一种轴向柔性去毛刺主轴的制作方法

本发明涉及机械加工制造领域，尤其涉及端面去毛刺和打磨设备的一种轴向柔性去毛刺主轴。

背景技术：

采用压铸或模具工艺一次成型的工件件，在制作过程中不可避免地会产生浇冒口、飞边等毛刺。为避免影响后续加工过程和最终成品质量，在后续的加工工艺前，必须先对这些毛刺进行集中处理。

现有的自动化机械去毛刺装置分为刚性去毛刺装置和柔性去毛刺装置，其中刚性去毛刺装置的特点为结构简单成本低廉，但对于外形复杂的工件加工效果不好，且易于损坏工件；此外，由于零件自身尺寸及飞边尺寸的不一致，导致打磨质量的不稳定性并容易对刀具造成损坏。如果采用传统刚性切削的方法进行零件打磨，势必无法保证打磨质量，而且也会造成刀具寿命短、加工成本高的问题。

再者，也有存在具有一定弧度的工件，这种工件在打磨时因为有弧度的问题，或者有一定的起伏度，这种情况下如果使用刚性转轴对工件进行加工，可能会对工件原有的轮廓造成变化，从而使设备达不到原先设计的情况，这种情况下需要具有升降作用的转轴机构，如此可以使工件轮廓对工作头有一定的引导作用，而不是强行进行打磨，导致工件轮廓因此产生变化。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种具有轴向柔性去毛刺主轴，该装置具有紧凑可靠的伸缩机构，该伸缩机构为气动控制，可以根据使用情况通过控制调整气压，从而调整伸缩的弹性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种轴向柔性去毛刺主轴，其特征在于：包括主轴、机壳、气缸；所述主轴包括外滑动轴和内工作轴，所述内工作轴转动设置于所述外滑动轴，所述内工作轴与所述外滑动轴为转动配合；所述主轴安装于所述机壳的主轴安装孔，所述主轴沿所述主轴安装孔轴向滑动，至少两个所述气缸呈环形阵列安装于所述机壳下端，所述气缸同时作用于所述外滑动轴，使所述内工作轴工作端接触加工件时起到柔性自适应的作用。

较佳地，还包括配气环，所述主轴安装孔上方设有配气环安装腔，所述配气环安装于所述配气环安装腔，所述配气环设有环形气槽和气道，所述气道均对应并连通于所述气路，所述气道均连通于所述环形气槽；还设有主气道，所述主气道连接于所述环形气槽，所述主气道用于连接供气管。

进一步地，还包括压盖，所述压盖中部开设有轴孔，所述压盖可拆卸固定安装于所述机壳上端开口，所述压盖安装于所述配气环上方；所述配气环自上而下开设有限位腔，所述限位腔为环形台阶，所述外滑动轴设有上轴环，所述上轴环位于所述限位腔，所述上轴环下方为环形台阶。

进一步地，还包括顶杆法兰，所述顶杆法兰中心上端为沉孔设计的轴孔；所述外滑动轴设有下轴环，所述顶杆法兰套装于所述下轴环上方，所述顶杆法兰上方使用薄螺母将所述顶杆法兰固定于所述外滑动轴；所述气缸的伸缩杆工作端安装于所述顶杆法兰。

进一步地，所述主轴安装孔设有轴套。

较佳地，所述外滑动轴以环形阵列的方式竖向开设有不少于两个凹槽；所述外滑动轴设有止转珠安装腔；还包括止转珠，所述止转珠安装于所述止转珠安装腔和凹槽；各所述止转珠安装腔与各所述凹槽的位置分别相对应。

