萬向軸法蘭叉頭端面齒輔助加工系統及加工方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于法蘭叉頭加工技術領域，具體涉及一種萬向軸法蘭叉頭端面齒輔助加 工系統及加工方法。
【背景技術】
[0002] X6142A萬能(或X5042A立式)升降臺銑床，通常可對回轉體的軸類、盤類以及箱體 類零件等外圓表面鍵槽、端面鍵槽以及相交表面的結構件進行銑削加工。對不具備端面齒 專用加工設備的企業來說，用該銑床加工萬向軸法蘭叉頭端面齒就非常困難。
[0003] 目前，有些廠家已經使用X6142A萬能升降臺銑床加工萬向軸法蘭叉頭端面齒。具 體做法是：將分度頭安裝在銑床工作臺上，并根據端面齒根斜度再將分度頭向下扳一個相 應的角度；將法蘭叉頭兩叉耳插入工裝套筒的一端定位并緊固，工裝套筒的另一端裝入分 度頭上的三爪卡盤找正后并緊固；再將裝在銑床工作臺另一端的尾頂尖與叉頭法蘭端面的 回轉中心頂緊。然后，可用裝在銑床主軸上的成型三面刃單片銑刀的主旋轉和工作臺的升 降進給運動對端面齒進行銑削加工，當一個齒形加工完后，旋轉分度頭至要求的角度再進 行第二、第三直至最后一個齒形的加工。實際生產情況為：加工一個法蘭回轉直徑Φ440、 齒數為90的端面齒盤，耗時要兩個工作日。此種加工方法雖然工藝簡單，但效率很低。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作方便、容易拆卸、能快速提 高加工速度的萬向軸法蘭叉頭端面齒輔助加工系統及加工方法。
[0005] 為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種萬向軸法蘭叉頭端面齒輔助加工 系統，包括輔助機械加工單元和輔助液壓控制單元；所述輔助機械加工單元包括具有圓盤 形腔體結構的銑刀花盤、一個以上的法蘭叉頭端面齒加工分機構和燕尾卡盤； 所述銑刀花盤的腔體內圓周沿徑向均布開設槽孔；所述槽孔的左右兩側分別開設有軌 道；所述軌道沿徑向內高外低傾斜設置；所述銑刀花盤上端面的中心部位設有第一凸緣； 所述第一凸緣的外側設有分別與所述槽孔相對應的凸緣支撐耳環； 所述銑刀花盤的盤面上均勻開設螺紋孔； 所述銑刀花盤下底面的中心部位設有第二凸緣；所述第二凸緣外圓與法蘭叉頭中心定 位止口內圓間隙配合； 所述法蘭叉頭端面齒加工分機構的結構相同； 所述法蘭叉頭端面齒加工分機構包括液壓馬達、單桿雙作用油缸、與所述軌道相適配 的滑塊、銑刀、錐柄卡套和連接套； 所述滑塊的上端面設有液壓馬達底座安裝臺；所述液壓馬達底座安裝臺的上端面與所 述滑塊的上端面之間的夾角和所述軌道沿徑向內高外低傾斜設置的傾斜角度相同；所述液 壓馬達底座安裝臺的上端面開設有通孔；所述通孔穿透所述滑塊； 所述單桿雙作用油缸的缸底通過連接銷與對應的一對凸緣支撐耳環鉸接；所述單桿雙 作用油缸的活塞桿端通過連接銷與所述滑塊鉸接； 所述液壓馬達固定安裝在所述液壓馬達底座安裝臺上；所述液壓馬達的輸出軸穿過所 述通孔與所述連接套過渡配合且通過固定平鍵連接； 所述錐柄卡套與所述連接套間隙配合且通過調節平鍵及緊定螺釘連接；所述銑刀與所 