一种万向节十字轴加工方法

技术领域

本发明涉及万向节技术领域，具体而言，涉及一种万向节十字轴加工方法。

背景技术

万向节十字轴是一种可以实现变角度动力传递的机械组件，它可以用在需要改变传动轴线方向的位置。万向节十字轴与传动轴组合，可以成为汽车驱动系统的万向传动装置的重要部件。常见的万向节一般主要包括十字轴、四个滚针轴承和位于十字轴中间位置的一个注油嘴，十字轴万向节通过滚针轴承进行力的传动。万向节十字轴加工过程中需要对万向节十字轴的四个端部进行倒角，目前常用的方法是采用组合机床，通过切削刀片对每个端部的上下面进行切削。

由于切削刀片需要依次切削四个端部，工作一段时间后会有较大的磨损，会导致切削费力，四个端部之间的尺寸精度不统一，还会增加换刀频率，浪费时间。

发明内容

为解决万向节十字轴加工过程中切削刀片经常磨损的问题，本发明提供了一种万向节十字轴加工方法，包括：

步骤S11，基于第一定位组件将万向节十字轴定位完成，第一平移驱动部驱动所述万向节十字轴的一端朝切削组件方向移动；

步骤S12，基于所述切削组件切削所述万向节十字轴端部，获取所述切削组件的切削动力大小F；其中，L＞D，L为所述切削组件的切削刀片的刀刃长度，D为所述万向节十字轴切削面的最大宽度；

步骤S13，基于所述切削动力F的最大值Max(F)大于等于驱动力阈值，将所述切削组件的第一刀座上的所述切削刀片与所述切削组件的第二刀座上的所述切削刀片相互交换；其中，所述第一刀座上的所述切削刀片靠近所述第二刀座的一端在相互交换后远离所述第一刀座，所述第二刀座上的所述切削刀片靠近所述第一刀座的一端在相互交换后远离所述第二刀座。

在一些实施例中，1.5*D≤L。

在一些实施例中，L＜2*D。

在一些实施例中，所述步骤S13还包括：

基于所述切削动力F的最大值Max(F)大于等于驱动力阈值且所述切削刀片在固定安装位置切削次数N大于等于切削次数阈值，将所述切削组件的第一刀座上的所述切削刀片与所述切削组件的第二刀座上的所述切削刀片相互交换；其中，所述第一刀座上的所述切削刀片靠近所述第二刀座的一端在相互交换后远离所述第一刀座，所述第二刀座上的所述切削刀片靠近所述第一刀座的一端在相互交换后远离所述第二刀座。

在一些实施例中，所述步骤S11包括：

步骤S111，基于所述万向节十字轴放置在所述第一定位组件的第一底座上，所述第一定位组件的第一顶吸盘朝所述万向节十字轴远离所述第一底座的一侧移动；

步骤S112，基于所述第一顶吸盘与所述万向节十字轴抵接，所述第一平移驱动部驱动所述万向节十字轴的一端朝切削组件一侧沿第一方向移动。

在一些实施例中，所述步骤S11还包括：

步骤S113，基于所述万向节十字轴放置在所述第二定位组件的第二底座上，所述第二定位组件的第二顶吸盘朝所述万向节十字轴远离所述第二底座的一侧移动；

步骤S114，基于所述第二顶吸盘与所述万向节十字轴抵接，所述第二平移驱动部驱动所述万向节十字轴的一端朝切削组件另一侧沿第二方向移动；其中，所述第一方向与所述第二方向相反。

在一些实施例中，所述步骤S114中，所述第二平移驱动部驱动所述万向节十字轴的一端朝切削组件另一侧沿第二方向移动的时间点在所述第一底座上所述万向节十字轴开始切削之后至所述第一底座上所述万向节十字轴结束切削之前。

在一些实施例中，所述步骤S114中，所述第一方向与所述第二方向相反包括所述第一方向与所述第二方向平行。

在一些实施例中，所述步骤S114中，所述第一方向与所述第二方向相反包括所述第一方向与所述第二方向夹角为α；其中，10°≤α≤30°，所述第二底座在切削前比切削后靠近所述第一底座的运动路径。

