專利名稱：十字軸端面數(shù)控加工專用機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種十字軸式萬向聯(lián)軸器的十字軸端面
平頭及打中心孔的數(shù)控加工專用機床。
背景技術(shù)：
十字軸式萬向聯(lián)軸器廣泛用于冶金、化工等重工業(yè)設(shè)備的動力傳動中，十字軸是
該類聯(lián)軸器中的關(guān)鍵零件，它的質(zhì)量好壞直接影響到萬向聯(lián)軸器的裝配質(zhì)量和使用壽命，
所以十字軸不僅要有較高的強度和剛度，而且要有較高的加工質(zhì)量，特別是要保證同軸線
兩軸頭的同軸度和相垂直的兩軸之間的垂直度形位公差要求。目前加工十字軸的工藝是
模鍛十字軸毛坯，上銑床進行端面平頭和打中心孔，銑床工作臺上裝有分度頭進行人工分
度，上車床粗加工各軸的軸頸及球體，滲碳后修磨中心孔，上外圓磨床磨削軸頸及連接部。
這種加工工藝主要缺陷在于四個軸頭的端面平頭和打中心孔這步基礎(chǔ)工序工藝不合適，由
于幾次人工變位，精度不高，不能保證十字軸四個軸頭之間的同軸度和垂直度形位公差要
求，影響了十字軸式萬向聯(lián)軸器的裝配質(zhì)量，降低了聯(lián)軸器工作性能，而且加工工序多，對
操作工人要求高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，加工成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種定位精度高、加工精度穩(wěn)定且生產(chǎn)效率
高的十字軸端面數(shù)控加工專用機床，用于四個軸頭端面的自動平頭及打中心孔。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是所述十字軸端面數(shù)控加工專用機
床主要由數(shù)控系統(tǒng)、銑削頭和鉆削頭及其縱向進給機構(gòu)、四等分分度頭工作臺及其橫向進
給機構(gòu)、導(dǎo)軌、底座及專用夾具等組成。相垂直的兩個滑臺導(dǎo)軌安裝在同一底座上，銑削頭
和鉆削頭平行布置在縱向滑臺上，且銑刀和鉆頭沿橫向基本對齊，銑削頭和鉆削頭的中心
高與工件軸線的中心高一致，縱向滑臺安裝在縱向?qū)к壣?，由縱向進給機構(gòu)實現(xiàn)縱向的移
動，以適應(yīng)不同規(guī)格十字軸的加工。工件通過專用夾具裝在四等分分度頭工作臺上，四等分
分度頭工作臺固定在橫向滑臺上，可以實現(xiàn)工件90。自動分度。橫向滑臺帶著工件、專用
夾具、分度頭工作臺一起可以從銑削工位橫移到鉆中心孔工位，由數(shù)控系統(tǒng)控制實現(xiàn)準確
移動。四軸頭的相互垂直度由四工位自動分度機構(gòu)和垂直導(dǎo)軌保證，垂直度公差等級可達
6 7級?？v向進給機構(gòu)和橫向進給機構(gòu)均有各自的步進電機和滾珠絲杠帶動。 首先定好數(shù)控系統(tǒng)的零位，即移動橫向滑臺使分度頭中心對準鉆削頭中心線，保
證同軸度公差等級達到6 7級，再根據(jù)十字軸的規(guī)格，通過數(shù)控系統(tǒng)確定好銑削頭銑刀縱
向位置，由專用夾具將十字軸模鍛毛坯安裝在四等分分度頭工作臺上(在鉆削位置時)，專
用夾具使十字軸毛坯平放時的中心與分度頭中心重合。開啟銑削頭和橫向進給機構(gòu)可實現(xiàn)
軸頭端面的銑削。銑好一個端面后，銑削頭后退，橫向進給機構(gòu)后退，分度頭自動分度90。，
重復(fù)上述過程，可銑削第二個軸頭端面，依次完成共4個端面的銑削，此種加工方法保證了
