一种凸轮轴钻孔装置的制作方法

本发明属于凸轮轴加工装置技术领域，具体涉及一种凸轮轴钻孔装置。

背景技术：

细长轴类零件的深孔加工一直是机加工的难点，普通的深孔钻床一般为卧式单工位结构，由于其卧式结构存在排屑不畅，容易造成零件被铁屑拉伤及折断钻头的后果，大多不能满足这些产品活塞主孔钻削加工的表面质量要求。

凸轮轴作为一种特殊的细长轴零件，其轴心必须加工出供润滑油流动的通孔。然而，凸轮轴柱面上还设有直径较小的出油孔，采用普通钻削轴心通孔时，产生的铁屑极易堵塞这些细小的出油孔，而一旦这些出油孔被堵塞就很难恢复通畅，因此凸轮轴轴心通孔的加工对于排屑具有更高的要求。

技术实现要素：

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种凸轮轴钻孔装置，用于解决传统凸轮轴加工装置在钻孔时铁屑排出困难易堵塞。

本发明采用的技术方案如下：

一种凸轮轴钻孔装置，包括基架和基座，所述基架固定安装于基座上，所述基架上安装有垂直升降组和工件安装组，所述工件安装组与垂直升降组传动连接，所述工件安装组包括安装架，所述安装架顶端开设有第一安装槽，所述第一安装槽内安装有上固定件，所述上固定件包括上固定座，所述上固定座安装于第一安装槽内，所述上固定座内开设有第一安装孔，所述第一安装孔内固定安装有压紧气缸，所述压紧气缸气缸的气缸轴上固定安装有上顶锥，所述安装板上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内安装第一轴承，所述第一轴承内安装有下固定件，所述基座内设有接料腔、第一安装腔和第二安装腔，所述接料腔和第一安装腔之间设有隔板，所述隔板上转动安装有钻孔组，所述第二安装腔内安装有第一步进电机，所述第一步进电机与钻孔组传动连接。

在上述技术方案的基础上的本发明还做了如下改进：

进一步，所述垂直升降组包括丝杆、导轨和第二步进电机，所述基架上开设有第三安装腔，所述第二步进电机固定安装于第三安装腔内，所述丝杆转动安装于基架上，所述丝杆两端与基架之间均安装有第二轴承，所述丝杆穿过基架于第三安装腔内安装有第二从动轮，所述第二步进电机的电机输出轴上安装有第二驱动轮，所述第二驱动轮与第二从动轮之间绕设有第二传动带，所述丝杆上螺接有传动套，所述传动套上固定安装有传动架，所述传动架滑动套设于导轨上、并与导轨之间安装有直线轴承，所述安装架固定安装于传动架上。

进一步，所述传动架的数量至少为两个。

进一步，所述上固定座、下固定座、钻头组的数量均为四个。

进一步，所述一个第一步进电机均与两个钻头组传动连接，所述一个第二步进电机均与两个下固定座传动连接.

进一步，所述下固定件安装有第三从动轮，所述安装架上安装有第三步进电机，所述第三步进电机的电机输出轴上安装有第三驱动轮，所述第三驱动轮与第三从动轮之间绕设有第三传动带，所述下固定件上还安装有拨叉。

进一步，所述下固定件包括外套筒、定位柱和筒盖，所述定位柱滑动安装于外套筒内，所述定位柱上一体成型有凸台，所述凸台与外套筒之间呈间隙配合，所述凸台上固定安装有连杆，所述定位柱顶端设有下顶锥、且定位柱轴向开设有通孔，所述外套筒底端螺接螺纹筒，所述螺纹筒内部设有限位环,所述限位环与凸台之间安装有第一弹簧，所述筒盖上开设有安装槽，所述安装槽内安装有第一铰接柱，所述第一铰接柱上安装有曲柄和传动套环，所述曲柄上一体成型有连接环和传动块，曲柄上还开设有连接孔，所述曲柄通过连接孔与连杆之间安装有第二铰接柱，所述传动套环上开设有与连接环相匹配的连接槽，所述连接槽内安装有限位块，所述限位块与传动块之间安装有第二弹簧，所述传动套环上一体成型有传动柱，所述拨叉固定安装于传动柱上。

进一步，所述螺纹筒的长度尺寸大于限位块的长度尺寸，所述螺纹筒底端一体成型有调节环。

进一步，所述钻孔组包括钻头安装座、钻头固定座和钻头，所述隔板上开设有第三安装孔，所述钻头安装座设于第三安装孔内、且与第二安装孔之间安装有第三轴承，所述钻头安装座外部设有第一从动轮，所述第一步进电机的电机轴上安装有第一驱动轮，所述第一驱动轮与第一从动轮之间绕设有第一传动带，所述钻头固定座固定安装于钻头安装座上，所述钻头安装于钻头固定座内。

