CN103056735A - 大型主轴端面磨削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种大型主轴端面磨削工具，包括安装在车床四方刀架上的机架，所述机架上安装有磨削装置和动力装置，所述磨削装置包括由动力装置带动的旋转主轴，所述旋转主轴的两端设置有通过旋转主轴带动以其轴心线为旋转主轴线旋转的两个砂轮。本发明安装在卧车（大车）的四方刀架上，对大型主轴滑动轴承位的两个端面进行磨削，既能保证产品质量的可靠性和稳定性，又能减少工人的劳动强度和制造难度。

Description

大型主轴端面磨削工具
技术领域
本发明涉及一种磨削工具，尤其涉及一种大型主轴端面磨削工具。
背景技术
针对我公司加工离心通风机大型主轴（带滑动轴承位）时，由于我公司风机主轴滑动轴承位直径、端面宽度规格不一，端面光洁度要求达到0.8（附大型主轴的加工部位示意图，如图1所示）。由于没有大型的主轴端面磨床，无法用磨床对大型主轴滑动轴承位的两个端面进行磨削。如果另外购置磨床来进行磨削加工，成本高昂。目前只能采用卧车（大车）精车主轴端面后，采用细砂纸手工打磨的方式来满足表面粗糙度要求。在这种背景下，需要研制出一种磨削工具来代替手动打磨方式，从而达到在不购买大型端面磨床的情况下，既能保证产品质量的可靠性和稳定性，又能减少工人的劳动强度和制造难度。
发明内容
本发明提出一种安装在卧车（大车）的四方刀架上，对大型主轴滑动轴承位的两个端面进行磨削的大型主轴端面磨削工具，它能够有效地克服现有技术中的不足，既能保证产品质量的可靠性和稳定性，又能减少工人的劳动强度和制造难度。
本发明的技术方案是这样实现的：一种大型主轴端面磨削工具，包括安装在车床四方刀架上的机架，所述机架上安装有磨削装置和动力装置，所述磨削装置包括由动力装置带动的旋转主轴，所述旋转主轴的两端设置有通过旋转主轴带动以其轴心线为旋转轴线旋转的两个砂轮。
作为优选，所述砂轮为碗型砂轮。
作为优选，所述动力装置通过传动机构与旋转主轴传动连接。
作为优选，所述动力装置为电机，所述传动机构为皮带传动机构，所述皮带传动机构由电机带轮、主轴带轮以及套设在电机带轮与主轴带轮上的三角皮带构成，所述电机带轮固定在电机的输出轴上，所述主轴带轮固定在旋转主轴的中部。
作为优选，所述磨削装置还包括中空的主轴固定装置，所述旋转主轴的中部位于主轴固定装置内部，所述砂轮位于主轴固定装置的外部，主轴固定装置的两端壁上分别设置有供旋转主轴的两个端部穿出的通孔，所述主轴固定装置的两端还分别设置有轴承，所述轴承固定于主轴固定装置的内部，并且套设在旋转主轴上，与旋转主轴形成过盈配合。
作为优选，所述主轴固定装置由轴承盖和一端敞口的砂轮座构成，所述轴承盖与砂轮座的敞口端匹配，该端的轴承固定在轴承盖内，所述轴承盖通过螺栓与砂轮座固定，在砂轮座的另一端通过螺栓连接有端盖。
作为优选，所述砂轮外侧设置有护罩，所述护罩固定在主轴固定装置上。
作为优选，所述旋转主轴的两个端部对称设置，每个端部由中部到端部依次设置有圆台段和螺纹段，所述砂轮通过砂轮套、锁紧套以及螺母固定在旋转主轴的端部，砂轮在套设上砂轮套后通过锁紧套固定，所述砂轮套的内壁与旋转主轴的圆台段配合，砂轮套在套设上旋转主轴的圆台段后，通过螺母与旋转主轴的螺纹段形成固定。
作为优选，所述机架包括固定座和安装架，所述电机安装在固定座的顶部，所述安装架固定连接在固定座的一侧，且安装架的一端与砂轮座的一侧固定连接，安装架和砂轮座与皮带干涉的部分设置为空腔。
作为优选，所述安装架的形状为截面呈矩形的直条型，所述固定座包括由均为矩形的水平安装板、矩形底板、安装侧板和副侧板组成的矩形框架，所述矩形底板与水平安装板平行，所述安装侧板和副侧板平行，安装侧板与水平安装板的连接处设置有直角加强板，所述安装架固定连接于安装侧板的外侧。
