加工长轴类零件内孔花键槽的卧式刨床的制作方法

本发明涉及刨床，具体涉及一种加工长轴类零件内孔花键槽的卧式刨床。

背景技术：

对于小批量轴类零件内孔花键槽的加工，一般采用插床插削而成。工程实践中，对于长轴类零件内孔花键槽的加工，常常因插床刀架行程及插削工件尺寸范围限制而无法实施。

技术实现要素：

本发明的目的是：设计一种加工长轴类零件内孔花键槽的卧式刨床，在普及的卧式刨床本体基础上改进夹具和刀具，使其高效简便的加工长轴类零件内孔花键槽，拓展卧式刨床功能，降低加工成本。

本发明的技术解决方案是：该卧式刨床包括卧式刨床本体，其特征是：在卧式刨床本体上安装刀具和夹具；所述的刀具包括插刀和插刀杆，插刀杆的矩形左端水平卡在刀架的槽中由一号锁紧螺钉、二号锁紧螺钉固定并作水平往复远动，插刀固定在插刀杆的右端，插刀在滑枕的带动下做往复直线运动，旋转手轮调节刀架沿竖直方向移动并带动插刀沿竖直方向移动实现插削键槽深度的调整；在卧式刨床本体的底板上安装夹具，夹具由前体部分和后体部分组成；所述的夹具的前体部分包括一号压板、一号V型块、一号立柱、一号六角螺母、一号弹簧垫圈、三号立柱、三号六角螺母、三号弹簧垫圈、三号立柱弹簧、三号立柱限位螺母、一号螺钉、二号螺钉和一号限位螺母，一号压板的一端设通孔，一号压板的另一端设开口U型槽，一号V型块位于插刀杆的轴水平线上通过一号螺钉、二号螺钉固定在底板上，一号立柱、三号立柱位于一号V型块的两侧分别通过螺纹固接在底板上，一号压板的通孔套装在一号立柱上，一号立柱上位于一号压板的下方安装一号限位螺母，一号立柱位于一号压板的上方安装一号六角螺母和一号弹簧垫圈，一号压板的开口U型槽套装在三号立柱上，三号立柱上位于一号压板的下方安装三号立柱限位螺母和三号立柱弹簧，三号立柱上位于一号压板的上方安装三号六角螺母和三号弹簧垫圈，旋转一号六角螺母、一号限位螺母调节一号压板固定在一号立柱上的高度，同时一号压板可以绕一号立柱轴心线自如旋转；所述的夹具的后体部分包括二号压板、二号V型块、二号立柱、二号六角螺母、二号弹簧垫圈、四号立柱、四号六角螺母、四号弹簧垫圈、四号立柱弹簧、四号立柱限位螺母、三号螺钉、四号螺钉和二号限位螺母，二号压板的一端设通孔，二号压板的另一端设开口U型槽，二号V型块位于插刀杆的轴水平线上通过三号螺钉、四号螺钉固定在底板上，二号立柱、四号立柱位于二号V型块的两侧分别通过螺纹固接在底板上，二号压板的通孔套装在二号立柱上，二号立柱上位于二号压板的下方安装二号限位螺母，二号立柱位于二号压板的上方安装二号六角螺母和二号弹簧垫圈，二号压板的开口U型槽套装在四号立柱上，四号立柱上位于二号压板的下方安装四号立柱限位螺母和四号立柱弹簧，四号立柱上位于二号压板的上方安装四号六角螺母和四号弹簧垫圈，旋转二号六角螺母、二号限位螺母调节二号压板固定在二号立柱上的高度，同时二号压板可以绕二号立柱轴心线自如旋转。

其中，一号V型块的侧面中心位置设螺纹孔，螺纹孔内通过螺钉安装弹簧和钢球，旋转螺钉调节钢球在螺纹孔内位置；长轴类零件的轴肩端面上加工呈均匀分布的半球形的工艺孔，半球形的工艺孔的个数等于长轴类零件的内孔花键槽的键槽个数，半球形的工艺孔的孔径与钢球形成小间隙配合。

