一种AB轴摇篮结构及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于AB轴平台中的AB轴摇篮结构，包括钢制外壳、铝芯、左端盖和右端盖，钢制外壳为左右端敞口、断面呈圆环形的圆筒状，钢制外壳中部挖设有半圆形槽，铝芯为断面呈半圆形的铝制芯轴，铝芯内部挖设有沿轴向贯通的矩形槽，铝芯的外圆面与钢制外壳的内圆面配合连接，铝芯嵌套在钢制外壳内，且铝芯与钢制外壳之间采用过盈配合，钢制外壳左右两端的圆环的内圆面分别与左端盖、右端盖的外圆面配合连接，左端盖、右端盖嵌入于钢制外壳两端，且与钢制外壳之间采用过盈配合；本发明专利技术结构刚性增强，从两端孔顶起时不易引起在松开夹具时使得整体变形，且不会因后期的切除其他部分时而引起内应力的增加，保证了整体零件的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种AB轴摇篮结构及其加工方法[
]本专利技术涉及AB轴平台
，具体地说是一种应用于AB轴平台中的AB轴摇篮结构。[
技术介绍
]目前，现有的AB轴(也叫机床第四第五轴)中最难加工的零件B轴固定座(也称为摇篮)，大都采用一体式加工，在3C行业在追求整体质量轻的同时，还需要做到精度高，特别是两边轴孔的同心度，一般要求在0.01mm左右。主要存在以下不足之处：(1)由于相同结构条件下，铝的钢性比钢的刚性低，即使在加工完成后满足精度要求的前提下，在后期的使用中，在负载增加时，摇篮会发生弹性变形；(2)在不改变结构的条件下，加工报废率较高，甚至有的加工商做不到；(3)在加工两端时，由于摇篮长度和直径比值比较大，这种结构属于细长杆的范畴，加工时会出现振刀的现象，同时加工完成的表面不光滑，加工刀纹较深。[
技术实现思路
]本专利技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种AB轴摇篮结构，结构刚性增强，从两端孔顶起时不易引起在松开夹具时使得整体变形，且不会因后期的切除其他部分时而引起内应力的增加。为实现上述目的设计一种AB轴摇篮结构，包括钢制外壳1、铝芯2、左端盖3和右端盖4，所述钢制外壳1为左右端敞口、断面呈圆环形的圆筒状，所述钢制外壳1中部挖设有半圆形槽5，所述铝芯2为断面呈半圆形的铝制芯轴，所述铝芯2内部挖设有沿轴向贯通的矩形槽6，所述铝芯2的外圆面与钢制外壳1的内圆面配合连接，所述铝芯2嵌套在钢制外壳1内，且铝芯2与钢制外壳1之间采用过盈配合，所述钢制外壳1左右两端的圆环的内圆面分别与左端盖3、右端盖4的外圆面配合连接，所述左端盖3、右端盖4嵌入于钢制外壳1两端，且与钢制外壳1之间采用过盈配合。进一步地，所述钢制外壳1采用不锈钢材质制成。进一步地，所述铝芯2采用铝棒加工而成。进一步地，所述左端盖3、右端盖4上均加工有螺纹孔、通孔和销孔。本专利技术还提供了一种AB轴摇篮结构的加工方法，包括以下步骤：钢制外壳1嵌入前采用车床车外圆和端面，镗床加工内圆，激光加工的方法切割出外形尺寸；精加工铝芯2的内圆尺寸以及端部尺寸，钢制外壳1的内圆尺寸，加热钢制外壳1，根据受热膨胀的原理，将铝芯2压入钢制外壳1内，待冷却后铝芯2则嵌套在钢制外壳1内，且钢制外壳1与铝芯2配合的区域在圆形的一半以内；采用车床精加工左端盖3和右端盖4的外圆和端面尺寸，同时使用NC加工内部轮廓以及粗加工内圆，做好螺纹孔、通孔和销孔，将左端盖3和右端盖4采用相同的方式嵌入钢制外壳1的两端。