CN107081655A - 一种球面磨削加工装置 - Google Patents

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丁志乐
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Abstract

一种球面磨削加工装置，用于加工工件的球面，其特征在于：包括用于夹持工件并使工件绕穿过球面中心的第一轴线旋转的夹持装置、用于对球面进行磨削加工的磨削装置、可绕穿过球面中心的第二轴线旋转的工作台，夹持装置设置在工作台上，第一轴线与第二轴线垂直，磨削装置具有可旋转的磨轮，磨轮可相对球面移动进给，并具有与球面相适配的圆弧形外周面。

Description

一种球面磨削加工装置
技术领域
本发明属于球轴加工技术领域，具体涉及一种球面磨削加工装置。
背景技术
工件的球面加工，需要较高的尺寸精度，几何精度和表面粗糙度，现有设备的加工存在以下问题：(1)、加工时只能对球面的某段圆弧面进行加工，对其他段圆弧面的加工需要重新对其他段的圆弧面定位加工，加工步骤繁琐；(2)、精度无法保证；(3)、生产效率低；(4)表面粗糙度达不到要求，现有设备存在的问题导致工件的球面的加工步骤繁琐、生产成本高且容易造成产品指标不合格，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、操作方便和可实现连续加工，无需分段加工且能保持加工精度的球面磨削加工装置。
本发明采用如下的技术方案：
一种球面磨削加工装置，用于加工工件的球面，包括用于夹持工件并使工件绕穿过球面中心的第一轴线旋转的夹持装置、用于对球面进行磨削加工的磨削装置、可绕穿过球面中心的第二轴线旋转的工作台，夹持装置设置在工作台上，第一轴线与第二轴线垂直，磨削装置具有可旋转的磨轮，磨轮可相对球面移动进给，并具有与球面相适配的圆弧形外周面。
进一步的，磨轮的轴线与第二轴线垂直布置。
进一步的，所述夹持装置包括设置在工作台上的底座、设置在底座上具有被动顶尖轴的第一架体、设置在底座上具有主动顶尖轴的第二架体、设置在第二架体上驱动主动顶尖轴转动的电机、被动顶尖轴与主动顶尖轴同轴布置，工件夹紧在被动顶尖轴与主动顶尖轴之间，第一架体和第二架体中的至少一个可相对另一个移动调整。
进一步的，所述底座可相对工作台沿第一轴线方向移动调整，使第二轴线穿过球面中心。
进一步的，所述第二架体包括设置在底座上的支架、可转动地设置在支架上的轴套，所述主动顶尖轴仅可沿其轴线移动地套设在轴套上，支架与所述主动顶尖轴之间设置有驱使主动顶尖轴朝向被动顶尖轴移动的弹簧机构。
进一步的，所述弹簧机构包括形成在支架中沿第一轴线延伸的弹簧容纳腔、支架上设置有封闭弹簧容纳腔的封闭件和设置在弹簧容纳腔中的弹簧，封闭件上形成有供轴套穿过的第一让位孔，轴套的外周面形成有与弹簧容纳腔相适配的限位环，弹簧设置在弹簧容纳腔中并压紧限位环使主动顶尖轴保持夹紧工件的状态。
进一步的，还包括机架，所述工作台可绕第二轴线旋转地设置在机架上，所述磨削装置包括可沿垂直第一轴线的方向移动地设置在机架上的滑座、可转动设置在滑座上的所述磨轮和驱动所述磨轮转动的第一电机，滑座与机架之间设置有用于驱动滑座移动的第一移动机构。
进一步的，所述磨削装置还包括设置在第一电机与磨轮之间的第一传动机构，所述第一传动机构包括与第一电机输出轴连接的第一主动轮、一端与砂轮连接设置在滑座中的传动轴、与传动轴另一端连接的第一从动轮和张紧在第一主动轮和第一从动轮之间的第一皮带。
进一步的，所述第一移动机构包括设置在机架上的固定导轨、可相对固定导轨沿第一轴线方向滑动的滑动导轨和设置在滑动导轨和固定导轨之间带动滑动导轨滑动的第一丝杆螺母副，所述滑座固定设置在滑动导轨上，通过滑动导轨带动滑座滑动，进而带动磨轮相对球面移动进给。
