一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法
阅读说明：本技术 一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法 (Milling equipment and method for camshaft machining ) 是由 杨小乐 丁祥 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了凸轮轴铣削加工技术领域的一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法,步骤一：将凸轮轴装入旋转头和顶尖之间；步骤二：驱动机构驱动L型移动板和铣削头移动至需要铣削的凸轮位置,防护机构对铣削位置进行防护,磨削机构贴合在凸轮轴的外表面上；本发明通过在每次对凸轮轴进行铣削时,在驱动机构驱动L型移动板移动至铣削位置后,使防护机构对凸轮轴进行包围防护,避免冲洗液和废屑胡乱飞溅,保护铣削设备,并在防护机构移动时带动磨削机构贴合在凸轮轴的外表面上,在凸轮轴转动铣削时,对凸轮轴同步进行磨削,去除凸轮轴外表面上的毛刺,提高铣削头对凸轮轴的加工精度。(The invention discloses milling equipment and a method for camshaft machining, belonging to the technical field of camshaft milling, wherein the milling equipment comprises the following steps: the camshaft is arranged between the rotating head and the tip; step two: the driving mechanism drives the L-shaped moving plate and the milling head to move to a cam position to be milled, the milling position is protected by the protection mechanism, and the grinding mechanism is attached to the outer surface of the camshaft; according to the invention, when the camshaft is milled each time, the driving mechanism drives the L-shaped moving plate to move to the milling position, the protection mechanism is enabled to surround and protect the camshaft, flushing liquid and waste chips are prevented from splashing, milling equipment is protected, the grinding mechanism is driven to be attached to the outer surface of the camshaft when the protection mechanism moves, the camshaft is synchronously ground when the camshaft rotates and is milled, burrs on the outer surface of the camshaft are removed, and the machining precision of the milling head on the camshaft is improved.)
技术领域
本发明涉及凸轮轴铣削加工技术领域，具体为一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法。
背景技术
凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同)，不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。
现有技术公开了部分凸轮轴铣削加工方面的发明专利，专利申请号为CN201922246498.0的中国专利，公开了一种用于凸轮轴加工的高效铣削装置，属于凸轮轴加工技术领域，以解决现有的加工方式在加工中刀具和零件容易出现振动，造成尺寸公差变大，影响凸轮的位置度、垂直度、平行度、直线度、跳动度等形位公差超差甚至产生废品，同时严重影响刀具的使用寿命，造成加工速度降低，影响生产效率的问题，包括底板；所述底板的顶部左侧固定连接有一组所述旋转头；所述底板的右侧滑动连接有一组所述顶尖；所述底板的中部上方设置有两组所述中间支撑座。
