CN1031113C - 非旋转式研磨装置 - Google Patents

Abstract

一种研磨装置装有一个壳体(24)内。一个带研磨头(15)的研磨机(3)与一个可旋转的夹具(2)相连，产生摆动。研磨机装在两个可水平自由移动的力臂(7)上，其中一个力臂(9)与一个支架(6)相连，可上下移动。这种上下移动可以进行调节，产生定转、向下的力和进给压力。定转和进给的压力都是通过一个独立的活塞缸(11)实现的。

Description

非旋转式研磨装置

本发明是一种研磨球齿钻头的球齿或类似产品的装置。确切地说，本发明所介绍的装置包括一个旋转装置，通过轴颈安装在一个支架上的一个力臂系统可使其垂直调节移动。旋转装置的立轴通过一个附件与研磨机相连，研磨机的输出轴上有一个磨削头。在旋转装置各纵轴与研磨机的交会点上，该磨头的研磨面都是运动的。磨头与要磨的球形齿自动定心。

SE—A8803684—3和SE—A8902794—0专利介绍了这种自动定心的球形齿研磨装置。其整个研磨机被牢牢地固定在旋转装置的旋转轴上进行转动。这种结构存在着一些问题，研磨机受到的离心力只是其中之一，主要问题是必须在旋转装置的输出轴上装一转节，还要在输出轴上开许多轴向的槽，使冷却液能够到达研磨机。另一个缺点是旋转的研磨机有可能碰伤操作人员。

因此，人们渴望能够研制出一种既能克服这些缺点，又能在各方面简化操作程序的按钮研磨装置，这种装置不但有自动定心功能，而且易于操作，不费多大力气，这就是本专利所介绍的球形齿研磨装置的特点。

US一A4858388专利中也介绍了一种研磨球齿钻头的球形齿球齿钻头的球形齿的装置，该装置包括一个可沿一根支柱上下移动的托架，托架上装有一个旋转机构，该机构的轴与一个传动装置共同驱动一个水平安装的研磨机，使其产生震动。其方法是把研磨机固定在一根套管上，研磨机的驱动轴成一定角度延伸至研磨装置的垂直线。套管轴颈安装在托架上，并且可以转动，由旋转机构的驱动轴驱动。研磨机固定在套管中心孔的轴颈上，由一个弹性连接器把研磨机和托架连接在一起，这样，研磨机就不会来回转动了。

这种研磨装置本身的重量和轴承内产生的摩擦会影响自动定心的效果，操作人员在操作机器时也有一些困难，除了这些缺点以外，这种装置还有一些结构上的毛病，主要是由水平安装的研磨机和比较复杂的轴颈机构造成的。

本发明的目的之一就是要克服上述缺点，采取的办法是，在旋转装置的输出轴的共同转动机构上装了一个转动补偿轴承系统，这样，从垂直方向上看，研磨机位于最上端。转动补偿装置将旋转装置产生的转动转化为不回转的摇摆运动，传递研磨机。

本发明的另一个目的是要获得一种既非常稳定又易于操作的②球形齿研磨装置，这一点同上述美国4858388号专利所介绍的装置是完全不同的，因为本发明介绍的这种研磨机不必水平安装，它整体性好，重心非常靠近旋转装置的垂直中心轴。现有的装在套管轴颈上的研磨机。即使是“悬挂”在套管下面的那种研磨机，都达不到这么好的稳定性。而且这种悬挂方式很难做到，最突出的问题就是齿轮需要保护。

本发明中介绍的共转夹具中的轴承是可移动的。这样就可以调整研磨机的各个纵轴与旋转装置之间的角度，例如不回转的摇摆运动就可以从0往大调整。这一研磨装置的操作非常简单，其力臂装置只有两个水平的力臂，可在水平方向上自由运动，一端用一个垂直枢轴相互连接，1号力臂的另一端连接旋转装置，2号力臂的另一端装在一个支架上，可上下移动，整个球形齿球形齿研磨装置也是这样安装的。2号力臂的上下移动是通过一个压力介质作用的活塞缸装置实现的，活塞与轴承连接，2号力臂则通过轴承连接在支架上。

这样就简化了力臂结构，使其只有两个力臂和一个独立的活塞筒，其作用同上述SE—A8803684—3和SE—A8902794—0专利中介绍的平行力臂系统是一样的，而平行力臂对自动定心功能是有影响的。此外，本发明所介绍的力臂结构更加紧凑，很容易置于盒内或箱内。

操作人员工作起来十分方便，在朝着操作人员的正面外壳上有一个仪表板，板上有进行球形齿研磨所需的几乎全部控制和测量装置。

现在将参考一个实施例，根据附图详细介绍本发明所阐述的球形齿研磨装置。

图1是位于壳体内的球形齿研磨机的正视图。

图2是除去壳体的同一球形齿研磨机的侧视图。

图3详细显示了研磨机是如何与轴承夹具连接的。

图1和图2显示了一种自动定心的球形齿研磨装置，研磨机3连接在夹具2上，夹具2则固定在旋转装置4的旋转输出轴1上。旋转装置4连接在一个力臂系统7的外端，该系统包括一个1号力臂5。力臂系统7的2号力臂9连接在支架6上，这样力臂可上下移动。力臂的上下移动是通过位于支架6底部的一个独立的压力活塞筒11控制的。

