CN109605205A - 一种镗珩高精度微进给机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镗珩高精度微进给机构，进给机构包括支撑框体、由支撑框体内部向下穿出的珩磨顶杆、为的珩磨顶杆沿上下方向运动提供动力的驱动装置、设于支撑框体内且传动连接在驱动装置与珩磨顶杆之间的传动机构，传动机构包括与驱动装置的动力输出轴固定连接的滚珠丝杠、配合套设在滚珠丝杠外周的螺母套、固定设置在螺母套与珩磨顶杆之间的连接组件，进给机构还包括设于支撑框体内且位于滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构；进给机构整体占用空间较小，且通滚轮滑动的方式使得支撑导向机构各部件的加工精度大大降低，也降低了装配的精度要求，从而降低生产制作及装配成本，大大降低维护成本。

Description

一种镗珩高精度微进给机构

技术领域

本发明涉及一种镗珩高精度微进给机构。

背景技术

目前，镗珩高精度微进给机构是为实现镗珩加工中心加工刀具径向高精度微进给扩张而设计的专用结构。其进给量、进给控制精度、进给方式是影响镗珩加工稳定的重要因素之一。在传统珩磨机中进给机构多采用液压驱动液压缸，从而实现珩磨头油石的扩张和收缩。其主要靠油压的压力实现对珩磨切削压力的控制，它无法实现油石定量进给，只能采用定压进给模式。此外，液压油缸存在泄漏和污染环境的风险，出现泄漏后更换密封件较麻烦。维持油缸位置的液控单向阀存在内泄，无法长时间维持位置，液压式珩磨机，其整体结构复杂、笨重，维护成本极高，很难获得高质量的珩磨精度，也很难获得高效率的珩磨加工。鉴于此，现有技术中珩磨机进给机构已出现采用伺服电机驱动的方式代替液压驱动的方式，但是采用伺服电机则需要通过传动结构将电机的转动力转换为推动珩磨顶杆上下运动的力，即通过滚珠丝杠转动带动滚珠螺母上下运动的方式实现力的转换，滚珠丝杠的上端部与驱动装置的动力输出轴连接，由于进给机构的结构限制，其下端部无法设置部件进行稳定，为悬空状态，为了进给机构能够稳定运行，则是设置滑动导向部件（导柱与导套），即滚珠螺母上下运动时，由导向机构提供稳定和导向，为了导向性能最佳，保证且上下移动顺畅，通常在丝杆的两侧均设置导柱、导套，致使结构所占空间很大，且两侧导柱、导套需要配合协同，才能实现顺畅的移动，因此对零件加工精度要求高，装配时的装配精度要求也很高，生产成本相对很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种薄壁套筒类零件的珩磨工艺。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种镗珩高精度微进给机构，进给机构包括支撑框体、由支撑框体内部向下穿出的珩磨顶杆、为的珩磨顶杆沿上下方向运动提供动力的驱动装置、设于支撑框体内且传动连接在驱动装置与珩磨顶杆之间的传动机构，传动机构包括与驱动装置的动力输出轴固定连接的滚珠丝杠、配合套设在滚珠丝杠外周的螺母套、固定设置在螺母套与珩磨顶杆之间的连接组件，进给机构还包括设于支撑框体内且位于滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构，支撑导向机构仅设置在滚珠丝杠的一侧。

优选地，支撑导向机构包括一端部与连接组件或螺母套中的一个部件固定连接的滑动组件、沿上下方向延伸且位于支撑框体的一侧的滑动槽，滑动组件的另一端部向着滑动槽所在侧延伸且在滑动槽内能够滑动的设置。支撑导向机构为珩磨顶杆上的移动提供导向，并为滚珠丝杠提供一定的支撑，使得螺母套带动连接组件及珩磨顶杆上下运动更加顺畅，机构运行时的整体稳定性也更强。

优选地，滑动组件包括一端部与连接组件固定连接的横连杆、绕自身轴心转动的连接在横连杆的另一端部上的滚轮，滚轮位于滑动槽内且能够在滑动槽内滑动。通过滑轮和滑动槽的配合设置，在螺母套上下运动的时候，支撑导向机构提供支撑和导向，但不会对产生一侧蹩劲的一侧情况，既，不会在螺母套带动珩磨顶杆上下移动时产生阻力或干涉，使得仅在滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构成为可能。

优选地，支撑框体的一侧边设置有沿上下方向延伸的第一条块和第二条块，第一条块和第二条块间隔设置，滑动槽形成于第一条块和第二条块之间。结构设置更加简单方便，更加便于设备的制作。

