CN108115477A - 回转轴双头中心孔立式研磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种回转轴双头中心孔立式研磨机，旨在提供一种结构简单，操作方便，工作高效，可根据不同轴的大小、长短来调节的立式研磨装置。本发明通过下述技术方案予以实现：带轮(3)连接轴上制有主动顶尖(9)，主动顶尖通过所述π形基座(1)平台装配的滚动轴承及其衬套端盖(8)垂直向上，顶在轴类工件一端中心孔上，轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨(15)上的夹紧器(10)，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架(14)的尾座回转顶尖(12)上。本发明解决了传统手工研磨方式对轴两端中心孔氧化层研磨不彻底、不均匀，中心孔的研磨质量难保证，易产生加工过程中跳动大，误差大，易导致轴类零件超差或者报废问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要用于机床主轴、齿轮轴、高压油泵轴、模具导杆、精密仪器、仪表等行业的轴类零件加工制造的中心孔研磨设备。具体的说是主要用于回转轴类工件的中心孔研磨在轴类零件，尤其是淬火后，对轴上两端顶紧孔的研磨装置。
背景技术
正中心孔是加工轴类零件的重要基准，一般经过粗加工或热处理，往往不可避免地要进行研磨。中心孔要求精度和表面光洁度较高，加工之前要研磨中心孔。修研主轴两端中心孔是关系到修复主轴精度的重要工序。中心孔的质量主要指角度、表面光洁度和圆度误差。这三个项目对磨削工件的外圆质量影响很大，特别是中心孔的圆度误差，将直接影响工件外圆的圆度。中心孔通常可用专用的立式中心孔研磨机，来加工形位公差要求高的轴类零件。研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动，对加工表面进行的精整加工。传统研磨中心孔的方式有两种，一种是在中心孔磨床上磨中心孔，由于工件夹持、定位不够准确，所得到的中心孔综合质量并不高，而且中心孔磨床结构繁琐复杂，制造成本高。另一种是在车床手工研磨轴零件中心孔。其主轴中心孔的研磨的主要步骤为：(1)制造橡胶砂棒顶尖，作为修研中心孔的工具。车制橡胶砂棒顶尖。(2)利用橡胶砂棒顶尖，修正中心孔。主轴装夹。一端顶在砂棒顶尖，另一端顶在尾座回转顶尖上。修研时，研磨剂用白钢玉研磨粉加煤油均匀涂在研具上，以20m/min的线速度作径向正反旋转运动。一手捏主轴，一手将尾座手轮轻轻调整，手捏主轴要有松有紧。并在主轴轴颈上记下跳动最高点的标记，根据所测的数值在下次研磨时，再配合锥体着色检查调整研磨重点部位。在研磨过程中需将机油加在砂棒顶尖上，当一端中心孔研磨结束后，再研磨另一端。最后是反复测量，反复修研。中心孔修研很难一次达到要求，需经修研、测量、再修研的多次反复。如经粗研之后同轴度偏差过大就很难纠正过来，就会造成主轴的报废。主轴中心孔研磨的测量方法是将主轴放在两固定顶尖间进行精度检验，千分表测头与轴承档未磨损部位相接触，旋转主轴，看其各位置的读数变化，当最大差值大于0.002mm，将最高点记下，放在车床上，最高点朝上，依靠主轴自重，进行定向修研。用标准锥体着色检查，确定重点粗研部位，把超差部分研去，然后，再按照一开始的修研方法，直至达到精度要求。每次研磨的步骤是：清理内孔→着色检查→清理内孔→检测→研磨。以上步骤反复进行，直至近主轴轴颈处径向跳动＜0.0lmm，距主轴轴颈300mm处径向跳动＜0.15mm，改用整圆锥体研具进行半精研磨，反复研至主轴轴颈径向跳动在0.003mm以下，距主轴轴颈300mm处径向跳动0.05mm以下，最后用刀柄锥体，用W14微粉加10号机油的研磨剂进行精研磨，研至达到精度要求。就目前而言，多数机械行业对淬火后的轴类零件中心孔的研磨都采用手工进行研磨，手工研磨一般是根据零件的大小、长短。长轴在车床上上联轴器，中心架找正，用铸铁研磨棒。用金刚砂进行粗研，研磨好时，再换用20W或14W的氧化铬研磨机进行精研，此研磨方式很费工夫，费时费力，工作效率低。中心孔常常作为加工和检测过程中的基准，故中心孔质量的好坏直接关系到加工轴类零件的各部位尺寸精度和形状位置精度，而传统手工研磨方式对轴两端中心孔氧化层研磨不彻底、不均匀，很难保证中心孔的研磨质量，易产生加工过程中跳动大，误差大等情况，从而导致零件超差或者报废，延误生产。尤其针对大批量轴类零件中心孔研磨，由于传统研磨方式具有研磨效率低，研磨质量不可靠的问题，故已很难满足现在生产的需求