力臂系统7上的两个力臂5和9由一个垂直枢轴10相互连接在一起，这样，力臂5和9就可在水平方向上自由移动。将2号力臂9连接在支架6上的轴承也可以在水平方向上自由移动，整个研磨装置本身也是如此，旋转装置4由另外一个垂直枢轴43连接在力臂5上，可作水平运动。

支架6包括一个空心的或实心的圆杆，连接在活塞缸11的活塞44上。圆杆6由一个锁定螺钉(图上未标)与2号力臂9固定。活塞44和圆杆6连接时可以很松，也就是说圆杆6可以立在活塞44的头上，但二者最好还是固定住，以便在移动时成为一体。圆杆可以垂直移动，也可以借助轴承套45作水平移动。就象活塞筒11一样，轴承套45固定在支柱46上，支柱46则是容纳研磨装置的壳体24的后壳的一部分。

图3显示了研磨机3与旋转装置连接的详情。图上不必要的部分都已省略掉，必要的部分用剖视图显示，以便更清晰地展示其紧凑的结构。旋转装置4的输出轴1由轴承12连接在旋转装置4壳体的底板13，并由一个电机(图上未显示)驱动。旋转轴1伸出壳体的一端上有一块平板14，板上装有两块相对的夹板16和17，图3中只显示了一块夹板17。夹板16和17与平板14共同构成上面已介绍过的夹具2。每块夹板上都有两条弧形槽18和19，用于安装可拆卸式的轴承板20，研磨机3就装在轴承21内。

压力介质通过供应管29以常规方式进到研磨机3，研磨机输出轴上装有一研磨头15。研磨头15与旋转轴1的纵轴L之间的角度是可以调整的，方法是移动夹板16和17的弧槽18和19上的轴承板20。这样可使研磨头15的纵轴与旋转轴1的纵轴L相吻合，也可以向弧槽18和19的外端移动，以形成一定的角度，通常与输出轴1的纵轴L之间形成的最大角度为30度。

输出轴1通常以较低的速度运转，研磨头15则以较高速度运转。尽管输出轴1和夹具2上的零件14、1718、20可受载进行360度的旋转，但研磨机3却不进行完全的旋转，而只是进行一种摆动，这是因为轴承21和管29在起妨碍转动的作用。这种摆动足以达到以前那些转动或研磨机所达到的研磨效果。

从图1和图2中可以明显看出来，本发明所介绍的实施例中的研磨装置是液体操纵的，最好是风动操纵的。但是本领域内的普通技术人员都很清楚，研磨装置的驱动和控制用液体或风动是一样的。压缩空气经过油雾润滑器22进入供应管29内，用于输出轴1和研磨机3的操作，同时也进入活塞缸11中。该系统还包括一个冷却管30，最好用水，冷却液通过研磨机3从管状的研磨头15中喷出，喷到研磨物表面上。

测量和控制装置安装在容纳研磨装置的壳体24的仪表板23上，作为壳体的一部分。上面将有一个开关31，控制冷却管30中的冷却水。还有一个开关32，控制转动的开与关，即驱动旋转轴1的电机的开与关。仪表板上的旋钮33用于控制旋转轴1的转速。旋钮34和35分别控制研磨过程中活塞筒11对研磨头15产生的压力，以及人工操纵和调节研磨机时控制活塞筒11的空转压力。空转压力等于研磨机的本身重量。安装在仪表板23上的开关36控制另一活塞缸的松开与锁紧，该活塞缸的作用是卡紧要研磨的物件。两个压力表37和38分别显示压缩空气的主压和供压。

活塞缸11有两种工作方式，即供压方式和空转方式，由旋转装置4壳体上安装一个开关39来控制，开关紧靠着两个把手8中的一个，有了把手，操纵研磨机就更方便了。研磨机壳体上还装有一个调节器40，其作用是启动研磨头15并调节其转速。

在容纳研磨装置的壳体24里还有一个卡住研磨物体(例如球形钻头)的平台25。该平台25装在壳体24侧壁26、27上，其构造可参见瑞典第8902794—0号专利申请。平台包括一个开孔28，一个锁定活塞筒和一个可移动的平面，该平面由一个手柄41控制。平台25的倾斜角可由一个手柄42来控制。

根据本发明的介绍，本研磨机的操纵方法和瑞典第8902794—0号专利申请中介绍的方法基本相同。尽管这一瑞典专利申请中介绍的操作方法是非常令人满意的，但本发明介绍的研磨装置不管是从组装方面还是从成本方面都胜过一筹。本研磨装置的功能和操纵方法将在下面作简要介绍。

假定开机以后，压缩空气也打开了，使用旋钮34、35将空转压力和供压都调到了预定值，用旋转33将转速调好。还假定操纵员把开关39打到“空转”(BALANCING)位置，使整个装置可沿支架6垂直移动。操作员还将研磨机3从平台开孔28处移开，并操纵手柄42使平台25朝前倾斜(根据图1就是朝目视者倾斜)，目的是装上准备研磨的物件。开关36此时处于“松开”(FREE)位置，这样活塞筒就处于非锁定位置。如果需要的话，可用手柄41把平面向前抽。