优选地，连接组件包括板状连接块、固定连接在板状连接块下侧面且套设于滚珠丝杠的外周的连接筒，连接筒的上端部与连接块固定连接，连接筒的下端部与珩磨顶杆相对固定设置,横连杆与板状连接块固定连接。

优选地，支撑框体包括位于两侧边的侧板和分别连接在两侧的侧板上端和下端之间的顶板和底板，支撑框体的另两侧边镂空设置，第一条块和第二条块位于支撑框体的另两侧边中的一侧边。支撑框体为不封闭状，便于查看内部情况，且故障时在不拆卸机构的前提下可以进行维护，大大提高维护便利性。

优选地，第一条块和第二条块的上端部及下端部分别通过螺栓可拆卸的连接在顶板和底板的侧边上。在需要拆卸时，拆卸更加方便，便于维护。

优选地，驱动装置设于顶板上，驱动装置包括伺服电机和位于伺服电机下方的减速机，滚珠丝杠与减速机的动力输出轴连接。伺服电机既能实现珩磨刀具定量进给又能实现定压进给，提供加工效果及效率。

优选地，支撑框体的宽度为其长度的3/4~9/10。整体结构更加小巧方正。便于安装使用。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的镗珩高精度微进给机构通过仅在滚珠丝杠的一侧设置支撑导向机构，使得进给机构整体占用空间较小，且通滚轮滑动的方式使得支撑导向机构各部件的加工精度大大降低，也降低了装配的精度要求，从而降低生产制作及装配成本，另外，通过支撑导向机构的重新设计，支撑框体的结构可以设置成两侧镂空，大大降低维护成本。

另外。本发明的镗珩高精度微进给机构，采用全伺服驱动，结构进一步简洁，进一步挺高维护方便度，由小惯量高动态伺服电机直驱进给高精度滚珠丝杠，滚珠丝杠直接驱动滚珠螺母套带动刀具进给顶杆推动刀具径向扩张楔块，实现刀具的径向扩张。其扩张量可在机床面板上准确显示，亦可通过操作面板上的数控操作系统进行设置和选择。其最小进给量可达1μm，此外，零件通用性强，极适合批量化生产。

附图说明

图1为本发明的进给机构的立体结构示意图；

图2为本发明的进给机构的立体结构示意图（支撑框体被隐去）；

其中： 11、伺服电机；12、减速机；20、侧板；21、顶板；22、底板；3、珩磨顶杆；41、第一条块；42、第二条块；43、滚轮；44、横连杆；45、滑动槽；46、连接筒；47、板状连接块。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种镗珩高精度微进给机构，进给机构包括支撑框体、由支撑框体内部向下穿出的珩磨顶杆3、为的珩磨顶杆3沿上下方向运动提供动力的驱动装置、设于支撑框体内且传动连接在驱动装置与珩磨顶杆3之间的传动机构，传动机构包括与驱动装置的动力输出轴固定连接的滚珠丝杠、配合套设在滚珠丝杠外周的螺母套、固定设置在螺母套与珩磨顶杆3之间的连接组件，进给机构还包括设于支撑框体内且位于滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构，支撑导向机构仅设置在滚珠丝杠的一侧。

具体地，支撑导向机构包括一端部与连接组件或螺母套中的一个部件固定连接的滑动组件、沿上下方向延伸且位于支撑框体的一侧的滑动槽45，滑动组件的另一端部向着滑动槽45所在侧延伸且在滑动槽45内能够滑动的设置。滑动组件包括一端部与连接组件固定连接的横连杆44、绕自身轴心转动的连接在横连杆44的另一端部上的滚轮43，滚轮43位于滑动槽45内且能够在滑动槽45内滑动。支撑导向机构为珩磨顶杆3上的移动提供导向，并为滚珠丝杠提供一定的支撑，使得螺母套带动连接组件及珩磨顶杆3上下运动更加顺畅，机构运行时的整体稳定性也更强。通过滑轮和滑动槽45的配合设置，在螺母套上下运动的时候，支撑导向机构提供支撑和导向，但不会对产生一侧蹩劲的一侧情况，既，不会在螺母套带动珩磨顶杆3上下移动时产生阻力或干涉，使得仅在滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构成为可能。

进一步地，支撑框体的一侧边设置有沿上下方向延伸的第一条块41和第二条块42，第一条块41和第二条块42间隔设置，滑动槽45形成于第一条块41和第二条块42之间。结构设置更加简单方便，更加便于设备的制作。支撑框体包括位于两侧边的侧板20和分别连接在两侧的侧板20上端和下端之间的顶板21和底板22，支撑框体的另两侧边镂空设置，第一条块41和第二条块42位于支撑框体的另两侧边中的一侧边。支撑框体为不封闭状，便于查看内部情况，且故障时在不拆卸机构的前提下可以进行维护，大大提高维护便利性。第一条块41和第二条块42的上端部及下端部分别通过螺栓可拆卸的连接在顶板21和底板22的侧边上。在需要拆卸时，拆卸更加方便，便于维护。

