CN106944932A - 翻转修整器 - Google Patents

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方红
李盛年
李虎
管允劼
高贵存
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    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor

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Abstract

本发明公开了一种翻转修整器:所述修整器中的挤压轮穿过压板、上垫片、右径向轴承、下垫片、内套筒、圆柱压缩弹簧、左径向轴承、防转垫圈并与螺母固定连接,压板与外套筒固定连接。本发明中的微调挤压机构与微调夹持器固定连接,微调夹持器与翻转块固定连接,翻转块、底座上的圆孔通过心轴旋转连接,圆柱拉伸弹簧与翻转块上的圆柱凸台、心轴分别连接,底座通过拉紧螺栓与工作台固定连接。微调挤压机构采用轴承支承挤压轮,回转精度达到3μm。通过调整砂轮转速,实现砂轮与挤压轮相互修整。通过更换挤压轮,实现不同R弧的快速修磨。微调挤压机构实现轴向微调、自动对心功能。本发明能够适应复杂的工业现场环境、能满足对砂轮R弧快速修整的要求。

Description

翻转修整器
技术领域
本发明属于机械加工领域,具体涉及一种翻转修整器,适用于生产过程中,加工一种符合国家航空标准HB6545-1991对螺纹牙底R有严格要求的AG双头螺栓。
背景技术
随着工业技术的发展,对于精密零件的需求越来越迫切。精密零件的加工往往离不开磨削。在部分零件的磨削中,对零件的螺纹的粗糙度、牙型、大径、小径、牙底R弧要求极高,航标HB过盈螺纹牙底轮廓为圆弧状,实际生产中需要进行磨削加工,螺纹磨削属于成型磨削,砂轮形状对螺纹精度影响显著,需要经常进行砂轮修整,严重影响了生产效率。生产厂家及相关同行的调研中,在机床自带砂轮修整器上无法修整R弧,满足要求的砂轮。
目前,砂轮依靠操作者人工手动进行修整,存在人身安全隐患;在R值比较小的情况下,无法看清楚R的形状,依靠操作者的技术与经验反复调整、反复计量来获得数据,修整出一个比较理想的圆弧型面费时、费力;每一次修整后的圆弧型面也存在差异造成零件质量波动。
发明内容
为了克服已有技术中,无法适应复杂的工业现场环境、无法对砂轮R弧快速修整的不足,本发明提供一种翻转修整器。本发明涉及一种基于航标HB过盈螺纹牙底R控制的机械装置,适用于生产过程中加工一种符合国家航空标准HB6545-1991对螺纹牙底R有严格要求的AG双头螺栓 。能够适应复杂的工业现场环境,修整器快速的自动对准砂轮进行R弧修整。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案是:
本发明的翻转修整器,其特点是,所述的翻转修整器包括微调挤压机构、翻转块、圆柱拉伸弹簧、底座、工作台、拉紧螺栓、微调夹持器、心轴。其中,微调挤压机构包含外套筒、螺母、弹簧垫圈、圆柱压缩弹簧、左径向轴承,右径向轴承、内套筒、下垫片、上垫片、压板、螺钉、挤压轮, 内套筒内设置有圆柱压缩弹簧,翻转块、底座上分别设置有直径相同的圆孔,翻转块上还设置有圆柱凸台;其连接关系是,所述的外套筒内设置有上垫片、右径向轴承、下垫片、内套筒、左径向轴承、防转垫圈、螺母,压板与上垫片、右径向轴承、下垫片、内套筒依次固定连接。挤压轮的中心轴穿过压板、上垫片、右径向轴承、下垫片、内套筒、圆柱压缩弹簧、左径向轴承、防转垫圈并与螺母固定连接。右径向轴承与外套筒右侧内孔固定连接,左径向轴承右端面与内套筒左端面接触并在外套筒内滑动连接,压板通过螺钉与外套筒上设置的孔固定连接,所述的微调挤压机构通过外套筒与微调夹持器固定连接,微调夹持器与翻转块固定连接,翻转块上的圆孔与底座上的圆孔通过心轴旋转连接,圆柱拉伸弹簧一端与翻转块上的圆柱凸台拉伸连接,另一端与心轴拉伸连接,底座通过拉紧螺栓与工作台固定连接;所述的挤压轮、压板、上垫片、右径向轴承、下垫片、内套筒、圆柱压缩弹簧、左径向轴承、防转垫圈、螺母、外套筒为同轴心设置。
