CN101804599B - 用于普通大立车的微动无级调速磨削装置 - Google Patents

Abstract

用于普通大立车的微动无级调速磨削装置包括：二维调整机构、手动进给机构、磨头升降机构和电主轴磨头。二维调整机构是通过2对旋转轴承副和1对燕尾副将支撑体、第一连接体、第二连接体和导轨安装板依次连接，实现整个装置的二维调整的；手动进给机构是通过2对齿轮副传动实现微量进给；磨头升降机构是通过电机带动1对齿轮副，齿轮副再推动带有直线导轨的丝杆螺纹副，从而实现电主轴安装板上下升降；电主轴磨头由电主轴座、电主轴、莫氏锥柄和磨削砂轮依次连接组成。本发明实现了在普通大立车上实现磨削功能，磨削范围为：0-10,000rpm，手动进给机构的最小进给量为：0.0005mm。

Description

用于普通大立车的微动无级调速磨削装置

技术领域

本发明涉及对普通大立车加装微动无级调速磨削装置技术的改进，特别是一种用于普通大立车的微动无级调速磨削装置。

背景技术

目前，就我国的国情出发，在各个机械制造行业中，普通大型立车利用率还是相当的高，因为它具有价格便宜、对操作者要求较低、加工能力强等特点，但它加工出来的大型零件精度相对较低。高精度大型零件的加工，一般的方法是在大立车上车削后，然后需在大型磨床上进行磨削加工来提高零件的精度。当然现在国内外也有较高精度的大型数控立车并带有磨削功能，这样的数控立车价格极贵、对操作者要求高、其磨削功能一般(所谓一般，是指与大型磨床的加工精度相比较而言)。为此，在普通大立车的竖直升降的滑枕上安装一个微动无级调速电磨头装置，在普通大立车上车削后直接对零件进行磨削加工，此项技术在国内尚未有专利及文献报道过。要在普通大立车上实现磨削功能，需要解决大立车的刀架进给精度(0.1mm/格)不够的问题、电主轴磨头相对于大立车工作台的上下升降精度问题、砂轮调速问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，该装置能够在大立车上实现磨削功能，解决了大立车的刀架进给精度(0.1mm/格)不够的问题、电主轴磨头相对于大立车工作台的上下升降精度问题和砂轮调速的问题。

本发明的技术解决方案：一种用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，其结构由二维调整机构、手动进给机构、磨头升降机构(3)和电主轴磨头(4)组成。二维调整机构(1)由两对旋转轴承副(21)、一对燕尾副(22)将支撑体(5)、第一连接体(6)、第二连接体(7)和导轨安装板(8)组成，支撑体(5)通过轴承座及轴承端盖固定一对角接触轴承的外环，第一连接体(6)通过轴连接并固定此角接触轴承的内环，实现第一连接体(6)相对于支撑体(5)旋转，旋转调整后的锁紧是利用支撑体(5)与第一连接体(6)之间的弹性变形，用螺钉锁紧，第一连接体(6)与第二连接体(7)通过自身的燕尾副(22)连接，燕尾副(22)通过镶条(23)消间隙，实现第二连接体(7)相对与第一连接体(6)滑动，第二连接体(7)通过轴承座及轴承端盖固定一对角接触轴承外环，导轨安装板(8)通过轴连接并固定此角接触轴承的内环，实现导轨安装板(8)相对于第二连接体(7)旋转，旋转调整后的锁紧是利用第二连接体(7)与导轨安装板(8)之间的弹性变形，用螺钉锁紧，从而实现整个装置的二维调整。手动进给机构(2)是由两级齿轮副(18)和一级螺纹副将手轮(17)、齿轮副(18)、丝杆(9)、丝母(19)组成，而丝母(19)与第二连接体(7)通过螺钉连接紧固，整个手动进给机构(2)通过安装板(24)与第一连接体(6)连接把紧，旋转手轮(17)，通过齿轮副(18)、丝杆(9)、丝母(19)带动，从而实现第二连接体(7)沿燕尾副(22)相对第一连接体(6)滑动，实现手动微量进给。磨头升降机构(3)是通过电机带动1对齿轮副(10)，齿轮副(10)再推动丝杆螺纹副(11)和直线导轨副(20)，从而实现电主轴安装板(12)上下升降，磨头升降机构(3)是由齿轮副(10)、丝杆螺纹副(11)、直线导轨副(20)、电主轴安装板(12)组成，磨头升降机构(3)通过连接板(25)与导轨安装板(8)固定把紧，齿轮副(10)与丝杆螺纹副(11)通过丝杆连接传递，丝杆螺纹副(11)的螺母又与电主轴安装板(12)相互固定连接，直线导轨副(20)的导轨固定在导轨安装板(8)上、而滑块又与电主轴安装板(12)相互固定连接。电主轴磨头(4)由电主轴座(13)、电主轴(14)、莫氏锥柄(15)和磨削砂轮(16)组成，电主轴座(13)抱紧电主轴(14)，莫氏锥柄(15)与电主轴(14)的内锥配合并通过螺纹相互连接，磨削砂轮(16)的内孔与莫氏锥柄(15)另一端外圆配合并通过螺钉固定，所述电主轴磨头(4)通过电主轴座(13)安装电主轴安装板(12)上，并通过螺钉固定把紧，则整个装置组装完毕。