端面之間的距離、平行度和垂直度。銑好端面后，銑削頭和鉆削頭后退，由數(shù)控系統(tǒng)控制橫向進給機構(gòu)使工件移到鉆削工位。開啟鉆削頭及縱向進給機構(gòu)，實現(xiàn)一個軸頭中心孔的鉆 削。鉆削頭后退，分度機構(gòu)動作分度90。，縱向進給機構(gòu)進給打第2個軸頭的中心孔。重復(fù) 上述過程依次完成共4個軸頭的中心孔的鉆削。 本發(fā)明的有益效果是，十字軸數(shù)控加工專用機床構(gòu)造簡單，能完成十字軸四個軸 頭端面的平頭及打中心孔的工序，滿足了十字軸同軸線上兩軸頭的同軸度和相垂直的兩軸 線的垂直度形位公差要求，為后續(xù)加工工藝打下了較好的基礎(chǔ)，提高了十字軸整體加工質(zhì) 量，同時提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動強度和生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的加工對象十字軸結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明的十字軸端面數(shù)控加工專用機床的主視圖 圖3是圖2的俯視圖 圖4是本發(fā)明的十字軸端面數(shù)控加工專用機床鉆削工位俯視圖 1、縱向進給機構(gòu)2、縱向?qū)к?、縱向滑臺4、銑削頭5、工件6、專用夾具
7、四等分分度頭工作臺8、橫向滑臺9、橫向?qū)к?0、底座11、橫向進給機構(gòu)12、鉆削
頭
具體實施例方式實施例1 :十字軸軸頭端面銑削加工 附圖1是本發(fā)明的加工對象"十字軸"的結(jié)構(gòu)示意圖。十字軸軸頭端面銑削加工專 用機床由數(shù)控系統(tǒng)、縱向進給機構(gòu)(D、縱向?qū)к?2)、縱向滑臺(3)、銑削頭(4)、專用夾具 (6)、四等分分度頭工作臺(7)、橫向滑臺(8)、橫向?qū)к?9)、底座(10)、橫向進給機構(gòu)(11) 等組成(附圖3)，其中數(shù)控系統(tǒng)圖中未示出。 縱向?qū)к?2)與橫向?qū)к?9)相互垂直布置，縱向滑臺(3)、橫向滑臺(8)分別安 裝在相應(yīng)導(dǎo)軌上。工件(5)、專用夾具(6)、四等分分度頭工作臺(7)安裝在橫向滑臺(8) 上。銑削頭(4)安裝在縱向滑臺(3)上，銑削頭的中心高與工件軸線的中心高一致?？v向 進給機構(gòu)(1)和橫向進給機構(gòu)(11)均有各自的步進電機和滾珠絲杠帶動。
根據(jù)某一規(guī)格十字軸的軸向長度尺寸，由數(shù)控系統(tǒng)控制縱向進給機構(gòu)(1)使銑削 頭(4)縱向進給到位，鉆削頭(12)后退，在鉆削工位上，由專用夾具(6)將工件(5)裝好， 工件(5)某一軸頭對著銑削頭，開啟銑削頭(4)和橫向進給機構(gòu)(ll)，實現(xiàn)該軸頭端面的 銑削。銑好后，縱向進給機構(gòu)(D、橫向進給機構(gòu)(11)后退，分度頭(7)自動分度90。，銑 削頭(4)進給到位，開啟橫向進給機構(gòu)(ll)，實現(xiàn)第二次軸頭端面的銑削，依次重復(fù)上述步 驟，完成共4個相互垂直的軸頭端面的銑削。
實施例2、十字軸軸頭中心孔鉆孔加工 十字軸軸頭中心孔鉆孔加工專用機床由數(shù)控系統(tǒng)、縱向進給機構(gòu)(1)、縱向?qū)к?(2)、縱向滑臺(3)、鉆削頭(12)、專用夾具(6)、四等分分度頭工作臺(7)、橫向滑臺(8)、橫 向?qū)к?9)、底座(10)、橫向進給機構(gòu)(11)等組成(附圖4)，其中數(shù)控系統(tǒng)圖中未示出。在 實施例1的專用機床的基礎(chǔ)上，鉆削頭(12)與銑削頭(4)平行布置在縱向滑臺(3)上，鉆 削頭(12)與銑削頭(4)的中心線距離固定，鉆削頭(12)的中心高與工件軸線的中心高一致。 工件軸頭端面銑好后，銑削頭(4)后退，鉆削頭(12)后退，由數(shù)控系統(tǒng)控制橫向進 給機構(gòu)(11)使工件(5)從銑削工位準確移位到鉆削工位，工件(5)某一端面對準鉆削頭 (12)，開啟鉆削頭(12)及縱向進給機構(gòu)(1)進給，打好一個端面的中心孔，然后鉆削頭(12) 后退，分度頭(7)自動分度90。，開啟鉆削頭(12)及縱向進給機構(gòu)(1)進給，實現(xiàn)第二個軸 頭端面中心孔的鉆削。依次重復(fù)上述步驟，實現(xiàn)共四個垂直軸頭端面上中心孔的鉆削。