述錐柄卡套錐面接觸連接； 所述燕尾卡盤的盤面上均勻開設與所述螺紋孔相對應的定位孔；雙頭螺栓組穿過所述 定位孔與所述螺紋孔螺紋連接； 所述輔助液壓控制單元包括液壓泵、第一至第二溢流閥、單向閥、調速閥、第一至第二 電磁換向閥、與所述法蘭叉頭端面齒加工分機構對應的一個以上的液壓馬達回路、與所述 液壓馬達回路對應的一個以上的液壓油缸回路、第三電磁換向閥、電動機、聯軸器、過濾器、 第一至第六壓力表和油箱； 所述液壓馬達回路的結構相同；所述液壓油缸回路的結構相同； 所述液壓馬達回路包括液壓馬達回路節流閥；所述液壓油缸回路包括液壓油缸回路節 流閥； 所述電動機的輸出軸經所述聯軸器與所述液壓泵的輸入軸連接； 所述液壓泵的排油口分別接所述單向閥的進油口、第一溢流閥的進油口 P和第一壓力 表的輸入端；所述液壓泵的吸油口經所述過濾器與所述油箱相連通； 所述第一溢流閥的遙控端口與所述第三電磁換向閥的油口 A相連通；所述第三電磁換 向閥的油口 B與所述油箱相連通； 所述單向閥的出油口分別與所述調速閥的進油口和第二溢流閥的進油口 P相連通； 所述第一至第二溢流閥的排油口 〇分別與所述油箱相連通； 所述調速閥的出油口分別與所述第一至第二電磁換向閥的輸油口 P相連通；所述第一 至第二電磁換向閥的排油口 T分別與所述油箱相連通； 所述液壓馬達的一個油口經所述液壓馬達回路節流閥與所述第一電磁換向閥的油口B 相連通；所述液壓馬達的另一個油口與所述第一電磁換向閥的油口 A相連通； 所述單桿雙作用油缸的無桿腔油口與所述第二電磁換向閥的油口 A相連通；所述單桿 雙作用油缸的有桿腔油口經所述液壓油缸回路節流閥與所述第二電磁換向閥的油口 B相 連通； 所述第五壓力表的輸入端接所述第一電磁換向閥的油口 A ;所述第三壓力表的輸入端 接所述第一電磁換向閥的油口 B ;所述第六壓力表的輸入端接所述第二電磁換向閥的油口 A ;所述第四壓力表的輸入端接所述第二電磁換向閥的油口 B ;所述第二壓力表的輸入端分 別接所述第一至第二電磁換向閥的輸油口 P。
[0006] 所述法蘭叉頭端面齒加工分機構為六個；與所述法蘭叉頭端面齒加工分機構對應 的液壓馬達回路為六個；與所述液壓馬達回路對應的液壓油缸回路為六個。
[0007] 所述軌道沿徑向內高外低傾斜設置的傾斜角度范圍是2.000° ~3. 000°。
[0008] 所述滑塊的側面設置有一對滑塊支撐耳環；所述單桿雙作用油缸的活塞桿端通過 連接銷與所述滑塊上的一對滑塊支撐耳環鉸接。
[0009] 所述燕尾卡盤的上端面設有與銑床燕尾滑梁相配的燕尾槽。
[0010] 所述錐柄卡套的側面設有長條孔。
[0011] 所述單桿雙作用油缸的活塞桿端及缸底端均為耳環結構。
[0012] 所述軌道沿徑向內高外低傾斜設置的傾斜角度為2. 060°或2.745°。
[0013] 所述液壓泵的型號為YB1-^ ;所述第一至第二溢流閥的型號均為Y1-ZSB ;所述 單向閥的型號為DXF25-G ;所述調速閥的型號為QI-25B ;所述第一至第二電磁換向閥的 型號均為34D-25B ;所述液壓馬達的型號為CM -10 ;所述液壓馬達回路節流閥及液壓油缸 回路節流閥的型號均為LF - IOB ;所述第三電磁換向閥的型號為22D - IOB ;所述電動機的 型號為Υ100Ι^-4 ;所述第一壓力表至第六壓力表的型號均為YN - 60。