进一步地，所述铝芯2采用整体铝棒精车外圆和端面，并在左端端面尺寸留有几毫米的余量，右端端面不留余量。进一步地，以钢制外壳1的右端面作为轴向基准，采用过盈配和与加热钢制外壳1的方式先将右端盖4压入钢制外壳1内，然后继续保持钢制外壳1的温度，将铝芯2压入钢制外壳1内，冷却后，测量剩余的铝芯2左端面的尺寸，采用车床加工多余的量，然后再次加热钢制外壳1，将左端盖3压入钢制外壳1内；嵌入完成后，以钢制外壳1的外圆为基准加工嵌入左端盖3和右端盖4同心孔，并通过外圆定位后加工内孔；然后根据钢制外壳1的轮廓加工铝芯2多余的部分，在车铣一体机上轴向顶住固定后，最终加工出安装面。本专利技术同现有技术相比，通过应用铝嵌钢的结构及加工方式，且内嵌铝芯采用分体式加工和内嵌，一方面，结构刚性增强，从两端孔顶起时，不易引起在松开夹具时使得整体变形，增加了加工的成功率，避免了传统结构所存在的后期使用中在负载增加时摇篮会发生弹性变形的问题；另一方面，本专利技术分体加工能够保证外圆圆度和尺寸公差，不会因为后期的切除其他部分时而引起内应力的增加，保证了整体零件的精度，值得推广应用。[附图说明]图1是本专利技术的爆炸图；图2是本专利技术的正面结构示意图；图3是图2的左视图；图4是图2的右视图；图5是图2中A-A剖视图；图6是本专利技术中铝芯的正面结构示意图；图7是图6的侧面结构示意图；图8是图6的俯视结构示意图；图9是本专利技术中钢制外壳的正面结构示意图；图10是图9的侧面结构示意图；图11是图9中C-C剖视图；图12是本专利技术中左端盖外侧面的结构示意图；图13是本专利技术中左端盖内侧面的结构示意图；图14是图12中E-E剖视图；图15是本专利技术中右端盖外侧面的结构示意图；图16是本专利技术中右端盖内侧面的结构示意图；图17是图15中D-D剖视图；图中：1、钢制外壳2、铝芯3、左端盖4、右端盖5、半圆形槽6、矩形槽。[具体实施方式]下面结合附图对本专利技术作以下进一步说明：如附图所示，本专利技术提供了一种AB轴摇篮结构，包括钢制外壳1、铝芯2、左端盖3和右端盖4，钢制外壳1采用不锈钢材质制成，铝芯2采用铝棒加工而成，钢制外壳1为左右端敞口、断面呈圆环形的圆筒状，钢制外壳1中部挖设有半圆形槽5，铝芯2为断面呈半圆形的铝制芯轴，铝芯2内部挖设有沿轴向贯通的矩形槽6，铝芯2的外圆面与钢制外壳1的内圆面配合连接，铝芯2嵌套在钢制外壳1内，且铝芯2与钢制外壳1之间采用过盈配合，钢制外壳1左右两端的圆环的内圆面分别与左端盖3、右端盖4的外圆面配合连接，左端盖3、右端盖4嵌入于钢制外壳1两端，且与钢制外壳1之间采用过盈配合；左端盖3、右端盖4上均加工有螺纹孔、通孔和销孔。本专利技术与直线模组配合使用，应用于AB轴平台中，该摇篮结构主要包括钢制外壳、左端盖、右端盖和铝芯组成，钢制外壳与铝芯通过嵌套的方式连接。加工方法是先精加工铝芯的内圆尺寸以及端部尺寸，钢制外壳的内圆尺寸，采用过盈配合，具体是在加热钢制外壳，根据受热膨胀的原理，将铝芯压入钢制外壳内，待冷却后铝芯就会嵌套在钢制外壳内，由于钢制外壳的和铝芯配合的区域在圆形的一半以内，故在后期的加工中即使切除了上面多余的部分铝芯也不会调出，两端的端盖采用相同的方式嵌入钢制外壳的两端，先加工精加工外圆和端面，粗加工内圆以及轮廓尺寸，同时外圆采用过盈配合的方式嵌入。钢制外壳材料选择不锈钢的材质，嵌入前钢制外壳采用车床车外圆和端面，镗床加工内圆，激光加工的方法切割出外形尺寸。