CN111775038B - 一种高精度往复单轴震荡超精研机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高精度往复单轴震荡超精研机，包括床身、设置于床身顶部的上层滑台、安装于上层滑台上的震荡机构、设置于震荡机构端部的超精研机构，所述震荡机构包括设置于上层滑台顶部的安装座、驱动超精研机构轴向震荡的震荡组件，所述超精研机构包括与震荡组件连接的夹持组件以及夹持于夹持组件上的油石。本申请具有提升对于轴承内圈的研磨精度的效果。

Description

一种高精度往复单轴震荡超精研机

技术领域

本申请涉及用于磨削或抛光的机床的技术领域，尤其是涉及一种高精度往复单轴震荡超精研机。

背景技术

超精研机是磨床的一种，磨床是一种利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。

现有的超精研机一般包括床身、设置于床身上的下层滑台、设置于下层滑台顶部的上层滑台以及设置于上层滑条顶部的油石夹持机构、设置于油石夹持机构一侧的主轴箱、设置于主轴箱内部的驱动件、设置于主轴箱朝向油石夹持机构一侧的工件夹持机构，工件夹持机构与驱动件连接，使用时，工件通过夹持机构进行夹持定位，随后位于主轴箱内部的驱动件驱动工件夹持机构进行旋转，随后将油石伸入轴承内部实现对于轴承的研磨。

但是上述磨床在使用的过程中，仅仅通过油石相对于轴承的旋转来实现对于轴承的打磨，打磨精度相对较低。

发明内容

为了提升对于轴承内圈的研磨精度，本申请提供一种高精度往复单轴震荡超精研机。

本申请提供的一种高精度往复单轴震荡超精研机采用如下的技术方案：

一种高精度往复单轴震荡超精研机，包括床身、设置于床身顶部的上层滑台、安装于上层滑台上的震荡机构、设置于震荡机构端部的超精研机构，所述震荡机构包括设置于上层滑台顶部的安装座、驱动超精研机构轴向震荡的震荡组件，所述超精研机构包括与震荡组件连接的夹持组件以及夹持于夹持组件上的油石。

通过采用上述技术方案，油石在对轴承进行打磨的过程中，震荡组件工作，带动油石进行往复运动且与工件压紧，从而使得轴承在转动的过程中能够通过油石的往复运动更好地实现对于轴承的打磨，提升对于轴承的打磨精度。

优选为，所述震荡组件包括震荡座、设置于震荡座顶部的震荡驱动件、设置于震荡驱动件下方的传动件以及与传动件连接且滑移安装于震荡座内的震荡件，所述震荡件与超精研机构连接。

通过采用上述技术方案，使用时，震荡驱动件将动力传递至传动件处，在传动的过程中，传动件产生振动并且将振动传递至震荡件处，使得震荡件进行往复运动，结构简单，安装方便。

优选为，所述传动件包括与所述震荡驱动件连接的传动轴以及与传动轴连接的偏心轴，所述偏心轴与所述震荡件连接。

通过采用上述技术方案，将传动件设置为传动轴以及偏心轴，偏心轴与震荡件之间连接，偏心轴转动的过程中带动震荡件进行往复运动，结构简单，安装方便，且传动效率更高，使得震荡件具有更高的震荡频率，从而进一步提升了对于工件的研磨精度。

优选为，所述传动件包括传动轴以及连接于传动轴底部的凸轮，所述震荡件包括滑移安装于震荡座内与所述凸轮抵接的定位板，所述定位板与所述震荡座之间设置有复位件，所述复位件使所述定位板始终具有与凸轮一侧运动的趋势，所述定位板的顶部设置有与所述震荡件连接的连接部。

通过采用上述技术方案，使用时，通过传动轴将震荡驱动件的动力传递至凸轮处，凸轮运动，定位板在凸轮的作用下进行往复运动，从而实现超精研机构的往复运动，实现超精研机构对于工件的打磨。

优选为，所述复位件为两电磁铁，其中一所述电磁铁与所述震荡座固定，另一所述电磁铁与所述定位板朝向所述震荡座的一侧固定，两所述电磁铁相向的一侧磁极相同。

通过采用上述技术方案，将复位件设置为电磁铁，减少了复位件在工作过程中与定位板之间的摩擦，从而降低了复位件在使用过程中的磨损，在一定程度上提升了震荡机构的使用寿命；且能够根据不同的需求进行。

优选为，还包括设置于震荡组件一侧的油石压力补偿机构，所述油石压力补偿机构包括设置于震荡组件一侧的支撑架、设置于支撑架一侧的压紧驱动件以及设置于压紧驱动件端部的压紧件，所述支撑架与所述震荡件连接，所述压紧件与所述油石压紧，所述压紧驱动件驱动所述压紧件朝向所述油石的一侧运动。

