本發(fā)明涉及一種數(shù)控端面凸輪銑床，屬于凸輪銑數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

端面凸輪加工專(zhuān)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)制造行業(yè)的專(zhuān)用機(jī)床，目前，端面凸輪的加工依賴(lài)于傳統(tǒng)的機(jī)械靠模粗磨加工；但是，此類(lèi)端面凸輪加工專(zhuān)機(jī)在加工過(guò)程中，受靠模的形狀和精度影響較大，換品種也非常不方便，單個(gè)產(chǎn)品加工時(shí)間大約在20分鐘以上，生產(chǎn)效率低下，且生產(chǎn)出來(lái)的成品質(zhì)量較差，越來(lái)越不能滿足現(xiàn)有的高標(biāo)準(zhǔn)需求。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝技術(shù)質(zhì)量要求的提高，端面凸輪的加工逐漸被結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好、不用靠模、加工效率高且適用性強(qiáng)的數(shù)控端面凸輪銑床所取代。單個(gè)端面凸輪的加工時(shí)間從先前的20分鐘縮短到現(xiàn)在的1-2分鐘，加工效率顯著的增加，降低了企業(yè)的成本，增加了效益。在該過(guò)程中，需要先將凸輪本體固定于夾具上，然后再進(jìn)行相應(yīng)的加工?，F(xiàn)有的夾具通常為三爪卡盤(pán)式夾具，但三爪卡盤(pán)式夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，且無(wú)法保證裝夾精度及工件加工的穩(wěn)定性，生產(chǎn)出來(lái)的端面凸輪達(dá)不到現(xiàn)有的精度要求。

另外，如何將主軸轉(zhuǎn)速降低到1轉(zhuǎn)/分鐘，而且轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)振動(dòng)，是該加工過(guò)程成敗之關(guān)鍵，而現(xiàn)有的端面凸輪銑床的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)提供的主軸轉(zhuǎn)速最低為2-3轉(zhuǎn)/分鐘，且會(huì)伴有一定的振動(dòng)，從而致使端面凸輪銑床的加工效果不理想，達(dá)不到較高的曲線加工精度。

