CN102632437A - 一种磨削凸圆弧面的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种磨削凸圆弧面的装置及方法，由设置在内圆磨床上的固定基座、滑动支承座、转动块、伸缩管、夹具和砂轮组成；在滑动支承座上有一个水平设置的长槽孔，滑动支承座通过穿设在长槽孔内的T型螺栓与固定基座连接；转动块与一根穿设在滑动支承座上部的转动轴连接成一体；在转动块上设有两个通孔，通孔的轴线与转动轴的轴线垂直，两根伸缩管分别穿设在两个通孔内；夹具固定在伸缩管的一端；砂轮与固定在夹具上的工件相对，并且砂轮的轮轴与转动轴平行。调整工件加工面到转动轴的距离等于凸圆弧面半径与磨削量之和，并用砂轮进行磨削。解决了在内圆磨床磨削大半径工件凸圆弧面的问题，扩大了磨削的凸圆弧面半径范围，且结构简单，制造成本低。

Description

一种磨削凸圆弧面的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种磨削工件圆弧面的装置，具体地说是一种用内圆磨床磨削凸圆弧面的装置及方法。
背景技术
    目前，公知的磨削凸圆弧面的方法是通过夹具把工件装在外圆磨床的头架上进行磨削，因头架装在磨床床身上，头架主轴回转范围受磨床床身限制，最大磨削半径是主轴回转开的最大半径，这样半径大于主轴最大回转半径的工件便不能磨削。外圆磨床的最大磨削半径受到机床磨削范围的限制，非常有限。一味加大外圆磨床的规格来磨削大半径工件，不仅成本高昂，非常不经济，有时身边根本找不到这样的机床。在外圆磨床磨小内孔的方法有一定的应用，但在内圆磨床磨外圆弧面的方法有关文献里查不到资料，尚属空白。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题是提供一种在内圆磨床磨削凸圆弧面的装置及方法，解决了磨削大半径工件凸圆弧面的问题，并且磨削范围可方便调整。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种磨削凸圆弧面的装置，设置在内圆磨床上，由固定基座、滑动支承座、转动块、伸缩管、夹具和砂轮组成；固定基座固定在内圆磨床上，砂轮设置在内圆磨床的机床主轴上；在滑动支承座上有一个水平设置的长槽孔，长槽孔的设置方向垂直于机床主轴，滑动支承座通过穿设在长槽孔内的T型螺栓与固定基座连接；转动块与一根转动轴连接成一体，转动轴穿设在滑动支承座上部的轴孔内，并能够在轴孔内回转；在转动块上设有两个通孔，通孔的轴线与转动轴的轴线垂直，两根伸缩管分别穿设在两个通孔内，并由锁紧螺钉固定；夹具固定在伸缩管的一端；砂轮与固定在夹具上的工件相对，并且砂轮的轮轴与转动轴平行。
所述的夹具由夹具体、压板和压紧螺栓构成，压板通过压紧螺栓与夹具体连接。
所述的夹具体上设有T型槽，压紧螺栓的一端卡在T型槽内，另一端与压板连接。
所述的夹具体上还设有顶紧螺栓，顶紧螺栓顶在压板远离工件的一端。
所述的固定基座上还设有驱动机构，驱动机构由支架、丝杠、丝母和手轮组成，支架固定在固定基座上，设置在支架上的丝杠和手轮通过锥齿轮传动，设置在丝杠上的丝母与夹具相对，在夹具上面对丝母的一面设有一条方向与丝杠轴向不相同的燕尾槽，丝母上的锥形导向轮设置在燕尾槽内。
所述的支架上设有一条沿丝杠轴向设置的导向槽，固定在丝母上的导向钉设置在导向槽内。
所述的丝母上还设有调节钉，调节钉顶在夹具上。
利用所述的磨削凸圆弧面的装置进行磨削的方法，包括如下步骤：
（1）、将工件放置夹具内，并使工件待磨削的加工面与砂轮相对，用夹具将工件夹紧固定；
（2）、松开锁紧螺钉，调整伸缩管的伸缩量，使工件待磨削的加工面到转动轴轴心的距离等于要加工成的凸圆弧面半径与磨削量之和，然后用锁紧螺钉将伸缩管固定；
（3）、松开T型螺栓，调整滑动支承座在固定基座上的位置，使工件移动到砂轮的进给范围内，然后用T型螺栓固定滑动支承座；
（4）、通过手动或机械传动的方式驱动夹具绕转动轴中心回转，同时，启动机床主轴使其带动砂轮旋转并做进给运动，利用砂轮对加工面进行磨削，直至在工件上磨削出符合预定半径要求的凸圆弧面。
    本发明的有益效果是：解决了在内圆磨床磨削大半径工件凸圆弧面的问题。支承座的底板和伸缩管都可以做得很长且位置可调，可以将要磨削的凸圆弧面的半径范围扩的很大，除大半径工件的凸圆弧面外，较小半径的凸圆弧面也可以磨削，并且结构简单，制造成本低。驱动机构使操作轻便，并且其导向作用提高了加工精度。
附图说明
图1是本发明磨削装置的俯视图。
图2是图1的A-A向剖视图。
图3是图1的B-B向剖视图。
