专利名称：花键槽铣削机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种花键槽铣削机。
背景技术：
花键，是在轴和轮毂上设置多个凸起和凹槽构成的周向联接件。花键联接由插装配合的花键轴和花键套组成，花键轴又称内花键，花键套又称外花键。内、外花键均为多齿零件，内花键是在外周上设置花键槽的内轴，外花键是在内周上设置花键槽的外套。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。花键为标准结构。由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下列特点因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；导向性好，这对动联接很重要。因此花键连接在各种传动场合应用非常广泛，尤其是定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的传动连接场合，能有效保证传动质量。花键制造的关键在于花键槽的制造。目前，花键槽的制造主要有两种方式，一种是采用拉伸机进行拉伸制造，另一种是采用专用的数控花键槽铣削机。使用拉伸机加工花键槽，加工精度较低，而且制造工艺复杂，生产效率较低。使用数控花键槽铣削机加工花键槽，加工精度较高，但是数控花键槽铣削机成本昂贵，导致生产成本较高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，加工精度较高，加工速度较快，且生产成本较低的花键槽铣削机。为解决上述技术问题，本花键槽铣削机包括底座，其结构特点是底座上安装有由左右电机驱动着左右移动的左右移动机构，左右移动机构一端安装有尾椎架，尾椎架上转动安装有尾椎，左右移动机构另一端安装有由切换电机驱动转动的卡盘，卡盘与尾椎同轴设置，底座上还安装有相对底座前后移动的前后移动机构，前后移动机构上通过升降丝杠螺母安装有升降架，升降架上安装有由铣削电机驱动的铣刀，左右电机、切换电机和铣削电机由控制器控制工作。本结构的花键槽铣削机是通过切换式铣削结构来实现加工精度较高，加工速度较快，且生产成本较低的。切换式铣削结构主要包括设置在底座上的左右移动机构和前后移动机构，以及安装在左右移动机构上互相配合的尾椎和由切换电机驱动的卡盘，还包括安装在前后移动机构上由铣削电机驱动的铣刀。尾椎和卡盘的主要作用是对被加工件进行夹持。在进行夹持被加工件时，先将被加工件一端插入卡盘内，然后将被加工件的另一端轴心与尾椎对齐，最后将卡盘卡紧即可，这样被加工件便被固定在了尾椎和卡盘之间。因为尾椎和卡盘的轴线重合，所以，被加工件被卡紧后，尾椎、卡盘和被加工件便位于同一轴线上。左右移动机构是由左右电机驱动着相对底座左右平移的，所以，当左右电机驱动左右移动机构左右平移时，被加工件也会随之左右平移，且是沿被加工件的轴向平移。底座上安装的前后移动机构可以相对底座前后移动，这样就可以调整前后移动机构上安装的升降架及铣刀的前后平移，也就起到了将铣刀朝向被加工件平移的作用。前后移动机构上安装的升降架，是通过升降丝杠螺母来驱动升降的。驱动升降架升降的同时，也就驱动安装在升降架上铣削电机和铣刀升降的作用，也就起到了控制铣刀铣削被加工件铣削深度的作用。本花键槽铣削机在工作时，先进行复位操作，也就是调整前后移动机构和升降架使铣刀远离尾椎和卡盘，这样可以为后续固定被加工件提供方便；然后就是固定被加工件的操作，也就是先打开卡盘并将被加工件一端插入卡盘内，然后将另一端的轴心顶在尾椎顶部，最后锁紧卡盘，这样就把被加工件固定在了尾椎和卡盘之间；第三步就是铣刀定位操作，也就是通过操作升降丝杠螺母使铣刀在远处上升到被加工件上方，然后再操作前后移动机构使铣刀平移到被加工件垂直上方，再通过控制器启动铣削电机以驱动铣刀高速旋转，最后操作升降丝杠螺母使铣刀下降并切削被加工件，直到达到设定铣削深度或铣削量为止；第四步就是进行单槽的铣削操作，也就是通过控制器启动左右电机以驱动左右移动机构慢速平移，这样就起到了驱动被加工件相对铣刀平移的作用，也就起到了使铣刀对被加工件进行单槽铣削的作用；第五步，就是切换角度重复铣削的操作，也就是操作升降丝杠·螺母使铣刀上升离开被加工件，然后通过控制器驱动切换电机使卡盘及被加工件转动设定的角度，再操作升降丝杠螺母使铣刀下降并铣削设定深度的被加工件，最后通过控制器驱动左右电机驱动左右移动机构慢速回位，这样就完成了第二个花键槽的铣削操作，重复第五步即可完成更多花键槽的操作，操作相同，在此不再细述。