CN105014500A - 一种冷挤压凸模球面精密磨削装置 - Google Patents

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郑伟刚
李威
刘高剑
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Abstract

本发明公开了一种冷挤压凸模球面精密磨削装置，该装置包括设有主轴的机座，机座的主轴通过电机带动旋转，在机座的主轴上安装有用于夹持被加工的球头凸模工件的旋转夹头，在机座上、旋转夹头的下方固定有底座，在底座上设有转台，在转台上设有砂轮架，在砂轮架上设有用于安装和水平移动砂轮的传动丝杆，砂轮固定在传动丝杆的前端，在传动丝杆的尾端设有丝杆手柄。本发明能将硬度HRc≥65的球头凸模工件快速高效地加工出合格精度的球头球面，并且其加工精度高于传统磨削加工设备。本发明不仅具有能有效加工高强度球头凸模工件的优点，而且还具有加工精度高、结构简单、制作和使用成本低、操作和维修都方便的优点。

Description

一种冷挤压凸模球面精密磨削装置
技术领域
本发明涉及一种冷挤压凸模球面精密磨削装置，特别是一种用于加工硬度HRc≥55的球头凸模工件的磨削装置，属于球面零件磨削装置技术领域。
背景技术
    目前，在球面冷挤压成形中，工件的精度取决于模具制造精度，由于凸模材料属高强度难加工材料（其硬度HRc≥55）,因此球头凸模工件的加工精度成为制造工艺难题。现在的磨削加工只能解决球头球形表面质量问题，即通过磨削获得较低的表面粗糙度，而不能改变磨削前球面的形状。因此，采用现有的磨削装置，无法制造高精度的球头凸模；并且现有的磨削装置还存在着结构复杂、制作和使用成本都高、操作和维修都不方便等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能有效加工高强度球头凸模工件、并且加工精度高、结构简单、制作和使用成本较低、操作和维修都方便的冷挤压凸模球面精密磨削装置，以克服现有技术不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种冷挤压凸模球面精密磨削装置为，该装置包括设有主轴的机座，机座的主轴通过电机带动旋转，在机座的主轴上安装有用于夹持被加工的球头凸模工件的旋转夹头，在机座上、旋转夹头的下方固定有底座，在底座上设有转台，在转台上设有砂轮架，在砂轮架上设有用于安装和水平移动砂轮的传动丝杆，砂轮固定在传动丝杆的前端，在传动丝杆的尾端设有丝杆手柄。
上述转台通过轴承安装在底座上，并且转台通过电动或手动的方式能绕轴承中心线转动；安装在机座主轴上的旋转夹头的旋转轴心线与砂轮架上的传动丝杆的轴心线同心，并且轴承的中心线与传动丝杆的轴心线相互垂直。
上述转台通过电动或手动的方式绕轴承中心线转动时，其转动方式为不超过300°的来回转动。
上述轴承的中心线与传动丝杆的轴心线相互垂直，且轴承的中心线与传动丝杆的轴心线在平行并通过传动丝杆轴心线平面的同一平面上。
上述砂轮的加工端面为平面。
由于采用了上述技术方案，本发明通过球头凸模工件在旋转夹头的带动下转动及砂轮在转台的带动下作来回转动而合成轨迹圆，同时在砂轮逐步进给后，这样即可在球头凸模工件上磨削出高精度的球头球面。经实际试验使用证明，本发明能将硬度HRc≥55的球头凸模工件快速高效地加工出合格精度的球头球面，本发明加工硬度HRc≥55球头凸模工件的加工效率是采用传统磨削加工设备的3倍以上，并且其加工精度大大高于传统磨削加工设备。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有能有效加工高强度球头凸模工件的优点，而且还具有加工精度高、结构简单、制作和使用成本低、操作和维修都方便的优点。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
附图标记说明：1-球头凸模工件，2-砂轮，3-传动丝杆，4-丝杆手柄，5-转台，6-轴承，7-底座，8-机座，9-旋转夹头，10-砂轮架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例：本发明的一种冷挤压凸模球面精密磨削装置的结构示意图如图1所示，该装置包括设有主轴的机座8，机座8的主轴可按传统的方式通过皮带或齿轮传动的方式由电机带动旋转，在机座的主轴上安装一个用于夹持被加工的球头凸模工件1的旋转夹头9，该旋转夹头9可采用传统的车床或钻床上使用的夹头结构，在机座8上、旋转夹头9的下方固定一个底座7，并在底座7上安装一个转台5，制作时，最好将转台5通过轴承6安装在底座7上，并且使转台5能通过电动或手动的方式能绕轴承6中心线转动，轴承6最好采用现有技术中的角接触轴承；当将转台5制作成通过电动方式转动时，最好按传统的方式，采用能够正转和反转的电机带动转台5来回转动；当将转台5制作成手动方式转动时，直接在转台5上安装一个手柄，即可通过人工的方式使转台5来回转动；在将转台5通过电动或手动的方式绕轴承6中心线转动时，使其转动方式为不超过300°的来回转动；然后在转台5上固定一个砂轮架10，并在砂轮架10上装一个用于安装和水平移动砂轮2的传动丝杆3，将砂轮2固定在传动丝杆3的前端，在传动丝杆3的尾端安装一个丝杆手柄4，砂轮2可采用传统的加工端面为平面的砂轮，这样不仅能大大降低制作和使用成本，而且也能保证加工精度；制作时，应使安装在机座8主轴上的旋转夹头9的旋转轴心线与砂轮架10上的传动丝杆3的轴心线同心，并使轴承6的中心线与传动丝杆3的轴心线相互垂直，同时使轴承6的中心线与传动丝杆3的轴心线在平行并通过传动丝杆3轴心线平面的同一平面上即成。
本发明的装置在工作时，其球面磨削的原理是通过球头凸模工件1绕旋转夹头9的旋转轴心线（水平轴）作旋转运动（如图1中n1箭头所示），而砂轮2的加工端面绕轴承6的中心线（垂直轴）作半圆周的来回运动（如图1中n2箭头所示），这样即可在被加工的球头凸模工件1上实现球面成型加工，在通过丝杆手柄4使传动丝杆3绕其轴心线作转动（如图1中n3箭头所示）的同时、传动丝杆3将带动砂轮2沿水平轴线方向作进给运动（如图1中V箭头所示），从而使被加工的球头凸模工件1达到所需的加工精度。

