一种铸件精加工机床变速齿轮结构的制作方法

本发明一种铸件精加工机床变速齿轮结构，具体涉及一种铸件精加工的机床设备变速装置。

背景技术：

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。

铸件应用历史悠久，古代人们用铸件作和一些生活用具，近代，铸件主要用作机器零部件的毛坯，有些精密铸件，也可直接用作机器的零部件，铸件在机械产品中占有很大的比重，如拖拉机中，铸件重量约占整机重量的50～70%，农业机械中占40～70%，机床、内燃机等中达70～90%。各类铸件中，以机械用的铸件品种最多，形状最复杂，用量也最大，约占铸件总产量的60%，其次是冶金用的钢锭模和工程用的管道、以及生活中的一些工具。

目前，对于铸造件的打磨大致分为三种：一种是机械自动化打磨，但价格昂贵，需要专业的人才；另一种是靠砂轮机打磨，但对于一些比较重的铸件无法搬运，所以不适合大件的打磨而且对于内径是无法打磨的；再一种就是用手持磨光机打磨，但手持磨光机效率太低，对于圆形内径铸件打磨困难且手持磨光机不适合长期工作，特别对于一些需要打磨切削内壁的铸件来说，现有的打磨切削方式很难满足铸件工艺的要求。

技术实现要素：

本发明克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种满足铸件精加工的机床设备的变速装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种铸件精加工机床变速齿轮结构，包括：电机、减速器、联轴器、转动轴、轴座、变速箱和变速换挡把手；

所述电机的输出端通过减速器与联轴器的一端相连，所述联轴器的另一端与转动轴的驱动端相连；所述转动轴安装在两个轴座上，所述转动轴上设置有刀头装置，转动轴的非驱动端设置有变速箱，变速换挡把手安装在变速箱上；

所述转动轴上开有轴向凹槽，所述凹槽中设置有螺纹杆，所述螺纹杆的一端活动安装，螺纹杆的另一端与变速箱连接；

所述变速箱的内部为齿轮变速装置；所述齿轮变速装置包括九个齿轮、两个活动杆和变速换挡把手，第一齿轮和第二齿轮固定安装在螺纹杆上，第三齿轮和第四齿轮固定安装在第一活动杆上，第三齿轮与第一齿轮啮合，第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮固定安装在第二活动杆上，第五齿轮与第四齿轮啮合，第八齿轮和第九齿轮安装在变速换挡把手上，上述第一活动杆和第二活动杆均通过轴承安装在变速箱的端盖上；

所述变速换挡把手可沿轴向移动，变速换挡把手上设置有档位凹槽，上述变速箱的端面上设置有与变速换挡把手档位凹槽先适应的锁紧块。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

一、本发明通过变频电机带动打磨切削刀头对铸件进行精加工，能够实现铸件的自动化精加工过程，极大提升了铸件的精加工效率，依靠变频电机，打磨速度可控，能够满足不同材质铸件或者不同精度的加工要求，实现了铸件的全自动加工；

二、本发明通过在转动轴上设置螺杆，依靠变速齿轮组实现螺杆在公转的同时还有一定的自转，保证整个切削工作的高效和稳定，并且可以通过变速换挡把手实现不同齿轮比的速度变化，满足了不同材质工件的制作要求，实现一机多用，提高设备使用率，减低生产成本。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的部分剖视图；

图3是图1中转动轴的俯视图；

图4是图1中机床基座的俯视图；

图5是变速箱齿轮组结构示意图；

图6是变速箱侧视图；

图7是图3中刀头座的左剖视图；

图8是图3中刀头座的右剖视图；

图9是图3中刀头的结构示意图；

图10是本发明中机床电控装置的电路结构示意图；

图中：1为电机、2为减速器、3为联轴器、4为转动轴、5为轴座、6为铸件固定座、7为变速箱、8为变速换挡把手、9为机床基座、10为冷却水泵电机、11为冷却水管、12为冷却水喷头、13为过滤网、14为阀门、21为主控制器、22为电源模块、23为变频器、24为频率调节器、25为操作按钮、26为指示灯、41为螺纹杆、42为刀头座、43为刀头夹具、44为刀头、45为驱动滑块、46为内衬滑块、47为刀头锁紧螺栓、61为铸件、71为第一齿轮、72为第二齿轮、73为第三齿轮、74为第四齿轮、75为第五齿轮、76为第六齿轮、77为第七齿轮、78为第八齿轮、79为第九齿轮、81为第一活动杆、82为第二活动杆。