權(quán)利要求
十字軸端面數(shù)控加工專用機床，主要由數(shù)控系統(tǒng)、銑削頭(4)和鉆削頭(12)及其縱向進給機構(gòu)(1)、四工位分度頭工作臺(7)及其橫向進給機構(gòu)(11)、縱向滑臺(3)、橫向滑臺(8)、專用夾具(6)、導(dǎo)軌(2)(9)、底座(10)等組成，其特征是相垂直的縱向?qū)к?2)和橫向?qū)к?9)安裝在同一底座(10)上，銑削頭(4)和鉆削頭(12)平行布置在縱向滑臺(3)上，且銑刀和鉆頭沿橫向基本對齊，銑削頭(4)和鉆削頭(12)中心高一致；縱向滑臺(3)安裝在縱向?qū)к?2)上；工件(5)通過專用夾具(6)裝在四等分分度頭工作臺(7)上，四等分分度頭工作臺(7)固定在橫向滑臺(8)上，工件(5)通過墊塊使其中心高與銑削頭(4)的中心高一致；橫向滑臺(8)安裝在橫向?qū)к?9)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的十字軸端面數(shù)控加工專用機床，其特征是縱向滑臺(3)和橫向滑臺(8)分別由縱向進給機構(gòu)(1)和橫向進給機構(gòu)(11)驅(qū)動。由縱向進給機構(gòu)(1)實現(xiàn)縱向滑臺(3)的縱向移動，以適應(yīng)不同規(guī)格工件(5)的銑削頭定位和鉆削進給。由橫向進給機構(gòu)(11)實現(xiàn)橫向滑臺(8)的移動，實現(xiàn)端面銑削進給和將工件從銑削工位移動到鉆削工位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字軸端面數(shù)控加工專用機床，其特征是工件(5)從鉆削工位移動到銑削工位的距離等于銑削頭(4)中心與鉆削頭(12)中心之距，由數(shù)控系統(tǒng)控制實現(xiàn)準確移動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字軸端面數(shù)控加工專用機床，其特征是安裝工件的工作臺與分度頭是合為一體的，即四等分分度頭工作臺(7)，專用夾具(6)將十字軸工件(5)裝夾在四等分分度頭工作臺上(7)時，保證十字軸工件(5)平放時的十字線中心與分度頭(7)的中心重合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種十字軸端面數(shù)控加工專用機床，屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域。該專用機床由數(shù)控系統(tǒng)、銑削頭和鉆削頭及其縱向進給機構(gòu)、四工位分度頭工作臺及其橫向進給機構(gòu)、縱向滑臺、橫向滑臺、夾具、導(dǎo)軌、底座等組成，其特征是銑削頭和鉆削頭平行布置在縱向滑臺上，銑削頭和鉆削頭的中心高與工件軸線的中心高一致，工件由夾具裝在四工位分度頭工作臺上，分度頭工作臺固定在橫向滑臺上。本專用機床可以自動銑削十字軸的四個軸頭端面，并在四個軸頭端面上自動打中心孔。該發(fā)明的有益效果是，滿足了十字軸同軸線上兩軸頭的同軸度和相互垂直軸線的垂直度形位公差要求，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動強度和生產(chǎn)成本。
文檔編號B23P23/02GK101791763SQ20101000550
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者蘭立成 申請人:馬鞍山市聯(lián)達機械有限責任公司