一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床

技术领域

本发明涉及花键轴加工设备技术领域，具体是指一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床。

背景技术

花键轴磨床是一种用于加工花键轴的机器工具。花键轴是用于连接两个或多个旋转部件的轴。这种轴通常是固定在其中一个部件上，而另一个部件上则有与之相配的花键槽。当两个部件进行旋转时，花键轴会在花键槽中滑动，从而传递扭矩。花键轴磨床可以用来加工花键轴的花键部分，使其具有高精度和高表面质量。

现有的花键轴在精磨过程使用的磨床大部分采用普通工件磨床，通过更换磨具来对花键轴的花键部分进行打磨加工，虽然此种磨床能够加工标准的矩形花键轴和渐开线花键轴，但是对于非标花键轴的精加工稍显不足，主要体现在：1、装夹工具较为简单，大多采用普通的三爪卡盘进行夹持固定，虽然夹持方便，但是对于夹持后校准操作较为麻烦，需要花费大量时间进行分度头校正；2、磨具结构将电机与磨具一起放置在上置加工架体上，使得架体需要依托较重结构维持加工的稳定性，也限制了磨具运动方式；3、在对花键部分加工时，需要多次人工调整花键轴角度，实现对多个花键槽等加工，操作不便，且转动角度的精度难以把控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述困难，提供一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床，包括磨床，所述的磨床顶部活动设有工作台，所述的工作台依靠磨床内部结构使工作台实现前后左右移动，所述的活动台上滑动设有定量转送夹具和调正夹具，所述的磨床后侧设有磨具支撑壳体。所述的磨具支撑壳体内设有传动结构，所述的传动结构包括电机二、传动轴组和安装盘，所述的电机二通过传动轴组带动安装盘转动，所述的安装盘上设有磨具，所述的电机二位于磨床内，所述的传动轴组位于磨具支撑壳体中，所述的磨具支撑壳体末端连接有转向结构，所述的转向结构带动安装盘实现角度位置变化。

作为改进：所述的传动轴组包括传动轴一、传动轴二、传动轴三、传动轴四、传动轴五和传动轴六组成，所述的电机二输出端与传动轴一底端、传动轴二上端与传动轴三后端、传动轴三前端与传动轴四上端、传动轴四底部和传动轴五端部均由端部伞齿啮合传动配合，所述的传动轴一顶部与传动轴二底部由花键传动配合，所述的传动轴五与传动轴六通过万向轴结构连接，所述的传动轴六端部与安装盘固定连接，通过传动轴组，使磨具的驱动电机放置于磨床床体内，不同的传动轴配合方式，确保磨具升降及多角度变换的实现。

作为改进：所述的磨具支撑壳体包括固定壳、升降壳和作用壳组成，所述的固定壳与磨床固定连接，所述的固定壳与升降壳滑动配合，所述的升降壳和作用壳固定连接，所述的作用壳与转向结构配合，所述的传动轴二外侧设有固定台，所述的固定台上设有电动推杆，所述的固定壳内滑动设有抵挡台，所述的固定壳内转动设有精调齿轮，所述的固定壳外侧转动设有与精调齿轮固定连接的转柄二，所述的抵挡台一侧设有与精调齿轮啮合的齿条，所述的电动推杆输出端穿过固定台底部通孔与抵挡台顶部接触配合，通过电动推杆实现升降壳和作用壳带动内部传动轴和磨具的升降动作，通过精调齿轮控制抵挡台的位置，精调磨具升降高度控制，提高加工精度。

作为改进：所述的转向结构包括横向转动套和纵向转动套，所述的磨具支撑壳体末端外侧固定设有转向电机一，所述的转向电机一输出端连接有转向齿轮，所述的横向转动套顶部设有与转向齿轮啮合的齿槽，所述的横向转动套与纵向转动套铰接，所述的横向转动套外侧固定设有转动电机二，所述的转动电机二输出端穿过横向转动套侧方通孔与纵向转动套固定连接，通过转向结构及传动轴五与传动轴六通过万向轴结构连接，实现了磨具横向及纵向多角度变化，使其能够应对非标花键轴的精磨加工。

