本發(fā)明涉及機械元件的加工，具體涉及凸輪軸鉆孔裝置。

背景技術(shù)：

凸輪軸是汽車等常用的元件，凸輪軸上通常需要設(shè)置軸向孔和徑向孔實現(xiàn)與其他部件的連接。軸向孔、徑向孔加工分別是在凸輪軸端面、桿部打油孔，油孔的位置精度要求非常高，在加工過程中要求保證孔的加工精度以及各個孔之間的位置精度。

傳統(tǒng)的凸輪軸的孔加工主要是用夾具固定，然后在臺鉆上進行鉆孔的，具有以下缺點：

(1)人工操作，孔的加工精度和各個孔之間的相對位置精度無法保證；

(2)由于人工需要做標記，檢測精度等步驟，加工效率很低。

由此可見，目前的凸輪軸的加工存在精度低、生產(chǎn)效率低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是目前的凸輪軸的加工存在精度低、生產(chǎn)效率低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供了一種凸輪軸鉆孔裝置，包括殼體，所述殼體的前側(cè)設(shè)有可開合的放料門，所述殼體內(nèi)設(shè)有：

夾具組件，由平移氣缸驅(qū)動而水平滑動設(shè)置在導軌座上，包括第一伺服電機、轉(zhuǎn)軸和固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上且用于固定凸輪軸的端部的卡盤，所述轉(zhuǎn)軸由所述第一伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述卡盤上設(shè)有感應開關(guān)；

支承組件，包括用于放置凸輪軸的另一端部的支承塊、氣缸支架和設(shè)置在所述氣缸支架上的壓緊氣缸，所述壓緊氣缸上設(shè)有壓緊頭，所述支承塊上設(shè)有到位檢測開關(guān)；

鉆孔裝置，包括設(shè)置在所述支承組件后側(cè)的徑向孔加工組件和設(shè)置在所述支承組件右側(cè)的軸端孔加工組件，所述徑向孔加工組件包括第一底座、由第二伺服電機驅(qū)動進而沿軸向滑動設(shè)置在所述第一底座上的徑向孔刀具，所述徑向孔刀具上設(shè)有由第三伺服電機驅(qū)動進而沿徑向滑動的徑向孔鉆頭；所述軸向孔加工組件包括第二底座、由第四伺服電機驅(qū)動進而沿徑向滑動設(shè)置在所述第二底座上的軸端孔刀具，所述軸端孔刀具上沿軸向滑動設(shè)有軸端孔鉆頭和軸端孔加深鉆頭，所述軸端孔鉆頭、所述軸端孔加深鉆頭分別由第五伺服電機和第六伺服電機驅(qū)動；

電控裝置，分別與所述平移氣缸、感應開關(guān)、卡盤、第一伺服電機、壓緊氣缸、到位檢測開關(guān)、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機、第五伺服電機和所述第六伺服電機連接。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述支承塊上設(shè)有高度調(diào)整板，其頂面設(shè)有壓槽，所述壓槽的深度由前至后逐漸增大，所述壓槽在所述支承塊的左右兩側(cè)面形成半圓形的開口，所述壓緊氣缸的活塞桿由上至下向所述殼體的前側(cè)傾斜。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述氣缸支架由下至上依次包括支撐部和氣缸固定部，所述支撐部豎直設(shè)置，且前側(cè)面設(shè)有水平的半圓形卡槽，所述氣缸固定部與所述壓緊氣缸的活塞桿平行設(shè)置，所述支撐部與所述氣缸固定部之間形成鈍角。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述壓槽中設(shè)有軸承，所述壓緊頭和所述軸承之間形成凸輪軸的另一端部的壓緊空間。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述壓緊頭包括固定在所述壓緊氣缸的活塞桿上的安裝塊、固定在所述安裝塊上的兩安裝桿和深溝球軸承，所述深溝球軸承設(shè)置在兩所述安裝桿之間。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述第一底座上設(shè)有限制所述徑向孔刀具的位移的第一限位開關(guān)，所述徑向孔刀具上設(shè)有限制所述徑向孔鉆頭的位移的第二限位開關(guān)；所述第二底座上設(shè)有限制所述軸端孔刀具的位移的第三限位開關(guān)，所述軸端孔刀具上設(shè)有分別限制所述軸端孔鉆頭、所述軸端孔加深鉆頭的第四限位開關(guān)、第五限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)、第三限位開關(guān)、第四限位開關(guān)和所述第五限位開關(guān)分別與所述電控裝置連接。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述第一伺服電機和所述轉(zhuǎn)軸之間通過皮帶傳動，所述皮帶的外側(cè)設(shè)有皮帶罩殼，所述第三伺服電機依次通過聯(lián)軸器、滾珠絲杠驅(qū)動所述徑向孔刀具滑移。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述徑向孔鉆頭的前側(cè)設(shè)有鉆孔定位板，所述鉆孔定位板上設(shè)有與所述徑向孔鉆頭適配的鉆套。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述殼體的后側(cè)設(shè)有冷卻沖洗組件，包括紙帶過濾器、設(shè)置在所述紙帶過濾器的出口上的接屑盤和置于所述紙帶過濾器下方的冷卻水箱。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述放料門的一側(cè)設(shè)有啟動按鈕、急停按鈕和復位按鈕，所述殼體的頂面上設(shè)有運行指示燈，所述殼體的左側(cè)設(shè)有維修門，所述殼體的下部設(shè)有墊鐵。。