本发明的有益效果在于：本工具可以直接安装在车床四方刀架上，该工具通过动力装置带动磨削装置的砂轮，即可实现对大型主轴滑动轴承位的两个端面进行磨削。使用时，根据加工主轴的直径大小，对本工具的安装位置进行调整合适后，压紧四方刀架的紧固螺栓，微调校正后，开动动力装置驱动两个砂轮旋转，用车床的四方刀架进给加工原理，分别对大型主轴的两个端面进行磨削，进给量和吃刀深度采用合理的参数进行。加工前要对砂轮进行修整，使之与主轴端面接触面积最小。通过实践验证，本工具使用效果比较好，加工后，大型主轴滑动轴承位的两个端面的表面粗糙度可达到0.13～0.25，完全可以满足图纸的技术要求。在结构设计上工具的适用性、通用性及安全性高；在工具的使用上，工具的强度及刚性好，并且使用很方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的其中一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为大型主轴的加工部位示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的俯剖视图；
图4为本发明的安装结构示意图。
图中：1、大型主轴；2、四方刀架；3、紧固螺栓；4、安装架；5、三相异步电机；6、旋转主轴；7、轴承盖；8、砂轮座；9、固定螺栓；10、端盖；11、深沟球轴承；12、碗型砂轮；13、砂轮套；14、锁紧套；15、螺母；16、护罩；17、电机带轮；18、主轴带轮；19、三角皮带；20、键A；21、键B；22、弹性挡圈；31、水平安装板；32、底板；33、安装侧板；34、副侧板；35、直角加强板；36、定位螺栓；37、紧定座；38、紧定螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2至图4所示，一种大型主轴端面磨削工具，包括安装在车床四方刀架2上的机架，所述机架包括固定座和安装架4，所述安装架4的形状为截面呈矩形的直条型，所述固定座包括由均为矩形的水平安装板31、底板32、安装侧板33和副侧板34组成的矩形框架，所述底板32与水平安装板31平行，所述安装侧板33和副侧板34平行，安装侧板33与水平安装板31的连接处设置有直角加强板35，增加固定座的结构强度。所述安装架4平行于水平安装板31焊接在安装侧板33的下部外侧。安装架4长度大于安装侧板33的长度，安装架4的一端与安装侧板33的其中一端平齐，安装架4另一端伸出安装侧板33的另一端，如此可以使安装架4与安装侧板33的焊接面积大，保证了焊接牢度，从而增加了支架的稳定性。
所述机架上安装有磨削装置和动力装置，所述动力装置安装在水平安装板31的顶端，本实施例中，动力装置为三相异步电机5，所述水平安装板31上开设有与三相异步电机5上的安装孔对应的通孔，并通过定位螺栓36依次穿过三相异步电机5上的安装孔和水平安装板31上的通孔对三相异步电机5进行固定。水平安装板31上还固定有两组平行设置的紧定座37，紧定座37上开设有螺孔，每组紧定座37为两个，每组紧定座37分别对称设置于三相异步电机5的安装座的两侧，每个紧定座37配置一个紧定螺钉38，紧定螺钉38的轴线与三相异步电机5的安装座的侧面垂直，所述紧定螺钉38选用方头螺钉。四个紧定螺钉38抵住对应的三相异步电机5的安装座的侧面，进一步对三相异步电机5进行夹持固定，增加三相异步电机5的稳定性，防止三相异步电机5在工作过程中发生移位。
