CN109227350B - 陶瓷活塞杆外圆垳磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及垳磨机技术领域，尤其涉及一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机，利用各处活动关节达到它的万向性，再用弹簧平衡磨头的重量，使得磨头悬浮在一最佳位置上，磨头始终随着细长工件的轴线运动，能够很好的满足工件的直径尺寸、圆度和粗糙度要求。

Description

陶瓷活塞杆外圆垳磨机
技术领域
本发明涉及垳磨机技术领域，尤其涉及一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机。
背景技术
在加工细长比(长度与直径之比)超过20的工件时，直线度会降低，在加工活塞杆时细长比有时会超过100，粗加工时往往是一段一段加工，由于应力的释放，绕度的影响，直线度会很差，但不会影响使用，但给磨加工带来很大困难，一般磨床已无法加工，为了保证工件的直径尺寸，圆度和粗糙度要求，本发明研制了新型陶瓷活塞杆垳磨机，能好的解决细长杆磨加工难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决细长杆外圆磨加工难的技术问题，本发明提供一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机，包括床身、大拖板、中拖板、内部中空的固定立柱、可旋转立柱、拨叉和柔性磨头，所述大拖板沿X轴方向滑动设置在床身上，中拖板沿Y轴方向滑动设置在大拖板上，固定立柱沿Z轴方向竖立且其底部固定设置在中拖板上，可旋转立柱套装在固定立柱内，可旋转立柱的顶部沿Y轴方向中拖板中部延伸有平衡吊板，可旋转立柱的中部沿Y轴方向贯穿有套筒，拨叉的开口和可旋转立柱相背设置，拨叉的背面中心固定连接有拨叉柄，套筒套装在拨叉柄上，所述拨叉的顶部通过螺杆机构吊装在平衡吊板的端部，所述柔性磨头转动安装在拨叉开口的上下两端内。
为了使得磨头能够在Z轴方向上实现上下自动微调，所述螺杆机构包括拨叉平衡螺杆和拨叉平衡弹簧，平衡吊板的后端和可旋转立柱的顶部固定连接，所述拨叉平衡螺杆沿Z轴方向贯穿在平衡吊板的前端，拨叉平衡螺杆上套装有锁紧螺母，拨叉平衡弹簧的上端和拨叉平衡螺杆的下端连接，拨叉平衡弹簧的下端和拨叉顶部连接。
为了使得磨头能够在Z轴方向上实现自我转动微调和进一步的上下自动调整，所述柔性磨头包括半圆上夹紧箍、半圆下夹紧箍和柔性夹紧机构，所述半圆上夹紧箍和半圆下夹紧箍的一侧铰接，所述半圆上夹紧箍和半圆下夹紧箍的另一侧通过柔性夹紧机构连接，半圆上夹紧箍和半圆下夹紧箍合拢后形成磨圈，磨圈内部均布有磨头，所述拨叉开口的上端贯穿有上磨头连接螺杆，上磨头连接螺杆的下端插入在半圆上夹紧箍外周顶部的盲孔内，上磨头连接螺杆上套装有上磨头连接螺母，上磨头连接螺母位于半圆上夹紧箍和拨叉开口的上端之间，拨叉开口的下端贯穿有下磨头连接螺杆，下磨头连接螺杆的上端插入在半圆下夹紧箍外周底部的盲孔内，下磨头连接螺杆上套装有下磨头连接螺母，下磨头连接螺母位于半圆下夹紧箍和拨叉开口的下端之间。
为了使得磨头能够在Z轴方向上实现进一步的上下自动调整，所述上磨头连接螺杆上还套装有压紧螺母，压紧螺母和拨叉的上端之间还设置有套装在上磨头连接螺杆上的磨头悬挂弹簧。
