CN110026898B - 一种超精机用超精头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精密滚子研磨加工设备领域，具体的说是一种超精机用超精头。包括恒压进给机构、夹持机构及导向座，恒压进给机构包括缸体和活塞杆，夹持机构包括连接在活塞杆上的下夹板和连接在下夹板上的上夹板，上夹板和下夹板远离恒压进给机构的一侧共同形成用于固定油石的夹持部，导向座包括分别固定在缸体上并分布于夹持机构两侧的两个平面导向滑道，平面导向滑道的上沿设置为供油石滑动的光滑面，在平面导向滑道上还设有用于将油石紧压在平面导向滑道的上沿的弹簧片。本发明对油石的长度及厚度不做严格要求，提高了适用性，市场上现有的油石即可以满足要求，便于客户使用，不额外增加生产成本。

Description

一种超精机用超精头
技术领域
本发明涉及精密滚子研磨加工设备领域，具体的说是一种超精机用超精头。
背景技术
在精密轴承滚子的研磨加工过程中，通常将矩形的油石夹持在精研超精机上，然后控制连续的待加工滚子高速自转并沿油石长度方向贴合油石运动，完成滚子精研。现有技术中的油石的夹持机构通常包括一块夹板、固定在精研机上位于夹板上方的两个或以上的螺母以及分别配合安装在螺母中的螺钉。将油石放置于夹板上后，通过将螺钉朝向夹板方向旋近以使螺钉的小端将油石的一侧紧顶在夹板上。此种夹持机构在使用过程中存在以下问题：1、夹持机构要保证对于油石的夹持强度，其螺钉与油石的接触点需适当靠近油石的中部，使得油石宽度方向上的利用率较低，浪费较严重；2、通过螺钉点接触的夹持方式，容易因两个或多个螺钉的旋紧程度不同造成滚子研磨过程中油石的不稳定性，使得产品成品率较低；3、螺钉点接触的夹持方式容易因螺钉旋入过紧导致油石碎裂，提高了生产成本；4、油石更换需要先松开所有螺钉，更换油石后再将所有螺钉重新上紧且上紧力度需要保持均匀，造成了油石更换装夹时间长，难度大，不利于企业生产效率的提高。
为了解决以上技术问题，CN2018113064527公开了一种用于滚子精研机的油石夹紧进给装置，采用下夹板和上夹板一侧的边缘进行油石的夹持固定，以线接触替代现有技术中的点接触夹持方式，在提高了夹持稳定性的同时，对于油石夹持面积较小，使得油石的废料宽度减小，增加了油石的利用率，降低生产成本。在更换油石时，需要松开一个顶紧螺钉即可松开夹持部和上夹板（在优选的实施方式中还可通过压缩弹簧自动将夹持部和上夹板顶开）进行油石更换装填，操作十分方便快捷。
虽然该技术方案增加了油石的利用率，并提高了油石更换的效率。但是该技术方案中，为了保持油石上的工作面在高精研磨过程中的稳定性，使用了包括凵形滑槽的导向座。从而导致该油石夹紧进给装置只能使用特殊厚度和长度的油石以适应两个凵形滑槽的间距和开口尺寸，对油石的规格有严格的要求，缩小了其适用范围。
发明内容
本发明旨在提供一种超精机用超精头，对油石的长度及厚度不做严格要求，提高了适用性，市场上现有的油石即可以满足要求，便于客户使用，不额外增加生产成本。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种超精机用超精头，包括恒压进给机构、用于固定油石的夹持机构以及用于供夹持机构上的油石随恒压进给机构做进给运动的导向座，恒压进给机构包括缸体和可伸缩穿设在缸体中的活塞杆，夹持机构包括连接在活塞杆上的下夹板和连接在下夹板上的上夹板，上夹板和下夹板远离恒压进给机构的一侧共同形成用于固定油石的夹持部，导向座包括分别固定在缸体上并分布于夹持机构两侧的两个平面导向滑道，平面导向滑道的上沿设置为供油石滑动的光滑面，在平面导向滑道上还设有用于将油石紧压在平面导向滑道的上沿的弹簧片。
