CN107175558A - 球面加工磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球面加工磨床，包括床身，上台面，下台面，头架，尾架，磨砂装置和台面拖动液压缸。床身上设有导轨，下台面通过导轨安装于床身上；台面拖动液压缸连接下台面、推动下台面沿该导轨运动；头架和尾架安装于上台面，上台面与下台面固定为一体；头架包括头架顶尖和头架电机；尾架包括尾架顶尖，尾架顶尖与头架顶尖构成定心夹具；磨砂装置包括筒形砂轮，砂轮主轴，砂轮架，砂轮架电机，砂轮架高度调节手柄、砂轮架拖板和砂轮架横向进给手轮。本发明结构简单，易于实现。大幅提高了球面工件的球体精度。

Description

球面加工磨床
技术领域
本发明涉及精加工机床技术领域，具体来说涉及一种球面加工磨床，用于加工高精度的球面零件。
背景技术
球面零件在球阀中是个关键零件，其球体精度直接影响到球阀的密封性要求，一般来说，高精度球阀的圆度必须控制在0.002-0.005mm。现有技术中对球面在磨床上的加工采用成型磨削：即将砂轮直接修整成球体的尺寸，切入式进行磨削。在这个过程中，其砂轮修正方法有两种：用金刚笔修整圆弧至球体R尺寸；或用金刚滚轮修整至球体R尺寸。以上两种砂轮修整无法达到球体R的精度要求，其磨削后的球体精度一般≥0.02mm，只适用于低的球阀精度要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种球面加工磨床。
本发明的具体技术方案如下：
一种球面加工磨床，包括床身，上台面，下台面，头架，尾架，磨砂装置和台面拖动液压缸。其中，所述床身上设有导轨，所述下台面通过导轨安装于床身上；所述台面拖动液压缸连接下台面、推动下台面沿该导轨在床身上运动；所述头架和尾架安装于上台面，所述上台面与下台面固定为一体；所述头架包括头架顶尖和头架电机；所述头架电机用于控制头架顶尖的旋转；所述尾架包括尾架顶尖，所述尾架顶尖与头架顶尖相对，两者共同构成定心夹具、用于夹持球面工件；所述磨砂装置包括筒形砂轮，砂轮主轴，砂轮架，砂轮架电机，砂轮架高度调节手柄、砂轮架拖板和砂轮架横向进给手轮；所述砂轮主轴一端固定筒形砂轮，另一端安装于砂轮架上，所述砂轮架电机固定于砂轮架上、用于驱动所述砂轮主轴在径向自体旋转；所述砂轮架安装于砂轮架拖板的上端面上，所述砂轮架横向进给手轮用于控制砂轮架拖板横向进给或复位；所述砂轮架拖板的上端面为斜面，所述砂轮架高度调节手柄用于控制砂轮架沿砂轮架拖板上端面运动。
通过采用这种技术方案：首先将待加工的球面工件固定在头架顶尖和尾架顶尖构成的定心夹具上，接着通过台面拖动液压缸推动下台面沿该导轨在床身上运动，实现球面工件与筒形砂轮的水平方向调整；以砂轮架高度调节手柄控制砂轮架沿砂轮架拖板上端面运动，实现球面工件与筒形砂轮的高度方向上的调整；以砂轮架横向进给手轮控制砂轮架拖板横向进给，实现球面工件与筒形砂轮的水平中心微调。以头架电机驱动定心夹具旋转，带动球面工件在轴向方向上旋转；以砂轮架电机驱动筒形砂轮在球面工件的径向方向上旋转，以筒形砂轮的筒口面对球面工件进行摩擦加工。相对于传统技术，同时驱动筒形砂轮和球面工件旋转，从而使得磨削的精度更高。
优选的是，上述球面加工磨床中：所述砂轮架高度调节手柄包括手柄、杆体和齿轮。所述杆体上端连接手柄、下端连接齿轮；所述杆体固定于砂轮架中，所述手柄伸出砂轮架上端面；所述砂轮架拖板中设有齿带，所述齿轮与齿带齿轮咬合。
通过采用这种技术方案：工作人员旋转所述手柄，带动齿轮同步旋转，因旋转齿轮与齿带啮合，在齿带的反向推动下，使旋转齿轮和手柄沿施力方向的反向运动。由此，实现筒形砂轮在水平高度上的调整，提高了头架，尾架和砂轮架三者的等高精度，进而提高球面工件加工的球体精度。
与现有技术相比，本发明的产品结构简单，易于实现。大幅提高了球面工件的球体精度。
附图说明
图1为本发明的实施例1的俯视结构示意图；
图2为图1在A-A的剖面示意图；
图3为图2中砂轮架、砂轮架高度调节手柄和砂轮架拖板的连接关系示意图。
上述附图中各部件与附图标记的对应关系如下：
1、床身；21、上台面；22、下台面；3、头架；4、尾架；5、磨砂装置；6、台面拖动液压缸；31、头架顶尖；32、头架电机；41、尾架顶尖；51、筒形砂轮；52、砂轮主轴；53、砂轮架；54、砂轮架电机；55、砂轮架高度调节手柄；56、砂轮架拖板；57、砂轮架横向进给手轮；551、手柄；552、杆体；553、齿轮；561、齿带。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。