本发明的优点是：

1、结构简单，设计巧妙，调整方便，通用性强，使得卧式刨床功能得到有效拓展。

2、改变传统思维习惯，把卧式刨床活动联接的刨刀改为固定联接的水平运动的插刀，使得卧式刨床具有插床的功能。

3、卧式刨床滑枕行程较大，同时工件水平放置，使得本发明能够完成插床无法完成的长轴类零件内孔花键槽的加工。

4、长轴类零件的轴肩端面上加工呈均匀分布的半球形的工艺孔，半球形的工艺孔的个数等于长轴类零件的内孔花键槽的键槽个数，半球形的工艺孔的孔径与V型块内的钢球形成小间隙配合，通过调整钢球的位置，实现长轴类零件的轴向旋转的定位与待加工花键槽的分度，简单、高效。

5、本发明的夹具具有一定的通用性，通过改变V型块尺寸、合理设置工艺孔，加工各种形状尺寸的长轴类零件的内孔花键槽。

6、压板的开口Ｕ型槽设计，以及Ｕ型槽下边弹簧和限位螺母的巧妙组合，使得长轴类零件的装卸便捷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的B-B剖视图。

图3为图1的D向视图。

图4为图3的C-C剖视图。

图5为图1的俯视图。

图6为图1的右视图。

图7为图1的压板示意图。

图8为图1的插刀杆示意图。

图9为待加工的减速机主轴示意图。

图10为图9的左视图。

图中：1手轮，2一号锁紧螺钉，3二号锁紧螺钉，4插刀，5减速机主轴，6一号压板，7一号V型块，8二号压板，9 二号V型块，10底板，11卧式刨床本体，12一号立柱，13一号六角螺母，14一号弹簧垫圈，15二号立柱，16二号六角螺母，17二号弹簧垫圈，18三号立柱，19三号六角螺母，20三号弹簧垫圈，21四号立柱，22四号六角螺母，23四号弹簧垫圈，24三号立柱弹簧，25三号立柱限位螺母，26一号螺钉，27二号螺钉，28 螺钉，29弹簧，30钢球，31插刀杆，32刀架，33一号限位螺母，34二号限位螺母，35三号螺钉，36四号螺钉，37四号立柱弹簧，38四号立柱限位螺母。

具体实施方式

下面以某型减速机主轴5为例，减速机主轴5如图9、图10所示，结合附图进一步说明本发明的技术方案，但不能理解为是对技术方案的限制。

如图1-8所示，该卧式刨床包括卧式刨床本体11，其特征是：在卧式刨床本体11上安装刀具和夹具；所述的刀具包括插刀4和插刀杆31，插刀杆31的矩形左端水平卡在刀架32的槽中由一号锁紧螺钉2、二号锁紧螺钉3固定并作水平往复远动，插刀4固定在插刀杆31的右端，插刀4在滑枕的带动下做往复直线运动，旋转手轮1调节刀架32沿竖直方向移动并带动插刀4沿竖直方向移动实现插削键槽深度的调整；在卧式刨床本体11的底板10上安装夹具，夹具由前体部分和后体部组成；所述的夹具的前体部分包括一号压板6、一号V型块7、一号立柱12、一号六角螺母13、一号弹簧垫圈14、三号立柱18、三号六角螺母19、三号弹簧垫圈20、三号立柱弹簧24、三号立柱限位螺母25、一号螺钉26、二号螺钉27和一号限位螺母33，一号压板6的一端设通孔，一号压板6的另一端设开口U型槽，一号V型块7位于插刀杆31的轴水平线上通过一号螺钉26、二号螺钉27固定在底板10上，一号立柱12、三号立柱18位于一号V型块7的两侧分别通过螺纹固接在底板10上，一号压板6的通孔套装在一号立柱12上，一号立柱12上位于一号压板6的下方安装一号限位螺母33，一号立柱12位于一号压板6的上方安装一号六角螺母13和一号弹簧垫圈14，一号压板6的开口U型槽套装在三号立柱18上，三号立柱18上位于一号压板6的下方安装三号立柱限位螺母25和三号立柱弹簧24，三号立柱18上位于一号压板6的上方安装三号六角螺母19和三号弹簧垫圈20，旋转一号六角螺母13、一号限位螺母33调节一号压板6固定在一号立柱12上的高度，同时一号压板6可以绕一号立柱12轴心线自如旋转；所述的夹具的后体部分包括二号压板8、二号V型块9、二号立柱15、二号六角螺母16、二号弹簧垫圈17、四号立柱21、四号六角螺母22、四号弹簧垫圈23、四号立柱弹簧37、四号立柱限位螺母38、三号螺钉35、四号螺钉36和二号限位螺母34，二号压板8的一端设通孔，二号压板8的另一端设开口U型槽，二号V型块9位于插刀杆31的轴水平线上通过三号螺钉35、四号螺钉36固定在底板10上，二号立柱15、四号立柱21位于二号V型块9的两侧分别通过螺纹固接在底板10上，二号压板8的通孔套装在二号立柱15上，二号立柱15上位于二号压板8的下方安装二号限位螺母34，二号立柱15位于二号压板8的上方安装二号六角螺母16和二号弹簧垫圈17，二号压板8的开口U型槽套装在四号立柱21上，四号立柱21上位于二号压板8的下方安装四号立柱限位螺母38和四号立柱弹簧37，四号立柱21上位于二号压板8的上方安装四号六角螺母22和四号弹簧垫圈23，旋转二号六角螺母16、二号限位螺母34调节二号压板8固定在二号立柱15上的高度，同时二号压板8可以绕二号立柱15轴心线自如旋转。