具体实施方式

如图1至图10所示，本发明一种铸件精加工机床变速齿轮结构，包括：电机1、减速器2、联轴器3、转动轴4、轴座5、铸件固定座6、变速箱7、变速换挡把手8、机床基座9和机床电控装置。

所述电机1的输出端通过减速器2与联轴器3的一端相连，所述联轴器3的另一端与转动轴4的驱动端相连；所述转动轴4安装在两个轴座5上，铸件固定座6设置在两个轴座（5）之间，铸件61安装在铸件固定座6上；所述转动轴4上设置有刀头装置，转动轴4的非驱动端设置有变速箱7，变速换挡把手8安装在变速箱7上，电机1工作时，将会带动转动轴4转动。

上述转动轴4通过设置在轴座5上的轴承安装在轴座5上，轴座5分为上下两部分，上下两部分通过螺栓连接紧固，打开轴座5，可以将转动轴4取出；上述铸件固定座6也分为上下两部分，铸件固定座6打开后将铸件61安放在铸件固定座6中，然后依靠螺栓将铸件61紧固。

上述电机1、减速器2、轴座5和铸件固定座6均安装在机床基座9上，所述电机1与机床电控装置电气连接。

所述转动轴4上开有轴向凹槽，所述凹槽中设置有螺纹杆41，所述螺纹杆41的一端活动安装，螺纹杆41的另一端与变速箱7连接，螺纹杆41可以随着变速箱7中的齿轮转动。

所述变速箱7的内部为齿轮变速装置；所述齿轮变速装置包括九个齿轮、两个活动杆和变速换挡把手8，第一齿轮71和第二齿轮72固定安装在螺纹杆41上，第三齿轮73和第四齿轮74固定安装在第一活动杆81上，第三齿轮73与第一齿轮71啮合，第五齿轮75、第六齿轮76和第七齿轮77固定安装在第二活动杆82上，第五齿轮75与第四齿轮74啮合，第八齿轮78和第九齿轮79安装在变速换挡把手8上，上述第一活动杆81和第二活动杆82均通过轴承安装在变速箱7的端盖上；

所述变速换挡把手8可沿轴向移动，变速换挡把手8上设置有档位凹槽，上述变速箱7的端面上设置有与变速换挡把手8档位凹槽先适应的锁紧块，将变速换挡把手8抽出或者推入不同的凹槽表示不同的档位，然后用锁紧块锁死档位，即可开始工作，变速换挡把手8也可以通过拉绳固定在机床基座9上。

上述变速换挡把手8沿轴向抽出或者推入时，安装在变速换挡把手8上的第八齿轮78和第九齿轮79将随着变速换挡把手8沿轴向移动，这时就可以形成四种不同的啮合结构：

第一种空挡状态：当变速换挡把手8上的任何齿轮均不与其它齿轮啮合，此时，将变速换挡把手8锁死固定，启动设备，上述转动轴4将随着电机转动，而由于变速换挡把手8固定，上述第八齿轮78和第九齿轮79将不会随着转动轴4转动，第八齿轮78和第九齿轮79相对于转动轴4向相反的方向转动；

第二种档位状态：当变速换挡把手8上第八齿轮78和第六齿轮76啮合时，此时，将变速换挡把手8锁死固定，启动设备，上述转动轴4将随着电机转动，而由于变速换挡把手8固定，第八齿轮78将驱动第六齿轮76转动，第六齿轮76会带动同轴的第五齿轮75转动，第五齿轮75会带动与其啮合的第四齿轮74转动，第四齿轮74会带动同轴的第三齿轮73转动，第三齿轮73会带动与其啮合的第一齿轮71转动，从而使得螺纹杆41转动；

第三种档位状态：当变速换挡把手8上第九齿轮79和第七齿轮77啮合时，此时，将变速换挡把手8锁死固定，启动设备，上述转动轴4将随着电机转动，而由于变速换挡把手8固定，第九齿轮79将驱动第七齿轮77转动，第七齿轮77会带动同轴的第五齿轮75转动，第五齿轮75会带动与其啮合的第四齿轮74转动，第四齿轮74会带动同轴的第三齿轮73转动，第三齿轮73会带动与其啮合的第一齿轮71转动，从而使得螺纹杆41转动；

