一种凸轮轴深孔加工装置的制作方法

1.本发明涉及凸轮轴加工技术领域，尤其涉及一种凸轮轴深孔加工装置。


背景技术：

2.细长轴类零件的深孔加工一直是机加工的难点，凸轮轴是活塞发动机的重要零部件，作用是控制气门的开启和闭合，凸轮轴作为一种特殊的细长轴零件，其轴心须加工出供润滑油流动的通孔。现有的深孔加工装置一般为卧式单工位结构，在对凸轮轴进行加工时存在着夹持效果差的弊端，加工时容易因工件固定不稳固而产生废品。另外，现有的深孔加工装置不能调节夹持位置，无法适应于不同长度、不同凸轮分布的凸轮轴，在对不同型号的凸轮轴进行加工时，必须更换相应的夹持工装，实用性、通用性较差。因此，基于以上问题，需要加以改进。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种凸轮轴深孔加工装置。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种凸轮轴深孔加工装置，包括机座，所述机座上设有周向夹持组件，所述周向夹持组件包括滑轨、夹持筒、齿盘、转轴、齿轮、套筒，所述滑轨固定于机座上，所述夹持筒与滑轨滑动配合，夹持筒通过定位顶丝一定位，夹持筒上沿周向均匀设有若干个沿其径向延伸的夹持块，所述夹持块与夹持筒滑动配合，所述齿盘与夹持筒转动配合，齿盘上对应每个夹持块分别设有滑孔一，所述滑孔一内滑动设有连接杆，所述连接杆与其对应的夹持块连接，齿盘上设有啮合齿，所述转轴转动连接于机座上，转轴上设有沿其轴向延伸的连接键，所述齿轮与齿盘啮合，齿轮连接于套筒上，所述套筒套设于转轴外，套筒的内壁上设有与连接键相匹配的键槽，套筒转动连接于耳板上，所述耳板与夹持筒连接。
5.周向夹持组件对凸轮轴进行夹持时，将凸轮轴从夹持筒和齿盘内穿过，而后，启动驱动电机，转轴转动，在连接键的作用下，套筒和齿轮转动，并带动齿盘旋转，齿盘转动时通过连接杆带动夹持块向夹持筒内移动，直至将工件夹紧固定。
6.齿盘与夹持筒转动连接，在夹持后，驱动电机关闭，转轴不再转动，齿轮通过啮合齿对齿盘进行周向定位。
7.沿滑轨移动夹持筒并通过定位顶丝一对夹持筒进行定位，可调节夹持位置，在调节时，套筒沿转轴轴向滑动，齿盘、齿轮均随夹持筒同步移动，因此套筒与转轴始终保持键连接，齿盘与齿轮能始终保持啮合状态，不影响转轴与套筒、齿轮与齿盘之间的转动传动。
8.优选地，所述机座上设有钻杆，所述钻杆连接有钻孔电机，所述钻孔电机固定于滑座上，所述滑座通过进给机构连接于机座上。
9.优选地，所述夹持筒固定于连接座上，所述连接座上设有与滑轨相配合的卡槽一。
10.定位顶丝一设于卡槽一的侧壁上，连接座通过卡槽一卡接于滑轨上并与滑轨滑动配合；耳板固定于连接座上。
11.优选地，所述滑轨上设有倒t型滑槽，所述连接座上设有与倒t型滑槽滑动配合的倒t型滑块。设置倒t型滑槽和倒t型滑块是为了对连接座及夹持筒在竖直方向进行限位，避免夹持筒在竖直方向发生位移而使得凸轮轴相对应钻杆产生位置偏移或影响钻孔的直线度。
12.优选地，所述机座上设有支撑座，所述支撑座上设有v型支撑槽。在夹持组件对凸轮轴进行夹持前，凸轮轴由支撑座上的v型支撑槽进行支撑。
13.优选地，所述支撑座上设有与滑轨沿竖直方向滑动配合的卡槽二和定位顶丝二。卡槽二沿竖直方向延伸，定位顶丝二设于卡槽二的侧壁上，通过调节卡槽二在滑轨上的竖直位置并拧紧定位顶丝二对支撑座进行定位，可对不同外径的凸轮轴进行支撑。
14.优选地，所述支撑座上设有轴向限位组件，所述轴向限位组件包括侧板、轴向限位块、连接板一和连接板二，所述侧板连接于支撑座上，侧板上开设有沿竖直方向延伸的滑孔二、弧形的滑孔三，所述滑孔三与滑孔二的中部连通，所述轴向限位块的中部连接有上滑杆，底部连接有下滑杆，上滑杆和下滑杆均与滑孔二滑动配合，所述连接板一的一端部通过连接轴连接于侧板上，另一端部与连接板二的一端部通过销轴转动连接，连接板二的一端部与下滑杆连接。
15.在支撑座对凸轮轴进行支撑时，轴向限位块位于v型支撑槽的两侧，不会与凸轮轴发生位置干涉；在周向夹持组件对凸轮轴进行夹持定位后，再通过轴向限位组件对凸轮轴进行轴向限位，防止凸轮轴发生轴向窜动，进一步保证夹持效果。