其中，一号V型块7的侧面中心位置设螺纹孔，螺纹孔内通过螺钉28安装弹簧29和钢球30，旋转螺钉28调节钢球30在螺纹孔内位置；长轴类零件的轴肩端面上加工呈均匀分布的半球形的工艺孔，半球形的工艺孔的个数等于长轴类零件内孔花键槽的键槽个数，半球形的工艺孔孔径与钢球30形成小间隙配合。

其加工流程如下：

（1）如图3所示，减速机主轴5水平安放在一号V型块7、二号V型块9上，两个V型块限制了减速机主轴5除绕自身轴线移动与旋转外的四个自由度，减速机主轴5沿轴向向左移动，使得减速机主轴5的轴肩端面与一号V型块7右侧面贴合，限制了减速机主轴5沿自身轴线移动的自由度，绕自身轴线旋转减速机主轴5至合适位置，一号V型块7侧面中心位置的螺纹孔中的钢球30一半进入减速机主轴5的轴肩端面的半球形的工艺孔中，限制了减速机主轴5绕自身轴线旋转的自由度，至此，待加工的减速机主轴5实现了准确的定位；

（2）旋紧三号六角螺母19使得一号压板6压紧减速机主轴5的轴颈，旋紧四号六角螺母22使得二号压板8压紧减速机主轴5的轴颈，至此，待加工的减速机主轴5实现了在夹具上的夹紧；

（3）卧式刨床开机，滑枕带动插刀4实现花键槽的第一个槽的水平插削；

（4）第一个槽加工完成后，旋松三号六角螺母19、四号六角螺母22，使得一号压板6、二号压板8在三号立柱弹簧24、四号立柱弹簧37的张力作用下向上少许抬起，减速机主轴5松弛，绕自身轴线旋转减速机主轴5，一半在减速机主轴的轴肩端面的半球形的工艺孔中的钢球被挤压全部进入一号V型块7侧面的螺纹孔中，当旋转至减速机主轴的轴肩端面的下一个半球形的工艺孔时，被挤压全部进入一号V型块7侧面螺纹孔中的钢球再次一半进入减速机主轴的轴肩端面的半球形的工艺孔中，实现减速机主轴的准确定位，依据同样的方式夹紧减速机主轴，开机，滑枕带动插刀4实现花键槽第二个槽的水平插削；重复操作，最终完成减速机主轴的内孔花键槽的加工；

（5）花键的六个槽全部加工完成后，旋松三号六角螺母19、四号六角螺母22，使得一号压板6、二号压板8在三号立柱弹簧24、四号立柱弹簧37的张力作用下向上少许抬起，绕一号立柱12轴线旋转移开一号压板6、绕二号立柱15轴线旋转移开二号压板8，取出加工完成的减速机主轴；再重新安装新待加工的减速机主轴并加工其花键。