进一步地，所述上轴环上方设有位置检测环，所述压盖设有传感器，所述传感器朝向所述位置检测环。

较佳地，所述机壳下端以环形阵列的方式开设有至少两个气缸安装孔，所述气缸均安装于所述气缸安装孔。

进一步地，还包括下端盖，所述下端盖设有主轴孔和用于气缸伸缩杆伸出的伸缩孔，所述下端盖轴孔设有外螺纹筒，所述下端盖通过所述外螺纹筒固定安装于所述主轴安装孔。

较佳地，还包括防尘罩，所述防尘罩为筒状，所述防尘罩两端分别连接于所述机壳和所述顶杆法兰，所述防尘罩为柔性材质。

装置使用了气缸作为伸缩装置，如此即可根据实际需要来控制气缸的气压，达到控制主轴的自适应力度，从而使装置能够适应更多的工件；通过配气环设置的主气道即可对所有的气缸进行供气，便于设备供气；防尘罩设置在伸缩部位，使气缸的伸缩部与外界接触更少，避免了气缸的伸缩部在使用受到尘渣污染，影响工作。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的整体结构剖面示意图；

图2是图1主轴100止转结构的局部放大图。

其中：主轴100、上轴环110、行程腔120、下轴环130、下端盖140、外滑动轴150、内工作轴160、机壳200、配气环安装腔210、主轴安装孔220、气缸安装孔230、气路240、气缸300、防尘罩400、配气环500、环形气槽510、气道520、主气道530、压盖600、顶杆法兰700、凹槽810、止转珠安装腔820、止转珠830、位置检测环910、传感器920。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-2所示，包括主轴100、机壳200、气缸300；所述主轴100包括外滑动轴150和内工作轴160，所述内工作轴160转动设置于所述外滑动轴150，所述内工作轴160与所述外滑动轴150为转动配合；所述主轴100安装于所述机壳200的主轴安装孔220，所述主轴100沿所述主轴安装孔220轴向滑动，至少两个所述气缸300呈环形阵列安装于所述机壳200下端，所述气缸300同时作用于所述外滑动轴150，使所述内工作轴160工作端接触加工件时起到柔性自适应的作用。内工作轴160安装在外滑动轴150中，使主轴100的转动功能和伸缩功能分为两个部件分别执行，以此保证内工作轴160在转动产生的摆动较小甚至不会产生摆动；内工作轴160在伸缩中以外滑动轴150为过渡基座，使内工作轴160的工作更稳定，从而使加工品质更佳；此外，使用气缸300作为伸缩装置，如此即可根据实际需要来控制气缸300的气压，达到控制主轴100的自适应力度，从而使装置能够适应更多的工件。

此外，还包括配气环500，所述主轴100安装孔上方设有配气环安装腔210，所述配气环500安装于所述配气环安装腔210，所述配气环500设有环形气槽510和气道520，所述气道520均对应并连通于所述气路240，所述气道520均连通于所述环形气槽510；还设有主气道530，所述主气道530连接于所述环形气槽510，所述主气道530用于连接供气管。通过一个配气环500就能够使气路240连通，这种方式使在安装和使用方面都很方便，并且通过配气环500设置的主气道530即可对所有的气缸300进行供气，便于设备供气。

此外，还包括压盖300，所述压盖300中部开设有轴孔，所述压盖300可拆卸固定安装于所述机壳200上端开口，所述压盖300安装于所述配气环500上方；

所述配气环500自上而下开设有限位腔120，所述限位腔120为环形台阶，所述外滑动轴150设有上轴环110，所述上轴环110位于所述限位腔120，所述上轴环110下方为环形台阶。

还包括压盖600，所述压盖600内面设有上凹腔，所述压盖600中部开设有轴孔，所述压盖600可拆卸固定安装于所述机壳200上端开口，所述压盖600安装于所述配气环500上方；所述配气环500上端设有下凹腔，所述上凹腔与所述下凹腔构成一个限制行程的行程腔120，所述外滑动轴150设有上轴环110，所述上轴环110位于所述行程腔。压盖600固定设置于机壳200，这样使内工作轴150的上轴环110约束在压盖600和配气环500构成的行程腔120中，从而在外滑动轴150滑动时，上轴环110配合行程腔120可以控制内工作轴150的行程。

其中，还包括顶杆法兰700，所述顶杆法兰700中心上端为沉孔设计的轴孔；所述外滑动轴150设有下轴环130，所述顶杆法兰700套装于所述下轴环130上方，所述顶杆法兰700固定于所述外滑动轴150；所述气缸300的伸缩杆工作端朝向所述顶杆法兰700上端面。采用顶杆法兰700作为支撑件，这种结构便于标准件的安装，从而在使生产使用和维护方面都便于分解和组装；此外，由于主轴的结构是内部旋转，外部滑动，在伸缩部位安装部件时不需考虑旋转的问题。