在一些实施例中，所述万向节十字轴加工方法还包括：

步骤S14，基于所述万向节十字轴切削结束，记录所述切削组件切削次数。

为解决万向节十字轴加工过程中切削刀片经常磨损的问题，本发明有以下优点：

1、当切削组件切削时的切削动力大于等于驱动力阈值时，可以判断切削刀片的磨损程度比较严重，可以进行更换，将不好判断的切削刀片的磨损程度转化为可以检测的切削动力，更加直观。

2、通过设置两组切削刀片的刀刃长度大于万向节十字轴切削面的最大宽度，所以切削刀片在出现一定程度的磨损时，仍有一部分未使用，可以将第一刀座和第二刀座的切削刀片进行交换，可以提高了切削刀片的利用率，节省成本。

3、交换切削刀片时，第一刀座上的切削刀片靠近第二刀座的一端在相互交换后靠近第一刀座，第二刀座上的切削刀片靠近第一刀座的一端在相互交换后靠近第二刀座。通过不更换切削刀片本身的方向，不仅可以将切削刀片未使用的部分进行利用，还可以避开磨损严重的部分，提高切削效率。

附图说明

图1示出了一种实施例的万向节十字轴加工方法示意图；

图2示出了另一种实施例的万向节十字轴加工方法示意图；

图3示出了一种实施例的万向节十字轴加工系统示意图；

图4示出了另一种实施例的万向节十字轴加工系统示意图；

图5示出了一种实施例的万向节十字轴结构示意图。

附图标记：

01工作台；02第一定位组件；21第一底座；22第一顶吸盘；03第二定位组件；31第二底座；32第二顶吸盘；04切削组件；41切削刀片；42第一刀座；43第二刀座；05十字轴；51轴本体；52轴颈；53直倒角。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实施例公开了一种万向节十字轴加工方法，如图1所示，可以包括：

步骤S11，基于第一定位组件02将万向节十字轴05定位完成，第一平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04方向移动；

步骤S12，基于切削组件04切削万向节十字轴05端部，获取切削组件04的切削动力大小F；其中，L＞D，L为切削组件04的切削刀片41的刀刃长度，D为万向节十字轴05切削面的最大宽度；

步骤S13，基于切削动力F的最大值Max(F)大于等于驱动力阈值，将切削组件04的第一刀座42上的切削刀片41与切削组件04的第二刀座43上的切削刀片41相互交换；其中，第一刀座42上的切削刀片41靠近第二刀座43的一端在相互交换后远离第一刀座42，第二刀座43上的切削刀片41靠近第一刀座42的一端在相互交换后远离第二刀座43。

在本实施例中，如图5所示，万向节十字轴05可以包括轴本体51和轴颈52，在加工过程中，需要对轴颈52端部进行倒角切削，形成直倒角53。本实施例提供了一种万向节十字轴加工方法，该方法可以包括步骤S11-S13，如图1所示，下文将对步骤S11-S13详细说明。

