CN107263227B - 浮托式无心磨头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮托式无心磨头，使用磨头夹紧装置将工件抱紧，在适当控制抱紧力的情况下，保证本发明在工作时，工件能在磨头夹紧装置中转动，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成中砂轮与工件相切，转动机构带动砂轮总成工作，从而实现对工件的磨削；当工件有弯曲或桡度，在旋转时就会有径向跳动，砂轮总成就会随平衡板在上表面为球面的万向块的作用下跟着工件的轴心同步运动，使砂轮总成中的砂轮与工件的中心轴线始终保持一致距离，使磨出的直径尺寸也保持一致；当工件中的一段磨好后，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成磨削工件的其余部分。本发明把珩磨改成用砂轮磨削的无心磨，解决了由于工件弯曲带来的磨削难和珩磨慢的问题。

Description

浮托式无心磨头
技术领域
本发明涉及无心磨头技术领域，尤其是涉及一种浮托式无心磨头。
背景技术
在磨削细长比较大的轴类工件时，工件实际的直线度和桡度是两个影响磨削精度的因素。工件细长比越大磨削难度越大。但有些工件，如活塞杆之类，细长比很大，一点不弯是不可能的，但有一些弯曲不会影响使用要求，重要的是直径误差、粗糙度误差，解决此类问题的首选精加工方案是垳磨和无心磨，垳磨效率低，但效率高的超过160直径的无心磨，造价又十分昂贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中使用垳磨和无心磨来解决直径误差、粗糙度误差，垳磨效率低，效率高的超过160直径的无心磨，造价又十分昂贵的问题，提供一种浮托式无心磨头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浮托式无心磨头，包括托架，所述托架上固定安装有磨头夹紧装置，所述托架上设置有磨头万向机构，所述磨头万向机构上设置有横、纵向驱动机构，所述横、纵向驱动机构上转动安装有砂轮总成，所述砂轮总成通过转动机构驱动转动，所述砂轮总成与所述磨头夹紧装置相对设置；
所述磨头万向机构包括圆柱直线导轨和卡板，所述圆柱直线导轨固定安装在所述托架上，所述圆柱直线导轨内滑动安装有滑块，所述滑块上固定安装有万向块，所述万向块的上表面为球面，所述卡板上开设有凹槽，所述万向块卡设在所述凹槽内，且万向块的球面与所述凹槽的底面接触，所述卡板上固定安装有限位板，所述限位板将万向块限制在所述凹槽内，所述卡板上固定安装有平衡板。
本发明在使用时，将托架的一端固定在机床的托板上，起定向移动磨头和支承磨头重量作用，使用磨头夹紧装置将工件抱紧，在适当控制抱紧力的情况下，保证本发明在工作时，工件能在磨头夹紧装置中转动，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成中砂轮的外圆周面与工件的外圆周面相切，驱动转动机构，转动机构带动砂轮总成工作，从而实现对工件的磨削；当工件有弯曲或桡度，在旋转时就会有径向跳动，砂轮总成就会随平衡板在上表面为球面的万向块的作用下跟着工件的轴心同步运动，滑块在圆柱直线导轨内移动，从而带动砂轮小距离的靠近或远离工件，保证砂轮的外圆周面与工件的外圆柱面始终接触，使砂轮总成中的砂轮与工件的中心轴线始终保持一致，使磨出的直径尺寸也保持一致；当工件中的一段磨好后，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成磨削工件的其余部分，如此反复，从而达到对工件整体的磨削。
由于工件为圆柱形，使用自动定心的夹具来安装工件较省时省力，所述磨头夹紧装置包括磨架，所述磨架固定安装在所述托架上，所述磨架上设置有至少三组夹紧机构，至少三组所述夹紧机构圆周均布在所述磨架上，所述夹紧机构包括导向轨和第一螺栓，所述导向轨上滑动安装有滑板，所述滑板的长度方向上开设有腰圆形通孔，所述第一螺栓穿过所述腰圆形通孔后与所述导向轨螺纹连接，所述滑板的一端固定安装有夹板，装夹工件时，将夹板均与工件相切设置，根据工件的直径大小调整滑板在导向轨上的位置，最后用螺钉将滑板固定在导向轨上。