作为改进：所述的定量转送夹具包括外壳体，所述的外壳体内设有伺服电机、转动套和齿轮，所述的伺服电机输出端与转动套活动连接，所述的齿轮一端的转轴穿过外壳体通孔连接有三爪卡盘，所述的外壳体内设有弧形限位块，所述的转动套外侧均匀设有多个凸台，所述的凸台内滑动设有限位柱，所述的限位柱外侧连接有弹簧一，所述的弹簧一与凸台内腔固定连接，所述的限位柱外端与弧形限位块内侧滑动配合，所述的限位柱内端与齿轮间歇式啮合，通过定量转送夹具实现花键轴的固定角度转动，提高加工精度及加工效率。

作为改进：所述的外壳体顶部设有调节台，所述的调节台内转动设有旋钮，所述的旋钮底部连接有调节齿轮，所述的弧形限位块内部空腔中滑动设有调节弧形块，所述的调节弧形块一侧设有与调节齿轮啮合的弧形齿条，所述的调节弧形块与限位柱外端滑动配合，通过调节齿轮改变调节弧形块与弧形限位块的位置关系，使花键轴转动角度可调，可根据花键轴键槽角度进行调节。

作为改进：所述的弧形限位块与外壳体内侧凹槽滑动配合，所述的弧形限位块顶部设有拔台，所述的拔台顶部穿出外壳体顶部通孔，所述的弧形限位块与外壳体内侧凹槽之间连接有弹簧二，通过拔台使弧形限位块不对转动角度进行限制，便于对花键轴进行连续旋转打磨。

作为改进：所述的调正夹具内设有顶块，所述的顶块一端外侧设有轴承，所述的调正夹具壳体外部设有多个螺纹孔，所述的螺纹孔中设有调节螺柱，所述的调节螺柱内侧端与轴承接触配合，通过调整调节螺柱改变顶块及轴承位置，方便在准备阶段对花键轴进行校正。

作为改进：所述的定量转送夹具和调正夹具底部分别设有滑轨一和滑轨二，所述的工作台顶部设有滑槽，所述的滑轨一和滑轨二与滑槽滑动配合，所述的定量转送夹具和调正夹具通过紧固螺栓穿过壳体边侧螺纹孔实现与工作台的固定，方便根据花键轴尺寸进行调节。

作为改进：所述的转动套内设有与齿轮啮合的环齿，所述的外壳体上铰接设有转换杆，所述的转换杆底部与转动套接触配合，改变转动套与齿轮的配合关系，实现功能转换。

本发明与现有技术相比的优点在于：本装置将磨具启动电机放置在磨床床体内，采用多个传送轴及伞齿等方式驱动磨具转动，结合转向结构实现磨具的多角度变化，能够充分对非标花键轴进行打磨加工，改进后的夹具更能够提高加工速度和打磨精度，具体来说：