如图1-3所示：
一种球面加工磨床，包括床身1，上台面21，下台面22，头架3，尾架4，磨砂装置5和台面拖动液压缸6。
其中，所述床身1上设有导轨，所述下台面22通过导轨安装于床身1上；所述台面拖动液压缸6连接下台面22、推动下台面22沿该导轨在床身1上运动。所述头架3和尾架4安装于上台面21，所述上台面21与下台面22固定为一体；所述头架3包括头架顶尖31和头架电机32。所述头架电机32用于调节头架顶尖31的进给和复位；所述尾架4包括尾架顶尖41，所述尾架顶尖41与头架顶尖31相对，两者共同构成定心夹具、用于夹持球面工件。
所述磨砂装置5包括筒形砂轮51，砂轮主轴52，砂轮架53，砂轮架电机54，砂轮架高度调节手柄55，砂轮架拖板56和砂轮架横向进给手轮57；所述砂轮主轴52一端固定筒形砂轮51，另一端安装于砂轮架53上，所述砂轮架电机54固定于砂轮架53上、用于驱动所述砂轮主轴52在径向自体旋转。
所述砂轮架53安装于砂轮架拖板56的上端面上，所述砂轮架横向进给手轮57用于控制砂轮架拖板56横向进给或复位；所述砂轮架拖板56的上端面为斜面。所述砂轮架高度调节手柄55包括手柄551、杆体552和齿轮553；所述杆体552上端连接手柄551、下端连接齿轮553；所述杆体552固定于砂轮架53中，所述手柄551伸出砂轮架53上端面；所述砂轮架拖板56中设有齿带561，所述齿轮553与齿带561齿轮咬合。
实践中，其工作过程如下：
工作人员首先将待加工的球面工件固定在由头架顶尖31和尾架顶尖41构成的定心夹具上。接着，控制台面拖动液压缸6推动下台面22沿床身1上的导轨在床身1上运动。实现球面工件与筒形砂轮51在水平方向上的接近。接着，旋转砂轮架高度调节手柄55上的手柄551，带动齿轮553旋转，因齿轮553与齿带561齿轮咬合，在反作用力下，带动控制砂轮架53沿砂轮架拖板56上端面运动，实现球面工件与筒形砂轮51的高度方向上的一致性调整；以砂轮架横向进给手轮57控制砂轮架拖板56横向进给，实现球面工件与筒形砂轮51的水平中心微调。以头架电机32驱动定心夹具旋转，带动球面工件在轴向方向上旋转；以砂轮架电机54驱动筒形砂轮在球面工件的径向方向上旋转，以筒形砂轮51的筒口面对球面工件进行摩擦加工。同时微调筒形砂轮51的高度，直到球面工件8的轴向两端出现双花交叉花纹。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种球面加工磨床，其特征在于：包括床身（1），上台面（21），下台面（22），头架（3），尾架（4），磨砂装置（5）和台面拖动液压缸（6）；
所述床身（1）上设有导轨，所述下台面（22）通过导轨安装于床身（1）上；所述台面拖动液压缸（6）连接下台面（22）、推动下台面（22）沿该导轨在床身（1）上运动；
所述头架（3）和尾架（4）安装于上台面（21），所述上台面（21）与下台面（22）固定为一体；
所述头架（3）包括头架顶尖（31）和头架电机（32）；所述头架电机（32）用于控制头架顶尖（31）的旋转；
所述尾架（4）包括尾架顶尖（41），所述尾架顶尖（41）与头架顶尖（31）相对，两者共同构成定心夹具、用于夹持球面工件；
所述磨砂装置（5）包括筒形砂轮（51），砂轮主轴（52），砂轮架（53），砂轮架电机（54），砂轮架高度调节手柄（55），砂轮架拖板（56）和砂轮架横向进给手轮（57）；
所述砂轮主轴（52）一端固定筒形砂轮（51），另一端安装于砂轮架（53）上，所述砂轮架电机（54）固定于砂轮架（53）上、用于驱动所述砂轮主轴（52）在径向自体旋转；
所述砂轮架（53）安装于砂轮架拖板（56）的上端面上，所述砂轮架横向进给手轮（57）用于控制砂轮架拖板（56）横向进给或复位；所述砂轮架拖板（56）的上端面为斜面，所述砂轮架高度调节手柄（55）用于控制砂轮架（53）沿砂轮架拖板（56）上端面运动。
2. 如权利要求1所述一种球面加工磨床，其特征在于：所述砂轮架高度调节手柄（55）包括手柄（551）、杆体（552）和齿轮（553）；所述杆体（552）上端连接手柄（551）、下端连接齿轮（553）；所述杆体（552）固定于砂轮架（53）中，所述手柄（551）伸出砂轮架（53）上端面；所述砂轮架拖板（56）中设有齿带（561），所述齿轮（553）与齿带（561）齿轮咬合。
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