一种数控机床花键轴及其加工方法

技术领域

本发明涉及花键轴技术领域，具体为一种数控机床花键轴及其加工方法。

背景技术

花键轴是机械传动一种，和平键、半圆键和斜键作用一样，都是传递机械扭矩的，在轴的外表有纵向的键槽，套在轴上的旋转件也有对应的键槽，可保持跟轴同步旋转，在旋转的同时，有的还可以在轴上作纵向滑动，如变速箱换挡齿轮等。

例如中国专利CN 105276013 B中公开的花键轴及具有该花键轴的传动装置，包括花键轴本体，花键轴本体的外壁上设置外花键齿，花键轴本体上设置有轴向通孔，且胀心轴的一端从轴向通孔的第二端侧的孔口伸出，并在该伸出端上设置有外螺纹，锁紧螺母的内螺纹与外螺纹配合，通过切口将轴向通孔一侧的花键轴本体切开，当锁紧螺母锁紧时，胀心轴将花键轴本体撑开，从而使外花键齿与内花键齿紧锁，解决了因内花键齿和外花键齿精度不高产生切削引起设备损坏，但是仍存在不便于拆装的缺点，花键轴和花键轴套啮合之后，通过固定帽将花键轴进行限位固定，需用通过工具锁紧，操作步骤较繁琐，耗费力气较多，且作用力会作用到花键轴本体，对花键轴本体造成损伤，故而提出一种数控机床花键轴及其加工方法以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控机床花键轴及其加工方法，具备便于更换等优点，解决了花间轴固定时更加方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床花键轴，包括花键轴本体，所述花键轴本体的右侧固定连接有连接轴，所述花键轴本体的外表面固定连接有防滑垫，所述花键轴本体的左侧固定连接有外花键齿，所述外花键齿的左侧活动连接有花键轴套筒，所述花键轴套筒的外表面固定连接有一端贯穿并延伸至花键轴套筒内部的夹持机构，所述花键轴套筒的上下两侧均固定连接有一端贯穿并延伸至花键轴套筒内部的调节机构；

所述夹持机构包括与花键轴套筒固定连接的外壳，所述外壳的上下两侧相对的一侧均固定连接有伸缩杆，所述外壳的上下两侧相对的一侧均固定连接有弹簧，上下两侧所述伸缩杆相对的一侧均固定连接有限位板，上下两侧所述限位板相对的一侧均固定连接有连接杆，上下两侧所述连接杆相对的一侧均固定连接有连接块，上下两侧所述连接块相对的一侧均铰接有支撑杆，上下两侧所述支撑杆相对的一侧均固定连接有挤压板。

进一步，所述外壳的左右两侧均开设有滑槽，所述滑槽与限位板相适配。

进一步，所述伸缩杆由内杆和外杆组成，所述外杆的内部活动连接有一端贯穿并延伸至外杆外部的内杆。

进一步，所述连接块由两个活动块和活动杆组成，两个所述活动杆相对的一侧之间活动连接有活动杆。

进一步，所述调节机构包括与花键轴套筒活动连接的螺纹杆，所述螺纹杆的外表面螺纹连接有套块，所述螺纹杆的外表面固定连接有限位块，所述螺纹杆的右侧固定连接有固定块，所述固定块的右侧铰接有铰接杆，所述铰接杆的右侧铰接有稳固块，所述稳固块与支撑杆固定连接。

进一步，所述花键轴套筒的上下两侧均开设有活动槽，所述活动槽与螺纹杆相适配。

进一步，所述防滑垫的外表面固定连接有保护层，所述保护层的外表面固定连接有凸起颗粒。

进一步，所述套块的内部开设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺纹杆相适配。

进一步，所述挤压板的数量为两个，两个所述挤压板相对的一侧均固定连接有缓冲垫，两个所述挤压板以花键轴套筒的中轴线呈对称等距分布。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种数控机床花键轴的加工方法，包括以下步骤：

(1)首先，划水平中心线，将划线游标高度尺调整至分度头的中心高一百二十五毫米，在花键轴本体外圆水平位置两侧划水平线，然后将花键轴本体1转过一百八十度，按同样高度在花键轴本体两侧重复划一次线，若两次划线不重合，则将划线位置调整在两条线的中间，再次划线，直至翻转划线重合，该重合的划线即为水平位置中心线，划键宽线，根据水平中心线的划线位置，将游标高度尺调高或调低键宽尺寸的一半，仍按上述方法，在工件水平位置的两侧外圆上划出键宽线；

(2)调整键侧铣削位置，划线后，将花键轴本体转过90，使键宽画线转至工件上方，作为横向对刀依据，调整工作台，使三面刃铣刀侧刃切削平面离开第一键侧键宽线零点三到零点五毫米，在横向刻度盘上用粉笔做记号并锁紧工作台横向，根据花键铣削长度、铣刀切入和切出距离，调整铣削终点的自动停止限位挡块；