为了配合加工零件的外圆面，实现自我调整，所述柔性夹紧机构包括夹紧气缸、辅助弹簧和调节螺栓，所述半圆上夹紧箍的另一侧向外延伸有上夹板,半圆下夹紧箍的另一侧向外延伸有下夹板，下夹板和上夹板通过调节螺栓固定连接，夹紧气缸固定安装在上夹板上，夹紧气缸的活塞杆贯穿上夹板和下夹板，辅助弹簧套装在夹紧气缸的活塞杆上，活塞杆的顶端具有螺纹，活塞杆的顶端套装有限位螺母，辅助弹簧位于下夹板和限位螺母之间。
本发明的有益效果是，本发明的陶瓷活塞杆外圆垳磨机，利用各处活动关节达到它的万向性，再用弹簧平衡磨头的重量，使得磨头悬浮在一最佳位置上，磨头始终随着细长工件的轴线运动，能够很好的满足工件的直径尺寸，圆度和粗糙度要求。
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是本发明陶瓷活塞杆外圆垳磨机的结构示意图。
图2是本发明陶瓷活塞杆外圆垳磨机的爆炸结构示意图。
图3是本发明陶瓷活塞杆外圆垳磨机的拨叉和柔性磨头的结构示意图。(图中箭头表示柔性磨头可沿Y轴旋转)
图4是图3的俯视图。(图中箭头表示柔性磨头可沿Z轴旋转)
图中：1、床身，2、大拖板，3、中拖板，4、固定立柱，5、拨叉，6、套筒，7、拨叉柄，8、可旋转立柱，9、拨叉平衡螺杆，10、拨叉平衡弹簧，11、半圆上夹紧箍，12、半圆下夹紧箍，13、上磨头连接螺杆，14、下磨头连接螺杆，15、下磨头连接螺母，16、上磨头连接螺母，17、压紧螺母，18、磨头悬挂弹簧，19、夹紧气缸，20、辅助弹簧，21、上夹板，22、下夹板，23、限位螺母，24、拖板驱动电机，25、工件，26、调节螺栓，27、平衡吊板，28、磨头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。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1-4所示，是本发明最优实施例，一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机，包括床身1、大拖板2、中拖板3、内部中空的固定立柱4、可旋转立柱8、拨叉5和柔性磨头，大拖板2沿X轴方向滑动设置在床身1上(图1中的直线导轨、滑块以及拖板驱动电机24)，中拖板3沿Y轴方向滑动设置在大拖板2上，固定立柱4沿Z轴方向竖立且其底部固定设置在中拖板3上，可旋转立柱8套装在固定立柱4内，可旋转立柱8的顶部沿Y轴方向中拖板3中部延伸有平衡吊板27，可旋转立柱8的中部沿Y轴方向贯穿有套筒6，拨叉5的开口和可旋转立柱8相背设置，拨叉5的背面中心固定连接有拨叉柄7，套筒6套装在拨叉柄7上，拨叉5的顶部通过螺杆机构吊装在平衡吊板27的端部，柔性磨头转动安装在拨叉5开口的上下两端内。
螺杆机构包括拨叉平衡螺杆9和拨叉平衡弹簧10，平衡吊板27后端和可旋转立柱8的顶部固定连接，拨叉平衡螺杆9沿Z轴方向贯穿在平衡吊板27的前端，拨叉平衡螺杆9上套装有锁紧螺母，拨叉平衡弹簧10的上端和拨叉平衡螺杆9的下端连接，拨叉平衡弹簧10的下端和拨叉5顶部连接。