16.轴向限位组件的工作原理为：连接轴在驱动电机的带动下转动，在连接板一和连接板二的作用下，上滑杆和下滑杆沿滑孔二滑动并带动轴向限位块向上移动(在这个过程中，连接板一和连接板二之间的夹角发生变化，连接板一和连接板二形成连杆结构)，当上滑杆移动至滑孔二的顶端时，下滑杆正好移动至滑孔二和滑孔三的连接处，上滑杆不再上移，连接轴继续转动，并通过连接板一和连接板二带动下滑杆围绕上滑杆转动，从而使轴向限位块向外张开，直至轴向限位块与凸轮轴上凸轮的侧面抵接，左右两侧的轴向限位块均与凸轮侧面抵接实现凸轮轴的轴向限位。
17.可通过对支撑座进行高度调节，再配合限位时连接轴转动的角度及沿滑轨调节支撑座的水平位置实现对具有不同凸轮间距的凸轮轴的轴向限位。实际使用时，可在更换生产型号时对上述相关参数进行调节。
18.本发明还包括能够使一种凸轮轴深孔加工装置正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
19.本发明通过周向夹紧组件和轴向限位组件相配合，能对凸轮轴进行两个方向的限位固定，确保凸轮轴在加工时位置的稳定性，避免其发生周向转动和轴向窜动，保证装夹效果，进而保证加工的精度。另外，本发明能适用于不同长度、不同凸轮分布的齿轮轴，实用性、适配性较强，大大提高了使用便利性。
附图说明
20.图1是本实施例的结构示意图。
21.图2是图1中周向夹持组件的侧视图。
22.图3是图2中a处放大示意图。
23.图4是图1中轴向限位组件的主视图。
24.图5是图1中轴向限位组件在另一状态时的主视图。
25.图6是图5的侧视图。
26.图7是图6中支撑块的示意图。
27.图中：1、滑轨；2、夹持筒；3、齿盘；4、转轴；5、齿轮；6、套筒；7、定位顶丝一；8、夹持块；9、滑孔一；10、连接杆；11、连接键；12、耳板；13、凸轮轴；14、钻杆；15、连接座；16、倒t型滑块；17、支撑座；18、v型支撑槽；19、卡槽二；20、定位顶丝二；21、侧板；22、轴向限位块；23、连接板一；24、连接板二；25、滑孔二；26、滑孔三；27、上滑杆；28、下滑杆；29、连接轴；30、销轴。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.实施例
32.参见图1-7，一种凸轮轴深孔加工装置，包括机座，所述机座上设有周向夹持组件，所述周向夹持组件包括滑轨1、夹持筒2、齿盘3、转轴4、齿轮5、套筒6，所述滑轨1固定于机座上，所述夹持筒2与滑轨1滑动配合，夹持筒2通过定位顶丝一7定位，夹持筒2上沿周向均匀设有若干个沿其径向延伸的夹持块8，所述夹持块8与夹持筒2滑动配合，所述齿盘3与夹持筒2转动配合，齿盘3上对应每个夹持块8分别设有滑孔一9，所述滑孔一9内滑动设有连接杆10，所述连接杆10与其对应的夹持块8连接，齿盘3上设有啮合齿，所述转轴4转动连接于机座上，转轴4上设有沿其轴向延伸的连接键11，所述齿轮5与齿盘3啮合，齿轮5连接于套筒6上，所述套筒6套设于转轴4外，套筒6的内壁上设有与连接键11相匹配的键槽，套筒6转动连接于耳板12上，所述耳板12与夹持筒2连接。
33.本实施例中，齿盘3为环形且与夹持筒2同轴设置，环形齿盘与夹持筒2连通，便于待夹持的凸轮轴贯穿；夹持筒2上设有四个夹持块8，并对应每个夹持块8设有一个通孔，夹持块8贯穿通孔且与通孔沿夹持筒2径向滑动配合；滑孔一9从环形齿盘的边缘向内侧延伸；转轴4连接有驱动电机。
34.周向夹持组件对凸轮轴进行夹持时，将凸轮轴从夹持筒2和齿盘内穿过，而后，启
动驱动电机，转轴4转动，在连接键11的作用下，套筒6和齿轮5转动，并带动齿盘3旋转，齿盘3转动时通过连接杆10带动夹持块8向夹持筒2内移动，直至将工件夹紧固定。
35.齿盘与夹持筒转动连接，在夹持后，驱动电机关闭，转轴不再转动，齿轮通过啮合齿对齿盘进行周向定位。
36.沿滑轨1移动夹持筒2并通过定位顶丝一对夹持筒2进行定位，可调节夹持位置，在调节时，套筒6沿转轴4轴向滑动，齿盘3、齿轮5均随夹持筒2同步移动，因此套筒6与转轴4始终保持键连接，齿盘3与齿轮5能始终保持啮合状态，不影响转轴4与套筒6、齿轮5与齿盘3之间的转动传动。
