万向轴法兰叉头端面齿加工辅助机械装置及其安装方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于法兰叉头加工技术领域，具体涉及一种万向轴法兰叉头端面齿加工辅 助机械装置及其安装方法。
【背景技术】
[0002] X6142A万能(或X5042A立式)升降台铣床，通常可对回转体的轴类、盘类以及箱体 类零件等外圆表面键槽、端面键槽以及相交表面的结构件进行铣削加工。对不具备端面齿 专用加工设备的企业来说，用该铣床加工万向轴法兰叉头端面齿就非常困难。
[0003] 目前，有些厂家已经使用X6142A万能升降台铣床加工万向轴法兰叉头端面齿。具 体做法是：将分度头安装在铣床工作台上，并根据端面齿根斜度再将分度头向下扳一个相 应的角度；将法兰叉头两叉耳插入工装套筒的一端定位并紧固，工装套筒的另一端装入分 度头上的三爪卡盘找正后并紧固；再将装在铣床工作台另一端的尾顶尖与叉头法兰端面的 回转中心顶紧。然后，可用装在铣床主轴上的成型三面刃单片铣刀的主旋转和工作台的升 降进给运动对端面齿进行铣削加工，当一个齿形加工完后，旋转分度头至要求的角度再进 行第二、第三直至最后一个齿形的加工。实际生产情况为：加工一个法兰回转直径Φ440、 齿数为90的端面齿盘，耗时要两个工作日。此种加工方法虽然工艺简单，但效率很低。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、容易拆卸、能快速提 高加工速度的万向轴法兰叉头端面齿加工辅助机械装置及其安装方法。
[0005] 为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种万向轴法兰叉头端面齿加工辅助 机械装置，包括具有圆盘形腔体结构的铣刀花盘、一个以上的法兰叉头端面齿加工分机构 和燕尾卡盘； 所述铣刀花盘的腔体内圆周沿径向均布开设槽孔；所述槽孔的左右两侧分别开设有轨 道；所述轨道沿径向内高外低倾斜设置；所述铣刀花盘上端面的中心部位设有第一凸缘； 所述第一凸缘的外侧设有分别与所述槽孔相对应的凸缘支撑耳环； 所述铣刀花盘的盘面均匀开设螺纹孔； 所述铣刀花盘下底面的中心部位设有第二凸缘；所述第二凸缘外圆与法兰叉头中心定 位止口内圆间隙配合； 所述法兰叉头端面齿加工分机构的结构相同； 所述法兰叉头端面齿加工分机构包括液压马达、单杆双作用油缸、与所述轨道相适配 的滑块、铣刀、锥柄卡套和连接套；所述滑块的上端面设有液压马达底座安装台；所述液压 马达底座安装台的上端面与所述滑块的上端面之间夹角与所述轨道沿径向内高外低倾斜 设置的倾斜角度相同；所述液压马达底座安装台的上端面开设有通孔；所述通孔穿透所述 滑块； 所述单杆双作用油缸的缸底通过连接销与对应的一对凸缘支撑耳环铰接；所述单杆双 作用油缸的活塞杆端通过连接销与所述滑块铰接； 所述液压马达固定安装在所述液压马达底座安装台上；所述液压马达的输出轴穿过所 述通孔与所述连接套过渡配合且通过固定平键连接； 所述锥柄卡套与所述连接套间隙配合且通过调节平键及紧定螺钉连接；所述铣刀与所 述锥柄卡套锥面接触连接； 所述燕尾卡盘盘面上均匀开设与所述螺纹孔相对应的定位孔；双头螺栓组穿过所述定 位孔与所述铣刀花盘上的螺纹孔螺纹连接。
[0006] 进一步的，所述法兰叉头端面齿加工分机构为六个。
[0007] 进一步的，所述轨道的倾斜角度范围是2.000° ~3. 000°。
[0008] 进一步的，所述燕尾卡盘上端面设有与铣床燕尾滑梁相配的燕尾槽。
[0009] 所述锥柄卡套的侧面设有长条孔。
[0010] 所述滑块的侧面设置有一对滑块支撑耳环；所述单杆双作用油缸的活塞杆端通过 连接销与所述滑块的一对滑块支撑耳环铰接。
[0011] 所述轨道的倾斜角度为2. 060°或2.745°。
[0012] 一种将辅助机械装置安装在X6142A万能升降台铣床上的方法，包括如下步骤： ⑴加高X6142A万能升降台铣床床身，调整燕尾滑梁与铣床工作台的高度，以满足辅 助机械装置与被加工法兰叉头的安装空间； (2)将六个法兰叉头端面齿加工机构装入铣刀花盘内腔并做相应的调整，保证六个液 压马达旋转自如，六个单杆双作用油缸沿轨道径向移动灵活； ⑶用双头螺栓组将内腔装有加工机构的铣刀花盘部件与燕尾卡盘连接，调整好位置 后紧固； ⑷拆去原铣床燕尾滑梁上的联接支架，所述燕尾卡盘插入铣床燕尾滑梁下面，调整其 位置后并紧固； (5) 架装铣床附件回转盘于铣床工作台的中部，调整其位置后通过T形螺栓组将其与 铣床工作台紧固； (6) 架装被加工法兰叉头于回转盘上，调整好回转中心后将其固定在回转盘上面。