进一步的，所述磨削装置还包括有设置在滑座上的磨轮罩，所述磨轮设置在磨轮罩内部。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：磨轮具有与球面相适配的圆弧形外周面，且第一轴线与第二轴线垂直，保证工件的球面加工精度，且磨轮可相对球面移动进给，通过移动磨轮就可对其他段圆弧面加工，无需重新定装，加工步骤简单；底座可相对工作台沿第一轴线方向移动调整，使第二轴线穿过球面中心，保证工件的球面加工精度；第一架体和第二架体中的至少一个可相对另一个移动调整，以适应不同长度的工件的球面加工；磨轮设置在磨轮罩内部，防止因灰尘影响磨轮转动。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2中A-A的剖视图；
图4为图1中夹持装置的具体结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图4所示的一种球面磨削加工装置，用于加工工件5的球面，包括夹持装置1、磨削装置2、工作台3和机架4；
工作台3设置在机架4上，可绕穿过球面中心的第二轴线旋转；
夹持装置1设置在工作台3上，用于夹持工件5并使工件5绕穿过球面中心的第一轴线旋转，且第一轴线与第二轴线垂直，夹持装置1包括底座11、第一架体12、第二架体13、第二电机14和第二传动机构，底座11可相对工作台3沿第一轴线方向移动调整，使第二轴线穿过球面中心，方便磨削装置2对工件 5的球面加工，具体的，底座11通过第二移动机构沿第一轴线方向移动调整，第二移动机构包括固定设置在工作台3上的下导轨161、可相对下导轨161沿第一轴线方向滑动的上导轨162和设置在上导轨162和下导轨161之间带动上导轨162滑动的第二丝杆螺母副163；第一架体12设置在底座11上，具有用于顶抵工件5的被动顶尖轴121；
第二架体13设置在底座11上，具有与被动顶尖轴121同轴布置的主动顶尖轴131，使用时工件5夹紧在被动顶尖轴121与主动顶尖轴131之间，包括设置在底座11上的支架132、可转动地设置在支架132上的轴套133，主动顶尖轴131仅可沿其轴线移动地套设在轴套133上，支架132与主动顶尖轴131之间设置有驱使主动顶尖轴131朝向被动顶尖轴121移动的弹簧机构17，具体的，底座11上形成有带动支架132相对于第一架体12移动的导轨，以适应不同长度的工件5的夹紧；主动顶尖轴131与轴套133之间设置有使主动顶尖轴131 仅可沿其轴线移动的限位键，进一步的，弹簧机构17包括形成在支架132中沿第一轴线延伸的弹簧容纳腔171、支架132上设置有封闭弹簧容纳腔171的封闭件172和设置在弹簧容纳腔171中的弹簧173，封闭件172上形成有供轴套133 穿过的第一让位孔174，轴套133的外周面形成有与弹簧容纳腔171相适配的限位环175，弹簧173设置在弹簧容纳腔171中并压紧限位环175使主动顶尖轴 131保持夹紧工件5的状态；
第二电机14设置在支架132上，用于驱动轴套133转动，进而带动主动顶尖轴131转动，使工件5旋转；第二传动机构设置在第二电机14与轴套133之间，包括与第二电机14输出轴连接的第二主动轮151、套设在轴套133前端的第二从动轮152和张紧在第二主动轮151和第二从动轮152之间的第二皮带153；
磨削装置2设置在机架4上，包括设置在机架4上滑座21、可转动设置在滑座21上的磨轮22和驱动所述磨轮22转动的第一电机23、
滑座21可沿垂直第一轴线的方向移动地设置在机架4上；
磨轮22可转动地设置在滑座21上，其轴线与第二轴线垂直，可相对球面移动进给，具体的，磨轮22具有与球面相适配的圆弧形外周面，进一步的，滑座21上设置有磨轮罩25，磨轮22设置在磨轮罩25的内部；
第一电机23设置在滑座21上，用于驱动磨轮22转动，实现对工件5球面的加工；
第一传动机构24设置设置在第一电机23与磨轮22之间，包括与第一电机 23输出轴连接的第一主动轮241、一端与磨轮22连接设置在滑座21中的传动轴242、与传动轴242另一端连接的第一从动轮243和张紧在第一主动轮241和第一从动轮243之间的第一皮带244；
第一移动机构在滑座21与机架4之间有用于驱动滑座21移动，包括设置在机架4上的固定导轨251、可相对固定导轨251沿第一轴线方向滑动的滑动导轨252和设置在滑动导轨252和固定导轨251之间带动滑动导轨252运动的第一丝杆螺母副253，滑座21固定设置在滑动导轨252上，通过滑动导轨252带动滑座21运动，进而带动磨轮22相对球面移动进给,实现对工件5的球面加工；