(3)根据预检结果，若测得第一键侧比第二键侧少铣去零点一五毫米，则将工件由水平预检测量位置转至上方铣削位置，然后调整工作台横向，将第一键侧铣去零点一五毫米，再次测量键宽尺寸，按工序图样的键宽尺寸与实测尺寸差值的一半调整工作台横向，按等分数分度，依次铣削第一键侧；

(4)安装成形单刀，单刀伸出的尺寸尽可能小，以提高刀具的刚度，由于成形单刀铣削时常用圆弧刀刃对刀，因此应注意单刀的安装精度，目测检验单刀安装精度的方法，借助的平行垫块尽可能长，若安装正确，垫块应与刀轴平行；

(5)横向对刀，调整工作台，目测使单刀的圆弧刀刃的两个尖角与工件键顶同时接触，对刀后锁紧工作台横向，试切预检小径尺寸，工作台垂向在槽底对刀，试切出圆弧面，花键轴本体转过一百八十度，按垂向同样铣削位置，试切出对应的圆弧面，用外径千分尺预检小径尺寸；

(6)按实测尺寸与工序尺寸差值的一半调整工作台垂向，当试切的小径尺寸符合图样要求时，按工件等分要求，依次铣削槽底圆弧面。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该数控机床花键轴及其加工方法，通过夹持机构对花键轴本体进行固定，使得花键轴套筒与花键轴本体进行有效固定，在整体结构简单，实现了便于安装的目的，大大提高了工作效率。

2、该数控机床花键轴及其加工方法，通过调节机构对夹持机构进行调节，使得在进行拆卸时更加方便，整体结构简单，实现了花键轴套筒与花键轴本体便于拆卸的目的，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明花键轴套筒与夹持机构连接结构示意图；

图3为本发明夹持机构结构示意图；

图4为本发明调节机构结构示意图。

图中：1花键轴本体、2连接轴、3防滑垫、4外花键齿、5花键轴套筒、6夹持机构、601外壳、602伸缩杆、603弹簧、604连接杆、605连接块、606支撑杆、607挤压板、608限位板、7调节机构、701螺纹杆、702套块、703限位块、704固定块、705铰接杆、706稳固块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-2，本实施例中的一种数控机床花键轴，包括花键轴本体1，花键轴本体1的右侧固定连接有连接轴2，花键轴本体1的外表面固定连接有防滑垫3，花键轴本体1的左侧固定连接有外花键齿4，外花键齿4的左侧活动连接有花键轴套筒5，花键轴套筒5对花键轴本体1进行保护，花键轴套筒5的外表面固定连接有一端贯穿并延伸至花键轴套筒5内部的夹持机构6，夹持机构6对花键轴本体1进行固定，花键轴套筒5的上下两侧均固定连接有一端贯穿并延伸至花键轴套筒5内部的调节机构7，调节机构7对花键轴本体1进行调节，使得花键轴本体1与花键轴套筒5进行固定或者拆卸。

防滑垫3的外表面固定连接有保护层，保护层的外表面固定连接有凸起颗粒，保护层对怎么拆装时可以进行防滑。

请参阅图3，夹持机构6包括与花键轴套筒5固定连接的外壳601，外壳601对内部零件进行保护，外壳601的上下两侧相对的一侧均固定连接有伸缩杆602，伸缩杆602对弹簧603进行保护，使得弹簧603无法进行弯曲，外壳601的上下两侧相对的一侧均固定连接有弹簧603，弹簧603对限位板608进行挤压，上下两侧伸缩杆602相对的一侧均固定连接有限位板608，限位板608对弹簧603进行限定，使得反作用力降低，上下两侧限位板608相对的一侧均固定连接有连接杆604，连接杆604对连接块605进行支撑，上下两侧连接杆604相对的一侧均固定连接有连接块605，连接块605铰接支撑杆606，使得支撑杆606进行支撑和限定，上下两侧连接块605相对的一侧均铰接有支撑杆606，上下两侧支撑杆606相对的一侧均固定连接有挤压板607。

外壳601的左右两侧均开设有滑槽，滑槽与限位板608相适配，通过开设有滑槽，使得限位板608的反作用力大多数作用在滑槽上。

伸缩杆602由内杆和外杆组成，外杆的内部活动连接有一端贯穿并延伸至外杆外部的内杆。

连接块605由两个活动块和活动杆组成，两个活动杆相对的一侧之间活动连接有活动杆。

挤压板607的数量为两个，两个挤压板607相对的一侧均固定连接有缓冲垫，两个挤压板607以花键轴套筒5的中轴线呈对称等距分布。

需要说明的是，通过弹簧603的反作用力，伸缩杆602进行收缩，使得连接杆604和支撑杆606向相对一侧进行移动，随后通过反作用力对花键轴本体1进行夹持，使得花键轴本体1进行有效夹持。