所述二维调整机构(1)的两对旋转轴承副(21)是采用成对的角接触轴承。

所述手动进给机构(2)两级齿轮副(21)的减速比为：1∶16。

所述磨头升降机构(3)的电机是通过变频器对其调速，达到调整升降的快慢，磨头升降机构(3)运动到端点自动反向是利用限位开关(26)控制的。

所述电主轴磨头(4)的电主轴(14)是通过变频器对其调速，调速范围为：0-10,000rpm，此电主轴选用的型号为SJ170-10(洛阳轴研所的)。

本发明的用于普通大立车的微动无级调速磨削装置工作原理为：将大立车竖直升降的滑枕(28)下端刀架卸下，按照图9所示位置安装上上述磨削装置(29)。利用二维调整机构(1)分别旋转2对轴承副(21)，使电主轴磨头(4)升降运动轨迹垂直于大立车工作台(27)端面，并锁紧。通过旋转手轮(17)推动2级齿轮副(18)，然后带动丝杆(9)，从而推动丝母(19)，最终实现电主轴磨头(4)横向微量进给。对手轮(17)圆周进行360等份分度，丝杆(9)与丝母(19)螺纹副采用导程为3mm梯型螺纹，从而实现电主轴磨头(4)横向最小微量进给为：0.0005mm。电主轴磨头(4)通过磨头升降机构(3)的电机带动实现上下升降，并利用限位开关(26)实现其自动反向。磨削砂轮(16)通过电主轴(14)带动的，并利用变频器对电主轴(14)调速，从而达到对磨削砂轮(16)的调速，其调速范围0-10,000rpm，则实现在普通大立车实现磨削功能。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明装置采用整体与大立车滑枕装卸，装卸方便，二维调整机构调整灵活，进给精度高，磨削范围广。

(2)本发明实现了在大立车上的磨削功能，大大提高了普通大立车的加工能力。

(3)由于我国普通大立车利用率高，所以本发明有很大的利用价值，而且其投资少、经济实用。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构侧视图；