现有技术中铣刀对凸轮轴进行铣削时，往往配合冲洗液对铣削处进行冷却和清洗，需要多次对凸轮轴进行铣削才能完全将凸轮轴铣削成型，且凸轮轴在不停转动，导致已铣削过的位置与未铣削的位置之间会产生铣削毛刺，铣削毛刺无法被冲洗液冲掉，附着在凸轮轴的表面上，会影响铣刀后续对凸轮轴的铣削，且冲洗液在铣削时会到处飞溅，不利于人员及时观察凸轮轴的铣削情况。
基于此，本发明设计了一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于凸轮轴加工的铣削设备及其方法，以解决上述背景技术中提出了的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于凸轮轴加工的铣削设备，包括加工台，所述加工台顶部靠右位置固定连接有旋转头，所述加工台顶部靠左位置固定连接有顶尖，所述加工台内部开设有出液口，加工台顶部固定连接有第一滑轨，所述第一滑轨内部滑动连接有L型移动板，所述加工台顶部连接有用于驱动L型移动板移动的驱动机构，所述L型移动板内部固定连接有铣削头，所述L型移动板顶部贯穿有与其固定连接的冲洗管，所述L型移动板内部连接有防护机构，所述防护机构用于在铣削时将铣削位置密封，所述L型移动板侧壁上连接有磨削机构，所述磨削机构用于加工中的凸轮轴进行磨削，所述防护机构在打开时带动磨削机构脱离凸轮轴；
所述防护机构包括两个第一防护板，两个所述第一防护板均贯穿L型移动板并与其滑动连接，两个所述第一防护板内侧壁上共同固定连接有第一连接板，所述第一连接板底部固定连接有电缸，所述电缸固定连接在L型移动板的顶部，两个所述第一防护板内侧壁上共同固定连接有第一透明板，所述第一透明板与L型移动板滑动连接，所述L型移动板左右侧壁上均固定连接有第一固定板，两个所述第一固定板内侧壁上均固定连接有矩形滑套，两个所述矩形滑套均滑动连接在加工台的顶部，两个所述矩形滑套内部均滑动连接有第二防护板，两个所述第一防护板和两个所述第二防护板内侧壁上均固定连接有半轴承环，上下两个所述半轴承环用于夹持凸轮轴，两个所述第二防护板内侧壁上共同固定连接有第二透明板，所述第二透明板与矩形滑套滑动连接，所述所述第一防护板后侧壁上连接有用于驱动第二防护板移动的移动机构；
所述移动机构包括两个L型齿条板，两个所述L型齿条板分别固定连接在两个所述第一防护板的后侧壁上，两个所述第一固定板顶部均固定连接有矩形调整块，两个所述矩形调整块内侧壁上均转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮与L型齿条板啮合，两个所述第二防护板后侧壁上均固定连接有第一齿条，两个所述第一齿条分别与两个第一齿轮啮合；
所述磨削机构包括第一滑杆，所述第一滑杆贯穿L型移动板并与其滑动连接，所述第一滑杆前端转动连接有磨削块，所述磨削块用于磨削凸轮轴，所述第一滑杆外表面上套设有位于L型移动板和磨削块之间的第一弹簧，所述第一滑杆外表面上固定连接有第一引导环，所述第一引导环外表面上固定连接有两个第一导向块，两个所述第一防护板外侧壁上均固定连接有第一连接架，所述L型移动板内部开设有供第一引导环和两个第一导向块滑入的第一凹槽，两个所述第一连接架顶部均固定连接有第二导向块，所述第二导向块用于挤压第一导向块；
所述加工台顶部固定连接有两个第一支撑柱，两个所述第一支撑柱顶端共同固定连接有第二齿条，所述第一滑杆外表面上固定连接有第一销块，所述第一滑杆和第一销块共同滑动连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合，所述第二齿轮后侧转动连接有定位滑套，所述定位滑套与第二齿条滑动连接，所述定位滑套与第一滑杆和第一销块滑动连接，所述第一滑杆外表面上固定连接有第一转盘，所述第一转盘前表面上固定连接有顶杆，所述顶杆与第一引导环后表面接触；
两个所述第二防护板之间共同固定连接有两个引流板，两个所述引流板分别位于出液口的前后两侧，所述引流板用于将冲洗液直接引流至出液口排出；
所述驱动包括驱动丝杆，所述驱动丝杆转动连接在第一滑轨，所述驱动丝杆贯穿L型移动板并与其螺纹连接，所述驱动丝杆左端贯穿第一滑轨并固定连接有驱动电机，所述驱动电机固定连接在加工台的顶部；
一种用于凸轮轴加工的铣削方法，该方法的具体步骤为：
步骤一：将凸轮轴装入旋转头和顶尖之间；
步骤二：驱动机构驱动L型移动板和铣削头移动至需要铣削的凸轮位置，防护机构对铣削位置进行防护，磨削机构贴合在凸轮轴的外表面上；
步骤三：启动铣削头和旋转头，旋转头带动凸轮轴持续转动，顶部的铣削头对凸轮轴顶部进行铣削；