本结构的花键槽铣削机，结构简单，成本较低，大部分操作由控制器驱动相关电机完成，控制精度较高，且操作省时省力，有助于提闻加工效率。作为改进，铣刀位于尾椎上方。将铣刀设置在尾椎上方，在设置好铣削深度或铣削量后，铣刀可以直接从被加工件端部开始铣削，这样可以简化操作程序，而且有助于提高对铣削深度或铣削量调整的精度，有效避免了在设定铣削深度或铣削量时对被加工件的过量切削，大大提高了成品率。作为一种实现方式，左右移动机构包括设置在底座上的左右滑轨，左右滑轨上滑动安装有左右滑台，左右电机通过左右丝杠螺母驱动左右滑台沿左右滑轨滑动。本结构的左右移动机构是通过滑轨来提供左右平移的滑动支撑，并通过左右丝杠螺母来实现左右滑台相对底座的平移，结构合理，且稳定可靠，有助于保证左右平移的稳定性和平滑性。作为一种实现方式，前后移动机构包括固定设置在底座上的前后滑轨，前后滑轨上滑动安装有安装升降架的前后滑台，前后滑轨上安装有驱动前后滑台移动的前后丝杠螺母，前后丝杠螺母一端固定安装有摇臂。本结构的前后移动机构依然是采用滑动配合的滑轨和滑台结构，并采用前后丝杠螺母来驱动前后滑台沿前后滑轨前后滑动，保证了前后移动的平稳性。前后丝杠螺母的端部固定安装有摇臂，通过摇臂可以驱动前后丝杠螺母转动，这样就起到了手动驱动前后滑台平移的作用，控制起来更加方便。综上所述，采用这种结构的花键槽铣削机，结构合理，加工精度较高，加工速度较快，且生产成本较低，有助于提高花键槽的加工效率。
结合附图对本实用新型做进一步详细说明图I为本实用新型的结构示意图。图中1为底座,2为左右电机,3为尾椎架,4为尾椎,5为切换电机,6为卡盘,7为控制器，8为升降丝杠螺母，9为升降架，10为铣削电机，11为铣刀，12为左右滑轨，13为左右滑台，14为左右丝杠螺母，15为前后滑轨，16为前后滑台，17为摇臂，18为升降轮。
具体实施方式
如图I所示，该花键槽铣削机包括底座1，底座I上安装有相对底座I水平左右移 动的左右移动机构，左右移动机构一端安装有尾椎架3，尾椎架3上转动安装有尾椎4。左右移动机构另一端安装有卡盘架，卡盘架上安装有卡盘6和驱动卡盘6转动的切换电机5，卡盘6与尾椎4同轴设置。尾椎4和卡盘6的主要作用是对被加工件进行夹持。在进行夹持被加工件时，先将被加工件一端插入卡盘6内，然后将被加工件的另一端轴心与尾椎4对齐，最后将卡盘6卡紧即可，这样被加工件便被固定在了尾椎4和卡盘6之间。因为尾椎4和卡盘6的轴线重合，所以，被加工件被卡紧后，尾椎4、卡盘6和被加工件便位于同一轴线上。左右移动机构是由左右电机2驱动着相对底座I左右平移的，所以，当左右电机2驱动左右移动机构左右平移时，被加工件也会随之左右平移，且是沿被加工件的轴向平移。在本实施例中，左右移动机构包括设置在底座I上的左右滑轨12，左右滑轨12上滑动安装有左右滑台13，左右电机2通过左右丝杠螺母14驱动左右滑台13沿左右滑轨12滑动。本结构的左右移动机构是通过滑轨来提供左右平移的滑动支撑，并通过左右丝杠螺母14来实现左右滑台13相对底座I的平移，结构合理，且稳定可靠，有助于保证左右平移的稳定性和平滑性。底座I上还安装有相对底座I前后移动的前后移动机构，前后移动机构上通过升降丝杠螺母8安装有升降架9，升降架9上安装有由铣削电机10驱动的铣刀11。底座I上安装的前后移动机构可以相对底座I前后移动，这样就可以调整前后移动机构上安装的升降架9及铣刀11的前后平移，也就起到了将铣刀11朝向被加工件平移的作用。前后移动机构上安装的升降架9，是通过升降丝杠螺母8来驱动升降的。升降丝杠螺母8上端安装有升降轮18，通过操作升降轮18，可以驱动升降架9快速升降，操作非常方便。驱动升降架9升降的同时，也就驱动安装在升降架9上铣削电机10和铣刀11升降的作用，也就起到了控制铣刀11铣削被加工件铣削深度的作用。在本实施例中，前后移动机构包括固定设置在底座I上的前后滑轨15，前后滑轨15上滑动安装有安装升降架9的前后滑台16，前后滑轨15上安装有驱动前后滑台16移动的前后丝杠螺母，前后丝杠螺母一端固定安装有摇臂17。本结构的前后移动机构依然是采用滑动配合的滑轨和滑台结构，并采用前后丝杠螺母来驱动前后滑台16沿前后滑轨15前后滑动，保证了前后移动的平稳性。