铝芯采用整体铝棒精车外圆和端面，此时左端端面尺寸留有几毫米的余量，右端端面不留余量。左端盖与右端盖采用车床精加工外圆和端面尺寸，同时使用NC加工内部轮廓，以及粗加工内圆，做好螺纹孔、通孔和销孔。以钢制外壳的右端面作为轴向基准，采用过盈配和与加热钢制外壳的方式先将右端盖压入钢制外壳内，然后继续保持钢制外壳的温度，将铝芯压入钢制外壳内，冷却后，测量剩余的铝芯左端面的尺寸，采用车床加工多余的量，然后再次加热钢制外壳，将左端盖压入钢制外壳内。嵌入完成后，以钢制外壳的外圆为基准加工嵌入两个端盖同心孔，这时因为前期粗加工完成，后期只需外圆定位后加工内孔即可。然后根据钢制外壳的轮廓加工铝芯多余的部分，这时可以在车铣一体机上轴向顶住固定后，最终加工出安装面；由于外壳是钢制，结构刚性大于原本一体的铝制零件，保证了加工的成功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AB轴摇篮结构，其特征在于：包括钢制外壳(1)、铝芯(2)、左端盖(3)和右端盖(4)，所述钢制外壳(1)为左右端敞口、断面呈圆环形的圆筒状，所述钢制外壳(1)中部挖设有半圆形槽(5)，所述铝芯(2)为断面呈半圆形的铝制芯轴，所述铝芯(2)内部挖设有沿轴向贯通的矩形槽(6)，所述铝芯(2)的外圆面与钢制外壳(1)的内圆面配合连接，所述铝芯(2)嵌套在钢制外壳(1)内，且铝芯(2)与钢制外壳(1)之间采用过盈配合，所述钢制外壳(1)左右两端的圆环的内圆面分别与左端盖(3)、右端盖(4)的外圆面配合连接，所述左端盖(3)、右端盖(4)嵌入于钢制外壳(1)两端，且与钢制外壳(1)之间采用过盈配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种AB轴摇篮结构，其特征在于：包括钢制外壳(1)、铝芯(2)、左端盖(3)和右端盖(4)，所述钢制外壳(1)为左右端敞口、断面呈圆环形的圆筒状，所述钢制外壳(1)中部挖设有半圆形槽(5)，所述铝芯(2)为断面呈半圆形的铝制芯轴，所述铝芯(2)内部挖设有沿轴向贯通的矩形槽(6)，所述铝芯(2)的外圆面与钢制外壳(1)的内圆面配合连接，所述铝芯(2)嵌套在钢制外壳(1)内，且铝芯(2)与钢制外壳(1)之间采用过盈配合，所述钢制外壳(1)左右两端的圆环的内圆面分别与左端盖(3)、右端盖(4)的外圆面配合连接，所述左端盖(3)、右端盖(4)嵌入于钢制外壳(1)两端，且与钢制外壳(1)之间采用过盈配合。


2.如权利要求1所述的AB轴摇篮结构，其特征在于：所述钢制外壳(1)采用不锈钢材质制成。


3.如权利要求1所述的AB轴摇篮结构，其特征在于：所述铝芯(2)采用铝棒加工而成。


4.如权利要求1所述的AB轴摇篮结构，其特征在于：所述左端盖(3)、右端盖(4)上均加工有螺纹孔、通孔和销孔。


5.一种如权利要求1至4中任一项所述的AB轴摇篮结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：钢制外壳(1)嵌入前采用车床车外圆和端面，镗床加工内圆，激光加工的方法切割出外形尺寸；精加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿新红，
申请(专利权)人：上海奥茵绅机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31