[0013] 本发明的有益效果是： ⑴该辅助机械装置与万向轴法兰叉头端面齿辅助设备液压控制装置共同组成一种完 整的万向轴法兰叉头端面齿辅助加工系统； (2) 辅助机械装置具有结构简单、制造容易、安装方便、专用性强等特点； (3) 辅助机械装置在X6142A万能升降台铣床上容易安装与拆卸，且不破坏原铣床设备 的结构、功能与精度； (4) 辅助机械装置配合辅助液压控制装置，可大大提高法兰叉头端面齿的加工效率， 这对不具备端面齿专用加工设备的企业来说，具有非常好的实用和推广价值。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的结构示意图。
[0015] 图2为本发明的俯视图。
[0016] 图3为图2的A-A剖视图。
[0017] 图4为本发明内部构造示意图。
[0018] 图5为铣刀与液压马达连接关系示意图。
[0019] 图6为滑块结构示意图。
[0020] 图7为燕尾卡盘结构示意图。
[0021] 图8为铣刀花盘上端面结构示意图。
[0022] 图9为铁刀花盘下表面结构不意图。
[0023] 图10为辅助液压控制单元液压回路原理图。
[0024] 图11为本发明与铣床、法兰叉头的装配关系示意图。
[0025] 在图1-11中，1液压泵；2-1第一溢流阀；2-2第二溢流阀；3单向阀；4调速阀； 5-1第一电磁换向阀；5-2第二电磁换向阀；6-1液压马达；7-1-1液压马达回路节流阀； 7-2-1液压油缸回路节流阀；8-1单杆双作用油缸；9第三电磁换向阀；10电动机；11联轴 器；12过滤器；40-1~40-6第一至第六压力表；14油箱；16-1滑块；16-1-1液压马达底座 安装台；16-1-2通孔；16-1-3滑块支撑耳环；18-1锥柄卡套；18-1-1长条孔；19-1铣刀；21 双头螺栓组；20-1连接套；50铣刀花盘；50-1槽孔；50-2轨道；50-3第一凸缘；50-4凸缘 支撑耳环；50-5螺纹孔；50-6第二凸缘；60燕尾卡盘；60-1燕尾槽；60-2定位孔；61-1固 定平键；62-1紧定螺钉；63-1调节平键；70被加工法兰叉头；31 X6142A万能升降台铣床； 32铣床工作台；33回转盘；34燕尾滑梁；α轨道50-2沿径向内高外低倾斜设置的倾斜角 度。
【具体实施方式】
[0026] 由图1-11所示的实施例可知，它包括具有圆盘形腔体结构的铣刀花盘50、一个以 上的法兰叉头端面齿加工分机构、燕尾卡盘60和双头螺栓组21 ; 所述铣刀花盘50的腔体内圆周沿径向均布开设槽孔50-1 ;所述槽孔50-1的左右两侧 分别开设有轨道50-2 ;所述轨道50-2沿径向内高外低倾斜设置；所述铣刀花盘50上端面 的中心部位设有第一凸缘50-3 ;所述第一凸缘50-3的外侧设有分别与所述槽孔50-1相对 应的凸缘支撑耳环50-4; 所述铣刀花盘50的盘面上均匀开设螺纹孔50-5 ; 所述铣刀花盘50下底面的中心部位设有第二凸缘50-6 ;所述第二凸缘50-6外圆与法 兰叉头中心定位止口内圆间隙配合； 所述法兰叉头端面齿加工分机构的结构相同； 所述法兰叉头端面齿加工分机构包括液压马达6-1、单杆双作用油缸8-1、与所述轨道 50-2相适配的滑块16-1、铣刀19-1、锥柄卡套18-1、连接套20-1、固定平键61-1、调节平键 63_1和紧定螺钉62_1 ; 所述滑块16-1的上端面设有液压马达底座安装台16-1-1 ;所述液压马达底座安装台 16-1-1的上端面与所述滑块16-1的上端面之间的夹角和所述轨道50-2沿径向内高外低倾 斜设置的倾斜角度相同；所述液压马达底座安装台16-1-1的上端面开设有通孔16-1-2 ;所 述通孔16-1-2穿透所述滑块16-1 ; 所述单杆双作用油缸8-1的缸底通过连接销与对应的一对凸缘支撑耳环50-4铰接；所 述单杆双作用油缸8-1的活塞杆端通过连接销与所述滑块16-1铰接； 所述液压马达6-1固定安装在所述液压马达底座安装台16-1-1上；所述液压马达6-1 的输出轴穿过所述通孔16-1-2与所述连接套20-1过渡配合且通过固定平键61-1连接； 所述锥柄卡套18-1与所述连接套20-1间隙配合且通过调节平键63-1及紧定螺钉 62-1连接；所述铣刀19-1与所述锥柄卡套18-1锥面接触连接； 所述燕尾卡盘60的盘面上均匀开设与所述螺纹孔50-5相对应的定位孔60-2 ;双头螺 栓组21穿过所述定位孔60-2与所述螺纹孔50-5螺纹连接； 它还包括辅助液压控制单元；所述辅助