第四中档位状态：当变速换挡把手8上第九齿轮79与第二齿轮72啮合时，此时，将变速换挡把手8锁死固定，启动设备，上述转动轴4将随着电机转动，而由于变速换挡把手8固定，第九齿轮79将驱动第二齿轮72转动，从而使得螺纹杆41转动；通过调整上述齿轮的齿数比，即可实现螺纹杆41相对于转动轴4的转动速度调整。

所述刀头装置包括：刀头座42、刀头夹具43、刀头44和驱动滑块45，所述刀头座42为圆环结构，刀头座42的内径与转动轴4相适应，刀头座42的一端设置有刀头夹具43，刀头44固定在刀头夹具43上，刀头座42的另一端设置有驱动滑块45，所述驱动滑块45固定在刀头座42上，驱动滑块45的下部开有与螺纹杆41相适应的内螺纹；

所述刀头座42的内部设置有内衬滑块46，所述刀头夹具43和刀头44有两组，对称分布在刀头座42上；所述刀头夹具43上设置有刀头锁紧螺栓47，刀头锁紧螺栓47通过刀头夹具43上的螺纹孔锁死刀头44。

当上述转动轴4转动时，整个刀头装置将会随着转动，从而进行打磨切削作业，实现打磨切削的自动化，当上述变速换挡把手8锁死时，螺纹杆41会转动，刀头装置会在驱动滑块45的带动下沿轴向运动，实现切削面的水平稳定移动，这样能够保证在精加工过程中，铸件完全不受损，特别是在内壁切削过程中，能够保证轴向稳定，能够满足很高的精度要求。

所述铸件精加工机床还包括有冷却水循环装置；所述冷却水循环装置包括：冷却水泵、冷却水泵电机10、冷却水管11、冷却水喷头12和过滤网13；上述机床基座9内部中空，机床基座9的顶部设置有过滤网13，通过过滤网13可以将铸件61切削过程中产生的铁削过滤掉，使冷却水流回机床基座9的内部。

冷却水泵安装在机床基座9内部，所述冷却水泵电机10安装在机床基座9上，冷却水管11的进水口与冷却水泵的出水口连通，冷却水喷头12安装在冷却水管11的出水口；所述冷却水喷头12采用金属定型软管；金属定型软管是由金属弹簧钢线和镀锌铁线或者其他金属线材旋绕包覆而成的复合型金属管，中空外有螺旋纹，是一种可以在立体空间中任意弯曲成一定形状并能保持其形状的软管，通过金属定型软管可以控制冷却水喷的位置，从而达到最好的冷却效果；所述冷却水管11与冷却水喷头12连通的管路上设置有阀门14，本具体实施方式中，所述冷却水喷头12有两个，分别设置在铸件61的两端，冷却水管11固定在机床基座9的侧面。

所述机床电控装置包括：主控制器21、电源模块22、变频器23、频率调节器24、操作按钮25和指示灯26，所述主控制器21分别与上述电源模块22、变频器23、频率调节器24、操作按钮25和指示灯26电气相连，上述电控装置安装在机床操作台中，所述冷却水泵电机10与上述机床电控装置电气连接，冷却水泵电机10与电源模块22电气连接，所述电源模块22的包括380v交流电源和220v交流电源。

所述电机1为变频电机，电机1与变频器23电气相连，所述操作按钮25包括：正转启动按钮、反转启动按钮、停止按钮、急停按钮；所述指示灯26包括：电源指示灯、正转指示灯、反转指示灯、故障停车指示灯。

本发明通过变频电机带动打磨切削刀头对铸件进行精加工，能够实现铸件的自动化精加工过程，极大提升了铸件的精加工效率，依靠变频电机，打磨速度可控，能够满足不同材质铸件或者不同精度的加工要求，实现了铸件的全自动加工；

本发明采用铸件固定，刀具移动的加工方式，并且将整个刀座固定在轴上，刀座通过螺杆驱动，水平移动稳定，这样能够保证在精加工过程中，铸件完全不受损，特别是在内壁切削过程中，能够保证轴向稳定，能够满足很高的精度要求；

本发明通过在转动轴上设置螺杆，依靠变速齿轮组实现螺杆在公转的同时还有一定的自转，保证整个切削工作的高效和稳定，并且可以通过变速换挡把手实现不同齿轮比的速度变化，满足了不同材质工件的制作要求，实现一机多用，提高设备使用率，减低生产成本；

本发明在机床基座上设置冷却水循环系统，能够满足精加工过程中的降温需要，并且不浪费水资源，达到节能降耗的目的，降低生产成本，实用性强。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。