專利名稱：用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置。
背景技術(shù)：
凸輪軸是一種量大面廣的發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一。它的質(zhì)量好壞、加工精度高低直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的排放、節(jié)能和壽命。
現(xiàn)有技術(shù)中，大部分凸輪軸生產(chǎn)企業(yè)仍然廣泛使用機(jī)械靠模凸輪軸磨床仿形磨削凸輪軸零件，凸輪軸的凸輪輪廓精度直接受到凸輪軸靠模樣板制造精度的影響，國(guó)內(nèi)凸輪軸的制作一般采用MXBS8312系列微機(jī)控制高速?gòu)?qiáng)力凸輪軸磨床加工，該磨床的凸輪樣板與所加工產(chǎn)品上的凸輪是一一對(duì)應(yīng)的，也就是說(shuō)，一個(gè)產(chǎn)品(加工工件)上有幾個(gè)凸輪，(如三缸發(fā)動(dòng)機(jī)有六片凸輪，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)有八片凸輪，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)有十二片凸輪)，機(jī)床上就要有用反靠法加工的相同數(shù)量的凸輪樣板，在本行業(yè)中機(jī)械靠模凸輪軸磨床上一般采用固定式的通用分度頭，其撥盤與分度盤用螺釘進(jìn)行機(jī)械聯(lián)接，這種方法使凸輪軸工件一次裝夾后，每加工完一片凸輪，凸輪軸工件不能相對(duì)靠模樣板自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相位角度，一根凸輪軸工件上有幾片凸輪，機(jī)床靠模主軸上就相應(yīng)要求加工多少片樣板；同時(shí)加工凸輪樣板的技術(shù)難度大，效率低，樣板一致性差，加工后產(chǎn)品上凸輪的型線一致性也差，很難保證它們輪廓精度的一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，它用于機(jī)械靠模凸輪軸磨床中將凸輪軸工件相對(duì)靠模樣板進(jìn)行自動(dòng)分度轉(zhuǎn)動(dòng)，使用一片靠模樣板可以磨削凸輪軸上所有型線相同的凸輪，裝置的分度、定位精度高且分度、定位精度具有良好的重復(fù)性和持久性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，所述用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置包括一根空心軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，第一端面齒輪空套在該空心軸上且該端面齒輪的外周設(shè)有定位槽，所述第一端面齒輪的一側(cè)設(shè)有可進(jìn)、出該定位槽的定位銷，第二端面齒輪安裝在所述空心軸上且隨該軸轉(zhuǎn)動(dòng)并可在該軸上作軸向滑動(dòng)，其端面齒可與第一端面齒輪的端面齒相嚙合的所述第二端面齒輪與空心軸之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)該第二端面齒輪作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
以下對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。
參見圖1，本發(fā)明所述用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置包括一根空心軸4，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，第一端面齒輪3空套在該空心軸4上且該端面齒輪3的外周設(shè)有定位槽14，所述第一端面齒輪3的一側(cè)設(shè)有可進(jìn)、出該定位槽14的定位銷5，第二端面齒輪1安裝在所述空心軸4上且隨該空心軸4轉(zhuǎn)動(dòng)并可在該空心軸4上作軸向滑動(dòng)，其端面齒可與第一端面齒輪3的端面齒相嚙合的所述第二端面齒輪1與空心軸4之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)該第二端面齒輪1作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
為了進(jìn)一步消除第二端面齒輪1作軸向滑動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的周向間隙，在所述空心軸4上安裝與該空心軸4成剛性聯(lián)接的第三端面齒輪2，該第三端面齒輪2的端面齒可與所述第二端面齒輪1的端面齒相嚙合且所述第一端面齒輪3還空套在該第三端面齒輪2的外周上。