如图3所示，万向节十字轴加工方法可以包括工作台01、第一定位组件02和切削组件04。第一定位组件02可以用于固定万向节十字轴05。第一定位组件02可以包括第一平移驱动部（未在图中示出）。第一平移驱动部可以用于移动第一定位组件02，使得第一定位组件02可以带动万向节十字轴05在工作台01上移动。切削组件04可以用于对万向节十字轴05轴颈52端部进行倒角切削。在步骤S11中，当第一定位组件02将万向节十字轴05定位在工作台01上时，第一平移驱动部可以驱动第一定位组件02带动万向节十字轴05朝切削组件04方向移动，使切削组件04可以切削万向节十字轴05轴颈52的一端。在步骤S12中，当切削组件04对万向节十字轴05轴颈52端部进行切削时，可以得到切削组件04的切削动力大小F。可以通过切削组件04的切削动力大小F反映切削组件04对轴颈52端部的切削情况。另外，切削组件04的切削刀片41的刀刃长度L可以大于万向节十字轴05的直倒角53切削面的最大宽度D。这样可以使得切削刀片41完全覆盖住万向节十字轴05需要切削的直倒角53，可以一次性地进行切削，减少加工步骤。在步骤S13中，由于两组切削刀片41的刀刃长度大于万向节十字轴05切削面的最大宽度，所以切削刀片41在出现一定程度的磨损时，仍有一部分未使用。当切削动力F的最大值Max(F)可以大于等于驱动力阈值时，可以判断此时切削刀片41的磨损程度已经达到需要更换但还可以使用的程度，可以将切削组件04的第一刀座42上的切削刀片41与切削组件04的第二刀座43上的切削刀片41相互交换，可以节省成本，同时提高切削效率。交换切削刀片41时，第一刀座42上的切削刀片41靠近第二刀座43的一端在相互交换后可以远离第一刀座42，第二刀座43上的切削刀片41靠近第一刀座42的一端在相互交换后可以远离第二刀座43，可以使得两组切削刀片41未使用的部分在交换后进行使用。通过不更换切削刀片41本身的方向，可以重新利用切削刀片41未使用的部分进行切削，避免再次使用切削刀片41磨损严重的部分。这样交换两个刀座上的切削刀片41，不仅可以将切削刀片41未使用的部分进行利用，还可以避开磨损严重的部分，提高了切削刀片41的利用率。

在一些实施例中，如图2所示，1.5*D≤L。

在本实施例中，如图2所示，切削组件04的切削刀片41的刀刃长度L可以大于等于万向节十字轴05轴颈52的直倒角53切削面的最大宽度D的1.5倍。由于直倒角53的切削面并不是规则形状，在直倒角53的中间位置存在最大宽度，所以第一刀座42上的切削刀片41靠近第二刀座43的一端磨损程度相对较严重，第二刀座43上的切削刀片41靠近第一刀座42的一端磨损程度相对较严重。通过设置切削刀片41的刀刃长度大于等于该最大宽度的1.5倍，可以使得切削刀片41存在未使用的部分、磨损严重的部分、磨损较轻的部分。在交换两组切削刀片41后，可以将切削刀片41未使用的部分进行利用，还可以避开磨损严重的部分。

在一些实施例中，如图2所示，L＜2*D。

在本实施例中，如图2所示，切削组件04的切削刀片41的刀刃长度L可以小于万向节十字轴05轴颈52的直倒角53切削面的最大宽度D的2倍。假设切削刀片41的刀刃长度L大于等于万向节十字轴05轴颈52的直倒角53切削面的最大宽度D的2倍，那么切削刀片41在使用一段时间后，会有一段长度大于等于万向节十字轴05轴颈52的直倒角53切削面的最大宽度D的未使用的部分，这样交换两组刀片并不能起到节省刀片的效果。所以将切削组件04的切削刀片41的刀刃长度限制在小于万向节十字轴05轴颈52的直倒角53切削面的最大宽度的2倍，可以更好地利用切削刀片41未使用的部分，提高切削刀片41的利用率。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S13还包括：

基于切削动力F的最大值Max(F)大于等于驱动力阈值且切削刀片41在固定安装位置切削次数N大于等于切削次数阈值，将切削组件04的第一刀座42上的切削刀片41与切削组件04的第二刀座43上的切削刀片41相互交换；其中，第一刀座42上的切削刀片41靠近第二刀座43的一端在相互交换后远离第一刀座42，第二刀座43上的切削刀片41靠近第一刀座42的一端在相互交换后远离第二刀座43。

在本实施例中，如图2所示，步骤S13还可以包括当切削动力F的最大值Max(F)可以大于等于驱动力阈值且切削刀片41在固定安装位置切削次数N大于等于切削次数阈值时，可以判断此时切削刀片41的磨损程度已经达到需要调换但还可以使用的程度，可以将切削组件04的第一刀座42上的切削刀片41与切削组件04的第二刀座43上的切削刀片41相互交换，第一刀座42上的切削刀片41靠近第二刀座43的一端在相互交换后可以靠近第一刀座42，第二刀座43上的切削刀片41靠近第一刀座42的一端在相互交换后可以靠近第二刀座43，可以使得两组切削刀片41未使用的部分在交换后进行使用，避免再次使用切削刀片41磨损严重的部分。这样可以通过次数来检测需要更换刀片的时间，更加直观。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S11包括：