本發(fā)明，利用夾具組件、支承組件、鉆孔裝置和電控裝置實現(xiàn)了工件裝夾、卡裝到位、孔位加工一體化，實現(xiàn)了凸輪軸上孔的自動加工，提高了工作效率，同時也保證了孔的加工精度和孔與孔的相對位置精度，大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并適用于不同尺寸的凸輪軸，實用性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的夾具組件和支承組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的徑向孔加工組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的軸端孔加工組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種凸輪軸鉆孔裝置，利用夾具組件、支承組件、鉆孔裝置和電控裝置實現(xiàn)了工件裝夾、卡裝到位、孔位加工一體化，實現(xiàn)了凸輪軸上孔的自動加工，提高了工作效率，同時也保證了孔的加工精度和孔與孔的相對位置精度，大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并適用于不同尺寸的凸輪軸，實用性強。下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明予以詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的凸輪軸鉆孔裝置包括殼體10，殼體10的前側(cè)設(shè)有可開合的放料門11，殼體10內(nèi)設(shè)有夾具組件20、支承組件30、鉆孔裝置和電控裝置60。

如圖2和圖3所示，夾具組件20由平移氣缸21驅(qū)動而水平滑動設(shè)置在導軌座23上，包括第一伺服電機25、轉(zhuǎn)軸22和固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸22上且用于固定凸輪軸80的端部的卡盤24，轉(zhuǎn)軸22由第一伺服電機25驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，卡盤24上設(shè)有感應開關(guān)。感應開關(guān)用于檢測凸輪軸80是否放入卡盤24中?？ūP24可都采用氣爪卡盤，具有彈性抓緊功能。

支承組件30包括用于放置凸輪軸80的另一端部的支承塊34、氣缸支架和設(shè)置在氣缸支架上的壓緊氣缸32，壓緊氣缸32上設(shè)有壓緊頭，支承塊34上設(shè)有到位檢測開關(guān)。到位檢測開關(guān)用于檢測凸輪軸80是否在支承塊34上安裝到位。

如圖2、圖4和圖5所示，鉆孔裝置包括設(shè)置在支承組件30后側(cè)的徑向孔加工組件和設(shè)置在支承組件30右側(cè)的軸端孔加工組件，徑向孔加工組件包括第一底座40、由第二伺服電機411驅(qū)動進而沿軸向滑動設(shè)置在第一底座40上的徑向孔刀具41，徑向孔刀具41上設(shè)有由第三伺服電機421驅(qū)動進而沿徑向滑動的徑向孔鉆頭42；軸向孔加工組件包括第二底座50、由第四伺服電機驅(qū)動進而沿徑向滑動設(shè)置在第二底座50上的軸端孔刀具，軸端孔刀具上沿軸向滑動設(shè)有軸端孔鉆頭52和軸端孔加深鉆頭51，軸端孔鉆頭52、軸端孔加深鉆頭51分別由第五伺服電機521和第六伺服電機驅(qū)動。