步骤四：铣削完成后，防护机构打开，磨削机构脱离凸轮轴，完成凸轮轴一个位置的铣削。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在每次对凸轮轴进行铣削时，在驱动机构驱动L型移动板移动至铣削位置后，使防护机构对凸轮轴进行包围防护，避免冲洗液和废屑胡乱飞溅，保护铣削设备，并在防护机构移动时带动磨削机构贴合在凸轮轴的外表面上，在凸轮轴转动铣削时，对凸轮轴同步进行磨削，去除凸轮轴外表面上的毛刺，提高铣削头对凸轮轴的加工精度。
2.本发明通过在铣削完成后，需要移动至凸轮轴的下个位置进行铣削时，驱动机构驱动L型移动板左右移动，使得第二齿轮在第二齿条作用下转动，第二齿轮通过第一销块带动第一滑杆和第一转盘转动，第一转盘固定连接的顶杆转动，顶杆被第一引导环作用，配合第一弹簧，使得第一滑杆前后来回移动，第一滑杆带动磨削块前后不停震动，从而实现在铣削完成后，将磨削块上的冲洗液和废屑抖落，避免冲洗液和废屑影响磨削块对凸轮轴的磨削效果。
附图说明
图1为本发明的凸轮轴加工的铣削方法流程图；
图2为本发明的第一立体结构示意图；
图3为本发明的第二立体结构示意图；
图4为图3中A处结构放大图；
图5为图3中B处结构放大图；
图6为本发明的第三立体结构示意图(隐藏第一透明板和第二透明板)；
图7为本发明的第四立体结构示意图(隐藏右侧的第一防护板和第二防护板)；
图8为本发明的L型移动板与第一滑杆结构示意图；
图9为图8中C处结构放大图；
图10为本发明的L型移动板内部结构示意图(隐藏左侧的第一防护板和第二防护板)。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
加工台1、旋转头2、顶尖3、出液口4、第一滑轨5、L型移动板6、铣削头7、冲洗管8、第一防护板9、第一连接板10、电缸11、第一透明板12、第一固定板13、矩形滑套14、第二防护板15、半轴承环16、第二透明板17、L型齿条板18、矩形调整块19、第一齿轮20、第一齿条21、第一滑杆22、磨削块23、第一弹簧24、第一引导环25、第一导向块26、第一连接架27、第一凹槽28、第二导向块29、第一支撑柱30、第二齿条31、第一销块32、第二齿轮33、定位滑套34、第一转盘35、顶杆36、引流板37、驱动丝杆38、驱动电机39。
具体实施方式
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种用于凸轮轴加工的铣削设备，包括加工台1，加工台1顶部靠右位置固定连接有旋转头2，加工台1顶部靠左位置固定连接有顶尖3，加工台1内部开设有出液口4，加工台1顶部固定连接有第一滑轨5，第一滑轨5内部滑动连接有L型移动板6，加工台1顶部连接有用于驱动L型移动板6移动的驱动机构，L型移动板6内部固定连接有铣削头7，L型移动板6顶部贯穿有与其固定连接的冲洗管8，L型移动板6内部连接有防护机构，防护机构用于在铣削时将铣削位置密封，L型移动板6侧壁上连接有磨削机构，磨削机构用于加工中的凸轮轴进行磨削，防护机构在打开时带动磨削机构脱离凸轮轴；
防护机构包括两个第一防护板9，两个第一防护板9均贯穿L型移动板6并与其滑动连接，两个第一防护板9内侧壁上共同固定连接有第一连接板10，第一连接板10底部固定连接有电缸11，电缸11固定连接在L型移动板6的顶部，两个第一防护板9内侧壁上共同固定连接有第一透明板12，第一透明板12与L型移动板6滑动连接，L型移动板6左右侧壁上均固定连接有第一固定板13，两个第一固定板13内侧壁上均固定连接有矩形滑套14，两个矩形滑套14均滑动连接在加工台1的顶部，两个矩形滑套14内部均滑动连接有第二防护板15，两个第一防护板9和两个第二防护板15内侧壁上均固定连接有半轴承环16，上下两个半轴承环16用于夹持凸轮轴，两个第二防护板15内侧壁上共同固定连接有第二透明板17，第二透明板17与矩形滑套14滑动连接，第一防护板9后侧壁上连接有用于驱动第二防护板15移动的移动机构；
移动机构包括两个L型齿条板18，两个L型齿条板18分别固定连接在两个第一防护板9的后侧壁上，两个第一固定板13顶部均固定连接有矩形调整块19，两个矩形调整块19内侧壁上均转动连接有第一齿轮20，第一齿轮20与L型齿条板18啮合，两个第二防护板15后侧壁上均固定连接有第一齿条21，两个第一齿条21分别与两个第一齿轮20啮合；
磨削机构包括第一滑杆22，第一滑杆22贯穿L型移动板6并与其滑动连接，第一滑杆22前端转动连接有磨削块23，磨削块23用于磨削凸轮轴，第一滑杆22外表面上套设有位于L型移动板6和磨削块23之间的第一弹簧24，第一滑杆22外表面上固定连接有第一引导环25，第一引导环25外表面上固定连接有两个第一导向块26，两个第一防护板9外侧壁上均固定连接有第一连接架27，L型移动板6内部开设有供第一引导环25和两个第一导向块26滑入的第一凹槽28，两个第一连接架27顶部均固定连接有第二导向块29，第二导向块29用于挤压第一导向块26；