本例中，连接组件包括板状连接块47、固定连接在板状连接块47下侧面且套设于滚珠丝杠的外周的连接筒46，连接筒46的上端部与连接块固定连接，连接筒46的下端部与珩磨顶杆3相对固定设置,横连杆44与板状连接块47固定连接。驱动装置设于顶板21上，驱动装置包括伺服电机11和位于伺服电机11下方的减速机12，滚珠丝杠与减速机12的动力输出轴连接。伺服电机11既能实现珩磨刀具定量进给又能实现定压进给，提供加工效果及效率。支撑框体的宽度为其长度的4/5。整体结构更加小巧方正。便于安装使用。

综上所述，本发明的镗珩高精度微进给机构通过仅在滚珠丝杠的一侧设置支撑导向机构，使得进给机构整体占用空间较小，且通滚轮滑动的方式使得支撑导向机构各部件的加工精度大大降低，也降低了装配的精度要求，从而降低生产制作及装配成本，另外，通过支撑导向机构的重新设计，支撑框体的结构可以设置成两侧镂空，大大降低维护成本。

本发明的镗珩高精度微进给机构，采用全伺服驱动，结构进一步简洁，进一步挺高维护方便度，由小惯量高动态伺服电机直驱进给高精度滚珠丝杠，滚珠丝杠直接驱动滚珠螺母套带动刀具进给顶杆推动刀具径向扩张楔块，实现刀具的径向扩张。其扩张量可在机床面板上准确显示，亦可通过操作面板上的数控操作系统进行设置和选择。其最小进给量可达1μm，此外，零件通用性强，极适合批量化生产。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述进给机构包括支撑框体、由所述支撑框体内部向下穿出的珩磨顶杆、为所述的珩磨顶杆沿上下方向运动提供动力的驱动装置、设于所述支撑框体内且传动连接在所述驱动装置与所述珩磨顶杆之间的传动机构，所述传动机构包括与所述驱动装置的动力输出轴固定连接的滚珠丝杠、配合套设在所述滚珠丝杠外周的螺母套、固定设置在所述螺母套与所述珩磨顶杆之间的连接组件，所述进给机构还包括设于所述支撑框体内且位于所述滚珠丝杠的一侧方的支撑导向机构，所述支撑导向机构仅设置在所述滚珠丝杠的一侧。

2.根据权利要求1所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述支撑导向机构包括一端部与所述连接组件或螺母套中的一个部件固定连接的滑动组件、沿上下方向延伸且位于所述支撑框体的一侧的滑动槽，所述滑动组件的另一端部向着所述滑动槽所在侧延伸且在所述滑动槽内能够滑动的设置。

3.根据权利要求2所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述滑动组件包括一端部与所述连接组件固定连接的横连杆、绕自身轴心转动的连接在所述横连杆的另一端部上的滚轮，所述滚轮位于所述滑动槽内且能够在所述滑动槽内滑动。

4.根据权利要求3所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述支撑框体的一侧边设置有沿上下方向延伸的第一条块和第二条块，所述第一条块和第二条块间隔设置，所述滑动槽形成于所述第一条块和第二条块之间。

5.根据权利要求3所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述连接组件包括板状连接块、固定连接在所述板状连接块下侧面且套设于所述滚珠丝杠的外周的连接筒，所述连接筒的上端部与所述连接块固定连接，所述连接筒的下端部与所述珩磨顶杆相对固定设置,所述横连杆与所述板状连接块固定连接。

6.根据权利要求4所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述支撑框体包括位于两侧边的侧板和分别连接在两侧的侧板上端和下端之间的顶板和底板，所述支撑框体的另两侧边镂空设置，所述第一条块和第二条块位于所述支撑框体的所述另两侧边中的一侧边。

7.根据权利要求6所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述第一条块和第二条块的上端部及下端部分别通过螺栓可拆卸的连接在所述顶板和底板的侧边上。

8.根据权利要求6所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述驱动装置设于所述顶板上，所述驱动装置包括伺服电机和位于伺服电机下方的减速机，所述滚珠丝杠与所述减速机的动力输出轴连接。

9.根据权利要求1所述的镗珩高精度微进给机构，其特征在于：所述支撑框体的宽度为其长度的3/4~9/10。