优选的，弹簧片的一端为连接端，连接端可拆卸连接在平面导向滑道上，弹簧片的另一端形成弹性下压端，弹性下压端紧触在油石的上沿。
优选的，在弹簧片的弹性下压端上相背于夹持机构的一侧设有用于夹持定位油石端部的翻边。
优选的，位于夹持机构两侧的两根弹簧片的弹性下压端通过连接片连成一体。
优选的，弹簧片的连接端通过两个螺栓固定在平面导向滑道上。
优选的，两个平面导向滑道均平行于活塞杆分布。
优选的，在上夹板上靠近夹持部的位置设有穿孔，在穿孔中穿设有外径小于穿孔孔径的支点螺钉，支点螺钉的小端穿过穿孔并配合安装在开设于下夹板上的第一螺纹孔内，支点螺钉大端朝向上夹板的一侧设有圆弧面凸起，穿孔朝向支点螺钉大端的一端设有与圆弧面凸起配合以进行相对转动的圆弧面凹槽，在上夹板上位于穿孔相背于夹持部一侧的位置开设有贯穿上夹板分布的第二螺纹孔，在第二螺纹孔中配合安装有紧顶螺钉，紧顶螺钉的小端可穿过第二螺纹孔与下夹板相触，且紧顶螺钉可通过朝向下夹板方向持续旋紧以使夹持部闭合将油石夹持固定。
优选的，在上夹板上朝向下夹板的一侧并位于穿孔与夹持部之间的位置设有弹簧槽，弹簧槽中配合安装有压缩弹簧，压缩弹簧用于提供上夹板位于夹持部中的部分以支点螺钉为支点朝向远离下夹板方向转动以卸载油石的弹力。
优选的，在下夹板上对应夹持部的位置设有用于供油石配合安装的夹持台阶，在上夹板上位于夹持台阶的上部台阶的两端分别设有可沿对应侧的平面导向滑道滑动的翼板。
优选的，在活塞杆位于缸体外部的一端固定设有沿活塞杆径向分布的燕尾形滑轨，在下夹板上开设有与燕尾形滑轨配合的燕尾形滑槽。
有益效果
本发明中的导向座包括分别固定在缸体上并分布于夹持机构两侧的两个平面导向滑道，平面导向滑道的上沿设置为供油石滑动的光滑面，在平面导向滑道上还设有弹簧片，通过弹簧片将油石紧压在平面导向滑道的上沿，进而通过弹簧片和平面导向滑道的限位配合保证了高精研磨过程中油石工作面的稳定性，保证油石在工作时一直处于良好的工作状态，提高了产品的成品率和质量。
弹簧片可为多种形状，其作用主要是对油石起到上下方向的限位作用。由于弹簧片的弹性作用，使本发明对油石的厚度要求不做严格的尺寸要求，市场上现有的油石即可以满足要求，便于客户使用，不额外增加生产成本。油石的两端可由弹簧片和平面导向滑道之间的间隙穿出，使本发明对油石的长度要求不做严格的尺寸要求，可使用较长的油石。而由于较长的油石具有较大的长宽比，因此可进一步使研磨油石的废料减小，大大增加油石的利用率，降低生产成本。
在本发明的优选实施方式中，采用侧面带翻边的弹簧片，不仅对油石起到压紧的上下方向的限位，同时通过翻边对油石进行左右端部的限位，进一步保证油石使用过程中更可靠。弹簧与缸体部分通过螺栓可拆卸连接，进而可根据不同长度的油石选配安装对应翻边间距的弹簧，且装配过程简易，实现了超精头的一机多用。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的爆炸结构示意图；
图3为图2中上夹板部分的局部放大示意图；
图4为夹持机构的剖面结构示意图；
图5为本发明中的一种弹簧片的结构示意图；
图6为本发明中的另一种弹簧片的结构示意图；
图7为本发明中一种弹簧片组合的结构示意图；
图8为本发明中另一种弹簧片组合的结构示意图；