所述驅(qū)動(dòng)第二端面齒輪1作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)是(參見圖1)，在第二端面齒輪1的一側(cè)端面與空心軸4之間設(shè)置一油腔13且其同油路12連通，在所述第二端面齒輪1的另一側(cè)與空心軸4軸向之間設(shè)有復(fù)位彈簧6。本機(jī)構(gòu)還可采用已有技術(shù)的其它常用結(jié)構(gòu)形式。
本發(fā)明裝置的工作過程是(參見圖1和圖2)，由二至三個(gè)所述端面齒輪構(gòu)成了分度裝置的離合機(jī)構(gòu)，第二端面齒輪1可以在壓力油及彈簧6的作用下沿空心軸4左右滑動(dòng)(不轉(zhuǎn)動(dòng))，第三端面齒輪2剛性聯(lián)接于空心軸4，第一端面齒輪3空套于第三端面齒輪2和空心軸4并可以圓周轉(zhuǎn)動(dòng)；實(shí)際使用時(shí)，裝置整體與機(jī)床主軸11剛性聯(lián)接，分度動(dòng)力源伺服電機(jī)9安裝在主軸11的另一端，進(jìn)行分度時(shí)，定位銷5插入第一端面齒輪3的齒輪定位槽14，壓力油通過油路12進(jìn)入油腔13推動(dòng)第二端面齒輪1左移，使該第二端面齒輪1同時(shí)與第三端面齒輪2、第一端面齒輪3脫離(如圖1或圖2所示)，第二端面齒輪1和第三端面齒輪2在伺服電機(jī)9驅(qū)動(dòng)下同步轉(zhuǎn)過特定角度；卸去壓力油后，第二端面齒輪1在彈簧6的作用下右移而與第三端面齒輪2、第一端面齒輪3同時(shí)嚙合，此后定位銷5退出第一端面齒輪3的齒輪定位槽14，至此自動(dòng)分度完成。
本發(fā)明的技術(shù)原理是，對(duì)于凸輪軸產(chǎn)品而言，利用每個(gè)缸的進(jìn)氣凸輪或排氣凸輪其輪廓型線相同、每個(gè)缸的進(jìn)、排氣凸輪相位夾角相同，甚至油泵凸輪軸上的每片凸輪的輪廓型線也相同而所不同之處僅在于它們之間的夾角的特點(diǎn)，在機(jī)械靠模凸輪軸磨床中采用二至三個(gè)端面齒輪實(shí)現(xiàn)了分度裝置的分度、定位精度高且分度、定位精度具有良好的重復(fù)性和持久性；在磨削過程中，工件一次裝夾后，每磨削完一片凸輪，本發(fā)明裝置能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)凸輪軸工件相對(duì)樣板轉(zhuǎn)過一個(gè)特定的相位角，從而使得傳統(tǒng)的機(jī)械靠模凸輪軸磨床能實(shí)現(xiàn)用一片凸輪靠模樣板磨削加工凸輪軸上所有型線相同的凸輪。這樣，凸輪軸上被加工凸輪的型線一致性好，新裝置的使用也減小了反靠加工靠模樣板的技術(shù)難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。
由以上可知，本發(fā)明為一種用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械靠模凸輪軸磨床的自動(dòng)分度，它將凸輪軸工件相對(duì)靠模樣板進(jìn)行自動(dòng)分度轉(zhuǎn)動(dòng)，使用一片靠模樣板可以磨削凸輪軸上所有型線相同的凸輪，裝置的分度、定位精度高且分度、定位精度具有良好的重復(fù)性和持久性；還使凸輪樣板的制造難度大大降低，并且有可能在一臺(tái)機(jī)床上允許加工幾種至幾十種觀格型號(hào)的凸輪軸，甚至一片樣板仿形磨削多種凸輪軸產(chǎn)品，保證了凸輪軸的凸輪輪廓精度和一致性，有效提高了凸輪軸加工效率，是對(duì)傳統(tǒng)凸輪軸加工的一次突破。


圖1是本發(fā)明裝置的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明裝置的一種實(shí)際應(yīng)用圖示。
在圖中1-第二端面齒輪， 2-第三端面齒輪， 3-第一端面齒輪，4-空心軸， 5-定位銷， 6-彈簧，7-撥叉夾具， 8-工件， 9-伺服電機(jī)，10-靠模樣板，11-主軸， 12-油路，13-油腔，14-定位槽。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2所示的本發(fā)明裝置應(yīng)用于MKS8312數(shù)控高速凸輪軸磨床，離合機(jī)構(gòu)采用三個(gè)端面齒輪且第一端面齒輪3、第二端面齒輪1、第三端面齒輪2的齒數(shù)均為48齒(也可根據(jù)端面齒輪的直徑大小將齒數(shù)做成96齒)，最小分度7.5度，為凸輪軸上所有凸輪間相位角的最大公約數(shù)，可以滿足生產(chǎn)中所有凸輪軸凸輪相位角的分度要求；驅(qū)動(dòng)第二端面齒輪1作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為，在第二端面齒輪1的一側(cè)端面與空心軸4之間設(shè)置一油腔13且其同油路12連通，在所述第二端面齒輪1的另一側(cè)與空心軸4軸向之間設(shè)有復(fù)位彈簧6；裝置外形尺寸123mm×Ф165mm；分度動(dòng)作完成時(shí)間＜3秒；其運(yùn)行動(dòng)作可靠，分度精度小于30秒，分度精度可以再提高端面齒輪盤的加工精度進(jìn)一步提高；參見圖2，用本發(fā)明的裝置替代原來(lái)的普通分度頭，實(shí)現(xiàn)工件與靠模樣板的自動(dòng)分度，裝置通過空心軸4與樣板主軸11剛性聯(lián)接，工件8通過撥叉夾具7