電控裝置60分別與平移氣缸21、感應開關(guān)、卡盤24、第一伺服電機25、壓緊氣缸32、到位檢測開關(guān)、第二伺服電機411、第三伺服電機421、第四伺服電機、第五伺服電機521和第六伺服電機連接。電控裝置60可采用具有程序處理功能、可接受信號和發(fā)出PLC指令的裝置，如計算機等，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)是成熟的技術(shù)。第四伺服電機和第六伺服電機在圖上未示出，與第二伺服電機411具有相同結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的工作過程為：打開放料門11，將待加工的凸輪軸80放入卡盤24內(nèi)，關(guān)上放料門11，夾具組件20上的感應開關(guān)感應到凸輪軸80的放入，電控裝置60發(fā)出指令將凸輪軸80夾緊，而后在利用平移氣缸21將凸輪軸80和卡盤24整體向右推動，使得凸輪軸80的另一端部設(shè)置在支承塊34上，等移動到位后到位檢測開關(guān)將信號傳輸給電控裝置60，電控裝置60控制徑向孔加工組件開始動作，徑向孔刀具41在第二伺服電機411的驅(qū)動下軸向滑動至合適位置，然后徑向孔鉆頭42在第三伺服電機421的驅(qū)動下沿徑向進給，加工出凸輪軸80的徑向孔，由于徑向孔的個數(shù)一般為多個，因此利用第一伺服電機25驅(qū)動轉(zhuǎn)軸22進行轉(zhuǎn)動，到合適位置時再進行下一個徑向孔的加工，徑向孔加工完畢后，電控裝置60控制第四伺服電機驅(qū)動軸端孔加工組件沿徑向滑移，使得軸端孔鉆頭52移動到合適位置，然后軸端孔鉆頭52在第五伺服電機521的驅(qū)動下進行初步加工軸端孔，加工深度到位后退出，再利用第四伺服電機驅(qū)動軸端孔加工組件沿徑向滑移，使得軸端孔加深鉆頭51移動到合適位置，電控裝置60對第六伺服電機發(fā)出信號使得軸端孔加深鉆頭51對軸端孔進行深加工，加工到位后退出。至此，凸輪軸80的各個孔加工完成。

如圖3所示，支承塊34設(shè)有高度調(diào)整板342，其頂面設(shè)有壓槽341，壓槽341的深度由前至后逐漸增大，壓槽341在支承塊34的左右兩側(cè)面形成半圓形的開口，壓緊氣缸32的活塞桿由上至下向殼體10的前側(cè)傾斜。高度調(diào)整板342有利于對壓槽341的高度進行微調(diào)，可使用于不同直徑的凸輪軸80，壓緊氣缸32也是由上至下向前傾斜，壓槽341屬于前淺后深的形狀，也與壓緊氣缸32的壓緊方向適配，方便操作人員觀察凸輪軸80的夾緊和進一步的加工。

氣缸支架由下至上依次包括支撐部311和氣缸固定部312，支撐部311豎直設(shè)置，且前側(cè)面設(shè)有水平的半圓形卡槽313，氣缸固定部312與壓緊氣缸32的活塞桿平行設(shè)置，支撐部311與氣缸固定部312之間形成鈍角。氣缸支架的支撐部311豎直設(shè)置，有利于提高支撐強度，并且為了防止對凸輪軸80造成干擾，在前側(cè)面設(shè)置了半圓形卡槽313，氣缸固定部312與壓緊氣缸32傾斜且保持平行，增強壓緊氣缸32的固定強度，增大活塞桿滑移中的平穩(wěn)性。

壓槽341中設(shè)有軸承，壓緊頭和軸承之間形成凸輪軸80的另一端部的壓緊空間。由于凸輪軸80的特殊形狀，將其設(shè)置在具有軸承的壓槽341中，放置到位后凸輪軸80外周的凸輪會與軸承相互抵靠，因此可有效防止凸輪產(chǎn)生軸向位移，增大加工軸端孔時的穩(wěn)定強度。