步骤S111，基于万向节十字轴05放置在第一定位组件02的第一底座21上，第一定位组件02的第一顶吸盘22朝万向节十字轴05远离第一底座21的一侧移动；

步骤S112，基于第一顶吸盘22与万向节十字轴05抵接，第一平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04一侧沿第一方向移动。

在本实施例中，如图3所示，第一定位组件02还可以包括第一底座21和第一顶吸盘22。第一底座21可以用于容纳万向节十字轴05。第一顶吸盘22可以用于吸起和放下万向节十字轴05，当一个轴颈52端部倒角完成后，第一顶吸盘22可以吸起万向节十字轴05并旋转到未进行倒角的轴颈52，再放下万向节十字轴05至第一底座21，再次进行倒角切削。如图2所示，步骤S11可以包括步骤S111-S112。在步骤S111中，当万向节十字轴05放置在第一定位组件02的第一底座21上时，第一定位组件02的第一顶吸盘22可以朝万向节十字轴05远离第一底座21的一侧移动，即第一顶吸盘22可以靠近万向节十字轴05。在步骤S112中，当第一顶吸盘22逐渐靠近万向节十字轴05并与万向节十字轴05抵接时，第一平移驱动部可以驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04一侧沿第一方向移动。通过第一顶吸盘22和第一底座21的组合，可以更好地固定住万向节十字轴05，防止切削时发生移动，切削出的直倒角53精度不统一。通过第一顶吸盘22自动吸起万向节十字轴05并旋转到未倒角的轴颈52方向，避免人工进行抬起旋转时出现安全事故。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S11还包括：

步骤S113，基于万向节十字轴05放置在第二定位组件03的第二底座31上，第二定位组件03的第二顶吸盘32朝万向节十字轴05远离第二底座31的一侧移动；

步骤S114，基于第二顶吸盘32与万向节十字轴05抵接，第二平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04另一侧沿第二方向移动；其中，第一方向与第二方向相反。

在本实施例中，如图4所示，万向节十字轴加工方法还可以包括第二定位组件03。第二定位组件03可以用于固定另一个万向节十字轴05。第二定位组件03可以包括第二底座31、第二顶吸盘32和第二平移驱动部（未在附图中示出）。第二底座31可以用于容纳该万向节十字轴05。第二顶吸盘32可以用于吸起和放下该万向节十字轴05，当一个轴颈52端部倒角完成后，第二顶吸盘32可以吸起该万向节十字轴05并旋转到未进行倒角的轴颈52，再放下该万向节十字轴05至第二底座31，再次进行倒角切削。第二平移驱动部可以用于移动第二定位组件03，使得第二定位组件03可以带动万向节十字轴05在工作台01上移动。如图2所示，步骤S11可以包括步骤S113-S114。在步骤S113中，当万向节十字轴05放置在第二定位组件03的第二底座31上时，第二定位组件03的第二顶吸盘32可以朝万向节十字轴05远离第二底座31的一侧移动，即第二顶吸盘32可以靠近万向节十字轴05。在步骤S114中，当第二顶吸盘32逐渐靠近万向节十字轴05并与万向节十字轴05抵接时，第二平移驱动部可以驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04另一侧沿第二方向移动。由于切削刀片41可以是单侧斜边为刀刃的刀片，所以只有沿切削组件04旋转的切线方向运动才能达到切削效果。当第一平移驱动部和第二平移驱动部分列在切削组件04两侧时，第一方向可以与第二方向相反，可以使两个万向节十字轴05都能实现倒角切削。通过增加第二平移驱动部，可以使得切削组件04同时切削两个万向节十字轴05，提高了工作效率。通过第二顶吸盘32和第二底座31的组合，可以更好地固定住万向节十字轴05，防止切削时发生移动，切削出的直倒角53精度不统一。通过第二顶吸盘32自动吸起万向节十字轴05并旋转到未倒角的轴颈52方向，避免人工进行抬起旋转时出现安全事故。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S114中，第二平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04另一侧沿第二方向移动的时间点在第一底座21上万向节十字轴05开始切削之后至第一底座21上万向节十字轴05结束切削之前。