传统的磨头夹紧装置中圆周均布的若干夹紧机构之间的位置关系是固定的，在工件有弯曲或桡度时，在若干夹紧机构中旋转的工件会卡在若干夹紧机构中，影响工件在若干夹紧机构中的旋转，从而影响磨头的磨削效率，为解决这一问题，所述磨架为分体式磨架，包括上磨架和下磨架，所述下磨架固定安装在所述托架上，所述上磨架转动安装在所述下磨架上，所述上磨架上设置至少一组夹紧机构，所述上磨架上设置有上涨紧板，所述下磨架上设置有下涨紧板，所述上涨紧板与所述下涨紧板通过第二螺栓连接，所述上涨紧板与第二螺栓的螺帽之间设置有弹簧，把若干夹紧机构分设在上磨架和下磨架上，上磨架与下磨架之间设置螺栓和弹簧组成的涨紧装置，在工件没有弯曲或桡度时，弹簧压紧上磨架与下磨架，使上磨架中夹紧机构上的夹板始终与工件相切；当工件具有弯曲或桡度时，弯曲部分推动上磨架中夹紧机构上的夹板向上运动，弹簧的给上磨架以反作用力，能够使夹板始终与工件相切的同时还能保证工件的正常旋转。
为了实现驱动砂轮总成在横向和纵向方向上的单独移动，所述横、纵驱动机构包括横向驱动机构和纵向驱动机构，所述横向驱动机构固定安装在所述平衡板上，所述横向驱动机构上固定安装有中拖板，所述中拖板上固定安装纵向驱动机构，所述纵向驱动机构上固定安装有上拖板，所述横向驱动机构与所述纵向驱动机构均为丝杆驱动装置，所述横向驱动机构与所述纵向驱动机构中均设置有直线导轨导向机构，横向驱动机构和纵向驱动机构既可手动控制，也可由计算机自动控住，使用计算机控制时，按要求设置好参数即可。
传统的磨床使用砂带对工件进行磨削加工，砂带磨削的磨削效率较低，为了解决这个问题，本发明中所述的砂轮总成包括轴承底座，所述轴承底座固定安装在所述上拖板上，所述轴承底座上转动安装有砂轮轴，所述砂轮轴上固定安装有砂轮，所述砂轮通过转动机构驱动转动。
为了简化本发明的整体安装结构，所述转动机构包括电机，所述电机固定安装在所述上拖板上，所述电机的输出轴上固定安装有电机皮带轮，所述砂轮轴上固定安装有砂轮轴皮带轮，所述电机皮带轮与所述砂轮轴皮带轮通过皮带连接，电机转动，带动电机皮带轮转动，电机皮带轮通过皮带带动砂轮轴皮带轮转动，从而通过砂轮轴带动砂轮转动，使砂轮可以对工件进行磨削工作。
由于工件需在若干夹紧机构夹紧工件的同时在若干夹紧机构中旋转，这就要求与工件接触的压板具有较好的耐磨性能，因此，所述夹板的材料为耐磨材料。
本发明的有益效果是:本发明的浮托式无心磨头，在使用时，将托架的一端固定在机床的托板上，起定向移动磨头和支承磨头重量作用，使用磨头夹紧装置将工件抱紧，在适当控制抱紧力的情况下，保证本发明在工作时，工件能在磨头夹紧装置中转动，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成中砂轮的外圆周面与工件的外圆周面相切，转动机构带动砂轮总成工作，从而实现对工件的磨削；当工件有弯曲或桡度，在旋转时就会有径向跳动，砂轮总成就会随平衡板在上表面为球面的万向块的作用下跟着工件的轴心同步运动，使砂轮总成中的砂轮与工件的中心轴线始终保持一致距离，使磨出的直径尺寸也保持一致；当工件中的一段磨好后，调整横、纵向驱动机构，使砂轮总成磨削工件的其余部分，如此反复，从而达到对工件整体的磨削。本发明把珩磨改成用砂轮磨削的无心磨，解决了由于工件弯曲带来的磨削难和珩磨慢的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明图1中A处的放大图；
图3是本发明图2中B处的放大图；
图4是本发明的俯视图。
