CN110524354A - 一种调频冲击研磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种调频冲击研磨床，包括机座底板、机架立板和升降平台，机架立板上安装有冲击砂轮模块；升降平台包括工作平台、齿条、至少两根升降杆、齿轮和升降电机；冲击砂轮模块包括砂轮冲击模块和砂轮转动模块；砂轮冲击模块包括两根导轨、调频滑块A、振动滑块和调频滑块B、滚珠丝杠、滚动螺母、调频连杆A即调频连杆B；调频滑块A与振动滑块之间设有调频弹簧A，振动滑块和调频滑块B之间设有调频弹簧B；砂轮转动模块包括砂轮和砂轮电机。本发明采用砂轮沿垂直方向产生的冲击效应，使得砂轮磨削工件时可产生冲击磨削力，且冲击频率可调，提高了磨削效率，满足了材料较硬的工件磨削加工的要求。

Description

一种调频冲击研磨床
技术领域
本发明涉及磨削设备技术领域，尤其是一种调频冲击研磨床。
背景技术
金属磨削加工技术是利用磨具去除工件上多余的材料或毛刺，从而获得表面质量光滑的零件。现有的磨削加工工艺中，砂轮的转轴在砂轮转动过程中是位置固定的，从而使得磨削力为砂轮与工件之间的接触摩擦力。当工件的材料较硬时，磨削更加困难，因此需要设计一种具有冲击磨削力的研磨床。
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之不足，本发明提供一种具有柔性转轴、可冲击磨削工件、且冲击频率可调节的调频冲击研磨床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种调频冲击研磨床，包括机座底板、固定在机座底板上的机架立板和升降平台，机架立板上安装有冲击砂轮模块。
所述升降平台：包括放置工件的工作平台、沿垂直方向安装于工作平台底部的齿条及至少两根升降杆，机座底板上固定有升降电机，升降电机的输出轴上固定有与齿条啮合传动的齿轮；
所述冲击砂轮模块：包括砂轮冲击模块和砂轮转动模块；所述砂轮冲击模块包括垂直安装于机架立板上的两根导轨、丝杠底座A、丝杠底座B及步进电机，所述导轨上自上而下滑动设有调频滑块A、振动滑块和调频滑块B，与振动滑块同一高度位置安装有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠靠近振动滑块的一端穿过安装于丝杠底座A上的滚动轴承，滚珠丝杠的另一端穿过安装于丝杠底座B上的滚动轴承并连接于步进电机的输出轴上；所述滚珠丝杠上传动连接有滚动螺母，位于滚动螺母的中心铰接有调频连杆A和调频连杆B，所述调频连杆A另一端与调频滑块A铰接，调频连杆B的另一端与调频滑块B铰接；位于调频滑块A与振动滑块之间设有调频弹簧A，位于振动滑块和调频滑块B之间设有调频弹簧B；
所述砂轮转动模块：包括用于研磨工件的砂轮和砂轮电机，所述砂轮固定于砂轮轴上，所述砂轮轴转动设在振动滑块上并与砂轮电机的输出轴相连；
所述砂轮电机与振动滑块可沿垂直方向相对于机架立板运动。
具体说，所述升降杆包括固定于工作平台上的内滑动杆、固定于机座底板上的外滑动杆，内滑动杆可相对于外滑动杆上下自由滑动。
进一步地，所述内滑动杆穿过空心圆杆状的外滑块杆，内滑动杆的外径与外滑块杆的内径间隙配合。
优选地，所述调频弹簧A和调频弹簧B结构相同且其刚度随压缩量成正比例增函数。
进一步地，所述砂轮电机通过四根电机连杆安装于振动滑块上，四根电机连杆穿过沿垂直方向开设于机架立板上的直线滑槽。
本发明的有益效果是：本发明采用砂轮与砂轮轴可沿垂直方向产生的冲击效应，使得砂轮磨削工件时可产生冲击磨削力，提高了磨削效率，满足了材料较硬的工件磨削加工的要求；此外，由于调频弹簧A和调频弹簧B具有线性刚度，因而可根据弹簧的压缩变形量调节砂轮的冲击频率。