[0014] 利用一種萬向軸法蘭叉頭端面齒輔助加工系統進行加工的方法，包括如下步驟： (一） 將輔助加工系統安裝在Χ6142Α萬能升降臺銑床上： (1-1)加高Χ6142Α萬能升降臺銑床床身，調整燕尾滑梁與銑床工作臺的高度，以滿足 輔助加工系統與被加工法蘭叉頭的安裝空間； (1-2)將六個法蘭叉頭端面齒加工機構裝入銑刀花盤內腔并做相應的調整，保證六個 液壓馬達旋轉自如，六個單桿雙作用油缸沿軌道徑向移動靈活； (1-3)用雙頭螺栓組將內腔裝有加工機構的銑刀花盤部件與燕尾卡盤連接，調整好位 置后緊固； (1-4)拆去原銑床燕尾滑梁上的聯接支架，將所述燕尾卡盤插入銑床燕尾滑梁下面，調 整其位置后并緊固； (1-5)架裝銑床附件回轉盤于銑床工作臺的中部，調整其位置后通過T形螺栓組將其 與銑床工作臺緊固； (1-6)架裝被加工法蘭叉頭于回轉盤上，調整好回轉中心后將其固定在回轉盤上面； (二） 加工方法如下： (2-1)將銑床工作臺置于與所述銑刀花盤對應的位置； (2-2)啟動液壓泵后，調整第二溢流閥使系統達到一定的壓力； (2-3)切換第一電磁換向閥電磁鐵2ΖΤ、3ΖΤ，使六個液壓馬達換向，適當調整六個液壓 馬達回路節流閥和調速閥并使六個液壓馬達轉速一致； (2-4)切換第二電磁換向閥電磁鐵4ΖΤ、5ΖΤ，使六個單桿雙作用油缸換向，調整六個液 壓油缸回路節流閥和調速閥并使六個單桿雙作用油缸的運行速度一致； (2-5)第二電磁換向閥電磁鐵4ΖΤ得電，使六個單桿雙作用油缸帶動六個滑塊、六個液 壓馬達和六個銑刀回到起始位置； (2-6)調整銑床工作臺，使銑刀花盤的定位凸止口 OD1與被加工法蘭叉頭的定位凹止 口相配并使六個銑刀至要切深度，即吃刀量的位置； (2-7)調整回轉盤，使被加工法蘭叉頭轉至待加工齒的起始位置并鎖緊，啟動銑床的 機油潤滑及冷卻系統； (2-8)第一至第二電磁換向閥電磁鐵3ΖΤ、5ΖΤ得電，六個銑刀旋轉，切削加工開始； (2-9)當六個銑刀沿齒向行程結束后，第二電磁換向閥電磁鐵4ΖΤ得電，使六個銑刀 完成齒全高切深后回到起始位置，此工步不改變銑刀的旋轉方向，當需改變銑刀的旋轉方 向時，第一電磁換向閥電磁鐵2ΖΤ得電即可； (2-10)松開回轉盤，旋轉其360°/Z (齒數)度后并鎖緊，第一至第二電磁換向閥電磁鐵 3ΖΤ、5ΖΤ得電，第二次切削加工開始，依次循環加工，直至整個萬向軸法蘭叉頭端面齒加工 完畢。
[0015] 本發明的有益效果是： ⑴輔助加工系統具有結構簡單、制造容易、操作方便、加工快捷等特點；⑵輔助加工 系統在X6142A萬能升降臺銑床上容易安裝與拆卸； ⑶輔助加工系統不破壞原銑床設備的結構、功能與精度； ⑷輔助加工系統對不具備端面齒專用加工設備的企業來說，具有非常好的實用推廣 價值。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0017] 圖2為輔助機械加工單元俯視圖。