现有技术中的中心孔研磨机又称顶尖孔研磨机，是为生产高精度轴类零件而设计的专用机床。中心孔研磨机通常采用变频无级调速主轴变速，根据零件加工长度，随机调整尾座升降机构，手持式操作。砂轮磨损后，用随机装备的砂轮修整器直接修复。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单，制造成本低，装夹快速可靠，操作方便，工作高效，研磨精准，可根据不同轴的大小、长短来调节的回转轴双头中心孔立式研磨机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种回转轴双头中心孔立式研磨机，具有一个π形基座1和在空间上垂直所述π形基座1的立柱板，以及固定在所述立柱板非工作面上的电机变速箱16，装配在所述电机变速箱16主轴上的皮带轮17通过传动皮带18穿过所述立柱板下部镂空孔，连接位于π形基座1矩形框下方的带轮3，其特征在于：带轮3连接轴上制有主动顶尖9，主动顶尖9通过所述π形基座1平台装配的滚动轴承及其衬套端盖8垂直向上，顶在轴类工件一端中心孔上，轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨15上的夹紧器10，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架14的尾座回转顶尖12上，研磨时，皮带轮17作正反旋转运动，利用橡胶砂棒顶尖，修正中心孔，当一端中心孔研磨结束后，再研磨另一端。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
结构简单，制造成本低。本发明采用一个π形基座1和在空间上垂直所述π形基座1的立柱板，以及固定在所述立柱板非工作面上的电机变速箱16，将装配在所述电机变速箱16主轴上的皮带轮17通过传动皮带18穿过所述立柱板下部镂空孔，连接位于π形基座1矩形框下方的带轮3组成回转轴双头中心孔立式研磨机，相比于现有技术中带有升降机构，结构繁琐复杂的中心孔研磨机，结构简单，制造成本低。
操作方便，装夹快速可靠。本发明通过带轮3连接轴上制有主动顶尖9，主动顶尖9通过所述π形基座1平台装配的滚动轴承及其衬套端盖8垂直向上，顶在轴类工件一端中心孔上，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架14的尾座回转顶尖12上，工件夹持定位准确，运行平稳，噪音小，操作简单方便，中心孔研磨质量高。轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨15上的夹紧器10，夹紧器对直径较粗，长度较长的零件可以提供机械夹持部分，装夹更稳定，装卸更方便快捷，解决了现有技术工件夹持、定位不够准确，所得到的中心孔综合质量并不高的缺陷。这种采用机械旋转式研磨方式，取代传统手工研磨方式，操作简单，装夹快速，降低工人劳动强度，提高工作效率。
工作高效，研磨精准。本发明采用竖直式装夹轴类工件，将轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨15上的夹紧器10，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架14的尾座回转顶尖12上，立柱板上导轨采用高精度导轨磨削加工，保证研磨轴上下移动的同心性；利用同轴对顶对轴上的中心孔进行高效研磨，对中精度高，跳动误差更小，提高了轴类零件磨削质量及效率。一方面提高了轴类零件两端中心孔的同轴度，克服了轴类工件自重产生饶度变形对同轴度影响，更能保证磨削加工的零件精度，降低零件研磨报废率；另一方面巧妙地依靠轴类零件自重，将轴类零件自重转化为向下的压力，使研磨棒与中心孔贴合更紧密，增强研磨摩擦力，使研磨更充分、更彻底；比传统手工研磨方式去除中心孔表面氧化层能力更强，研磨更彻底，研磨精度更高。轴类零件中心孔经该机床研磨后，以中心孔定位磨削外圆，外圆精度会大幅提高。解决了传统手工研磨方式对轴两端中心孔氧化层研磨不彻底、不均匀，中心孔的研磨质量难保证，易产生加工过程中跳动大，误差大，易导致轴类零件超差或者报废问题。