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是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述冲击砂轮模块的结构原理示意图。
图中：10.机座底板；11.机架立板；20.振动滑块；21.调频滑块A；22.调频滑块B；23.调频弹簧A；24.调频弹簧B；25.导轨；26.调频连杆A；27.调频连杆B；28.滚动螺母；29.滚珠丝杠；210.丝杠底座A；211.丝杠底座B；212.步进电机；30.砂轮轴；31.砂轮；32—砂轮电机；40.工作平台；41.升降杆；411.内滑动杆；412.外滑动杆；42.齿条；43.齿轮；44.升降电机。
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所示的一种调频冲击研磨床，包括机座底板10、固定在机座底板10上的机架立板11和升降平台，机架立板11上安装有冲击砂轮模块，
所述升降平台：包括放置工件的工作平台40、沿垂直方向安装于工作平台40底部的齿条42及至少两根升降杆41，机座底板10上固定有升降电机44，升降电机44的输出轴上固定有与齿条42啮合传动的齿轮43。
所述升降杆41包括固定于工作平台40底面的内滑动杆411、固定于机座底板10上的外滑动杆412，所述内滑动杆411穿过空心圆杆状的外滑块杆412，内滑动杆411的外径与外滑块杆412的内径间隙配合，内滑动杆411可相对于外滑动杆412上下自由滑动，
如图2所示，所述的冲击砂轮模块：包括砂轮冲击模块和砂轮转动模块；所述砂轮冲击模块包括垂直安装于机架立板11上的两根导轨25、丝杠底座A210、丝杠底座B211及步进电机212，所述导轨25上自上而下滑动设有调频滑块A21、振动滑块(20)和调频滑块B22，与振动滑块20同一高度位置安装有滚珠丝杠29，所述滚珠丝杠29靠近振动滑块20的一端穿过安装于丝杠底座A210上的滚动轴承，滚珠丝杠29的另一端穿过安装于丝杠底座B211上的滚动轴承并连接于步进电机212的输出轴上；所述滚珠丝杠29上传动连接有滚动螺母28，位于滚动螺母28的中心铰接有调频连杆A26和调频连杆B27，所述调频连杆A26另一端与调频滑块A21铰接，调频连杆B27的另一端与调频滑块B22铰接；位于调频滑块A21与振动滑块20之间设有调频弹簧A23，位于振动滑块20和调频滑块B22之间设有调频弹簧B24。所述调频弹簧A23和调频弹簧B24结构相同且其刚度随压缩量成正比例增函数。
所述砂轮转动模块：包括用于研磨工件的砂轮31和砂轮电机32，所述砂轮31固定于砂轮轴30上，所述砂轮轴30转动设在振动滑块20上并与砂轮电机32的输出轴相连；所述砂轮电机32与振动滑块20可沿垂直方向相对于机架立板11运动。为了增加砂轮31的转动偏心效果，可在砂轮31上装设一个小质量块。
所述砂轮电机32通过四根电机连杆安装于振动滑块20上，四根电机连杆穿过沿垂直方向开设于机架立板11上的直线滑槽。
本发明的工作过程如下：首先将待磨削的工件固定放置于工作平台40上。
调节工件与砂轮31之间的距离，使其满足一定值。升降电机44正向转动，带动齿轮43正向转动，进而带动齿条43和工作平台40向上运动，在两个升降杆41的导向作用下，工件与砂轮31之间的距离缩小；升降电机44反向转动，带动齿轮43反向转动，进而带动齿条43和工作平台40向下运动，在两个升降杆41的导向作用下，工件与砂轮31之间的距离增加。