在本实施例中，如图2所示，在步骤S114中，当第二平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04另一侧沿第二方向移动时，第一底座21上万向节十字轴05可以开始切削并且未结束切削。由于第一平移驱动部和第二平移驱动部同时驱动两个万向节十字轴05进行移动时，会同时达到万向节十字轴05切削面的直倒角53最宽处，该处为切削最费力的位置，对切削刀片41的磨损最严重，同时切削两个直倒角53最宽处会减少切削刀片41的使用寿命，所以第一平移驱动部和第二平移驱动部可以不同时驱动。若一个万向节十字轴05切削结束，另一个万向节十字轴05再开始移动，不能达到节省工作时间的效果。所以通过将第二平移驱动部驱动万向节十字轴05的一端朝切削组件04另一侧沿第二方向移动的时间点设置在第一底座21上万向节十字轴05开始切削之后至第一底座21上万向节十字轴05结束切削之前，可以保证两个万向节十字轴05不会同时达到切削最费力的位置，既可以提高工作效率，又可以在一定程度上延迟了切削刀片41的使用寿命。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S114中，第一方向与第二方向相反包括第一方向与第二方向平行。

在本实施例中，如图2所示，在步骤S114中，第一方向与第二方向相反包括第一方向与第二方向平行。由于切削刀片41可以是单侧斜边为刀刃的刀片，所以只有沿切削组件04旋转的切线方向运动才能达到切削效果。当第一平移驱动部和第二平移驱动部分列在切削组件04两侧时，第一方向可以与第二方向相反，包括第一方向与第二方向平行，也可以使两个万向节十字轴05都能实现倒角切削。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S114中，第一方向与第二方向相反包括第一方向与第二方向夹角为α；其中，10°≤α≤30°，第二底座31在切削前比切削后靠近第一底座21的运动路径。

在本实施例中，如图2所示，在步骤S114中，第一方向与第二方向相反包括第一方向与第二方向夹角为α；其中，10°≤α≤30°，第二底座31在切削前比切削后可以靠近第一底座21的运动路径。通过将第一方向与第二方向的夹角设置在该范围里，可以使得第一平移驱动部和第二平移驱动部配合切削对切削刀具的作用力较小，减少对切削刀具的损伤。

在一些实施例中，如图2所示，万向节十字轴加工方法还包括：

步骤S14，基于万向节十字轴05切削结束，记录切削组件04切削次数。

在本实施例中，如图2所示，万向节十字轴加工方法还可以包括步骤S14。在步骤S14中，当万向节十字轴05切削结束，可以记录切削组件04切削次数。通过多次记录切削组件04的切削次数，可以更精确地判断切削刀片41需要调换或更换的时机。

在另一些实施例中，第一定位组件02还可以包括第一垂直驱动部（未在图中示出）和第一旋转驱动部（未在图中示出）。第一垂直驱动部可以驱动第一顶吸盘22带动万向节十字轴05垂直上下移动，第一旋转驱动部可以驱动第一顶吸盘22带动万向节十字轴05旋转到未进行倒角的轴颈52。第二定位组件03还可以包括第二垂直驱动部（未在图中示出）和第二旋转驱动部（未在图中示出）。第二垂直驱动部可以驱动第二顶吸盘32带动万向节十字轴05垂直上下移动，第二旋转驱动部可以驱动第二顶吸盘32带动万向节十字轴05旋转到未进行倒角的轴颈52。切削组件04还可以包括第三旋转驱动部（未在图中示出），第三旋转驱动部用于驱动切削刀片41旋转对万向节十字轴05轴颈52进行切削倒角。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体案例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。