进一步，所述转头固定座顶端安装有防尘套筒，所述防尘套筒上安装有防尘罩，所述隔板上安装有防尘环，所述防尘环位于防尘罩与第三轴承之间。

本发明的有益效果：

1、通过将钻孔组设于下部，通过工件安装组固定待加工的工件，再通过垂直升降组带动工件安装组下降，钻头反向对工件进行开孔，从而在打孔过程中使金属碎屑能更好的排出，不易堵塞凸轮轴柱面上的出油孔，同时对刀具的要求降低，降低加工成本；

2、下固定件的结构设计，在安装工件的过程中通过将定位柱下压带动曲柄转动，曲柄通过第二弹簧带动传动套环转动使拨叉转动卡柱工作，从而通过第三步进电机带动下固定件转动带动工件转动，提高加工效率，当拨叉转动卡柱工件后在第二弹簧的作用下曲柄仍可继续转动，从而使拨叉可适用不同型号的工件，更换工件型号后无需对拨叉进行调整，使用更加方便。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置的结构示意图一；

图2为图1中a处的放大结构示意图；

图3为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置的结构示意图一；

图4为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置的纵截结构示意图；

图5为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置去除工件安装组后的结构示意图一；

图6为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置中工件安装组的纵截结构示意图；

图7为图6中b处的放大结构示意图；

图8为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置的横截结构示意图；

图9为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置去除工件安装组后的结构示意图二；

图10为图9中d处的放大结构示意图；

图11为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置中下固定件的结构示意图；

图12为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置中下固定件的纵截结构示意图；

图13为图12中c处的放大结构示意图；

图14为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置中定位柱的结构示意图；

图15为本发明实施例中一种凸轮轴钻孔装置中曲柄的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

基架1、第三安装腔11、第二步进电机12、第二传动带13、第二轴承14、丝杆15、导轨16、传动架17、直线轴承171、传动套172、基座2、接料腔21、第一安装腔22、第二安装腔23、预留槽231、隔板24、安装组3、安装板31、第一轴承33、上固定件4、上固定座41、连接件42、螺栓421、压紧气缸43、上顶锥44、下固定件5、外套筒51、第三从动轮511、筒盖52、安装槽521、连接孔522、定位柱53、凸台531、连杆532、下顶锥533、通孔534、第一弹簧535、螺纹筒541、限位环542、调节环543、曲柄55、连接环551、连接孔552、传动块553、传动套环56、连接槽561、限位块562、传动柱563、第二弹簧57、拨叉58、第一步进电机7、第一驱动轮71、第一传动带72、第三步进电机8、第三驱动轮81、第三传动带82、钻孔组9、钻头安装座91、钻头固定座92、钻头93、第三从动轮94、第三轴承95、防尘环96、防尘套筒97、防尘罩98。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1～15所示，一种凸轮轴钻孔装置，包括基架1和基座2，基架1固定安装于基座2上，基架1上安装有垂直升降组和工件安装组3，工件安装组3与垂直升降组传动连接，在垂直升降组的作用下带动工件安装组3升降，工件安装组3包括安装架31，安装架31顶端开设有第一安装槽32，第一安装槽32内安装有上固定件4，其中第一安装槽32为t形槽，第一安装槽32内安装有连接件42，上固定件4包括上固定座41，上固定座41安装于连接件42上，安装架31上安装有用于固定连接件42的固定螺栓421，上固定座41内开设有第一安装孔，第一安装孔内固定安装有压紧气缸43，压紧气缸43气缸的气缸轴上固定安装有上顶锥44，安装板31上开设有第二安装孔，第二安装孔内安装第一轴承33，第一轴承33内安装有下固定件5，通过压紧气缸43带动上顶锥44上下移动，在安装凸轮轴工件时，上顶锥44下降配合下固定件5夹紧凸轮轴进行工件安装，基座2内设有接料腔21、第一安装腔22和第二安装腔23，接料腔21和第一安装腔22之间设有隔板24，隔板24上转动安装有钻孔组9，第二安装腔23内安装有第一步进电机7，第一步进电机7与钻孔组9传动连接。通过第一步进电机7带动钻孔组9工作，当凸轮轴工件下降至钻孔组9时开始对工件进行开孔，由于凸轮轴工件从下往上开孔，使金属碎屑能较好的排出，避免堵塞。