Claims (5)

1. 一种冷挤压凸模球面精密磨削装置，包括设有主轴的机座（8），机座（8）的主轴通过电机带动旋转，其特征在于：在机座（8）的主轴上安装有用于夹持被加工的球头凸模工件（1）的旋转夹头（9），在机座（8）上、旋转夹头（9）的下方固定有底座（7），在底座（7）上设有转台（5），在转台（5）上设有砂轮架（10），在砂轮架（10）上设有用于安装和水平移动砂轮（2）的传动丝杆（3），砂轮（2）固定在传动丝杆（3）的前端，在传动丝杆（3）的尾端设有丝杆手柄（4）。
2.根据权利要求1所述的冷挤压凸模球面精密磨削装置，其特征在于：转台（5）通过轴承（6）安装在底座（7）上，并且转台（5）通过电动或手动的方式能绕轴承（6）中心线转动；安装在机座（8）主轴上的旋转夹头（9）的旋转轴心线与砂轮架（10）上的传动丝杆（3）的轴心线同心，并且轴承（6）的中心线与传动丝杆（3）的轴心线相互垂直。
3.根据权利要求2所述的冷挤压凸模球面精密磨削装置，其特征在于：转台（5）通过电动或手动的方式绕轴承（6）中心线转动时，其转动方式为不超过300°的来回转动。
4.根据权利要求2所述的冷挤压凸模球面精密磨削装置，其特征在于：轴承（6）的中心线与传动丝杆（3）的轴心线相互垂直，且轴承（6）的中心线与传动丝杆（3）的轴心线在平行并通过传动丝杆（3）轴心线平面的同一平面上。
5.根据权利要求1所述的冷挤压凸模球面精密磨削装置，其特征在于：砂轮（2）的加工端面为平面。
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