图4是夹具的结构示意图。
图5是图2是C-C向剖视图。
图6是要磨削的一个工件示意图。
    图中标记：1、固定基座，2、滑动支承座，201、长槽孔，3、转动块，4、伸缩管，5、夹具，501、夹具体，502、压板，503、压紧螺栓，504、T型槽，505、顶紧螺栓，506、燕尾槽，6、砂轮，7、T型螺栓，8、转动轴，9、锁紧螺钉，10、工件，11、支架，111、导向槽，12、丝杠，13、丝母，131、锥形导向轮，132、导向钉，133、调节钉，14、手轮，15、锥齿轮，16、调整垫，17、衬套，18、上定位板，19、轴套。
具体实施方式
结合附图具体说明本发明的实施方式。
本发明的磨削凸圆弧面的装置设置在内圆磨床上，由固定基座1、滑动支承座2、转动块3、伸缩管4、夹具5和砂轮6组成。上端面设有T型通槽的固定基座1固定在内圆磨床的床身上。砂轮6设置在内圆磨床的机床主轴上，随机床主轴旋转。滑动支承座2设置在固定基座1上，在滑动支承座2上有一个水平设置的长槽孔201，长槽孔201的设置方向垂直于机床主轴，滑动支承座2通过穿设在长槽孔201内的T型螺栓7与固定基座1连接；使滑动支承座2可以在固定基座1上调整位置。转动块3与一根转动轴8连接成一体，连接方式可以采用键连接或焊接。转动轴8穿设在滑动支承座2上部的轴孔内，并能够在轴孔内回转。在转动块3上设有两个通孔，通孔的轴线与转动轴8的轴线垂直，两根伸缩管4分别穿设在两个通孔内，并由锁紧螺钉9锁紧固定。通过松开和拧紧锁紧螺钉9，可以调整伸缩管4在转动块3上的相对位置。用于固定待磨削工件10的夹具5固定在伸缩管4的一端，并能够随伸缩管4绕转动轴8旋转。砂轮6与固定在夹具5上的工件10相对，并且砂轮6的轮轴与转动轴8平行。
利用所述的磨削凸圆弧面的装置进行磨削的方法，包括如下步骤：
（1）、将工件放置夹具内，并使工件待磨削的加工面与砂轮相对，用夹具将工件夹紧固定；
（2）、松开锁紧螺钉，调整伸缩管的伸缩量，使工件待磨削的加工面到转动轴轴心的距离等于要加工成的凸圆弧面半径与磨削量之和，然后用锁紧螺钉将伸缩管固定；
（3）、松开T型螺栓，调整滑动支承座在固定基座上的位置，使工件移动到砂轮的进给范围内，然后用T型螺栓固定滑动支承座；
（4）、通过手动或机械传动的方式驱动夹具绕转动轴中心回转，同时，启动机床主轴使其带动砂轮旋转，并根据磨削量做进给运动，利用砂轮对加工面进行磨削，直至在工件上磨削出符合预定半径要求的凸圆弧面。
为了便于固定工件10，并使其保持稳定，所述的夹具5由夹具体501、压板502和压紧螺栓503构成，将工件10放置在夹具体501与压板502之间，压板502通过压紧螺栓503与夹具体501连接，从而利于压板502将工件10压紧固定。
所述的夹具体501上还设有顶紧螺栓505，顶紧螺栓505顶在压板502远离工件10的一端，以压紧螺栓503为支点，利于杠杆原理进一步提高夹具的夹持力度，保持工件10在加工过程中的稳定。
所述的夹具体501上设有T型槽504，压紧螺栓503的一端卡在T型槽504内，另一端与压板502连接。通过调整压紧螺栓503在T型槽504内的位置，可改变压板502与夹具体501的相对位置，从而适应不同大小、形状工件的需要。
所述的转动轴8的一端穿过转动块3，该穿过转动块3的一端具有一圆柱面，用来作为测量凸圆弧面半径的基准面。该圆柱面到工件凸圆弧面的距离加上圆柱面的半径即为工件凸圆弧面半径。
直接扳动伸缩管4使其绕转动轴8旋转时，可以在夹具上按照手柄，以方便操作。为了使操作轻便，可以在固定基座1上设置驱动机构，利用驱动机构带动伸缩管4和夹具，使其绕转动轴8旋转。驱动机构由支架11、丝杠12、丝母13和手轮14组成，支架11固定在固定基座1上，设置在支架11上的丝杠12和手轮14通过锥齿轮传动，设置在丝杠12上的丝母13与夹具5相对，在夹具5上面对丝母13的一面设有一条方向与丝杠12轴向不相同的燕尾槽506，丝母13上的锥形导向轮131设置在燕尾槽506内。由手轮14通过锥齿轮带动丝杠12转动。由于丝母13上的锥形导向轮131设置在夹具上的燕尾槽506内，因而丝母13不会进行旋转。在丝杠12转动时，丝母13带着锥形导向轮131沿丝杠上下移动，燕尾槽506与丝杠12以一定夹角设置，丝母13沿丝杠12运动时，锥形导向轮131沿燕尾槽506运动，并带动夹具运动实现工件的圆周进给运动。通过该方式能够有效降低操作需要的力度，使操作轻便，并提高了操作的安全性。为了最有效的驱动，可以将丝杠12竖直设置，燕尾槽506沿伸缩管4的轴向设置。