所述的外套筒(11)的内孔为台阶孔,其左侧孔的孔径小于右侧孔的孔径。
所述的左径向轴承(25)的直径小于右径向轴承(15)的直径。
所述的挤压轮(21)的材料采用W6Mo5Cr4V2Al铝高速钢,热处理硬度HRC63~67。
本发明的微调挤压机构中,压板通过螺钉把右径向轴承与下垫片固定在外套筒上,外套筒内孔为台阶孔,右侧孔的孔径大,通过压板压紧右径向轴承端面与下垫片端面防止右径向轴承轴向窜动。内套筒由外套筒左侧小孔径放入,内套筒右端面贴合下垫片限制其轴向移动,左端面处装入弹簧,使其可用于推动左径向轴承进行轴向运动。上垫圈在挤压轮穿过右径向轴承、内套筒、弹簧与左径向轴承时套于光杆上,使挤压轮与右径向轴承间接接触。挤压轮利用弹簧垫圈与螺母进行锁紧,通过弹簧垫圈内径大小介于挤压轮外螺纹大径尺寸与光杆尺寸之间,使得螺母锁紧后弹簧垫圈可以实现轴向定位。当挤压轮被砂轮带动移动时,左径向轴承在压缩圆柱弹簧的作用下跟随移动。
本发明是一种基于航标HB过盈螺纹牙底R控制的机械装置,其特点是修整小圆弧值砂轮尖角。在双斜边砂轮低速运转下的修整轮与砂轮相对运动并挤压,使得双斜边砂轮尖角处轮廓被挤压成型;在砂轮高速运转下的修整轮与砂轮相对运动并磨削,实现砂轮对修整轮的反修整。当修整器处于非修整状态时,翻转块进行翻转,使得微调挤压机构不会干涉零件的正常加工。微调挤压机构内通过弹簧、轴承、垫圈等零件的组合,使得修整轮在与砂轮轴向接触可自动微调找正中心。针对不同直径的砂轮,可以通过微调挤压机构后端与翻转块连接的圆柱体伸出长短进行调整。修整砂轮过程中,通过砂轮的侧面接触修整轮沟槽侧面确定大概轴线中心位置,随着砂轮径向的逼近使得双斜边砂轮与修整轮沟槽首先接触一侧带动修整轮轴向自动找正中心,达到双斜边砂轮的两侧面与修整轮沟槽两侧面完全贴合。
本发明的有益效果是:微调挤压机构采用轴承支承挤压轮,同时能够实现精密回转转动,回转精度达到3μm,左径向轴承跟随挤压轮运动,实现刚性支承。通过更换挤压轮,可以实现不同圆弧大小砂轮的修磨,方便快捷。通过调整砂轮的转速,在线速度1~2m/s时,挤压轮与双斜边砂轮相对运动并挤压,使得双斜边砂轮尖角处轮廓被挤压成型,实现挤压轮对砂轮的修整;在砂轮线速度50m/s时,挤压轮与砂轮相对运动并磨削,实现砂轮对挤压轮挤压槽槽型的修整。其中右径向轴承在轴向定位方面,该固定方式经过优化设计,右径向轴承的厚度较外套筒大端孔深大,从而外套筒与压板通过螺钉紧固后,外套筒端面与压板不会接触,确保了右径向轴承的轴向定位精度,从而避免右径向轴承轴向运动影响挤压轮定位精度。本发明能够适应复杂的工业现场环境、能满足对砂轮R弧快速修整的要求。
附图说明
图1为本发明的翻转修整器修整状态示意图;
图2为本发明的翻转修整器闲置状态示意图;
图3为本发明中的微调挤压机构爆炸图;
图4为本发明中的微调挤压机构与微调夹持器组合结构示意图。
图中 1.微调挤压机构 2.翻转块 3.圆柱拉伸弹簧 4.底座 5.工作台 6.拉紧螺栓 7.微调夹持器 8.心轴 11.外套筒 12.螺母 13.弹簧垫圈 14.圆柱压缩弹簧 15.右径向轴承 16.内套筒 17.下垫片 18.上垫片 19.压板 20.螺钉 21.挤压轮 25.左径向轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的详细描述:
实施例1
图1为本发明的翻转修整器修整状态示意图,图2为本发明的翻转修整器闲置状态示意图,图3为本发明中的微调挤压机构爆炸图,图4为本发明中的微调挤压机构与微调夹持器组合结构示意图。
在图1、图3、图4中,本发明的翻转修整器,包括微调挤压机构1、翻转块2、圆柱拉伸弹簧3、底座4、工作台5、拉紧螺栓6、微调夹持器7、心轴8。其中,微调挤压机构1包含外套筒11、螺母12、弹簧垫圈13、圆柱压缩弹簧14、左径向轴承25,右径向轴承15、内套筒16、下垫片17、上垫片18、压板19、螺钉20、挤压轮21, 内套筒16内设置有圆柱压缩弹簧14,翻转块2、底座4上分别设置有直径相同的圆孔,翻转块2上还设置有圆柱凸台;其连接关系是,所述的外套筒11内设置有上垫片18、右径向轴承15、下垫片17、内套筒16、左径向轴承25、防转垫圈13、螺母12,压板19与上垫片18、右径向轴承15、下垫片17、内套筒16依次固定连接。