图3为本发明的二维调整机构主视图；

图4为本发明的二维调整机构侧视图；

图5为本发明的手动进给机构剖视图；

图6为本发明的磨头升降机构主视图；

图7为本发明的磨头升降机构C-C剖视图；

图8为本发明的电主轴磨头结构图；

图9为整个磨削装置在大立车上的安装示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，二维调整机构1由两对旋转轴承副21、一对燕尾副22将支撑体5、第一连接体6、第二连接体7和导轨安装板8组成，支撑体5通过轴承座及轴承端盖固定一对角接触轴承的外环，第一连接体6通过轴连接并固定此角接触轴承的内环，实现第一连接体6相对于支撑体5前后旋转，调整螺钉31使第一连接体6旋转，旋转调整后的锁紧是利用支撑体5与第一连接体6之间的弹性变形，用锁紧机构32的螺钉锁紧；第一连接体6与第二连接体7通过自身的燕尾副22连接，燕尾副22通过镶条23消间隙，实现第二连接体7相对与第一连接体6滑动；第二连接体7通过轴承座及轴承端盖固定一对角接触轴承外环，导轨安装板8通过轴连接并固定此角接触轴承的内环，实现导轨安装板8相对于第二连接体7左右旋转，调整螺钉30使导轨安装板8旋转，旋转调整后的锁紧是利用第二连接体7与导轨安装板8之间的弹性变形，用锁紧机构34的螺钉锁紧，从而实现整个装置的二维调整。

如图5所示，手动进给机构2是由两级齿轮副18和一级螺纹副将手轮17、齿轮副18、丝杆9、丝母19组成，而丝母19与第二连接体7通过螺钉连接紧固，整个手动进给机构2通过安装板24与第一连接体6连接把紧，旋转手轮17，通过齿轮副18、丝杆9、丝母19带动，从而实现第二连接体7沿燕尾副22相对第一连接体6左右滑动，实现手动微量进给，进给后的锁紧是利用固定在第一连接体6上的锁紧机构33锁紧。

如图6、7所示，磨头升降机构3是由齿轮副10、丝杆螺纹副11、直线导轨副20、电主轴安装板12组成，磨头升降机构3通过连接板25与导轨安装板8固定把紧，齿轮副10与丝杆螺纹副11通过丝杆连接传递，丝杆螺纹副11的螺母又与电主轴安装板12相互固定连接，直线导轨副20的导轨固定在导轨安装板8上、而滑块又与电主轴安装板12相互固定连接。磨头升降机构3是通过电机带动1对齿轮副10，齿轮副10再推动丝杆螺纹副11和直线导轨副20，从而实现电主轴安装板12上下升降，另外利用限位开关26实现升降的自动反向功能。限位开关26接在导轨安装板8侧面中间部位(如图2所示)，而限位开关26的撞块架固定在电主轴安装板12侧面上(如图2所示)。

如图8所示，电主轴磨头4由电主轴座13、电主轴14、莫氏锥柄15和磨削砂轮16组成，电主轴座13抱紧电主轴14，莫氏锥柄15与电主轴14的内锥配合并通过螺纹相互连接，磨削砂轮16的内孔与莫氏锥柄15另一端外圆配合并通过螺钉固定，所述电主轴磨头4通过电主轴座13安装电主轴安装板12上，并通过螺钉固定把紧，利用变频器对电主轴14调速，从而达到对磨削砂轮16的调速。

结合附图进一步说明本发明装置的工作过程：

利用螺钉连接，将整个装置29按图9所示位置与大立车竖直滑枕28固定把紧，在电主轴磨头4低速往返升降情况下，调整分别固定在支撑体5和第二连接体7上的调整螺钉31、30，使第一连接体6和导轨安装板8旋转，保证电主轴磨头4运动轨迹垂直于大立车工作台27，然后利用锁紧机构32、34锁紧支撑体5与第一连接体6之间、第二连接体7与导轨安装板8之间的锁紧螺钉。则整个装置29调整完毕。如图2、3、5、6、7所示，利用电主轴14带动磨削砂轮16，旋转手轮17，通过2级齿轮副18、丝杆9、丝母19传递，使电主轴磨头4左右移动，最终实现磨削砂轮16与加工零件对刀和进给，利用锁紧机构33进行锁紧；然后启动磨头升降机构3中的电机，通过齿轮副10、螺纹副11、直线导轨副20传递，使电主轴磨头4上下移动，从而实现磨削砂轮16上下走刀，则实现本发明装置磨削功能。

