專利名稱：多工位十字軸加工機夾緊裝置的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工設(shè)備的定位裝夾的工藝方法，尤其是涉及一種 用于多工位十字軸加工^/L中固定十字軸加工的裝置的工藝方法。
背景技術(shù)：
在世界經(jīng)濟發(fā)達的國家中，汽車工業(yè)是一大支柱產(chǎn)業(yè)，也是工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的 龍頭產(chǎn)業(yè)。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，每年汽車 工業(yè)生產(chǎn)總值在GDP中都占有相當大的比重，為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了 舉足輕重的作用。汽車差速器是汽車實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的一個重要的機械裝置，其中 十字軸又是汽車差速器內(nèi)的一個重要零件，它的質(zhì)量水平的高低關(guān)系到汽車 差速器能否快速靈活可靠地實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)彎，直接影響到汽車的使用性能。因 此，十字軸要有很大的抗彎強度和硬度，而且還要有很精確的同心度和垂直 度尺寸精度。因而，要保證十字軸工件加工精度，必須要有一個可靠的十字 軸定位夾緊裝置。就目前我們掌握的信息，國內(nèi)汽車差速器十字軸的機械加 工工藝通常包括下列工序
A. 十字軸鍛造后，在十字軸中間鉆、車(擴)中心工藝孔，
B. 以中心工藝孔定位來車十字軸兩軸總長，
C. 以中心工藝孔定位在兩軸端面上分別來鉆中心孔，
D. 再以中心孔來車削工十字軸軸頸，
E. 熱處理和表面處理后，再以中心孔定位磨削加工軸 傳統(tǒng)十字軸加工工藝流程
鋸料一一 鍛造一一鉆內(nèi)孔一一車內(nèi)孔 一一車總長一一鉆中心孔 ——車軸頸——車油槽——車反面——熱處理——噴丸— 一磨軸頸一一 探傷一一檢驗一一 包裝入庫
根據(jù)查新報告信息，目前國內(nèi)文獻報道的十字軸加工技術(shù)中，還沒有報道過有關(guān)十字軸端面和中心孔同時在一道工序中完成的才支術(shù)內(nèi)容。
根據(jù)有關(guān)信息，國外加工十字軸有采用兩軸旋轉(zhuǎn)聯(lián)動數(shù)控技術(shù)，在一道工序上分兩次進刀加工四個端面和四個中心孔，也有采用在一道工序上分兩次進刀加工兩個對稱端面和兩個對稱中心孔。
十字軸兩軸端面上的中心孔是軸頸車磨的定位孔，其十字軸兩端面上的中心孔同心度和兩軸端面上的中心孔的垂直度是保證十字軸尺寸精度的關(guān)鍵核心技術(shù)所在。在上述國內(nèi)外十字軸加工工藝中，由于十字軸軸端面和端面上的中心孔加工是以中心工藝孔來定位在兩道工序上分別完成，且四個中心孔在一道工序上又至少分兩次加工，這樣加工十字軸孔不〗又加工生產(chǎn)效率較低，更重要的是中心孔之間的同心度和垂直度尺寸精度達到圖紙工藝要求的合格率不高，十字軸產(chǎn)品零件的同心度和垂直度超出圖紙尺寸要求的比率比
較大，從而降低了十字軸產(chǎn)品質(zhì)量合格率。
目前，機械加工十字軸均釆用十字軸中心部位加工工藝孔，以工藝孔定位固定在機床上加工軸頸端面，再以工藝孔定位， 一次裝夾旋轉(zhuǎn)四次分別加工出軸頸端面四個中心孔。因此，這種定位固定加工十字軸中心孔的加工工