前后丝杠螺母的端部固定安装有摇臂17，通过摇臂17可以驱动前后丝杠螺母转动，这样就起到了手动驱动前后滑台16平移的作用，控制起来更加方便。[0023]在本实施例中，左右电机2、切换电机5和铣削电机10都由控制器7控制工作，通过操作控制器7可以控制左右电机2、切换电机5和铣削电机10的启停、反转等等。本花键槽铣削机在工作时，先进行复位操作，也就是调整前后移动机构和升降架9使铣刀11远离尾椎4和卡盘6，这样可以为后续固定被加工件提供方便；然后就是固定被加工件的操作，也就是先打开卡盘6并将被加工件一端插入卡盘6内，然后将另一端的轴心顶在尾椎4顶部，最后锁紧卡盘6，这样就把被加工件固定在了尾椎4和卡盘6之间；第三步就是铣刀11定位操作，也就是通过操作升降丝杠螺母8使铣刀11在远处上升到被加工件上方，然后再操作前后移动机构使铣刀11平移到被加工件垂直上方，再通过控制器7启动铣削电机10以驱动铣刀11高速旋转，最后操作升降丝杠螺母8使铣刀11下降并切削被加工件，直到达到设定铣削深度或铣削量为止；第四步就是进行单槽的铣削操作，也就是通过控制器7启动左右电机2以驱动左右移动机构慢速平移，这样就起到了驱动被加工件相对铣刀11平移的作用，也就起到了使铣刀11对被加工件进行单槽铣削的作用；第五步，就是切换角度重复铣削的操作，也就是操作升降丝杠螺母8使铣刀11上升离开被加工件，然后通过控制器7驱动切换电机5使卡盘6及被加工件转动设定的角度，再操作升降丝杠螺母8使铣刀11 下降并铣削设定深度的被加工件，最后通过控制器7驱动左右电机2驱动左右移动机构慢速回位，这样就完成了第二个花键槽的铣削操作，重复第五步即可完成更多花键槽的操作，操作相同，在此不再细述。本结构的花键槽铣削机，结构简单，成本较低，大部分操作由控制器7驱动相关电机完成，控制精度较高，且操作省时省力，有助于提高加工效率。在本实施例中，铣刀11位于尾椎4上方。在设置好铣削深度或铣削量后，铣刀11可以直接从被加工件端部开始铣削，这样可以简化操作程序，而且有助于提高对铣削深度或铣削量调整的精度，有效避免了在设定铣削深度或铣削量时对被加工件的过量切削，大大提闻了成品率。
权利要求1.一种花键槽铣削机，包括底座(I)，其特征是底座(I)上安装有由左右电机(2)驱动着左右移动的左右移动机构，左右移动机构一端安装有尾椎架(3)，尾椎架(3)上转动安装有尾椎(4)，左右移动机构另一端安装有由切换电机(5 )驱动转动的卡盘(6 )，卡盘(6 )与尾椎(4)同轴设置,底座(I)上还安装有相对底座(I)前后移动的前后移动机构，前后移动机构上通过升降丝杠螺母(8)安装有升降架(9)，升降架(9)上安装有由铣削电机(10)驱动的铣刀(11)，左右电机(2 )、切换电机(5 )和铣削电机(10 )由控制器(7 )控制工作。
2.如权利要求I所述的花键槽铣削机，其特征是铣刀(11)位于尾椎(4)上方。
3.如权利要求I或2所述的花键槽铣削机，其特征是左右移动机构包括设置在底座(I)上的左右滑轨(12)，左右滑轨(12)上滑动安装有左右滑台(13 )，左右电机(2 )通过左右丝杠螺母(14)驱动左右滑台(13)沿左右滑轨(12)滑动。
4.如权利要求3所述的花键槽铣削机，其特征是前后移动机构包括固定设置在底座(I)上的前后滑轨(15)，前后滑轨(15)上滑动安装有安装升降架(9)的前后滑台(16)，前后滑轨(15)上安装有驱动前后滑台(16)移动的前后丝杠螺母，前后丝杠螺母一端固定安装有摇臂(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种花键槽铣削机，包括底座，底座上安装有由左右电机驱动着左右移动的左右移动机构，左右移动机构一端安装有尾椎架，尾椎架上转动安装有尾椎，左右移动机构另一端安装有由切换电机驱动转动的卡盘，卡盘与尾椎同轴设置，底座上还安装有相对底座前后移动的前后移动机构，前后移动机构上通过升降丝杠螺母安装有升降架，升降架上安装有由铣削电机驱动的铣刀，左右电机、切换电机和铣削电机由控制器控制工作。铣刀位于尾椎上方。采用这种结构的花键槽铣削机，结构合理，加工精度较高，加工速度较快，且生产成本较低，有助于提高花键槽的加工效率。
文档编号B23C3/28GK202606954SQ201220261788
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者刘凯, 刘祥伟, 王见玉 申请人:五莲县祥伟机械加工厂