挤压轮21的中心轴穿过压板19、上垫片18、右径向轴承15、下垫片17、内套筒16、圆柱压缩弹簧14、左径向轴承25、防转垫圈13并与螺母12固定连接。右径向轴承15与外套筒11右侧内孔固定连接,左径向轴承25右端面与内套筒16左端面接触并在外套筒11内滑动连接,压板19通过螺钉20与外套筒11上设置的孔固定连接,所述的微调挤压机构1通过外套筒11与微调夹持器7固定连接,微调夹持器7与翻转块2固定连接,翻转块2上的圆孔与底座4上的圆孔通过心轴8旋转连接,圆柱拉伸弹簧3一端与翻转块2上的圆柱凸台拉伸连接,另一端与心轴8拉伸连接,底座4通过拉紧螺栓6与工作台5固定连接;所述的挤压轮21、压板19、上垫片18、右径向轴承15、下垫片17、内套筒16、圆柱压缩弹簧14、左径向轴承25、防转垫圈13、螺母12、外套筒11为同轴心设置。
所述的外套筒11的内孔为台阶孔,其左侧孔的孔径小于右侧孔的孔径。
所述的左径向轴承25的直径小于右径向轴承15的直径。
所述的挤压轮21的材料采用W6Mo5Cr4V2Al铝高速钢,热处理硬度HRC63~67。
所述的微调挤压机构1的装配过程如下,在外套筒11中放入下垫片17,在下垫片17放置平整后放入右径向轴承15,右径向轴承15一侧端面贴合下垫片17,另一端面露出外套筒11端面,把压板19通过4个螺钉20固定在外套筒11上,使压板19的端面压紧右径向轴承15露出外套筒11的一面。把右径向轴承15固定在外套筒11与压板19之间。在外套筒11另一侧穿入内套筒16,使内套筒16端面贴紧下垫片17,限制内套筒16向外套筒11右端移动。将圆柱压缩弹簧14穿入内套筒16,在外套筒11内孔装入左径向轴承25压缩圆柱压缩弹簧14。将上垫片18穿入挤压轮21的光杆中,将挤压轮21的光杆依次穿过右径向轴承15、下垫片17、内套筒16、圆柱压缩弹簧13、左径向轴承15。将弹簧垫圈13穿入挤压轮21螺纹侧,并将螺母12紧固到挤压轮21的螺纹侧。松开压缩状态的左径向轴承15,使其在圆柱压缩弹簧13的作用力下贴紧弹簧垫圈13。
本发明装置翻转修整器装配使用过程是:翻转修整器的底座4安装在机床头架和尾座之间的工作台5上,用拉紧螺栓6固定。翻转块2通过心轴8固定在底座4上,使翻转块2可以绕心轴8做旋转运动,因底座4形状设计限制翻转块2的旋转,翻转块2的旋转角度被限制死。通过圆柱拉伸弹簧3四十五度连接底座4与翻转块2,使翻转块在两个极限位置都会受到圆柱拉伸弹簧3的拉力,使极限位置固定牢固。底座4设计了凸台,目的为当翻转块2处于修整状态时,设备轴向防止翻转块2窜动。微调挤压机构1通过后端圆柱插入翻转块2中,并用螺钉锁紧固定,面对不同直径的砂轮,松开螺钉,向外或向内移动圆柱体到达适合的位置后,使用螺钉锁紧固定。
本发明是一种基于航标HB过盈螺纹牙底R控制的机械装置。在砂轮线速度1~2m/s时,挤压轮与双斜边砂轮相对运动并挤压,使得双斜边砂轮尖角处轮廓被挤压成型,实现挤压轮对砂轮的修整。在修整前,调节好修整器对被修砂轮的平行度,以及修整器对砂轮的中心高,使修整器的中心高略低于砂轮中心高。砂轮与修整器螺线对准,拧动机床工作台Z方向手柄,直到修整器螺纹螺线的侧面与旋转的砂轮接触为止。根据刻度盘的刻度,将手轮向相反的方向旋转,直到砂轮与修整器螺纹线的另一面接触为止,然后根据刻度盘示值将手轮向第一次旋转方向旋转,直到第一次刻度与第二次刻度中间(X方向随时根据Z方向调整进行进给),便结束对准工作。修整器挤压轮可以左右进行微调(机床Z方向),在挤压轮上加装有一套微调装置,使Z方向具有1mm的移动量,当砂轮与修整器接触时,挤压轮在Z方向可进行微小的自动调整,使挤压轮修整槽和砂轮锋面完美吻合。
图2为本发明的翻转修整器闲置状态示意图。翻转修整器闲置状态则不需要拆离工作台,从而不会影响加工效率。
实施例2
本实施例与实施例1的结构相同,不同之处是在所述的砂轮线速度50m/s时,挤压轮与砂轮相对运动并磨削,使得挤压轮挤压槽的槽型被磨削成型,实现砂轮对挤压轮的修整。通过更换不同的挤压轮,满足不同的加工要求,通过控制砂轮的线速度,达到挤压轮与砂轮相互往返的修整,大大提高了效率。