所述磨削装置包括中空的主轴固定装置和旋转主轴6。所述主轴固定装置由轴承盖7和一端敞口的砂轮座8构成，所述轴承盖7与砂轮座8的敞口端匹配，并通过固定螺栓9与砂轮座8形成固定。砂轮座8的另一端的外部通过固定螺栓9连接有端盖10。所述安装架4远离固定座的一端与主轴固定装置的一侧固定连接，即安装架4远离固定座的端部与砂轮座8的侧壁中部固定连接。
所述旋转主轴6的中部位于主轴固定装置内部中心，主轴固定装置的两端壁上分别设置有供旋转主轴6的两个端部穿出的通孔，即轴承盖7、端盖10所在的砂轮座8端部以及端盖10上均开设通孔，其中，轴承盖7和端盖10上的通孔与旋转主轴6对应的部分间隙配合，端盖10所在的砂轮座8端部的通孔大于端盖10上的通孔。砂轮座8上的通孔较大是为了方便进行加工，而端盖10的设置则是为了对砂轮座8上的该通孔进行封闭，起到防尘的作用。
所述主轴固定装置的内部设置有两个轴承，两个轴承均为深沟球轴承11，砂轮座8靠近端盖10的一端和轴承盖7内分别设置有轴承安装孔，两个深沟球轴承11分别套设在旋转主轴6上与旋转主轴6形成过盈配合，且两个深沟球轴承11分别卡固于两个轴承安装孔内。轴承的设置使旋转主轴6的转动顺畅，避免卡滞，并且能保持转动的稳定性。
所述旋转主轴6的两端设置有两个砂轮，所述砂轮为碗型砂轮12。所述旋转主轴6的两个端部对称设置，每个端部由中部到端部依次设置有圆台段和螺纹段，所述碗型砂轮12通过砂轮套13、锁紧套14以及螺母15固定在旋转主轴6的端部，碗型砂轮12在套设上砂轮套13后通过锁紧套14固定，所述砂轮套13的内壁与旋转主轴6的圆台段配合，砂轮套13在套设上旋转主轴6的圆台段后，通过螺母15与旋转主轴6的螺纹段螺纹连接压紧砂轮套13，使碗型砂轮12与旋转主轴6形成固定。每个碗型砂轮12的外侧均设置有护罩16，两个护罩16分别固定在主轴固定装置的两端，即一个护罩16通过固定螺栓9固定在轴承盖7的外侧，另一个护罩16通过固定螺栓9固定在端盖10的外侧。护罩16在砂轮爆裂时，可以起到防护作用，防止爆裂的砂轮碎片伤人。
所述旋转主轴6的中部通过传动机构与三相异步电机5传动连接。所述传动机构为皮带传动机构，所述皮带传动机构由电机带轮17、主轴带轮18以及套设在电机带轮17与主轴带轮18上的三角皮带19构成。所述电机带轮17固定在三相异步电机5的输出轴上，三相异步电机5的输出轴的外壁和电机带轮17的内壁上开设有相对应的键槽A，在电机带轮17套设在输出轴上以后，在键槽A内装入与之匹配的键A20，即可使输出轴和电机带轮17形成固定。所述主轴带轮18固定在旋转主轴6的中部，旋转主轴6的中部的外壁和主轴带轮18的内壁上开设有相对应的键槽B，在主轴带轮18套设在旋转主轴6上以后，在键槽B内装入与之匹配的键B21，即可使旋转主轴6和主轴带轮18形成固定。旋转主轴6在主轴带轮18的两端分别设置有止挡台阶和止挡沟槽，所述止挡沟槽内设置有弹性挡圈22，止挡台阶和弹性挡圈22与主轴带轮18的两端贴合，对主轴带轮18进行定位，防止工作工程中，主轴带轮18移位，保证三角皮带19的转动保持在同一平面，防止砂轮在转动过程中发生偏轴，从而保证了砂轮对大型主轴1滑动轴承位的端面的磨削精度。为了避免对三角皮带19造成干涉，砂轮座8的顶部和底部均设置成敞开的结构，安装架4和砂轮座8连接的部分对应三角皮带19开设有通槽。