图9为本本发明中第三中弹簧片组合的结构示意图；
图中标记：1、弹簧片，101、弹性下压端，102、连接端，103、翻边，104、连接片，2、平面导向滑道，3、停机保护机构，301、连杆，302、行程开关，4、恒压进给机构，401、活塞杆，402、缸体，5、夹持机构，501、第二螺纹孔，502、紧顶螺钉，503、支点螺钉，504、穿孔，505、上夹板，506、压缩弹簧，507、燕尾形滑槽，508、翼板，509、第一螺纹孔，510、夹持台阶，511、下夹板，512、圆弧面凸起，513、圆弧面凹槽，514、弹簧槽，6、油石，7、燕尾形滑轨。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种超精机用超精头，与本申请人在CN2018113064527公开的一种用于滚子精研机的油石6夹紧进给装置相同，均包括恒压进给机构4、用于固定油石6的夹持机构5以及用于供夹持机构5上的油石6随恒压进给机构4做进给运动的导向座。
恒压进给机构4可为包括缸体402和穿设在缸体402中的活塞杆401，且活塞杆401可持续朝向待研磨加工滚子方向以恒定压力从缸体402中伸出的油缸、气缸、电动推杆或其他具有类似功能的元器件。通过恒压进给机构4可将研磨用油石6顶向待研磨滚子，并在油石6产生磨损后推动油石6做进给运动，从而保证滚子研磨过程中的恒定压力。
如图2所示，夹持机构5包括连接在活塞杆401上的下夹板511和连接在下夹板511正上方的上夹板505。上夹板505和下夹板511远离恒压进给机构4的一侧为用于以线接触方式固定油石6的夹持部，下夹板511上位于夹持部的部分设有卡设油石6的夹持台阶510。将油石6的一侧放入夹持台阶510后，通过下压上夹板505远离恒压进给机构4的一侧即可实现以线接触的方式的方式将油石6夹持固定。
而为了使得油石6夹持更加稳定并使油石6更换更加方便快捷，本发明通过一根紧顶螺钉502和两根支点螺钉503来实现。在上夹板505上靠近夹持部的位置设有两个孔径大于支点螺钉503外径的穿孔504，两个穿孔504分别开设在活塞杆401中心线的两侧。两个支点螺钉503分别大端向上，小端向下穿设在对应的穿孔504中，使支点螺钉503的小端穿过穿孔504并配合安装在开设于下夹板511上的第一螺纹孔509内。如图3及图4所示，两个支点螺钉503均为球头螺钉，其大端朝向上夹板505的一侧设有圆弧面凸起512，而在穿孔504朝向支点螺钉503大端的一端设有与圆弧面凸起512配合的圆弧面凹槽513，通过圆弧面凸起512和圆弧面凹槽513的配合，可使上夹板505在外力作用下以两根支点螺钉503的圆弧面凸起512为圆心进行转动，从而使夹持部闭合以将油石6夹持固定，或使夹持部张开以卸载油石6。
在上夹板505上位于穿孔504相背于夹持部一侧并与活塞杆401中心线重合的位置开设有贯穿上夹板505分布的第二螺纹孔501。上述紧顶螺钉502配合安装在第二螺纹孔501中。紧顶螺钉502的小端可穿过第二螺纹孔501与下夹板511相触。如图4所示，当紧顶螺钉502朝向下夹板511方向持续旋紧时，上夹板505上开设有第二螺纹孔501的左侧上升，在杠杆作用下，位于上夹板505右侧下降并与下夹板511上的夹持台阶510配合将油石6牢固固定。本实施例中，在上夹板505的下板面上并位于穿孔504与夹持部之间的位置设有弹簧槽514，弹簧槽514中配合安装有压缩弹簧506，压缩弹簧506用于提供夹持部以支点螺钉503为支点朝向远离下夹板511方向转动以便于更换油石6的弹力。在旋松紧顶螺钉502后，由于压缩弹簧506垫作用，使夹持部张开，使得油石6更换过程更加简便快捷。