因此，亟需一種加工效率高、夾裝工件精度高、主軸轉(zhuǎn)速低且無(wú)振動(dòng)的數(shù)控端面凸輪銑床。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種加工效率高、夾裝工件精度高、主軸轉(zhuǎn)速低且無(wú)振動(dòng)的數(shù)控端面凸輪銑床，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種數(shù)控端面凸輪銑床，包括床身、設(shè)于床身左側(cè)的主軸、驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力輸出系統(tǒng)和設(shè)于主軸一端的夾具，在床身右側(cè)還設(shè)有一與所述夾具相對(duì)設(shè)置的液壓尾座，所述液壓尾座通過(guò)設(shè)于床身上的導(dǎo)軌可作左右方向的滑動(dòng)，在所述液壓尾座和夾具之間的床身上還設(shè)有一動(dòng)力機(jī)頭，動(dòng)力機(jī)頭上設(shè)有銑刀，所述動(dòng)力機(jī)頭通過(guò)設(shè)于床身上的導(dǎo)軌可作前后左右方向的滑動(dòng)，所述動(dòng)力輸出系統(tǒng)包括主動(dòng)輪與從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間連接有同步帶，所述從動(dòng)輪套設(shè)于所述主軸上，所述主動(dòng)輪與一減速箱的輸出軸相連，所述減速箱的輸入軸與一伺服電機(jī)的主軸連接，所述伺服電機(jī)與一伺服控制器相連；所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的周長(zhǎng)之比為1:(2～3)，所述減速箱的減速比為(0.5～2)：100；所述夾具包括一可固定于主軸上的筒狀殼體，在所述筒狀殼體內(nèi)設(shè)有一隔板，在所述隔板的右側(cè)面中心位置固定設(shè)有一柱狀頂塊，在所述柱狀頂塊與筒狀殼體的內(nèi)壁之間形成一環(huán)形空腔；在所述環(huán)形空腔底部的隔板上均勻設(shè)有兩個(gè)以上的呈圓周排布的第一通孔，在所述第一通孔內(nèi)插設(shè)有一連接套；在所述隔板的左側(cè)設(shè)有一可滑動(dòng)的連接盤(pán)，所述連接盤(pán)與一桿狀體連接，所述桿狀體穿過(guò)所述主軸的內(nèi)孔，與位于主軸左側(cè)的液壓油缸相連，所述連接盤(pán)通過(guò)螺栓與所述連接套的左端連接固定；在所述環(huán)形空腔內(nèi)插設(shè)一可滑動(dòng)的筒狀卡套，所述筒狀卡套的左端通過(guò)螺栓與所述連接套的右端連接固定，所述筒狀卡套的右端口處設(shè)有斜坡?tīng)钔咕?，所述斜坡?tīng)钔咕壍男逼旅嫦蜃髠?cè)，在所述筒狀卡套的右端開(kāi)設(shè)有若干個(gè)左右方向的縫隙；所述連接盤(pán)與所述筒狀卡套之間的距離大于隔板的厚度。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述筒狀殼體的外側(cè)壁上套設(shè)一套環(huán)，所述套環(huán)通過(guò)定位板固定于所述床身上。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述套環(huán)的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有溝槽，在其外側(cè)面上開(kāi)設(shè)有與所述溝槽相通的進(jìn)氣孔，所述套環(huán)的內(nèi)側(cè)面與所述筒狀殼體密封接觸，在所述筒狀殼體、隔板與柱狀頂塊上均設(shè)有相連的通氣道，所述殼體上的通氣道的進(jìn)氣口開(kāi)設(shè)于所述溝槽內(nèi)，所述柱狀頂塊上的通氣道的出氣口開(kāi)設(shè)于所述柱狀頂塊的側(cè)壁上。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述套環(huán)的內(nèi)側(cè)面上的溝槽兩側(cè)分別設(shè)有一密封圈。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的周長(zhǎng)之比為1:2，所述減速箱的減速比為1：100。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述從動(dòng)輪上設(shè)有一編碼器，所述編碼器的編碼器輪與所述從動(dòng)輪同步。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述柱狀頂塊的右端上固定設(shè)有定位盤(pán)，所述定位盤(pán)通過(guò)螺栓固定于所述柱狀頂塊上。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述定位盤(pán)上設(shè)有銷(xiāo)孔，在所述柱狀頂塊的右端面上設(shè)有相對(duì)的銷(xiāo)孔，在所述兩銷(xiāo)孔間插設(shè)有銷(xiāo)子。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述柱狀頂塊上的銷(xiāo)孔向左延伸至所述隔板左側(cè)面，在所述連接盤(pán)上設(shè)有與所述銷(xiāo)孔相對(duì)的第二通孔；所述桿狀體為拉管，所述第二通孔位于所述拉管內(nèi)。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述筒狀殼體的右端口的內(nèi)邊沿上設(shè)有倒角。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中夾具的設(shè)計(jì)，使本一種數(shù)控端面凸輪銑床具有較好的裝夾精度及工件加工的穩(wěn)定性。其中，在所述筒狀殼體的內(nèi)部設(shè)有一隔板，所述隔板將筒狀殼體分為兩部分，在隔板的第一通孔上插設(shè)有連接套，所述連接套可在該第一通孔內(nèi)左右滑動(dòng)。所述連接套的左端與連接盤(pán)連接固定，其右端與筒狀卡套連接固定，且所述連接盤(pán)與所述筒狀卡套之間的距離大于隔板的厚度，所以，所述連接盤(pán)及筒狀卡套在一定的范圍內(nèi)可以左右移動(dòng)。所述連接盤(pán)的左端與液壓油缸連接，在液壓油缸的帶動(dòng)下，所述筒狀卡套可左右移動(dòng)。當(dāng)所述筒狀卡套位于右端時(shí)，所述筒狀卡套上的斜坡?tīng)钔咕壩挥谒鐾矤顨んw的外部；由于所述筒狀卡套上設(shè)有的縫隙，可使所述筒狀卡套的右端口能夠在徑向方向上收縮或擴(kuò)張；當(dāng)所述斜坡?tīng)钔咕壩挥谒鐾矤顨んw的外部時(shí)，筒狀卡套的右端口處于擴(kuò)張狀態(tài)；此時(shí)將端面凸輪工件置于所述筒狀卡套內(nèi)；然后，驅(qū)動(dòng)液壓油缸收縮，使液壓油缸帶動(dòng)筒狀卡套向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述斜坡?tīng)钔咕壢胨鐾矤顨んw內(nèi)時(shí)，在筒狀殼體的擠壓下，所述筒狀卡套的右端口收縮，即可將所述端面凸輪工件夾緊，起到固定的作用。