藝裝置，存在下列問題 一是由于累計裝夾加工出來的十字軸四個中心孔之間的同心度和垂直度，精度難以保證，從而影響十字軸質(zhì)量，致^f吏差速器裝配中，造成齒輪相互配合出現(xiàn)差錯，給差速器裝配帶來了嚴重的質(zhì)量影響，降低汽車差速器的工作性能。二是，由于需先加工一個工藝孔定位裝夾，在加工中分別裝夾加工四個軸端面和四個中心孔，增加了 工工序，生產(chǎn)效率低，加工成本高，工人勞動強度大，而且十字軸的同心度和垂直度精度難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有加工十字軸需裝夾幾次加工工藝裝置的缺點以及改善十字軸的同心度和垂直度精度的，本發(fā)明提供了 一種可確保十字軸的同心度和垂直度精度高的多工位十字軸加工機的夾緊裝置。
本發(fā)明采用四軸聯(lián)動的數(shù)控技術(shù)和v形槽定位，在一道工序上一次完成十
字軸端面和中心孔加工，不僅減少了十字軸加工工序，降4氐了工時成本，減
輕了勞動強度，提高加工工效近十倍，節(jié)約能耗60%以上，而且更重要的是能夠確保十字軸同心度和垂直度，加工精度高，十字軸產(chǎn)品合格率高。
本發(fā)明采用數(shù)控四軸聯(lián)動的技術(shù)路線，即在一道工序上一次裝夾，分銑削和鉆削兩次進刀，完成十字軸四個端面和四個中心孔工序的加工。十字軸鍛料準備后，直接將十字軸放置在V形槽支承座上，用液壓夾緊裝置將十字軸固定，將端面加工尺寸和中心孔加工尺寸編制成數(shù)字信號，用數(shù)字信號控制各傳動系統(tǒng)運動來完成加工，而后再將十字軸轉(zhuǎn)到下道軸頸加工工序進行加工，直到十字軸全部加工完成。
本發(fā)明關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容就是多工位的四軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)，以及十字軸V形槽定位技術(shù)，在旋轉(zhuǎn)的四個主軸上裝有銑削和鉆削刀具，將旋轉(zhuǎn)的主軸固定在可左右和前后移動的工作臺上，利用旋轉(zhuǎn)主軸的移動先同時銑削十字軸四
個端面，而后工作臺自動回到v形槽中心線上，四個主軸同時向十字軸靠近，在十字軸上一次鉆削四個中心孔，從而完成本項目專用設(shè)備的加工。
其工藝流程是鋸料一一鍛造一一銑鉆 一一車軸頸 一一熱處理——噴丸一一磨軸頸 一一探傷一 一 檢驗一 一 包裝入庫本發(fā)明型要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是所述夾緊裝置包括立柱、橫梁、油缸、夾緊頭和支承臺，所述支承臺上端設(shè)置有四個定位槽。
本發(fā)明型在機座臺面中心固定支承座，在支承座上固定四個呈十字形布置的V型槽定位塊，V型槽中心線相交為90±0. 1度，十字軸置入后自定中心定位在四個V形槽內(nèi)，再在十字軸上用液壓缸驅(qū)動夾緊頭，將十字軸壓牢固定。它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、使用可靠，避免了多次裝夾加工十字軸的同心度和垂直度累計誤差。
運用先進的數(shù)控技術(shù)和機電一體化的思路，打破傳統(tǒng)十字軸一序一機的落后模式，實現(xiàn)一機多工序加工，達到節(jié)能降耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率的設(shè)計思路。


圖l是俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-支承臺 2-移動工作臺 3-進刀裝置4-夾緊裝置5-銑刀 6-中心鉆 7-電機 8-傳動軸 9-立柱 10-驅(qū)動電機 11-螺桿傳動裝置 12-油泵 13-控制箱14-機座 15-油缸 16-夾緊頭17-十字軸 18-橫梁19-縱向?qū)к?0-橫向?qū)к?br> 本發(fā)明機械加工設(shè)備的多工位十字軸加工機的裝置它由機座14、油泵12、控制箱13,移動工作臺2、支承臺1、進刀裝置3、夾緊裝置4組成