本实施例中还包括停机保护机构3，停机保护机构3包括用于关闭恒压进给机构4的行程开关302和用于触发行程开关302的连杆301，行程开关302固定在恒压进给机构4的缸体402上，连杆301的一端与下夹板511相连并可随夹持机构5一同进给，连杆301的另一端弯折并用于与行程开关302配合。停机保护机构3在油石6磨削到设定长度后，连杆301的弯折部与行程开关302相接触，可由行程开关302关闭恒压进给机构4或由行程开关302连接警报器发出声光警报，可以提醒用户更换油石6，减轻操作者看守设备的繁琐程度，对设备提供相应的保护。
如图1及图2所示，本发明与本申请人在CN2018113064527公开的一种用于滚子精研机的油石6夹紧进给装置不同的是，本发明的导向座包括分别固定在缸体402上并分布于夹持机构5两侧的两个平面导向滑道2。两个平面导向滑道2均平行于伸缩杆分布，且两个平面导向滑道2的上沿设置为供油石6滑动的光滑面。在平面导向滑道2上还设有用于将油石6紧压在平面导向滑道2的上沿的弹簧片1。将油石6夹持在弹簧片1和平面导向滑道2之间后，通过弹簧片1和平面导向滑道2的相互配合提供油石6工作端面位置的上下方向的限位，保证油石6的工作端面在工作的过程中上下方向不动，进而保证装夹后油石6磨削端面的水平度，从而降低油石6使用中的破损率，降低生产成本。
弹簧片1的一端为连接端102，连接端102通过两颗螺栓可拆卸连接在平面导向滑道2上。弹簧片1的另一端形成弹性下压端101，弹性下压端101紧触在油石6的上沿。图1及图2中弹簧片1的弹性下压端101为与油石6点接触的圆弧形。弹性下压端101的优选实施方式为如图5及图6所示的直线形，增大了弹性下压端101与油石6上沿的接触面积，提高油石6工作端面的上下限位效果。图6中弹簧片1的弹性下压端101上相背于夹持机构5的一侧设有用于夹持定位油石6端部的翻边103，可通过两个弹簧片1上的翻边103的配合以供特定长度的油石6工作端面的左右方向的限位，进一步提高油石6工作端面在高精研磨中的稳定性，使得油石6能够处于良好的工作状态，提高产品的成品率。为了使用长度较长，具有更大长宽比的油石6以减小油石6浪费，可定制特定翻边103间距的弹簧片1，并通过螺栓方便地连接在平面导向滑道2上。
如图7、8、9所示的两根弹簧片1通过连接片104连成一体，使两根弹簧片1组成整体，使两根弹簧片1在油石6进给过程中结构更加稳定，保持两根弹簧片1对于油石6压力的一致性。
本实施例中，在活塞杆401位于缸体402外部的一端固定设有沿活塞杆401径向分布的燕尾形滑轨7，在下夹板511上开设有与燕尾形滑轨7配合的燕尾形滑槽507。通过下夹板511浮动设置在燕尾形滑轨7上的方式，使不同厚度的油石6固定在夹持机构5山过后，油石6的两端均能被两个平面导向滑道2有效支撑。在下夹板511上位于夹持台阶510的上部台阶的两端分别设有可沿对应侧的平面导向滑道2滑动的翼板508，以使下夹板511和油石6同步滑动分布于平面导向滑道2上，提高夹持机构5在进给过程中的稳定性。

Claims (7)