Claims (4)

1.一种用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，其特征在于包括：二维调整机构(1)、手动进给机构(2)、磨头升降机构(3)和电主轴磨头(4)；二维调整机构(1)由两对旋转轴承副、一对燕尾副(22)、支撑体(5)、第一连接体(6)、第二连接体(7)和导轨安装板(8)组成，该两对旋转轴承副包括第一对旋转轴承副和第二对旋转轴承副，支撑体(5)通过轴承座及轴承端盖固定第一对旋转轴承副的外环，第一连接体(6)通过轴连接并固定此第一对旋转轴承副的内环，实现第一连接体(6)相对于支撑体(5)旋转，旋转调整后的锁紧是利用支撑体(5)与第一连接体(6)之间的弹性变形，用螺钉锁紧，第一连接体(6)与第二连接体(7)通过自身的燕尾副(22)连接，燕尾副(22)通过镶条(23)消间隙，实现第二连接体(7)相对与第一连接体(6)滑动，第二连接体(7)通过轴承座及轴承端盖固定第二对旋转轴承副外环，导轨安装板(8)通过轴连接并固定此第二对旋转轴承副的内环，实现导轨安装板(8)相对于第二连接体(7)旋转，旋转调整后的锁紧是利用第二连接体(7)与导轨安装板(8)之间的弹性变形，用螺钉锁紧，从而实现整个装置的二维调整；手动进给机构(2)是由两级齿轮副(18)和一级螺纹副将手轮(17)、两级齿轮副(18)、丝杆(9)、丝母(19)组成，而丝母(19)与第二连接体(7)通过螺钉连接紧固，整个手动进给机构(2)通过安装板(24)与第一连接体(6)连接把紧，旋转手轮(17)，通过两级齿轮副(18)、丝杆(9)、丝母(19)带动，从而实现第二连接体(7)沿燕尾副(22)相对第一连接体(6)滑动，实现手动微量进给；磨头升降机构(3)是通过电机带动1对齿轮副(10)，齿轮副(10)再推动丝杆螺纹副(11)和直线导轨副(20)，从而实现电主轴安装板(12)上下升降，磨头升降机构(3)是由齿轮副(10)、丝杆螺纹副(11)、直线导轨副(20)、电主轴安装板(12)组成，磨头升降机构(3)通过连接板(25)与导轨安装板(8)固定把紧，齿轮副(10)与丝杆螺纹副(11)通过丝杆连接传递，丝杆螺纹副(11)的螺母又与电主轴安装板(12)相互固定连接，直线导轨副(20)的导轨固定在导轨安装板(8)上、而滑块又与电主轴安装板(12)相互固定连接；电主轴磨头(4)由电主轴座(13)、电主轴(14)、莫氏锥柄(15)和磨削砂轮(16)组成，电主轴座(13)抱紧电主轴(14)，莫氏锥柄(15)与电主轴(14)的内锥配合并通过螺纹相互连接，磨削砂轮(16)的内孔与莫氏锥柄(15)另一端外圆配合并通过螺钉固定，整个电主轴磨头(4)通过电主轴座(13)安装电主轴安装板(12)上，并通过螺钉固定。

2.根据权利要求1所述的用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，其特征在于：所述二维调整机构(1)的两对旋转轴承副(21)是采用成对的角接触轴承。

3.根据权利要求1所述的用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，其特征在于：所述手动进给机构(2)两级齿轮副(18)的减速比为：1∶16。

4.根据权利要求1所述的用于普通大立车的微动无级调速磨削装置，其特征在于：所述磨头升降机构(3)的电机是通过变频器对其调速，达到调整升降的快慢，磨头升降机构(3)运动到端点自动反向是利用限位开关(26)控制的。

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