在機座14上設(shè)置有支承臺1:在支承臺1上設(shè)置有四個呈十字形的V形定位槽，支承臺l可快速調(diào)換，以適應(yīng)不同大小的十字軸17加工，以支承臺1為中心；
在機座14上設(shè)置有四個均布的可前后和左右運動的移動工作臺2:移動工作臺2包括縱向?qū)к?9和橫向?qū)к?0、驅(qū)動電才幾10、螺桿傳動裝置11;
在移動工作臺2上面設(shè)有T形固定槽，下面設(shè)有螺桿傳動裝置11，螺桿傳動裝置11與驅(qū)動電機10相連，利用T形槽在每個移動工作臺2上裝有進刀裝置3;
進刀裝置3包括電機7、傳動軸8和裝有銑刀5和中心鉆6的刀盤，在支承臺1上部設(shè)置有一個固定在機座14上的夾緊裝置4，加工時，將十字軸17放置在支承臺1上，啟動油泵，將十字軸17夾緊，在控制箱13內(nèi)設(shè)置好十字軸纟7軸端面和中心孔加工尺寸，將移動工作臺2和進刀裝置3移動距離和進刀量設(shè)置好，啟動電源，進刀裝置3在縱向和橫向?qū)к?9和20上前后和左右移動，就可一次加工完成十字軸17軸端面和軸向中心孔。
具體實施例方式
本發(fā)明的目的，由下列實施例予以實現(xiàn)。
A. 十字軸定位裝夾，在床身臺面中心固定支承座，在支承座上固定四個呈十字形布置的V形槽定位塊，V形槽中心線相交為90°±0. 1，十字軸置入后自定中心定位在四個V形槽內(nèi)，再在十字軸上用液壓缸驅(qū)動夾緊裝置將十字軸壓牢固定。
B. 主軸旋轉(zhuǎn)由變頻伺服電機控制可實現(xiàn)無級調(diào)速，以適用銑削和鉆削采用不同主軸旋轉(zhuǎn)速度的變化要求，主軸上固定有刀盤，主軸刀盤上裝有銑刀和中心鉆，電機固定在橫向?qū)к壣?，橫向?qū)к壴O(shè)置在縱向?qū)к壣希伤欧姍C驅(qū)動滾珠絲桿付和傳感器來控制橫向?qū)к壓涂v向?qū)к壸髡`差小于0. Ol隱的移動。
C. 縱向?qū)к?、支承座和夾緊裝置固定在床身上，床身采用箱式結(jié)構(gòu)，箱內(nèi)帶有筋板，使床身具有很好的剛性和強度。D.各種運動參數(shù)的調(diào)控，由操作者通過觸摸屏編程實現(xiàn)快速、準確和方便來實現(xiàn)。
所述多工位十字軸加工機夾緊裝置由油缸l、橫梁2、夾緊頭3、支承臺5、立柱7、油泵8、 V形定位槽9組成。在機座6上設(shè)置有一個圓型支承臺5,所述支承臺5上設(shè)置有四個V形十字型定位槽9，支承臺可快速調(diào)換，以適應(yīng)加工不同大小的十字軸4。加工時，將十字軸4》t^ V型定位槽中心，啟動油泵8，立柱7向下，夾緊頭3將十字軸4夾緊，加工完成，停止油泵8，立柱7向上，夾緊頭3將十字軸4松開，循環(huán)往復的達到十字軸的加工工序。
權(quán)利要求
1、多工位十字軸加工機夾緊裝置的工藝方法，采用四軸聯(lián)動的數(shù)控技術(shù)和V形槽定位，在一道工序上一次完成十字軸端面和中心孔加工，即在一道工序上一次裝夾，分銑削和鉆削兩次進刀，完成十字軸四個端面和四個中心孔工序的加工十字軸鍛料準備后，直接將十字軸放置在V形槽支承座上，用液壓夾緊裝置將十字軸固定，將端面加工尺寸和中心孔加工尺寸編制成數(shù)字信號，用數(shù)字信號控制各傳動系統(tǒng)運動來完成加工，而后再將十字軸轉(zhuǎn)到下道軸頸加工工序進行加工，直到十字軸全部加工完成，機械加工設(shè)備的多工位十字軸加工機的裝置它由機座(14)、油泵(12)、控制箱(13)，移動工作臺(2)、支承臺(1)、進刀裝置(3)、夾緊裝置(4)組成，在機座(14)上設(shè)置有支承臺(1)，在支承臺(1)上設(shè)置有四個呈十字形的V形定位槽，支承臺(1)可快速調(diào)換，以適應(yīng)不同大小的十字軸(17)加工，以支承臺(1)為中心，在機座(14)上設(shè)置有四個均布的可前后和左右運動的移動工作臺(2)，移動工作臺(2)包括縱向?qū)к?19)和橫向?qū)к?20)，驅(qū)動電機(10)，螺桿傳動裝置(11)，在移動工作臺(2)上面設(shè)有T形固定槽，下面設(shè)有螺桿傳動裝置(11)，螺桿傳動裝置(11)與驅(qū)動電機(10)相連，利用T形槽在每個移動工作臺(2)上裝有進刀裝置(3)，進刀裝置(3)包括電機(7)，傳動軸(8)和裝有銑刀(5)和中心鉆(6)的刀盤，在支承臺(1)上部設(shè)置有一個固定在機座(14)上的夾緊裝置(4)，加工時，將十字軸(17)放置在支承臺(1)上，啟動油泵(12)，將十字軸(17)夾緊，在控制箱(13)內(nèi)設(shè)置好十字軸(17)軸端面和中心孔加工尺寸，將移動工作臺(2)和進刀裝置(3)移動距離和進刀量設(shè)置好，啟動電源，進刀裝置(3)在縱向和橫向?qū)к?19)和(20)上前后和左右移動，就可一次加工完成十字軸(17)軸端面和軸向中心孔，其特征在于采用多工位的四軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)，以及十字軸V形槽定位技術(shù)，在旋轉(zhuǎn)的四個主軸上裝有銑削和鉆削刀具，將旋轉(zhuǎn)的主軸固定在可左右和前后移動的工作臺上，利用旋轉(zhuǎn)主軸的移動先同時銑削十字軸四個端面，而后工作臺自動回到V形槽中心線上，四個主軸同時向十字軸(17)靠近，在十字軸(17)上一次鉆削四個中心孔，從而完成本項目專用設(shè)備的加工，其工藝流程鋸料——鍛造——銑鉆——車軸頸——熱處理——噴丸——磨軸頸——探傷——檢驗——包裝入庫；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工位十字軸加工機夾緊裝置的工藝方法 其特征在于夾緊裝置(4 )包括立柱(9 )、橫梁(18 )、油缸(12 )、夾緊頭(16 ) 和支承臺(1),所述支承臺上(1)端設(shè)置有四個定位槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工位十字軸加工機夾緊裝置， 的工藝方法 其特征在于在機座(14)臺面中心固定支承座，在支承座上固定四個呈十字形 布置的V型槽定位塊，V型槽中心線相交為90±0. 1度，十字軸(17)置入后 自定中心定位在四個V形槽內(nèi)，再在十字軸(17 )上用液壓缸驅(qū)動夾緊頭(16 ), 將十字軸(17)壓牢固定。它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、使用可靠，避免了多次裝夾加 工十字軸的同心度和垂直度累計誤差。
全文摘要
多工位十字軸加工機夾緊裝置的工藝方法，它是以十字軸V形槽定位技術(shù)，在旋轉(zhuǎn)的四個主軸上裝有銑削和鉆削刀具，將旋轉(zhuǎn)的主軸固定在可左右和前后移動的工作臺上，利用旋轉(zhuǎn)主軸的移動先同時銑削十字軸四個端面，而后工作臺自動回到V形槽中心線上，四個主軸同時向十字軸靠近，在十字軸上一次鉆削四個中心孔，從而在一道工序上一次完成十字軸端面和中心孔加工。其工藝流程是鋸料—鍛造—銑鉆—車軸頸—熱處理—噴丸—磨軸頸—探傷—檢驗—包裝入庫，不僅減少了十字軸加工工序，降低了工時成本，減輕了勞動強度，提高加工工效近十倍，節(jié)約能耗60％以上，而且更重要的是能夠確保十字軸同心度和垂直度，加工精度高，十字軸產(chǎn)品合格率高。
文檔編號B23Q3/06GK101664886SQ20091018602
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者謝振揚 申請人:謝振揚