本发明夹紧器装置采用调节式预定位结构，实现工件预定位，装夹时间短，双向顶尖对中，无需找正。可根据不同轴类零件长短、轴径大小的不同，研磨力大小，通过调节皮带轮的速度匹配比，以匹配不同磨削力；可上下移动调整研磨支座位置，实现工件夹紧，节省找正时间。
本发明适用于多规格、大批量轴类零件中心孔研磨。
附图说明
图1是本发明回转轴双头中心孔立式研磨机的三维视图。
图2是图1的主视图。
图3是图2的左视图。
图中：1π形基座，2螺栓，3带轮，4挡圈，5滚动轴承，6衬套，7螺母，8衬套端盖，9主动顶尖，10夹紧器，11滑块，12尾座回转顶尖，13锁紧螺母，14尾座支架，15立柱板滑轨，16电机变速箱，17皮带轮，18传动皮带。
具体实施方式
参阅图1-图3。在以下描述的实施例中，一种回转轴双头中心孔立式研磨机，具有一个π形基座1和在空间上垂直所述π形基座1的立柱板，通过螺栓2将π形基座1固定在工作地面，以及固定在所述立柱板非工作面上的电机变速箱16，装配在所述电机变速箱16主轴上的皮带轮17通过传动皮带18穿过所述立柱板下部镂空孔，连接位于π形基座1矩形框下方的带轮3。皮带轮3连接轴上制有主动顶尖9，主动顶尖9通过所述π形基座1平台装配的滚动轴承及其衬套端盖8垂直向上，衬套6装配在π形基座传动孔内，滚动轴承5外圆贴合于衬套6内孔，衬套6下端面限制滚动轴承5向下轴向移动，通过挡圈4调整主动顶尖9轴线方向间隙，螺母7将滚动轴承5与主动顶尖9进行连接紧固，磨削中心孔时随主动顶尖9一起做旋转运动。主动顶尖9顶在轴类工件一端中心孔上，轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨15上的夹紧器10，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架14的尾座回转顶尖12上，研磨时，皮带轮17作正反旋转运动，利用橡胶砂棒顶尖，修正中心孔，当一端中心孔研磨结束后，再研磨另一端。
研磨中，可以将轴类工件下端需研磨中心孔贴合于主动顶尖9上，根据轴类工件轴径大小，采用夹紧器10进行初定位，再根据工件长短通过调节尾座支架14，上下移动尾座，回转顶尖12贴合于工件上端中心孔，轴类工件夹持固定后，通过锁紧螺母13进行锁紧固定，根据研磨工件轴径大小及受力大小，调节皮带轮间配速比，选择相匹配转速，实施对工件下端中心孔的研磨；下端中心孔研磨合格后，取下工件，将工件调头，再对另一中心孔进行研磨。本装置砂轮也可以更换为硬质合金顶尖式结构，达到一机两用的效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些变更和改变应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种回转轴双头中心孔立式研磨机，具有一个π形基座(1)和在空间上垂直所述π形基座(1)的立柱板，以及固定在所述立柱板非工作面上的电机变速箱(16)，装配在所述电机变速箱(16)主轴上的皮带轮(17)通过传动皮带(18)穿过所述立柱板下部镂空孔，连接位于π形基座(1)矩形框下方的带轮(3)，其特征在于：带轮(3)连接轴上制有主动顶尖(9)，主动顶尖(9)通过所述π形基座(1)平台装配的滚动轴承及其衬套端盖(8)垂直向上，顶在轴类工件一端中心孔上，轴类工件通过滑动连接在立柱板滑轨(15)上的夹紧器(10)，将另一端中心孔同轴顶在立柱板上方尾座支架(14)的尾座回转顶尖(12)上。
2.如权利要求1所述的回转轴双头中心孔立式研磨机，其特征在于：研磨时，皮带轮(17)作正反旋转运动，利用橡胶砂棒顶尖，修正中心孔，当一端中心孔研磨结束后，再研磨另一端。
3.如权利要求1所述的回转轴双头中心孔立式研磨机，其特征在于：轴类工件下端研磨中心孔贴合于主动顶尖(9)上，根据轴类工件轴径大小，采用夹紧器(10)进行初定位。
4.如权利要求1所述的回转轴双头中心孔立式研磨机，其特征在于：根据工件长短通过调节尾座支架(14)，上下移动尾座，回转顶尖(12)贴合于工件上端中心孔，轴类工件夹持固定后，通过锁紧螺母(13)进行锁紧固定。
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