为了进一步提高丝母13在运动时的稳定性，使其不发生晃动，可以在所述的支架11上设置一条沿丝杠12轴向设置的导向槽111，将固定在丝母13上的导向钉132设置在导向槽111内，由导向钉132和导向槽111承受丝母13的径向力，减少或避免锥形导向轮131对夹具的径向作用力。
为了保证夹具在运动时始终与锥形导向轮131贴紧，并且不发生晃动，可以所述的丝母13上设置调节钉133，调节钉133顶在夹具5上，由调节钉133的推力和锥形导向轮131的拉力共同作用，保证夹具在转动轴8的轴向上不发生晃动，确保加工精度。
内圆磨床的型号不同，可磨削的范围不同，本装置装在国内中等偏小的一种规格的磨床上，可磨削凸圆弧面半径范围大致是R200～700mm。
转动轴8与滑动支承座2之间，以及丝杠12与支架11之间可以采用滑动轴承装置，为了使转动轻快，也可以用滚动轴承代替。

Claims (8)

1.一种磨削凸圆弧面的装置，设置在内圆磨床上，其特征在于：由固定基座（1）、滑动支承座（2）、转动块（3）、伸缩管（4）、夹具（5）和砂轮（6）组成；固定基座（1）固定在内圆磨床上，砂轮（6）设置在内圆磨床的机床主轴上；在滑动支承座（2）上有一个水平设置的长槽孔（201），长槽孔（201）的设置方向垂直于机床主轴，滑动支承座（2）通过穿设在长槽孔（201）内的T型螺栓（7）与固定基座（1）连接；转动块（3）与一根转动轴（8）连接成一体，转动轴（8）穿设在滑动支承座（2）上部的轴孔内，并能够在轴孔内回转；在转动块（3）上设有两个通孔，通孔的轴线与转动轴（8）的轴线垂直，两根伸缩管（4）分别穿设在两个通孔内，并由锁紧螺钉（9）固定；夹具（5）固定在伸缩管（4）的一端；砂轮（6）与固定在夹具（5）上的工件（10）相对，并且砂轮（6）的轮轴与转动轴（8）平行。
2.如权利要求1所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的夹具（5）由夹具体（501）、压板（502）和压紧螺栓（503）构成，压板（502）通过压紧螺栓（503）与夹具体（501）连接。
3.如权利要求2所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的夹具体（501）上设有T型槽（504），压紧螺栓（503）的一端卡在T型槽（504）内，另一端与压板（502）连接。
4.如权利要求2所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的夹具体（501）上还设有顶紧螺栓（505），顶紧螺栓（505）顶在压板（502）远离工件（10）的一端。
5.如权利要求1所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的固定基座（1）上还设有驱动机构，驱动机构由支架（11）、丝杠（12）、丝母（13）和手轮（14）组成，支架（11）固定在固定基座（1）上，设置在支架（11）上的丝杠（12）和手轮（14）通过锥齿轮传动，设置在丝杠（12）上的丝母（13）与夹具（5）相对，在夹具（5）上面对丝母（13）的一面设有一条方向与丝杠（12）轴向不相同的燕尾槽（506），丝母（13）上的锥形导向轮（131）设置在燕尾槽（506）内。
6.如权利要求5所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的支架（11）上设有一条沿丝杠（12）轴向设置的导向槽（111），固定在丝母（13）上的导向钉（132）设置在导向槽（111）内。
7.如权利要求5所述的一种磨削凸圆弧面的装置，其特征在于：所述的丝母（13）上还设有调节钉（133），调节钉（133）顶在夹具（5）上。
8.利用权利要求1所述的一种磨削凸圆弧面的装置进行磨削的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将工件放置夹具内，并使工件待磨削的加工面与砂轮相对，用夹具将工件夹紧固定；
（2）、松开锁紧螺钉，调整伸缩管的伸缩量，使工件待磨削的加工面到转动轴轴心的距离等于要加工成的凸圆弧面半径与磨削量之和，然后用锁紧螺钉将伸缩管固定；
（3）、松开T型螺栓，调整滑动支承座在固定基座上的位置，使工件移动到砂轮的进给范围内，然后用T型螺栓固定滑动支承座；
（4）、通过手动或机械传动的方式驱动夹具绕转动轴中心回转，同时，启动机床主轴使其带动砂轮旋转并做进给运动，利用砂轮对加工面进行磨削，直至在工件上磨削出符合预定半径要求的凸圆弧面。
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