柔性磨头包括半圆上夹紧箍11、半圆下夹紧箍12和柔性夹紧机构，半圆上夹紧箍11和半圆下夹紧箍12的一侧铰接，半圆上夹紧箍11和半圆下夹紧箍12的另一侧通过柔性夹紧机构连接，半圆上夹紧箍11和半圆下夹紧箍12合拢后形成磨圈，磨圈内部均布有磨头28(磨条)，拨叉5开口的上端贯穿有上磨头连接螺杆13，上磨头连接螺杆13的下端插入在半圆上夹紧箍11外周顶部的盲孔内，上磨头连接螺杆13上套装有上磨头连接螺母16，上磨头连接螺母16位于半圆上夹紧箍11和拨叉5开口的上端之间，拨叉5开口的下端贯穿有下磨头连接螺杆14，下磨头连接螺杆14的上端插入在半圆下夹紧箍12外周底部的盲孔内，下磨头连接螺杆14上套装有下磨头连接螺母15，下磨头连接螺母15位于半圆下夹紧箍12和拨叉5开口的下端之间。
上磨头连接螺杆13上还套装有压紧螺母17，压紧螺母17和拨叉5的上端之间还设置有套装在上磨头连接螺杆13上的磨头悬挂弹簧18。
柔性夹紧机构包括夹紧气缸19、辅助弹簧20和调节螺栓26，半圆上夹紧箍11的另一侧向外延伸有上夹板21,半圆下夹紧箍12的另一侧向外延伸有下夹板22，下夹板22和上夹板21通过调节螺栓26固定连接，夹紧气缸19固定安装在上夹板21上，夹紧气缸19的活塞杆贯穿上夹板21和下夹板22，辅助弹簧20套装在夹紧气缸19的活塞杆上，活塞杆的顶端具有螺纹，活塞杆的顶端套装有限位螺母23，辅助弹簧20位于下夹板22和限位螺母23之间。
工作原理：大拖板2由拖板驱动电机24带动，沿直线导轨作X方向运动，中拖板3在大拖板2上作Y方向运动，在中拖板3上焊接有圆管固定立柱4，固定立柱4中插有滑动配合的可旋转立柱8，该可旋转立柱8中间设计有一水平方向的可插入拨叉的套筒6，该套筒6与拨叉炳7也为滑动配合，套筒6中心轴线与机床旋转中心线等高。拨叉5的前端开口处上下均设置有用于安装柔性磨头28用的安装孔，柔性磨头28的上下两半各有一圆柱型手柄，柔性磨头28为上下两半(半圆上夹紧箍11和半圆下夹紧箍12)，半圆上夹紧箍11和半圆下夹紧箍12合拢后形成磨圈，圈内各装有两组磨条，抱紧工件25后由磨头上的柔性夹紧机构(夹紧气缸19)夹紧。夹紧气缸19的活塞杆上套装有辅助弹簧20，活塞杆的顶端具有螺纹，活塞杆的顶端套装有限位螺母23，辅助弹簧20位于下夹板22和限位螺母23之间，能够使得夹紧气缸19的夹紧力得到缓冲和自我调整。
为了平衡拨叉5和磨头28的重量，在可旋转立柱8上部的平衡吊板27上配有拨叉平衡螺杆9和拨叉平衡弹簧10，调节拨叉平衡弹簧10的拉力即可平衡拨叉5和磨头28的重量。上磨头连接螺杆13上还套装有压紧螺母17，压紧螺母17和拨叉5的上端之间还设置有套装在上磨头连接螺杆13上的磨头悬挂弹簧18，这样可使磨头28悬浮在一最佳位置上，为了工件25的装夹方便，可旋转立柱8可转动一角度，安装到位后用螺钉将可旋转立柱8锁紧在固定立柱4内，除了X方向是强制移动外，其它方向均可作小幅度自动调整，能满足有一定弯度，包括细长杆的桡度，和有径向跳动的工件25的磨加工。
本发明，其装置的技术优点和特点为：
1、用拨叉5拨动柔性磨头28，比单点拨动磨头28更平衡，对磨削质量更有利；
2、该装置的万向性更好，能满足活塞杆的无心磨要求；
3、各部位的运动方式和应用：
拖板驱动装置和大拖板2，获得机床轴线方向运动，即X方向运动，
手动或电动的中拖板3可获得Y方向运动，
固定立柱4可确定Z方向高度，
可转动立柱8可转到任意合适位置，方便工件25吊装，和方便装拨叉5，
拨叉5在可旋转立柱8横向套筒6内可获得Y方向自动补偿，并可获得XZ平面内的旋转自动补偿，
拨叉平衡螺杆9和拨叉平衡弹簧10可平衡拨叉5与磨头28重量，使拨叉炳7在套筒6内运动自如，增加灵敏度，
柔性磨头28上半部还有磨头悬挂弹簧18，使柔性磨头28悬挂在最佳位置，