本發(fā)明中動(dòng)力輸出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可使主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到1轉(zhuǎn)/分鐘且具有優(yōu)良的穩(wěn)定性且無(wú)振動(dòng)。伺服電機(jī)是近代逐漸發(fā)展起來(lái)的一款新型電動(dòng)機(jī)，具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)速度快和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，其一般作為進(jìn)給軸，廣泛應(yīng)用于航空航天、數(shù)控機(jī)床及數(shù)控設(shè)備等領(lǐng)域；由于技術(shù)及應(yīng)用習(xí)慣上的障礙，在現(xiàn)有的設(shè)備上，還沒(méi)有將伺服電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)軸的應(yīng)用。但是本發(fā)明將伺服電機(jī)作為提供動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸，充分利用了伺服電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)速度快和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，使該動(dòng)力輸出系統(tǒng)具有非常好的可控性和穩(wěn)定性。

其中，通過(guò)所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間周長(zhǎng)差比，可使該動(dòng)力輸出系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速有一定程度上的降低；所應(yīng)用減速箱的減速比為(0.5-2)：100，可使本動(dòng)力輸出系統(tǒng)達(dá)到百倍以上的減速；上述兩個(gè)技術(shù)特征相互配合，可使該動(dòng)力輸出系統(tǒng)的從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到1轉(zhuǎn)/分鐘。

在現(xiàn)有的端面凸輪銑床上，所用電機(jī)的調(diào)控設(shè)備均為變頻器；而本發(fā)明采用伺服控制器；伺服控制器相較于變頻器而言，具有更好的控制精度和更廣的調(diào)控范圍。

綜上，本發(fā)明數(shù)控端面凸輪銑床具有加工效率高、夾裝工件精度高、主軸轉(zhuǎn)速低且無(wú)振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，適于廣泛推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中夾具的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中筒狀殼體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明中套環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明中連接盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中C-C方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明中動(dòng)力輸出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明去掉右側(cè)護(hù)板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、床身，2、主軸，3、主動(dòng)輪，4、從動(dòng)輪，5、同步帶，6、減速箱，7、伺服電機(jī)，8、伺服控制器，9、筒狀殼體，10、隔板，11、柱狀頂塊，12、環(huán)形空腔，13、第一通孔，14、連接套，15、連接盤(pán)，16、液壓油缸，17、筒狀卡套，18、凸緣，19、套環(huán)，20、定位板，21、溝槽，22、進(jìn)氣孔，23、通氣道，24、密封圈，25、編碼器，26、編碼器輪，27、定位盤(pán)，28、銷(xiāo)孔，29、銷(xiāo)子，30、第二通孔，31、拉管，32、倒角，40、夾具，41、液壓尾座，42、動(dòng)力機(jī)頭。

具體實(shí)施方式

為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)具體實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1-圖8所示，本實(shí)施例一種數(shù)控端面凸輪銑床，包括床身1、設(shè)于床身1左側(cè)的主軸2、驅(qū)動(dòng)主軸2旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力輸出系統(tǒng)和設(shè)于主軸2一端的夾具40，在床身1右側(cè)還設(shè)有一與所述夾具40相對(duì)設(shè)置的液壓尾座41，所述液壓尾座41通過(guò)設(shè)于床身1上的導(dǎo)軌可作左右方向的滑動(dòng)，在所述液壓尾座41和夾具40之間的床身1上還設(shè)有一動(dòng)力機(jī)頭42，動(dòng)力機(jī)頭42上設(shè)有銑刀，所述動(dòng)力機(jī)頭42通過(guò)設(shè)于床身1上的導(dǎo)軌可作前后左右方向的滑動(dòng)，所述動(dòng)力輸出系統(tǒng)包括主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4，所述主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4之間連接有同步帶5，所述從動(dòng)輪4套設(shè)于所述主軸2上，所述主動(dòng)輪3與一減速箱6的輸出軸相連，所述減速箱6的輸入軸與一伺服電機(jī)7的主軸連接，所述伺服電機(jī)7與一伺服控制器8相連；所述主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4的周長(zhǎng)之比為1:(2～3)，所述減速箱6的減速比為(0.5～2)：100；所述夾具包括一可固定于主軸2上的筒狀殼體9，在所述筒狀殼體9內(nèi)設(shè)有一隔板10，在所述隔板10的右側(cè)面中心位置固定設(shè)有一柱狀頂塊11，在所述柱狀頂塊11與筒狀殼體9的內(nèi)壁之間形成一環(huán)形空腔12；在所述環(huán)形空腔12底部的隔板10上均勻設(shè)有兩個(gè)以上的呈圓周排布的第一通孔13，在所述第一通孔13內(nèi)插設(shè)有一連接套14；在所述隔板10的左側(cè)設(shè)有一可滑動(dòng)的連接盤(pán)15，所述連接盤(pán)15與一桿狀體連接，所述桿狀體穿過(guò)所述主軸2的內(nèi)孔，與位于主軸2左側(cè)的液壓油缸16相連，所述連接盤(pán)15通過(guò)螺栓與所述連接套14的左端連接固定；在所述環(huán)形空腔12內(nèi)插設(shè)一可滑動(dòng)的筒狀卡套17，所述筒狀卡套17的左端通過(guò)螺栓與所述連接套14的右端連接固定，所述筒狀卡套17的右端口處設(shè)有斜坡?tīng)钔咕?8，所述斜坡?tīng)钔咕?8的斜坡面向左側(cè)，在所述筒狀卡套17的右端開(kāi)設(shè)有若干個(gè)左右方向的縫隙；所述連接盤(pán)15與所述筒狀卡套17之間的距離大于隔板10的厚度。