壓緊頭包括固定在壓緊氣缸32的活塞桿上的安裝塊331、固定在安裝塊331上的安裝桿332和深溝球軸承33，深溝球軸承33設(shè)置在兩安裝桿332之間。針對凸輪軸80的特殊形狀，利用深溝球軸承33壓緊在凸輪軸80外周的兩凸輪之間，避免其產(chǎn)生軸向偏移，也有效避免凸輪軸80的端部翹起、產(chǎn)生徑向偏心的問題。若對加工的凸輪軸進行更換，深溝球軸承33隨著壓緊氣缸32的活塞桿下壓至凸輪軸80，雖然深溝球軸承33的高度會產(chǎn)生變化，但其外圓周面會始終壓緊在凸輪軸80上，不受凸輪軸80的尺寸影響，靈活性強。

第一底座40上設(shè)有限制徑向孔刀具41的位移的第一限位開關(guān)，徑向孔刀具41上設(shè)有限制徑向孔鉆頭42的位移的第二限位開關(guān)；第二底座50上設(shè)有限制軸端孔刀具的位移的第三限位開關(guān)，軸端孔刀具上設(shè)有分別限制軸端孔鉆頭52、軸端孔加深鉆頭51的第四限位開關(guān)、第五限位開關(guān)。第一限位開關(guān)、第二限位開關(guān)、第三限位開關(guān)、第四限位開關(guān)和第五限位開關(guān)分別與電控裝置60連接，可對徑向孔的位置、軸向孔的位置作出精確調(diào)整，并能對不同種類的凸輪軸80、不同的孔位作出實時改變，調(diào)整方便，適用性強。

第一伺服電機25和轉(zhuǎn)軸22之間通過皮帶傳動，皮帶的外側(cè)設(shè)有皮帶罩殼26。皮帶傳動有利于減少噪音，磨損少，適用轉(zhuǎn)速低的運行場合，本發(fā)明中轉(zhuǎn)軸22只需要在加工時將凸輪軸80轉(zhuǎn)動一定角度，且轉(zhuǎn)速較低，采用皮帶傳動可有效降低成本。第三伺服電機421依次通過聯(lián)軸器422、滾珠絲杠423驅(qū)動徑向孔刀具41滑移。聯(lián)軸器422能增大徑向孔刀具41的進給力，滾珠絲杠423也能使得位移精度提高，噪音小，且不易失效打滑，非常適于鉆孔的加工場合。本發(fā)明中的第二伺服電機411、第四伺服電機、第五伺服電機521和第六伺服電機均可采用聯(lián)軸器和滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)設(shè)置。

徑向孔鉆頭42的前側(cè)設(shè)有鉆孔定位板，鉆孔定位板上設(shè)有與徑向孔鉆頭42適配的鉆套421。由于徑向孔的加工面是曲面，因此加工時容易發(fā)生打滑和偏心問題，甚至會對鉆頭造成破壞，利用鉆套可使得鉆孔軸線維持在精確位置，并能保護鉆頭的完好。

如圖2所示，殼體10的后側(cè)設(shè)有冷卻沖洗組件，包括紙帶過濾器71、設(shè)置在紙帶過濾器71的出口上的接屑盤72和置于紙帶過濾器71下方的冷卻水箱73。加工完成后，可采用冷卻水箱73中的潤滑冷卻液來進行沖洗，沖洗后的液體通過紙帶過濾器71導出，切削碎屑會聚集在接屑盤72中。

如圖1所示，放料門11的一側(cè)設(shè)有啟動按鈕13、急停按鈕和復位按鈕，啟動按鈕13、急停按鈕和復位按鈕依次并排設(shè)置，且對應設(shè)有銘牌說明。殼體10的頂面上設(shè)有運行指示燈12，殼體10的左側(cè)設(shè)有維修門14，殼體10的下部設(shè)有墊鐵，減少殼體10的振動和噪聲。

本發(fā)明，利用夾具組件、支承組件、鉆孔裝置和電控裝置實現(xiàn)了工件裝夾、卡裝到位、孔位加工一體化，實現(xiàn)了凸輪軸上孔的自動加工，提高了工作效率，同時也保證了孔的加工精度和孔與孔的相對位置精度，大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并適用于不同尺寸的凸輪軸，實用性強。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。