图中：1.托架，2.圆柱直线导轨，3.卡板，4.滑块，5.万向块，6.限位板，7.平衡板，8.导向轨，9.第一螺栓，10.滑板，11.腰圆形通孔，12.夹板，13.上磨架，14.下磨架，15.上涨紧板，16.下涨紧板，17.第二螺栓，18.弹簧，19.横向驱动机构，20.纵向驱动机构，21.中拖板，22.上拖板，23.导轨导向机构，24.轴承底座，25.砂轮，26.电机，27.电机皮带轮，28.砂轮轴皮带轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图4所示的一种浮托式无心磨头，包括托架1，所述托架1上固定安装有磨头夹紧装置，所述托架1上设置有磨头万向机构，所述磨头万向机构上设置有横、纵向驱动机构20，所述横、纵向驱动机构20上转动安装有砂轮总成，所述砂轮总成通过转动机构驱动转动，所述砂轮总成与所述磨头夹紧装置相对设置；
所述磨头万向机构包括圆柱直线导轨2和卡板3，如图3所示，所述圆柱直线导轨2固定安装在所述托架1上，所述圆柱直线导轨2内滑动安装有滑块4，所述滑块4上固定安装有万向块5，所述万向块5的上表面为球面，所述卡板3上开设有凹槽，所述万向块5卡设在所述凹槽内，且万向块5的球面与所述凹槽的底面接触，所述卡板3上固定安装有限位板6，所述限位板6将万向块5限制在所述凹槽内，所述卡板3上固定安装有平衡板7。
所述磨头夹紧装置包括磨架，所述磨架为分体式磨架，包括上磨架13和下磨架14，如图2所示，所述下磨架14固定安装在所述托架1上，所述上磨架13转动安装在所述下磨架14上，所述磨架上设置有三组夹紧机构，三组所述夹紧机构圆周均布在所述磨架上，所述上磨架13上设置至少一组夹紧机构，所述上磨架13上设置有上涨紧板15，所述下磨架14上设置有下涨紧板16，所述上涨紧板15与所述下涨紧板16通过第二螺栓17连接，所述上涨紧板15与第二螺栓17的螺帽之间设置有弹簧18，所述夹紧机构包括导向轨8和第一螺栓9，所述导向轨8上滑动安装有滑板10，所述滑板10的长度方向上开设有腰圆形通孔11，所述第一螺栓9穿过所述腰圆形通孔11后与所述导向轨8螺纹连接，所述滑板10的一端固定安装有夹板12，所述夹板12的材料为耐磨材料。
所述横、纵驱动机构包括横向驱动机构19和纵向驱动机构20，如图1所示，所述横向驱动机构19固定安装在所述平衡板7上，所述横向驱动机构19上固定安装有中拖板21，所述中拖板21上固定安装纵向驱动机构20，所述纵向驱动机构20上固定安装有上拖板22，所述横向驱动机构19与所述纵向驱动机构20均为丝杆驱动装置，所述横向驱动机构19与所述纵向驱动机构20中均设置有直线导轨导向机构23，横向驱动机构19和纵向驱动机构20既可手动控制，也可由计算机自动控住，使用计算机控制时，按要求设置好参数即可。
所述的砂轮总成包括轴承底座24，所述轴承底座24固定安装在所述上拖板22上，所述轴承底座24上转动安装有砂轮轴，所述砂轮轴上固定安装有砂轮25，所述砂轮25通过转动机构驱动转动。
所述转动机构包括电机26，所述电机26固定安装在所述上拖板22上，所述电机26的输出轴上固定安装有电机皮带轮27，所述砂轮轴上固定安装有砂轮轴皮带轮28，所述电机皮带轮27与所述砂轮轴皮带轮28通过皮带连接。
本发明在使用时，将托架1的一端固定在机床的托板上，起定向移动磨头和支承磨头重量作用，使用磨头夹紧装置将工件抱紧，装夹工件时，将夹板12均与工件相切设置，根据工件的直径大小调整滑板10在导向轨8上的位置，最后用螺钉将滑板10固定在导向轨8上，在适当控制抱紧力的情况下，保证本发明在工作时，工件能在磨头夹紧装置中转动，分别调整横向驱动机构19和纵向驱动机构20，使砂轮总成中砂轮25的外圆周面与工件的外圆周面相切，电机26转动，带动电机皮带轮27转动，电机皮带轮27通过皮带带动砂轮轴皮带轮28转动，从而通过砂轮轴带动砂轮25转动，从而实现对工件的磨削；当工件有弯曲或桡度，弯曲部分推动上磨架中夹紧机构上的夹板12向上运动，弹簧18的给上磨架13以反作用力，能够使夹板12始终与工件相切的同时还能保证工件的正常旋转，工件在旋转时就会有径向跳动，砂轮总成就会随平衡板7在上表面为球面的万向块5的作用下跟着工件的轴心同步运动，滑块4在圆柱直线导轨2内移动，从而带动砂轮25小距离的靠近或远离工件，保证砂轮25的外圆周面与工件的外圆柱面始终接触，使砂轮总成中的砂轮25与工件的中心轴线始终保持一致距离，使磨出的直径尺寸也保持一致；当工件中的一段磨好后，调整纵向驱动机构20，使砂轮总成磨削工件的其余部分，如此反复，从而达到对工件整体的磨削。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种浮托式无心磨头，其特征在于：包括托架(1)，所述托架(1)上固定安装有磨头夹紧装置，所述托架(1)上设置有磨头万向机构，所述磨头万向机构上设置有横、纵向驱动机构(20)，所述横、纵向驱动机构(20)上转动安装有砂轮总成，所述砂轮总成通过转动机构驱动转动，所述砂轮总成与所述磨头夹紧装置相对设置；