Claims (4)

1.一种翻转修整器,其特征在于,所述的翻转修整器包括微调挤压机构(1)、翻转块(2)、圆柱拉伸弹簧(3)、底座(4)、工作台(5)、拉紧螺栓(6)、微调夹持器(7)、心轴(8);其中,微调挤压机构(1)包含外套筒(11)、螺母(12)、弹簧垫圈(13)、圆柱压缩弹簧(14)、左径向轴承(25),右径向轴承(15)、内套筒(16)、下垫片(17)、上垫片(18)、压板(19)、螺钉(20)、挤压轮(21), 内套筒(16)内设置有圆柱压缩弹簧(14),翻转块(2)、底座(4)上分别设置有直径相同的圆孔,翻转块(2)上还设置有圆柱凸台;其连接关系是,所述的外套筒(11)内设置有上垫片(18)、右径向轴承(15)、下垫片(17)、内套筒(16)、左径向轴承(25)、防转垫圈(13)、螺母(12),压板(19)与上垫片(18)、右径向轴承(15)、下垫片(17)、内套筒(16)依次固定连接;挤压轮(21)的中心轴穿过压板(19)、上垫片(18)、右径向轴承(15)、下垫片(17)、内套筒(16)、圆柱压缩弹簧(14)、左径向轴承(25)、防转垫圈(13)并与螺母(12)固定连接;所述的右径向轴承(15)与外套筒(11)右侧内孔固定连接,左径向轴承(25)右端面与内套筒(16)左端面接触并在外套筒(11)内滑动连接,压板(19)通过螺钉(20)与外套筒(11)上设置的孔固定连接;所述的微调挤压机构(1)通过外套筒(11)与微调夹持器(7)固定连接,微调夹持器(7)与翻转块(2)固定连接,翻转块(2)上的圆孔与底座(4)上的圆孔通过心轴(8)旋转连接,圆柱拉伸弹簧(3)一端与翻转块(2)上的圆柱凸台拉伸连接,另一端与心轴(8)拉伸连接,底座(4)通过拉紧螺栓(6)与工作台(5)固定连接;所述的挤压轮(21)、压板(19)、上垫片(18)、右径向轴承(15)、下垫片(17)、内套筒(16)、圆柱压缩弹簧(14)、左径向轴承(25)、防转垫圈(13)、螺母(12)、外套筒(11)为同轴心设置。
2.根据权利要求1所述的翻转修整器,其特征在于,所述的外套筒(11)的内孔为台阶孔,其左侧孔的孔径小于右侧孔的孔径。
3.根据权利要求1所述的翻转修整器,其特征在于,所述的左径向轴承(25)的直径小于右径向轴承(15)的直径。
4.根据权利要求1所述的翻转修整器,其特征在于,所述的挤压轮(21)的材料采用W6Mo5Cr4V2Al铝高速钢,热处理硬度HRC63~67。
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