與裝置中的第一端面齒輪3；聯(lián)接，分度時(shí)，定位銷5插入分度頭(即本發(fā)明裝置)的齒輪定位槽14；在液壓力的作用下分度頭的離合機(jī)構(gòu)分離，因第一端面齒輪3空套于空心軸4，離合機(jī)構(gòu)分離后第一端面齒輪3可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)伺服電機(jī)9驅(qū)動(dòng)靠模樣板10、主軸11及離合機(jī)構(gòu)的第二端面齒輪1、第三端面齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)所需角度，在定位銷5的定位作用下就實(shí)現(xiàn)了工件8相對(duì)靠模樣板10轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)所需相位角，然后離合機(jī)構(gòu)接合，分度動(dòng)作完成。其中伺服電機(jī)9既可以直接與主軸11聯(lián)接驅(qū)動(dòng)，也可以通過一級(jí)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)主軸。
本裝置可以制造成獨(dú)立的分度頭替換機(jī)械靠模凸輪軸磨床原有的普通手動(dòng)分度頭，也可以根據(jù)其原理經(jīng)過機(jī)構(gòu)變異后與靠模樣板組合來(lái)實(shí)現(xiàn)靠模樣板相對(duì)樣板主軸(或凸輪軸工件)的自動(dòng)分度，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械靠模凸輪軸磨床功能的擴(kuò)展。
權(quán)利要求
1.一種用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，包括一根空心軸(4)，其特征是，第一端面齒輪(3)空套在該空心軸(4)上且該端面齒輪(3)的外周設(shè)有定位槽(14)，所述第一端面齒輪(3)的一側(cè)設(shè)有可進(jìn)、出該定位槽(14)的定位銷(5)，第二端面齒輪(1)安裝在所述空心軸(4)上且隨該空心軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)并可在該空心軸(4)上作軸向滑動(dòng)，其端面齒可與第一端面齒輪(3)的端面齒相嚙合的所述第二端面齒輪(1)與空心軸(4)之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)該第二端面齒輪(1)作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，其特征是，在所述空心軸(4)上安裝與該空心軸(4)成剛性聯(lián)接的第三端面齒輪(2)，該第三端面齒輪(2)的端面齒可與所述第二端面齒輪(1)的端面齒相嚙合且所述第一端面齒輪(3)還空套在該第三端面齒輪(2)的外周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)第二端面齒輪(1)作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，在第二端面齒輪(1)的一側(cè)端面與空心軸(4)之間設(shè)置一油腔(13)且其同油路(12)連通，在所述第二端面齒輪(1)的另一側(cè)與空心軸(4)軸向之間設(shè)有復(fù)位彈簧(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，其特征是，所述第一端面齒輪(3)、第二端面齒輪(1)、第三端面齒輪(2)的齒數(shù)均為48齒或均為96齒，最小分度7.5度，為凸輪軸上所有凸輪間相位角的最大公約數(shù)。
全文摘要
一種用于凸輪軸磨床的自動(dòng)分度裝置，有一空心軸，第一端面齒輪空套在該空心軸上且該端面齒輪的外周設(shè)有定位槽，第一端面齒輪的一側(cè)設(shè)有可進(jìn)、出定位槽的定位銷，第二端面齒輪安裝在空心軸上且隨其轉(zhuǎn)動(dòng)并可在其上作軸向滑動(dòng)，其端面齒可與第一端面齒輪的端面齒相嚙合的所述第二端面齒輪與空心軸之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)該第二端面齒輪作軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它可廣泛應(yīng)用于機(jī)械靠模凸輪軸磨床的自動(dòng)分度，將凸輪軸工件相對(duì)靠模樣板進(jìn)行自動(dòng)分度轉(zhuǎn)動(dòng)，使用一片靠模樣板可以磨削凸輪軸上所有型線相同的凸輪，裝置的分度、定位精度高且分度、定位精度具有良好的重復(fù)性和持久性；還使凸輪樣板的制造難度大大降低，有效提高了凸輪軸加工效率。
文檔編號(hào)B24B17/02GK1810447SQ20061003125
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者龍小兵, 宓海青, 盛曉敏 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)