柔性磨头28上下各有一拨动柄，嵌入拨叉5开口端上下后，由拨叉5拨动沿机床X方向移动。
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 (3)

1.一种陶瓷活塞杆外圆垳磨机，其特征在于：包括床身(1)、大拖板(2)、中拖板(3)、内部中空的固定立柱(4)、可旋转立柱(8)、拨叉(5)和柔性磨头，所述大拖板(2)沿X轴方向滑动设置在床身(1)上，中拖板(3)沿Y轴方向滑动设置在大拖板(2)上，固定立柱(4)沿Z轴方向竖立且其底部固定设置在中拖板(3)上，可旋转立柱(8)套装在固定立柱(4)内，可旋转立柱(8)的顶部沿Y轴方向中拖板(3)中部延伸有平衡吊板(27)，可旋转立柱(8)的中部沿Y轴方向贯穿有套筒(6)，拨叉(5)的开口和可旋转立柱(8)相背设置，拨叉(5)的背面中心固定连接有拨叉柄(7)，套筒(6)套装在拨叉柄(7)上，所述拨叉(5)的顶部通过螺杆机构吊装在平衡吊板(27)的端部，所述柔性磨头转动安装在拨叉(5)开口的上下两端内；
所述螺杆机构包括拨叉平衡螺杆(9)和拨叉平衡弹簧(10)，平衡吊板(27)的后端和可旋转立柱(8)的顶部固定连接，所述拨叉平衡螺杆(9)沿Z轴方向贯穿在平衡吊板(27)的前端，拨叉平衡螺杆(9)上套装有锁紧螺母，拨叉平衡弹簧(10)的上端和拨叉平衡螺杆(9)的下端连接，拨叉平衡弹簧(10)的下端和拨叉(5)顶部连接；
所述柔性磨头包括半圆上夹紧箍(11)、半圆下夹紧箍(12)和柔性夹紧机构，所述半圆上夹紧箍(11)和半圆下夹紧箍(12)的一侧铰接，所述半圆上夹紧箍(11)和半圆下夹紧箍(12)的另一侧通过柔性夹紧机构连接，半圆上夹紧箍(11)和半圆下夹紧箍(12)合拢后形成磨圈，磨圈内部均布有磨头(28)，所述拨叉(5)开口的上端贯穿有上磨头连接螺杆(13)，上磨头连接螺杆(13)的下端插入在半圆上夹紧箍(11)外周顶部的盲孔内，上磨头连接螺杆(13)上套装有上磨头连接螺母(16)，上磨头连接螺母(16)位于半圆上夹紧箍(11)和拨叉(5)开口的上端之间，拨叉(5)开口的下端贯穿有下磨头连接螺杆(14)，下磨头连接螺杆(14)的上端插入在半圆下夹紧箍(12)外周底部的盲孔内，下磨头连接螺杆(14)上套装有下磨头连接螺母(15)，下磨头连接螺母(15)位于半圆下夹紧箍(12)和拨叉(5)开口的下端之间。
2.如权利要求1所述的陶瓷活塞杆外圆垳磨机，其特征在于：所述上磨头连接螺杆(13)上还套装有压紧螺母(17)，压紧螺母(17)和拨叉(5)的上端之间还设置有套装在上磨头连接螺杆(13)上的磨头悬挂弹簧(18)。
3.如权利要求1所述的陶瓷活塞杆外圆垳磨机，其特征在于：所述柔性夹紧机构包括夹紧气缸(19)、辅助弹簧(20)和调节螺栓(26)，所述半圆上夹紧箍(11)的另一侧向外延伸有上夹板(21),半圆下夹紧箍(12)的另一侧向外延伸有下夹板(22)，下夹板(22)和上夹板(21)通过调节螺栓(26)固定连接，夹紧气缸(19)固定安装在上夹板(21)上，夹紧气缸(19)的活塞杆贯穿上夹板(21)和下夹板(22)，辅助弹簧(20)套装在夹紧气缸(19)的活塞杆上，活塞杆的顶端具有螺纹，活塞杆的顶端套装有限位螺母(23)，辅助弹簧(20)位于下夹板(22)和限位螺母(23)之间。
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