工作时，通过主动顶尖轴131和被动顶尖轴121夹紧工件5，由第一电机23驱动磨轮22转动，对工件5的球面的某一段圆弧面进行加工，然后由第一移动机构带动磨轮22相对于球面其他段圆弧面移动进给，完成对其他段圆弧面的加工，无需重新定位，即可实现对球面的连续加工，步骤简单，且加工精度高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种球面磨削加工装置，用于加工工件的球面，其特征在于：包括用于夹持工件并使工件绕穿过球面中心的第一轴线旋转的夹持装置、用于对球面进行磨削加工的磨削装置、可绕穿过球面中心的第二轴线旋转的工作台，夹持装置设置在工作台上，第一轴线与第二轴线垂直，磨削装置具有可旋转的磨轮，磨轮可相对球面移动进给，并具有与球面相适配的圆弧形外周面。
2.根据权利要求1所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：磨轮的轴线与第二轴线垂直布置。
3.根据权利要求1所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述夹持装置包括设置在工作台上的底座、设置在底座上具有被动顶尖轴的第一架体、设置在底座上具有主动顶尖轴的第二架体、设置在第二架体上驱动主动顶尖轴转动的电机、被动顶尖轴与主动顶尖轴同轴布置，工件夹紧在被动顶尖轴与主动顶尖轴之间，第一架体和第二架体中的至少一个可相对另一个移动调整。
4.根据权利要求3所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述底座可相对工作台沿第一轴线方向移动调整，使第二轴线穿过球面中心。
5.根据权利要求3所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述第二架体包括设置在底座上的支架、可转动地设置在支架上的轴套，所述主动顶尖轴仅可沿其轴线移动地套设在轴套上，支架与所述主动顶尖轴之间设置有驱使主动顶尖轴朝向被动顶尖轴移动的弹簧机构。
6.根据权利要求5所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述弹簧机构包括形成在支架中沿第一轴线延伸的弹簧容纳腔、支架上设置有封闭弹簧容纳腔的封闭件和设置在弹簧容纳腔中的弹簧，封闭件上形成有供轴套穿过的第一让位孔，轴套的外周面形成有与弹簧容纳腔相适配的限位环，弹簧设置在弹簧容纳腔中并压紧限位环使主动顶尖轴保持夹紧工件的状态。
7.根据权利要求1所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：还包括机架，所述工作台可绕第二轴线旋转地设置在机架上，所述磨削装置包括可沿垂直第一轴线的方向移动地设置在机架上的滑座、可转动设置在滑座上的所述磨轮和驱动所述磨轮转动的第一电机，滑座与机架之间设置有用于驱动滑座移动的第一移动机构。
8.根据权利要求7所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述磨削装置还包括设置在第一电机与磨轮之间的第一传动机构，所述第一传动机构包括与第一电机输出轴连接的第一主动轮、一端与砂轮连接设置在滑座中的传动轴、与传动轴另一端连接的第一从动轮和张紧在第一主动轮和第一从动轮之间的第一皮带。
9.根据权利要求7所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述第一移动机构包括设置在机架上的固定导轨、可相对固定导轨沿第一轴线方向滑动的滑动导轨和设置在滑动导轨和固定导轨之间带动滑动导轨滑动的第一丝杆螺母副，所述滑座固定设置在滑动导轨上，通过滑动导轨带动滑座滑动，进而带动磨轮相对球面移动进给。
10.根据权利要求7所述的一种球面磨削加工装置，其特征在于：所述磨削装置还包括有设置在滑座上的磨轮罩，所述磨轮设置在磨轮罩内部。
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