其中，所述外滑动轴150以环形阵列的方式竖向开设有不少于两个凹槽810；所述外滑动轴150设有止转珠安装腔820；还包括止转珠830，所述止转珠830安装于所述止转珠安装腔820和凹槽810；各所述止转珠安装腔820与各所述凹槽810的位置分别相对应。使用了止转珠安装腔820和止转珠830，配合外河东轴上开设的凹槽810，如此约束了外滑动轴150与所述机壳200内腔之间转动的自由度，避免了径向旋转干扰轴向滑动，从而保证了外滑动轴150与各部件之间相对位置的稳定性和准确性，进而使外滑动轴150伸缩功能更准确，也保证了内工作轴160打磨的精度，从而提高了对工件的加工品质。

此外，所述上轴环110上方设有位置检测环910，所述压盖600设有传感器920，所述传感器920朝向所述位置检测环。主轴100在伸缩时，会产生位置变化，而位置检测环520产生的位移量则由传感器510测得数值，传感器510测得的数值反馈后，设备即可根据该数值做相应的调整，如此即可实时掌握工件与主轴100之间的数据情况；以此为依据，能够有效的提高加工品质，并且可以通过预设数值和程序对主轴100进行保护，避免主轴100强行加工超出工作能力的工作，对主轴100进行了保护；传感器820较佳的类型为直线位移传感器

此外，所述机壳200下端以环形阵列的方式开设有至少两个气缸安装孔230，所述气缸300均安装于所述气缸安装孔230；将气缸300安装于气缸安装孔230中，使气缸300在需要更换和维护时可以支架自气缸安装孔230中拆出，相比固定安装更佳方便。

此外，还包括下端盖140，所述下端盖140设有主轴孔和用于气缸300伸缩杆伸出的伸缩孔，所述下端盖140轴孔设有外螺纹筒，所述下端盖140通过所述外螺纹筒固定安装于所述主轴安装孔220。下端盖140的设置可以将气缸300进一步固定于气缸气缸安装孔230，避免了长时间使用情况下，气缸300松脱，从而影响加工质量，此外，也可以将轴套固定于所述主轴安装孔220中，这样的结构在取下下端盖140时即可将轴套自主轴安装孔220中取出。

其中，还包括防尘罩400，所述防尘罩400为筒状，所述防尘罩400两端分别连接于所述机壳200和所述顶杆法兰700，所述防尘罩400为柔性材质。防尘罩用400于阻挡灰尘和污物，这里的防尘罩400设置在伸缩部位，使气缸300的伸缩部与外界接触更少，避免了气缸300的伸缩部在使用受到尘渣污染，影响工作，也避免灰尘和污物进入到机壳200的容腔中，在实际使用中，防尘罩类似柔性波纹管。

如图1所示，本发明在工作中，输气管通过气管接头610向装置提供气压，气体经过气管接头610进入配气环500的主气道530，通过主气道500的气体经配气环500的气道520和气路240，最后输送至气缸300，使气缸300的工作端推动顶杆法兰700，此时，顶杆法兰700带动外滑动轴150伸出，气缸300的推理根据加工工件的硬度来调整，这个情况下，转动设置在外滑动轴150中的内工作轴160有了柔性自适应的功能，在打磨时，即可根据不平整的轮廓来使内工作轴160有一定的自适应功能，主轴100在伸缩时，会产生位置变化，而位置检测环520产生的位移量则由传感器510测得数值，传感器510测得的数值反馈后，设备即可根据该数值做相应的调整，如此即可实时掌握工件与主轴100之间的数据情况；避免了类似刚性内工作轴和刚性部件的刚性接触带来的问题，如此即保护了工件的加工品质，也保护了刀具的使用寿命；防尘罩400为波纹管状，可以根据内工作轴160的伸缩来伸缩。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。