请参阅图4，调节机构7包括与花键轴套筒5活动连接的螺纹杆701，螺纹杆701的外表面螺纹连接有套块702，通过套块702的设定，使得螺纹杆701被固定在花键轴套筒5外部，螺纹杆701的外表面固定连接有限位块703，限位块703使得螺纹杆701无法脱离花键轴套筒5，螺纹杆701的右侧固定连接有固定块704，固定块704的右侧铰接有铰接杆705，铰接杆705的右侧铰接有稳固块706，稳固块706和支撑杆606相互配合，使得铰接杆705带动支撑杆606进行偏移，稳固块706与支撑杆606固定连接。

套块702的内部开设有螺纹孔，螺纹孔与螺纹杆701相适配，套块702对螺纹杆701进行限定，使得螺纹杆701无法脱离花键轴套筒5。

花键轴套筒5的上下两侧均开设有活动槽，活动槽与螺纹杆701相适配，活动才对螺纹杆701进行限定，使得螺纹杆701只能位移活动槽进行滑动。

可以理解的是，固定块704和铰接杆705与稳固块706进行有效推动，使得夹持时更加稳定，随后需要进行拆卸时，通过旋转套块702，使得套块702不与花键轴套筒5进行接触，使得螺纹杆701可以进行滑动，使得支撑杆606呈水平放置，不对花键轴本体1进行接触。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种数控机床花键轴的加工方法，包括以下步骤：

(1)首先，划水平中心线，将划线游标高度尺调整至分度头的中心高一百二十五毫米，在花键轴本体1外圆水平位置两侧划水平线，然后将花键轴本体1转过一百八十度，按同样高度在花键轴本体1两侧重复划一次线，若两次划线不重合，则将划线位置调整在两条线的中间，再次划线，直至翻转划线重合，该重合的划线即为水平位置中心线，划键宽线，根据水平中心线的划线位置，将游标高度尺调高或调低键宽尺寸的一半，仍按上述方法，在工件水平位置的两侧外圆上划出键宽线；

(2)调整键侧铣削位置，划线后，将花键轴本体1转过90，使键宽画线转至工件上方，作为横向对刀依据，调整工作台，使三面刃铣刀侧刃切削平面离开第一键侧键宽线零点三到零点五毫米，在横向刻度盘上用粉笔做记号并锁紧工作台横向，根据花键铣削长度、铣刀切入和切出距离，调整铣削终点的自动停止限位挡块；

(3)根据预检结果，若测得第一键侧比第二键侧少铣去零点一五毫米，则将工件由水平预检测量位置转至上方铣削位置，然后调整工作台横向，将第一键侧铣去零点一五毫米，再次测量键宽尺寸，按工序图样的键宽尺寸与实测尺寸差值的一半调整工作台横向，按等分数分度，依次铣削第一键侧；

(4)安装成形单刀，单刀伸出的尺寸尽可能小，以提高刀具的刚度，由于成形单刀铣削时常用圆弧刀刃对刀，因此应注意单刀的安装精度，目测检验单刀安装精度的方法，借助的平行垫块尽可能长，若安装正确，垫块应与刀轴平行；

(5)横向对刀，调整工作台，目测使单刀的圆弧刀刃的两个尖角与工件键顶同时接触，对刀后锁紧工作台横向，试切预检小径尺寸，工作台垂向在槽底对刀，试切出圆弧面，花键轴本体1转过一百八十度，按垂向同样铣削位置，试切出对应的圆弧面，用外径千分尺预检小径尺寸；

(6)按实测尺寸与工序尺寸差值的一半调整工作台垂向，当试切的小径尺寸符合图样要求时，按工件等分要求，依次铣削槽底圆弧面。

上述实施例的工作原理为：

首先通过将花键轴本体1放置入花键轴套筒5内部，通过弹簧603的反作用力，伸缩杆602进行收缩，使得连接杆604和支撑杆606向相对一侧进行移动，随后通过反作用力对花键轴本体1进行夹持，使得花键轴本体1进行有效夹持，随后通过推动螺纹杆701，使得支撑杆606竖直放置，通过固定块704和铰接杆705与稳固块706进行有效推动，使得夹持时更加稳定，随后需要进行拆卸时，通过旋转套块702，使得套块702不与花键轴套筒5进行接触，使得螺纹杆701可以进行滑动，使得支撑杆606呈水平放置，不对花键轴本体1进行接触，大大提高了工作效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。