调节砂轮的冲击频率：步进电机212正向转动，带动滚珠丝杠29正向转动，进而带动滚动螺母28相对于滚珠丝杠29向左运动，调频连杆A26和调频连杆B27分别拉动调频滑块A21和调频滑块B22相互靠近，并分别压缩调频弹簧A23和调频弹簧B24，由于调频弹簧A23和调频弹簧B24的刚度随压缩量成正比例增函数，整个砂轮31与砂轮轴30的振动刚度增加，即冲击频率增加；步进电机212反向转动，带动滚珠丝杠29反正向转动，进而带动滚动螺母28相对于滚珠丝杠29向右运动，调频连杆A26和调频连杆B27分别拉动调频滑块A21和调频滑块B22相互远离，调频弹簧A23和调频弹簧B24有所伸长，即冲击频率减小。
砂轮31磨削工件：砂轮电机32转动，带动砂轮轴30与砂轮31转动，进行磨削工件。由于砂轮31总是存在一定的转动偏心，使得在砂轮31转动过程中，砂轮电机32、振动滑块20、砂轮轴30和砂轮31呈现周期性地忽上忽下，进而冲击磨削工件。
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 (5)

1.一种调频冲击研磨床，包括机座底板(10)、固定在机座底板(10)上的机架立板(11)和升降平台，机架立板(11)上安装有冲击砂轮模块，其特征是：
升降平台：包括放置工件的工作平台(40)、沿垂直方向安装于工作平台(40)底部的齿条(42)及至少两根升降杆(41)，机座底板(10)上固定有升降电机(44)，升降电机(44)的输出轴上固定有与齿条(42)啮合传动的齿轮(43)；
冲击砂轮模块：包括砂轮冲击模块和砂轮转动模块；所述砂轮冲击模块包括垂直安装于机架立板(11)上的两根导轨(25)、丝杠底座A(210)、丝杠底座B(211)及步进电机(212)，所述导轨(25)上自上而下滑动设有调频滑块A(21)、振动滑块(20)和调频滑块B(22)，与振动滑块(20)同一高度位置安装有滚珠丝杠(29)，所述滚珠丝杠(29)靠近振动滑块(20)的一端穿过安装于丝杠底座A(210)上的滚动轴承，滚珠丝杠(29)的另一端穿过安装于丝杠底座B(211)上的滚动轴承并连接于步进电机(212)的输出轴上；所述滚珠丝杠(29)上传动连接有滚动螺母(28)，位于滚动螺母(28)的中心铰接有调频连杆A(26)和调频连杆B(27)，所述调频连杆A(26)另一端与调频滑块A(21)铰接，调频连杆B(27)的另一端与调频滑块B(22)铰接；位于调频滑块A(21)与振动滑块(20)之间设有调频弹簧A(23)，位于振动滑块(20)和调频滑块B(22)之间设有调频弹簧B(24)；
砂轮转动模块：包括用于研磨工件的砂轮(31)和砂轮电机(32)，所述砂轮(31)固定于砂轮轴(30)上，所述砂轮轴(30)转动设在振动滑块(20)上并与砂轮电机(32)的输出轴相连；
所述砂轮电机(32)与振动滑块(20)可沿垂直方向相对于机架立板(11)运动。
2.如权利要求1所述的调频冲击研磨床，其特征是：所述升降杆(41)包括固定于工作平台(40)上的内滑动杆(411)、固定于机座底板(10)上的外滑动杆(412)，内滑动杆(411)可相对于外滑动杆(412)上下自由滑动。
3.如权利要求2所述的调频冲击研磨床，其特征是：所述内滑动杆(411)穿过空心圆杆状的外滑块杆(412)，内滑动杆(411)的外径与外滑块杆(412)的内径间隙配合。
4.如权利要求1所述的调频冲击研磨床，其特征是：所述调频弹簧A(23)和调频弹簧B(24)结构相同且其刚度随压缩量成正比例增函数。
5.如权利要求1所述的调频冲击研磨床，其特征是：所述砂轮电机(32)通过四根电机连杆安装于振动滑块(20)上，四根电机连杆穿过沿垂直方向开设于机架立板(11)上的直线滑槽。
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