使用时，根据需要加工的大型主轴1的直径大小，对本工具的安装位置进行调整合适后，将机架的安装架4卡放在四方刀架2的安装位内，压紧四方刀架2的紧固螺栓3，微调校正后，开动三相异步电机5通过传动机构带动旋转主轴6转动，旋转主轴6带动两个砂轮旋转，用车床的四方刀架2进给加工原理，分别对大型主轴1的两个端面进行磨削，进给量和吃刀深度采用合理的参数进行。加工前要对砂轮进行修整，使之与大型主轴1端面接触面积最小。通过实践验证，本工具使用效果比较好，加工后，大型主轴1滑动轴承位的两个端面的表面粗糙度可达到0.13～0.25，完全可以满足图纸的技术要求。在结构设计上工具的适用性、通用性及安全性高；在工具的使用上，工具的强度及刚性好，并且使用很方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型主轴端面磨削工具，其特征在于：包括安装在车床四方刀架上的机架，所述机架上安装有磨削装置和动力装置，所述磨削装置包括由动力装置带动的旋转主轴，所述旋转主轴的两端设置有通过旋转主轴带动以其轴心线为旋转轴线旋转的两个砂轮。
2.根据权利要求1所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述砂轮为碗型砂轮。
3.根据权利要求1或2所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述动力装置通过传动机构与旋转主轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述动力装置为电机，所述传动机构为皮带传动机构，所述皮带传动机构由电机带轮、主轴带轮以及套设在电机带轮与主轴带轮上的三角皮带构成，所述电机带轮固定在电机的输出轴上，所述主轴带轮固定在旋转主轴的中部。
5.根据权利要求4所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述磨削装置还包括中空的主轴固定装置，所述旋转主轴的中部位于主轴固定装置内部，所述砂轮位于主轴固定装置的外部，主轴固定装置的两端壁上分别设置有供旋转主轴的两个端部穿出的通孔，所述主轴固定装置的两端还分别设置有轴承，所述轴承固定于主轴固定装置的内部，并且套设在旋转主轴上，与旋转主轴形成过盈配合。
6.根据权利要求5所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述主轴固定装置由轴承盖和一端敞口的砂轮座构成，所述轴承盖与砂轮座的敞口端匹配，该端的轴承固定在轴承盖内，所述轴承盖通过螺栓与砂轮座固定，在砂轮座的另一端通过螺栓连接有端盖。
7.根据权利要求6所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述砂轮外侧设置有护罩，所述护罩固定在主轴固定装置上。
8.根据权利要求7所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述旋转主轴的两个端部对称设置，每个端部由中部到端部依次设置有圆台段和螺纹段，所述砂轮通过砂轮套、锁紧套以及螺母固定在旋转主轴的端部，砂轮在套设上砂轮套后通过锁紧套固定，所述砂轮套的内壁与旋转主轴的圆台段配合，砂轮套在套设上旋转主轴的圆台段后，通过螺母与旋转主轴的螺纹段形成固定。
9.根据权利要求8所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述机架包括固定座和安装架，所述电机安装在固定座的顶部，所述安装架固定连接在固定座的一侧，且安装架的一端与砂轮座的一侧固定连接，安装架和砂轮座与皮带干涉的部分设置为空腔。
10.根据权利要求9所述的大型主轴端面磨削工具，其特征在于：所述安装架的形状为截面呈矩形的直条型，所述固定座包括由均为矩形的水平安装板、矩形底板、安装侧板和副侧板组成的矩形框架，所述矩形底板与水平安装板平行，所述安装侧板和副侧板平行，安装侧板与水平安装板的连接处设置有直角加强板，所述安装架固定连接于安装侧板的外侧。
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