本设备在使用时，电缸11处于伸出状态，使第一防护板9和第二防护板15处于打开状态，第二导向块29被第一防护板9带动处于挤压第一导向块26的位置，使得第一滑杆22和磨削块23均向后滑动，使磨削块23远离凸轮轴，避免磨削块23、第一防护板9和第二防护板15干扰L型移动板6移动，将凸轮轴装入旋转头2和顶尖3之间，当需要对某个凸轮位置进行铣削时，驱动机构驱动L型移动板6和铣削头7移动至需要铣削的凸轮位置，然后，电缸11伸缩通过第一连接板10带动两个第一防护板9同时向下移动，第一防护板9带动L型齿条板18向下同步移动，通过第一齿轮20使第一齿条21向上移动，带动两个第二防护板15一同向上移动，缓慢与第一防护板9进行对接，最终第一防护板9和第二防护板15相互接触，两组半轴承环16将凸轮轴夹持，可对需要加工的凸轮轴继续支撑，避免凸轮轴在加工时出现跳动，且配合第一透明板12和第二透明板17，完全将凸轮轴的加工位置进行防护，避免铣削的废屑和冲洗液胡乱飞溅，使冲洗液和废屑及时的从出液口4排出，避免其干扰矩形滑套14的滑动，第一透明板12和第二透明板17便于人员及时观察凸轮轴的铣削情况，且当第一防护板9向下滑动过程中，通过第一连接架27带动第二导向块29向下移动，使第二导向块29脱离挤压第一导向块26，第一导向块26、第一引导环25、第一滑杆22和磨削块23在第一弹簧24作用下向前滑动，使磨削块23贴合在凸轮的外表面上，最后，启动铣削头7和旋转头2，旋转头2带动凸轮轴持续转动，顶部的铣削头7对凸轮轴顶部进行铣削，当凸轮轴转动铣削时，与磨削块23作用，将铣削时产生的毛刺磨削去除，并且利用第一弹簧24挤压磨削块23，使磨削块23与凸轮之间存在较大的弹性，避免其干扰凸轮轴的转动，使得铣削头7能更好的对凸轮后续进行铣削，有利于对凸轮轴进行铣削，铣削完成后，再次启动电缸11，使第一防护板9和第二防护板15缓慢打开，同时，第二导向块29再次挤压第一导向块26，使第一滑杆22和磨削块23再次脱离凸轮轴，完成一个凸轮轴位置的铣削，从而实现在每次对凸轮轴进行铣削时，在驱动机构驱动L型移动板6移动至铣削位置后，使防护机构对凸轮轴进行包围防护，避免冲洗液和废屑胡乱飞溅，保护铣削设备，并在防护机构移动时带动磨削机构贴合在凸轮轴的外表面上，在凸轮轴转动铣削时，对凸轮轴同步进行磨削，去除凸轮轴外表面上的毛刺，提高铣削头7对凸轮轴的加工精度。
作为本发明的进一步方案，加工台1顶部固定连接有两个第一支撑柱30，两个第一支撑柱30顶端共同固定连接有第二齿条31，第一滑杆22外表面上固定连接有第一销块32，第一滑杆22和第一销块32共同滑动连接有第二齿轮33，第二齿轮33与第二齿条31啮合，第二齿轮33后侧转动连接有定位滑套34，定位滑套34与第二齿条31滑动连接，定位滑套34与第一滑杆22和第一销块32滑动连接，第一滑杆22外表面上固定连接有第一转盘35，第一转盘35前表面上固定连接有顶杆36，顶杆36与第一引导环25后表面接触；工作时，由于部分冲洗液和废屑在冲洗铣削位置时，冲洗液和废屑可能会残留在磨削块23上，可能会影响磨削块23下次对凸轮轴进行磨削，通过在铣削完成后，需要移动至凸轮轴的下个位置进行铣削时，驱动机构驱动L型移动板6左右移动，使得第二齿轮33在第二齿条31作用下转动，第二齿轮33通过第一销块32带动第一滑杆22和第一转盘35转动，第一转盘35固定连接的顶杆36转动，顶杆36被第一引导环25作用，配合第一弹簧24，使得第一滑杆22前后来回移动，第一滑杆22带动磨削块23前后不停震动，从而实现在铣削完成后，将磨削块23上的冲洗液和废屑抖落，避免冲洗液和废屑影响磨削块23对凸轮轴的磨削效果。
作为本发明的进一步方案，两个第二防护板15之间共同固定连接有两个引流板37，两个引流板37分别位于出液口4的前后两侧，引流板37用于将冲洗液直接引流至出液口4排出；工作时，由于部分冲洗液和废屑可能会落在加工台1的顶部，不利于矩形滑套14在加工台1顶部的移动，通过在两个第二防护板15之间固定连接的两个引流板37，两个引流板37完全贴标第二防护板15，在第一防护板9和第二防护板15对接后，可将在第一防护板9和第二防护板15内部的所有冲洗液和废屑完全防护，并直接引流至出液口4的位置，从出液口4直接排出，避免废屑和冲洗液停留在加工台1的顶部，保证设备的稳定运行。
作为本发明的进一步方案，驱动包括驱动丝杆38，驱动丝杆38转动连接在第一滑轨5，驱动丝杆38贯穿L型移动板6并与其螺纹连接，驱动丝杆38左端贯穿第一滑轨5并固定连接有驱动电机39，驱动电机39固定连接在加工台1的顶部；工作时，由于需要驱动L型移动板6移动至不同的加工位置，通过启动驱动电机39，带动驱动丝杆38转动，使L型移动板6沿第一滑杆22滑动，使L型移动板6移动至需要加工的位置。
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