37.本实施例设置了两个夹持组件，在使用时，能根据凸轮轴13的长度及其上凸轮的位置灵活调整夹持位置，两个夹持组件可分别对凸轮轴的两端部进行夹持，以保证凸轮轴的平衡及平稳；两个夹持组件采用联动式结构，通过转轴4同步控制夹持力度，能保证凸轮轴的直线度，从而保证加工精度。实际使用时，可根据使用需求设置多个夹持组件。
38.所述机座上设有钻杆14，所述钻杆14连接有钻孔电机，所述钻孔电机固定于滑座上，所述滑座通过进给机构连接于机座上。
39.钻杆14上设有用于切削的钻头，钻杆14、钻头均为现有技术，不再详述。进给机构用于实现钻杆14沿凸轮轴轴向的进给，可选用现有技术中的直线模组等。
40.所述夹持筒2固定于连接座15上，所述连接座15上设有与滑轨1相配合的卡槽一。
41.定位顶丝一7设于卡槽一的侧壁上，连接座15通过卡槽一卡接于滑轨1上并与滑轨1滑动配合；耳板固定于连接座上。
42.所述滑轨1上设有倒t型滑槽，所述连接座15上设有与倒t型滑槽滑动配合的倒t型滑块16。设置倒t型滑槽和倒t型滑块16是为了对连接座15及夹持筒2在竖直方向进行限位，避免夹持筒2在竖直方向发生位移而使得凸轮轴相对应钻杆14产生位置偏移或影响钻孔的直线度。
43.所述机座上设有支撑座17，所述支撑座17上设有v型支撑槽18。在夹持组件对凸轮轴进行夹持前，凸轮轴由支撑座17上的v型支撑槽18进行支撑。
44.所述支撑座17上设有与滑轨1沿竖直方向滑动配合的卡槽二19和定位顶丝二20。本实施例中，卡槽二19沿竖直方向延伸，定位顶丝二20设于卡槽二19的侧壁上，通过调节卡槽二19在滑轨1上的竖直位置并拧紧定位顶丝二20对支撑座17进行定位，可对不同外径的凸轮轴进行支撑。
45.所述支撑座17上设有轴向限位组件，所述轴向限位组件包括侧板21、轴向限位块22、连接板一23和连接板二24，所述侧板21连接于支撑座17上，侧板21上开设有沿竖直方向延伸的滑孔二25、弧形的滑孔三26，所述滑孔三26与滑孔二25的中部连通，所述轴向限位块22的中部连接有上滑杆27，底部连接有下滑杆28，上滑杆27和下滑杆28均与滑孔二25滑动配合，所述连接板一23的一端部通过连接轴29连接于侧板21上，另一端部与连接板二24的一端部通过销轴30转动连接，连接板二24的一端部与下滑杆28连接。
46.本实施例中，支撑座17位于两个周向夹持组件之间，支撑座17的左右两侧均设有两个侧板21，每侧的两个侧板21分别位于凸轮轴的前后两侧，每个侧板21上对应设有一个轴向限位块，左侧的两个轴向限位块、右侧的两个轴向限位块均通过底部的横板连接，连接轴连接有驱动电机。
47.在支撑座对凸轮轴进行支撑时，轴向限位块位于v型支撑槽18的两侧，不会与凸轮轴发生位置干涉；在周向夹持组件对凸轮轴进行夹持定位后，再通过轴向限位组件对凸轮轴进行轴向限位，防止凸轮轴发生轴向窜动，进一步保证夹持效果。
48.轴向限位组件的工作原理为：连接轴在驱动电机的带动下转动，在连接板一23和连接板二24的作用下，上滑杆27和下滑杆28沿滑孔二25滑动并带动轴向限位块向上移动(在这个过程中，连接板一和连接板二之间的夹角发生变化，连接板一和连接板二形成连杆结构)，当上滑杆27移动至滑孔二的顶端时，下滑杆28正好移动至滑孔二25和滑孔三26的连接处，上滑杆27不再上移，连接轴继续转动，并通过连接板一23和连接板二24带动下滑杆28围绕上滑杆27转动，从而使轴向限位块向外张开，直至轴向限位块与凸轮轴上凸轮的侧面抵接，左右两侧的轴向限位块均与凸轮侧面抵接实现凸轮轴的轴向限位。
49.可通过对支撑座17进行高度调节，再配合限位时连接轴转动的角度及沿滑轨调节支撑座的水平位置实现对具有不同凸轮间距的凸轮轴的轴向限位。实际使用时，可在更换生产型号时对上述相关参数进行调节。
50.周向夹紧组件在圆周方向对凸轮轴进行定心固定，轴向限位组件在轴向对凸轮轴进行限位，两者相配合，能确保凸轮轴在加工时位置的稳定性，避免其发生周向转动和轴向窜动，保证加工的精度。另外，周向夹紧组件和轴向限位组件均能适用于不同长度、不同凸轮分布的齿轮轴，实用性、适配性较强，大大提高了使用便利性。
51.以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。