1.一种超精机用超精头，包括恒压进给机构(4)、用于固定油石(6)的夹持机构(5)以及用于供夹持机构(5)上的油石(6)随恒压进给机构(4)做进给运动的导向座，恒压进给机构(4)包括缸体(402)和可伸缩穿设在缸体(402)中的活塞杆(401)，夹持机构(5)包括连接在活塞杆(401)上的下夹板(511)和连接在下夹板(511)上的上夹板(505)，上夹板(505)和下夹板(511)远离恒压进给机构(4)的一侧共同形成用于固定油石(6)的夹持部，其特征在于：导向座包括分别固定在缸体(402)上并分布于夹持机构(5)两侧的两个平面导向滑道(2)，平面导向滑道(2)的上沿设置为供油石(6)滑动的光滑面，在平面导向滑道(2)上还设有用于将油石(6)紧压在平面导向滑道(2)的上沿的弹簧片(1)；
弹簧片(1)的一端为连接端(102)，连接端(102)可拆卸连接在平面导向滑道(2)上，弹簧片(1)的另一端形成弹性下压端(101)，弹性下压端(101)紧触在油石(6)的上沿；
位于夹持机构(5)两侧的两根弹簧片(1)的弹性下压端(101)通过连接片(104)连成一体；
弹簧片(1)的连接端(102)通过两个螺栓固定在平面导向滑道(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种超精机用超精头，其特征在于：在弹簧片(1)的弹性下压端(101)上相背于夹持机构(5)的一侧设有用于夹持定位油石(6)端部的翻边(103)。
3.根据权利要求1所述的一种超精机用超精头，其特征在于：两个平面导向滑道(2)均平行于活塞杆(401)分布。
4.根据权利要求1所述的一种超精机用超精头，其特征在于：在上夹板(505)上靠近夹持部的位置设有穿孔(504)，在穿孔(504)中穿设有外径小于穿孔(504)孔径的支点螺钉(503)，支点螺钉(503)的小端穿过穿孔(504)并配合安装在开设于下夹板(511)上的第一螺纹孔(509)内，支点螺钉(503)大端朝向上夹板(505)的一侧设有圆弧面凸起(512)，穿孔(504)朝向支点螺钉(503)大端的一端设有与圆弧面凸起(512)配合以进行相对转动的圆弧面凹槽(513)，在上夹板(505)上位于穿孔(504)相背于夹持部一侧的位置开设有贯穿上夹板(505)分布的第二螺纹孔(501)，在第二螺纹孔(501)中配合安装有紧顶螺钉(502)，紧顶螺钉(502)的小端可穿过第二螺纹孔(501)与下夹板(511)相触，且紧顶螺钉(502)可通过朝向下夹板(511)方向持续旋紧以使夹持部闭合将油石(6)夹持固定。
5.根据权利要求4所述的一种超精机用超精头，其特征在于：在上夹板(505)上朝向下夹板(511)的一侧并位于穿孔(504)与夹持部之间的位置设有弹簧槽(514)，弹簧槽(514)中配合安装有压缩弹簧(506)，压缩弹簧(506)用于提供上夹板(505)位于夹持部中的部分以支点螺钉(503)为支点朝向远离下夹板(511)方向转动以卸载油石(6)的弹力。
6.根据权利要求4所述的一种超精机用超精头，其特征在于：在下夹板(511)上对应夹持部的位置设有用于供油石(6)配合安装的夹持台阶(510)，在下夹板(511)上位于夹持台阶(510)的上部台阶的两端分别设有可沿对应侧的平面导向滑道(2)滑动的翼板(508)。
7.根据权利要求4所述的一种超精机用超精头，其特征在于：在活塞杆(401)位于缸体(402)外部的一端固定设有沿活塞杆(401)径向分布的燕尾形滑轨(7)，在下夹板(511)上开设有与燕尾形滑轨(7)配合的燕尾形滑槽(507)。
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