所述磨头万向机构包括圆柱直线导轨(2)和卡板(3)，所述圆柱直线导轨(2)固定安装在所述托架(1)上，所述圆柱直线导轨(2)内滑动安装有滑块(4)，所述滑块(4)上固定安装有万向块(5)，所述万向块(5)的上表面为球面，所述卡板(3)上开设有凹槽，所述万向块(5)卡设在所述凹槽内，且万向块(5)的球面与所述凹槽的底面接触，所述卡板(3)上固定安装有限位板(6)，所述限位板(6)将万向块(5)限制在所述凹槽内，所述卡板(3)上固定安装有平衡板(7)。
2.如权利要求1所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述磨头夹紧装置包括磨架，所述磨架固定安装在所述托架(1)上，所述磨架上设置有至少三组夹紧机构，至少三组所述夹紧机构圆周均布在所述磨架上，所述夹紧机构包括导向轨(8)和第一螺栓(9)，所述导向轨(8)上滑动安装有滑板(10)，所述滑板(10)的长度方向上开设有腰圆形通孔(11)，所述第一螺栓(9)穿过所述腰圆形通孔(11)后与所述导向轨(8)螺纹连接，所述滑板(10)的一端固定安装有夹板(12)。
3.如权利要求2所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述磨架为分体式磨架，包括上磨架(13)和下磨架(14)，所述下磨架(14)固定安装在所述托架(1)上，所述上磨架(13)转动安装在所述下磨架(14)上，所述上磨架(13)上设置至少一组夹紧机构，所述上磨架(13)上设置有上涨紧板(15)，所述下磨架(14)上设置有下涨紧板(16)，所述上涨紧板(15)与所述下涨紧板(16)通过第二螺栓(17)连接，所述上涨紧板(15)与第二螺栓(17)的螺帽之间设置有弹簧(18)。
4.如权利要求1所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述横、纵驱动机构包括横向驱动机构(19)和纵向驱动机构(20)，所述横向驱动机构(19)固定安装在所述平衡板(7)上，所述横向驱动机构(19)上固定安装有中拖板(21)，所述中拖板(21)上固定安装纵向驱动机构(20)，所述纵向驱动机构(20)上固定安装有上拖板(22)，所述横向驱动机构(19)与所述纵向驱动机构(20)均为丝杆驱动装置，所述横向驱动机构(19)与所述纵向驱动机构(20)中均设置有直线导轨导向机构(23)。
5.如权利要求4所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述砂轮总成包括轴承底座(24)，所述轴承底座(24)固定安装在所述上拖板(22)上，所述轴承底座(24)上转动安装有砂轮轴，所述砂轮轴上固定安装有砂轮(25)，所述砂轮(25)通过转动机构驱动转动。
6.如权利要求5所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述转动机构包括电机(26)，所述电机(26)固定安装在所述上拖板(22)上，所述电机(26)的输出轴上固定安装有电机皮带轮(27)，所述砂轮轴上固定安装有砂轮轴皮带轮(28)，所述电机皮带轮(27)与所述砂轮轴皮带轮(28)通过皮带连接。
7.如权利要求2所述的浮托式无心磨头，其特征在于：所述夹板(12)的材料为耐磨材料。
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