操纵人员将需要研磨的物件放入开孔28，比如是带有诸多球形齿的球形钻头。这时把开关36打到“锁定”(LOCK)位置，球齿钻头就处于合适的工作状态了，另一活塞筒把按钮卡座顶在开孔28的内壁上。操纵员再用手柄42把平台调整到合适的角度，并把平台锁定。这时操纵员再用把手8把研磨机3的研磨头15对准卡座上首先要研磨的球齿。这时把开关32打到“开“(ON)的位置，机器就开始锁定。把开关31打到“开”(ON)的位置，冷却液就打开了。用调节器40使研磨头15开始转动，再把开关39打到“进给”(FEED)位置。活塞缸将自动使研磨头15与需研磨球齿接触，由于力臂5和9不断进行水平运动，这样研磨头15和研磨的球齿之间就实现了自动定心。

当第一个球齿研磨完毕以后，操纵员把开关39打到“空转”位置，并把研磨机垂直提起，同时把研磨头15水平移动，对准球齿钻头上的下一个球齿。平台25的角度以及研磨机3与纵轴L之间的角度都是可以调整的，是否调整要依照卡座表面上的要研磨的球齿的实际位置而定。在作了必要的调整之后，比如将研磨头15对准下一个要研磨的球齿，开关39又打到“进给”位置，这样就可进行新的研磨过程。

当卡座上的所有按钮都按上述方法研磨完毕之后，如果不需要再研磨了，操纵员即可关机，如果还要继续研磨，就把开关39打到“空转”位置，抬起研磨机并将其从平台25上移开。关掉另一个活塞缸，把开关36打到“松开”位置，就可把球齿钻头从开孔28中取出。也可把平台25松开后用手柄42把平台向前倾斜，这样可便于取走磨好的钻头和插入新钻头。

本发明所介绍的研磨装置结构紧凑，所占空间很小，不必拆卸即可进行运输。运输时，容纳研磨装置的壳体24的唯一的开口，即图1中面对观察者的开口上可以装一个保护罩，该罩要能够同时把仪表板23也罩起来。尽管我们已经通过一个实施例介绍了本发明的研磨装置，但是要知道，其目的不外乎是举例说明后面的权利要求书中要实现的内容。自然，只要不脱离本发明的宗旨，可以对其做各种改进。例如，锁定研磨机3的夹具2就可用于瑞典第8902794—0号专利申请中介绍的系统。

Claims (7)

1.一种主要用于研磨球齿钻头上球形齿的研磨装置；包括一个旋转装置(4)，使用一个力臂系统(7)可使其垂直调节移动，该力臂系统枢轴安装在一个支架(6)上，旋转装置(4)的立轴(1)通过一个夹具(2)与一个研磨机(3)连接，该研磨机的输出轴上有一个研磨头(15)，该研磨头的表面处于旋转装置的纵轴和研磨机的交会点上，使用力臂系统，该研磨头对要研磨的物体自动定心，其特征在于：研磨机(3)位于旋转装置(4)下面，其上端是共转夹具(2)上的旋转补偿轴承系统(20、21)，在旋转装置(4)的工作过程中，该系统使研磨机作不回转的摇摆运动。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述轴承(20、21)以可替换的方式装在夹具(2)上，以便调整研磨机(3)，该研磨机的纵轴经过调整可以与旋转装置(4)的纵轴(L)形成各种角度。

3.根据权利要求2的装置，其特征在于所述轴承装置(2—、21)悬挂在卡销上，卡销则插在弧槽(17、18)内，这样，就在旋转装置(4)的纵轴和研磨机(3)的交会点上形成中心。

4.根据权利要求1的装置，其特征在于所述力臂系统(7)包括两个可在水平方向上自由移动的水平臂力(5、9)，两个力臂用一个垂直枢轴(10)相互连接，其中一个力臂(5)的一端装着旋转装置(4)，另一力臂(9)的一端与支架(6)相连，并可沿支架垂直移动，所述垂直移动是通过一个压力活塞缸(11)实现的，其活塞与支架(6)上的力臂(9)的轴颈相连。

5.根据权利要求4的装置，其特征在于所述力臂(5)通过一个轴承与旋转装置(4)连接，由于使用了这个垂直枢轴(43)，该力臂也可在水平方向上自由移动。

6.根据权利要求4的装置，其特征在于所述支架(6)与壳体(24)相连，壳体有两面相对的壁(26、27)，研磨装置就装在其中；固定要研磨的物体的平台(25)是可倾斜的，装在壳体(24)的下部；当研磨头(15)处于工作位置时，正好位于该平台上方。

7.根据权利要求6的装置，其特征在于朝着操作员的壳体(24)的正面有一个仪表板(23)，该仪表板位于研磨装置上方，同时位于两个壁(26、27)之间，在仪表板(23)中装有操纵该装置所需的几乎所有控制和测量装置(31—38)。

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