1、采用多个传送轴和伞齿配合，使打磨用驱动电机放置于磨床内，减轻磨具处结构重量及体积，确保转向结构的实现；

2、定量转送夹具即满足了对花键轴的夹持固定，又实现了对花键轴的等角度定量转动，提高了加工的精度及质量；

3、转向结构实现了磨具对花键轴的多角度加工方式，极大简化了加工时更换磨具的步骤，也便于对非标花键轴的加工；

4、调正夹具方便花键轴的校正过程，配合定量转送夹具进行定量转动。

附图说明

图1是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床的结构示意图。

图2是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床传动结构的结构示意图。

图3是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床转向结构的剖视图。

图4是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床传动结构的结构示意图。

图5是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床定量转送夹具的结构示意图。

图6是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床定量转送夹具的爆炸图。

图7是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床定量转送夹具的剖视图。

图8是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床定量转送夹具的剖视图。

图9是本发明一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床调正夹具的剖视图。

如图所示：1、磨床；2、工作台；3、定量转送夹具；4、调正夹具；5、磨具支撑壳体；6、转向结构；7、磨具；8、传动结构；11、控制台；12、转柄一；21、滑槽；31、伺服电机；32、转动套；321、凸台；322、弹簧一；323、限位柱；324、环齿；33、齿轮；34、三爪卡盘；35、弧形限位块；351、拔台；352、弹簧二；36、调节弧形块；361、弧形齿条；37、旋钮；371、调节齿轮；38、外壳体；381、滑轨一；382、调节台；39、转换杆；41、顶块；42、轴承；43、调节螺柱；44、滑轨二；51、固定壳；511、转柄二；512、精调齿轮；52、升降壳；53、作用壳；531、转向电机一；532、转向齿轮；61、横向转动套；611、齿槽；612、挡台；62、纵向转动套；63、转动电机二；64、橡胶罩；81、电机二；82、传动轴一；83、传动轴二；831、固定台；832、电动推杆；84、传动轴三；85、传动轴四；86、传动轴五；87、传动轴六；88、安装盘；89、抵挡台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合附图1和图2所示，一种伞齿驱动式定量进给花键轴磨床，包括磨床1，所述的磨床1顶部活动设有工作台2，所述的磨床1上设有控制台11，所述的工作台2依靠磨床1内部结构驱动使工作台2实现前后左右移动，所述的磨床1上设有转柄一12，所述的工作台2可通过控制台11控制或依靠转柄一12手动控制的方式驱动，所述的工作台2上滑动设有定量转送夹具3和调正夹具4，所述的磨床1后侧设有磨具支撑壳体5。所述的磨具支撑壳体5内设有传动结构8，所述的传动结构8包括电机二81、传动轴组和安装盘88，所述的电机二81通过传动轴组带动安装盘88转动，所述的安装盘88上设有磨具7，所述的电机二81位于磨床1内，所述的传动轴组位于磨具支撑壳体5中，所述的磨具支撑壳体5末端连接有转向结构6，所述的转向结构6带动安装盘88实现角度位置变化。

结合附图1和图2所示，所述的传动轴组包括传动轴一82、传动轴二83、传动轴三84、传动轴四85、传动轴五86和传动轴六87组成，所述的电机二81输出端与传动轴一82底端、传动轴二83上端与传动轴三84后端、传动轴三84前端与传动轴四85上端、传动轴四85底部和传动轴五86端部均由端部伞齿啮合传动配合，所述的传动轴一82顶部与传动轴二83底部由花键传动配合，所述的传动轴五86与传动轴六87通过万向轴结构连接，所述的传动轴六87端部与安装盘88固定连接，电机二81驱动传动轴一82转动，通过传动轴二83、传动轴三84、传动轴四85、传动轴五86和传动轴六87的传动，使安装盘88带动磨具7转动，在升降时，传动轴一82与传动轴二83花键处相对滑动，在磨具转动时，传动轴四85和传动轴五86花键处相对滑动，保证驱动结构稳定，所述的传动轴组均与相邻的磨具支撑壳体5保持固定关系。

结合附图1和图2所示，所述的磨具支撑壳体5包括固定壳51、升降壳52和作用壳53组成，所述的固定壳51与磨床1固定连接，所述的固定壳51与升降壳52滑动配合，所述的升降壳52和作用壳53固定连接，所述的作用壳53与转向结构6配合，所述的传动轴二83外侧设有固定台831，所述的固定台831上设有电动推杆832，所述的固定壳51内滑动设有抵挡台89，所述的固定壳51内转动设有精调齿轮512，所述的固定壳51外侧转动设有与精调齿轮512固定连接的转柄二511，所述的抵挡台89一侧设有与精调齿轮512啮合的齿条，所述的电动推杆832输出端穿过固定台831底部通孔与抵挡台89顶部接触配合，电动推杆832推动抵挡台89，通过反作用力，将升降壳52和作用壳53及其内部的传动轴组进行高度调节，实现磨具7的升降动作，转动转柄二511，通过精调齿轮512和齿条的传动实现抵挡台89的上下移动，在电动推杆832输出端伸出长度不变情况下，可改变抵挡台89，可使磨具7升降高度发生变化。

结合附图3和图4所示，所述的转向结构6包括横向转动套61和纵向转动套62，所述的磨具支撑壳体5末端外侧固定设有转向电机一531，所述的转向电机一531输出端连接有转向齿轮532，所述的横向转动套61顶部设有与转向齿轮532啮合的齿槽611，所述的横向转动套61与纵向转动套62铰接，铰接处设有橡胶罩64，所述的横向转动套61外侧设有挡台612，所述的横向转动套61外侧固定设有转动电机二63，所述的转动电机二63输出端穿过横向转动套61侧方通孔与纵向转动套62固定连接，通过转向电机一531驱动、转向齿轮532和齿槽611传动实现横向转动套61的横向转动，传动轴四85和传动轴五86的伞齿配合结构，保证传动过程不受影响，通过转动电机二63驱动、使横向转动套61和纵向转动套62转动，传动轴五86与传动轴六87的万向轴结构，确保传动过程不受影响。