具体地，垂直升降组包括丝杆15、导轨16和第二步进电机12，基架1上开设有第三安装腔11，第二步进电机12固定安装于第三安装腔11内，丝杆15转动安装于基架1上，丝杆15两端与基架1之间均安装有第二轴承14，丝杆15穿过基架1于第三安装腔11内安装有第二从动轮，第二步进电机12的电机输出轴上安装有第二驱动轮，第二驱动轮与第二从动轮之间绕设有第二传动带13，丝杆15上螺接有传动套172，传动套172上固定安装有传动架17，传动架17滑动套设于导轨16上，并与导轨16之间安装有直线轴承171，安装架31固定安装于传动架17上，其中，传动架17的数量为两个，通过两个传动架17对安装架31进行固定，提高连接稳定性，能较好的避免安装架31偏移影响凸轮轴工件的加工。通过第二步进电机12电动丝杆15转动，在导轨16的作用下丝杆15转动通过传动套172带动传动架17移动，从而使带动传动架17固定连接的工件安装组3上下移动。

具体地，上固定座4、下固定座5、钻头组9的数量均为四个。通过通过设置多个固定座4、下固定座5、钻头组9可同时对多个凸轮轴工件进行加工，有效的提高了加工效率；其中，一个第一步进电机71均与两个钻头组9传动连接，一个第二步进电机12均与两个下固定座5传动连接。减少了电机的设置降低了制造成本，同时降低了使用成本，实用性更强。

具体地，下固定件5安装有第三从动轮511，安装架31上安装有第三步进电机8，第三步进电机8的电机输出轴上安装有第三驱动轮81，第三驱动轮81与第三从动轮511之间绕设有第三传动带82，下固定件5上还安装有拨叉58。通过第三步进电机8带动下固定件5转动，下固定件5上的拨叉58带动在转动时可卡柱凸轮轴工件上的凸轮带动凸轮轴同步转动，以利于提高加工效率。

具体地，下固定件5包括外套筒51、定位柱53和筒盖52，定位柱53滑动安装于外套筒51内，定位柱53上一体成型有凸台531，凸台531与外套筒51之间呈间隙配合，凸台51上固定安装有连杆532，定位柱53顶端设有下顶锥533、且定位柱53轴向开设有通孔534，外套筒51底端螺接螺纹筒541，螺纹筒541内部设有限位环542,限位环542与凸台531之间安装有第一弹簧535，筒盖52上开设有安装槽521，安装槽521内安装有第一铰接柱522，第一铰接柱522上安装有曲柄55和传动套环56，曲柄55上一体成型有连接环551和传动块553，曲柄55上还开设有连接孔522，曲柄55通过连接孔522与连杆532之间安装有第二铰接柱554，传动套环56上开设有与连接环551相匹配的连接槽561，连接槽561内安装有限位块562，限位块562与传动块553之间安装有第二弹簧57，传动套环56上一体成型有传动柱563，拨叉58固定安装于传动柱563上。在安装工件时，定位柱53在工件和上顶锥44的作用下向下移动，定位柱53通过连杆532带动曲柄55转动，曲柄55在转动时在第二弹簧57的作用下带动传动套环56转动，从而使通过传动柱563与传动套环56连接的拨叉58跟随转动，使拨叉58卡柱凸轮轴工件，当第三步进电机8带动外套筒51转动时，拨叉58可带动凸轮轴同步转动，同时由于第二弹簧57的设置，当拨叉58与凸轮轴工件接触后曲柄仍可继续转动，从而使拨叉58能适用于不同型号的凸轮轴。其中，螺纹筒541的长度尺寸大于限位块562的长度尺寸，螺纹筒541底端一体成型有调节环543，通过转动调节环543可调节螺纹筒541顶端与凸台531底端之间的具体，通过调节定位柱53的行程调节曲柄55的行程，从而可拨叉58的行程进行调节。

具体地，钻孔组9包括钻头安装座91、钻头固定座92和钻头93，其中钻头固定座92为三爪卡盘结构，隔板24上开设有第三安装孔，钻头安装座91设于第三安装孔内、且与第二安装孔之间安装有第三轴承95，钻头安装座91外部设有第一从动轮94，第一步进电机71的电机轴上安装有第一驱动轮72，第一驱动轮72与第一从动轮94之间绕设有第一传动带73，其中，第二安装腔23与第一安装腔22之间开设有预留槽231，第一传动带71位于预留槽231内，钻头固定座92固定安装于钻头安装座91上，钻头93安装于钻头固定座92内。在钻孔时，通第一步进电机71带动钻头安装座91转动，钻头安装座91带动钻头固定座92转动驱动钻头93转动对凸轮轴工件进行加工。其中，转头固定座92顶端安装有防尘套筒97，防尘套筒97上安装有防尘罩98，隔板24上安装有防尘环96，防尘环96位于防尘罩98与第三轴承95之间。当对凸轮轴工件进行加工时，在防尘罩98和防尘环96的作用下能较好的避免掉落的金属碎屑落入第三轴承95内影响钻头安装座91的正常转动。

以上对本发明提供的一种凸轮轴钻孔装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。