在所述筒狀殼體9的外側(cè)壁上套設(shè)一套環(huán)19，所述套環(huán)19通過(guò)定位板20固定于所述床身1上。

所述套環(huán)19的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有溝槽21，在其外側(cè)面上開(kāi)設(shè)有與所述溝槽21相通的進(jìn)氣孔22，所述套環(huán)19的內(nèi)側(cè)面與所述筒狀殼體9密封接觸，在所述筒狀殼體9、隔板10與柱狀頂塊11上均設(shè)有相連的通氣道23，所述筒狀殼體9上的通氣道23的進(jìn)氣口開(kāi)設(shè)于所述溝槽21內(nèi)，所述柱狀頂塊11上的通氣道23的出氣口開(kāi)設(shè)于所述柱狀頂塊11的側(cè)壁上。

在所述套環(huán)19的內(nèi)側(cè)面上的溝槽21兩側(cè)分別設(shè)有一密封圈24。

所述主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4的周長(zhǎng)之比為1:2，所述減速箱6的減速比為1：100。

在所述從動(dòng)輪4上設(shè)有一編碼器25，所述編碼器25的編碼器輪26與所述從動(dòng)輪3同步。

所述柱狀頂塊11的右端上固定設(shè)有定位盤(pán)27，所述定位盤(pán)27通過(guò)螺栓固定于所述柱狀頂塊11上。

在所述定位盤(pán)27上設(shè)有銷(xiāo)孔28，在所述柱狀頂塊11的右端面上設(shè)有相對(duì)的銷(xiāo)孔28，在所述兩銷(xiāo)孔28間插設(shè)有銷(xiāo)子29。

所述柱狀頂塊11上的銷(xiāo)孔28向左延伸至所述隔板10左側(cè)面，在所述連接盤(pán)15上設(shè)有與所述銷(xiāo)孔28相對(duì)的第二通孔30；所述桿狀體為拉管31，所述第二通孔30位于所述拉管31內(nèi)。

在所述筒狀殼體9的右端口的內(nèi)邊沿上設(shè)有倒角32。

在使用時(shí)，將進(jìn)氣管插入進(jìn)氣孔22內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣孔22、溝槽21和通氣道23，自所述柱狀頂塊11的側(cè)壁處排出，可將筒狀卡套17內(nèi)的鐵屑、雜物等吹出，且可防止上述鐵屑、雜物進(jìn)入本實(shí)施例夾具內(nèi)，從而保證了該夾具的清潔與耐用。密封圈24的設(shè)計(jì)，可使套環(huán)19的內(nèi)側(cè)面與筒狀殼體9之間形成密封。銷(xiāo)孔28及銷(xiāo)子29的設(shè)計(jì)，便于定位盤(pán)27在柱狀頂塊11上準(zhǔn)確裝配。所述銷(xiāo)孔28、第二通孔30及拉管31的設(shè)計(jì)，可使銷(xiāo)子29自銷(xiāo)孔28的右端移動(dòng)到左端的拉管31內(nèi)；在使用時(shí)，無(wú)需將銷(xiāo)子29拔出，直接壓入所述銷(xiāo)孔28內(nèi)即可，方便快捷。

所述主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4的周長(zhǎng)之比為1:2，所述減速箱6的減速比為1：100，上述兩個(gè)技術(shù)特征相互配合，可使該動(dòng)力輸出系統(tǒng)的減速比為1:200，其轉(zhuǎn)速可達(dá)1轉(zhuǎn)/分鐘。

綜上，本實(shí)施例一種數(shù)控端面凸輪銑床，相較于現(xiàn)有的斷面凸輪銑床，具有加工效率高、夾裝工件精度高、主軸轉(zhuǎn)速低且無(wú)振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。