结合附图5、图6、图7和图8所示，所述的定量转送夹具3包括外壳体38，所述的外壳体38内设有伺服电机31、转动套32和齿轮33，所述的伺服电机31输出端与转动套32活动连接，所述的齿轮33一端的转轴穿过外壳体38通孔连接有三爪卡盘34，所述的外壳体38内设有弧形限位块35，所述的转动套32外侧均匀设有多个凸台321，所述的凸台321内滑动设有限位柱323，所述的限位柱323外侧连接有弹簧一322，所述的弹簧一322与凸台321内腔固定连接，所述的限位柱323外端与弧形限位块35内侧滑动配合，所述的限位柱323内端与齿轮33间歇式啮合。

结合附图5、图6、图7和图8所示，所述的外壳体38顶部设有调节台382，所述的调节台382内转动设有旋钮37，所述的旋钮37底部连接有调节齿轮371，所述的弧形限位块35内部空腔中滑动设有调节弧形块36，所述的调节弧形块36一侧设有与调节齿轮371啮合的弧形齿条361，所述的调节弧形块36与限位柱323外端滑动配合，所述的弧形限位块35与外壳体38内侧凹槽滑动配合，所述的弧形限位块35顶部设有拔台351，所述的拔台351顶部穿出外壳体38顶部通孔，所述的弧形限位块35与外壳体38内侧凹槽之间连接有弹簧二352，所述的转动套32内设有与齿轮33啮合的环齿324，所述的外壳体38上铰接设有转换杆39，所述的转换杆39底部与转动套32接触配合。

定量转送夹具3的工作原理：伺服电机31带动转动套32转动，使凸台321内的限位柱323跟随转动，转动过程中，限位柱323底端与齿轮33存有间隙，此时齿轮33和三爪卡盘34不动，在限位柱323转动到弧形限位块35处时，限位柱323顶部受弧形限位块35挤压，使其向内移动，使限位柱323底部与齿轮33配合，齿轮33随限位柱323转动，带动三爪卡盘34转动，当限位柱323离开弧形限位块35后，弹簧一322使限位柱323复位，此时齿轮33和三爪卡盘34停止转动，转动旋钮37使调节齿轮371带动调节弧形块36移动，实现弧形限位块35延长效果，从而控制三爪卡盘34每次转动的角度，提起拔台351，使弧形限位块35底部与外壳体38内部重合，此时伺服电机31转动不会带动齿轮33和三爪卡盘34转动，拨动转换杆39，使转换杆39推动转动套32移动，使环齿324与齿轮33啮合，此时伺服电机31转动会带动齿轮33和三爪卡盘34一直转动，实现了三爪卡盘34三种不同的工作状态，在实际应用中，可通过编程控制伺服电机31启动间隔，配合三种模式，实现多种工作效果。

结合附图9所示，所述的调正夹具4内设有顶块41，所述的顶块41一端外侧设有轴承42，所述的调正夹具4壳体外部设有多个螺纹孔，所述的螺纹孔中设有调节螺柱43，所述的调节螺柱43内侧端与轴承42接触配合，通过顶块41顶住花键轴并随之转动，通过调节螺柱43改变轴承42位置，进而实现对花键轴的校正。

结合附图1、图5和图9所示，所述的定量转送夹具3和调正夹具4底部分别设有滑轨一381和滑轨二44，所述的工作台2顶部设有滑槽21，所述的滑轨一381和滑轨二44与滑槽21滑动配合，所述的定量转送夹具3和调正夹具4通过紧固螺栓穿过壳体边侧螺纹孔实现与工作台2的固定。

本发明在具体实施时，将花键轴用定量转送夹具3和调正夹具4夹紧固定，通过调正夹具4对花键轴分度头校正，通过控制台11或转柄一12控制工作台2的前后左右移动，通过电动推杆832实现升降壳52上部结构的升降动作，通过转向结构6实现磨具7的多角度变化，在打磨时，通过定量转送夹具3实现花键轴多种自转状态，提高加工精度及加工效率。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。