通过采用上述技术方案，能够根据不同的加工工艺对油石与工件之间的压力进行调节，提升了超精研机的适用范围。

优选为，还包括无心支承机构，所述无心支承机构包括轴向支撑组件以及径向支撑组件，所述轴向支撑组件与工件的侧壁压紧，所述径向支撑组件与所述工件的外侧壁压紧。

通过采用上述技术方案，通过设置无心支承装置，减少了在对工件进行支撑的过程中对于工件造成的损伤，从而使得工件的表面更加完整，省去了对于工件表面在夹持过程中产生的划痕进行处理的工序，在一定程度上提升了对于工件的生产效率。

优选为，所述轴向支撑组件包括伸缩驱动件、与伸缩驱动件连接的放置座、设置于放置座两侧的支撑板、分别设置于两支撑板上的压紧杆以及设置于两压紧杆相对一侧的第一压紧滚轮，所述第一压紧滚轮与工件侧壁压紧。

通过采用上述技术方案，方便了对工件进行轴向支撑，结构简单，安装方便。

优选为，两所述支撑板上设置有调节杆以及导向杆，所述导向杆贯穿两支撑板且相对两支撑板滑移设置，所述调节杆上设置有螺纹，所述支撑板与所述调节杆螺纹连接，所述调节杆的两侧螺纹旋向相反。

通过采用上述技术方案，能够对相邻两压紧杆之间的间距进行调节，使得压紧杆能够对不同大小的工件进行轴向压紧，提升了轴向支撑组件的适用范围，从而在一定程度上提升了高精度往复单轴震荡超精研机的适用范围。

优选为，所述导向杆的个数为两根，两根所述导向杆对称设置于调节杆的两侧。

通过采用上述技术方案，在压紧杆调节的过程中能够通过导向杆进行导向，从而提升了轴向制成组件相邻两压紧杆之间的间距的调节精度，从而进一步提升了轴向支撑组件在对工件进行制成时的支撑效果，使得位于轴向支撑组件上的第一压紧滚轮能够更好地与工件贴合，从而进一步降低了工件发生磨损的概率。

优选为，所述径向支撑组件包括设置于工件两侧的支撑条、连接两支撑条的安装板以及设置于支撑条上的第二压紧滚轮，所述第二压紧滚轮与工件外侧壁压紧。

通过采用上述技术方案，方便了径向压紧组件与工件之间的压紧，且结构简单。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置震荡机构，提升了对于工件的研磨精度；

通过设置油石压力补偿机构，能够对油石与工件之间的压力进行调节，从而提升了高精度往复单轴震荡超精研机能够适用于不同工艺的攻坚的生产；

通过设置无心支承机构，减少了对于工件侧壁的磨损，且配合电磁吸盘使用能够使得工件的定位更加准确，从而在一定程度上进一步提升了对于工件的研磨精度。

附图说明

图1是本申请的总体结构示意图。

图2是本申请无心支承机构与主轴安装机构的总体结构示意图。

图3是本申请震荡机构、超精研机构以及油石压力补偿机构的总体结构示意图。

图4是本申请震荡机构、超精研机构以及油石压力补偿机构的另一方向的总体结构示意图。

图5是本申请震荡机构、超精研机构以及油石压力补偿机构的剖面结构示意图。

附图标记说明，1、床身；2、换位机构；21、下层滑台；22、上层滑台；3、主轴安装机构；31、主轴箱；32、电磁吸盘；4、无心支承机构；41、轴向支撑组件；411、伸缩驱动件；412、放置座；413、支撑板；414、压紧杆；415、第一压紧滚轮；416、导向杆；417、调节杆；4171、螺纹部；4172、调节部；42、径向支撑组件；421、支撑条；422、安装板；423、第二压紧滚轮；424、旋转驱动件；5、震荡机构；51、安装座；52、震荡组件；521、震荡座；522、震荡驱动件；523、传动件；5231、传动轴；5232、偏心轴；524、震荡件；5241、插入通孔；525、连接座；6、超精研机构；61、夹持杆；62、连接板；63、油石；7、油石压力补偿机构；71、支撑架；72、压紧驱动件；73、压紧件。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

参照附图1，一种高精度往复单轴震荡超精研机，包括床身1、设置于床身1上的换位机构2、设置于换位机构2一侧的主轴安装机构3、设置于主轴安装机构3一侧的无心支承机构4、安装于床身1上的震荡机构5、设置于震荡机构5端部的超精研机构6、设置于超精研机构6一侧的油石压力补偿机构7。

参照附图1和附图2，主轴安装机构3包括主轴箱31、设置于主轴箱31内的伺服电机、与伺服电机连接的电磁吸盘32，使用时，工件吸附于电磁吸盘32上，随后伺服电机转动，带动电磁吸盘32转动。

参照附图2和附图3，无心支承机构4设置于主轴箱31朝向油石压力补偿机构7的一侧，无心支承机构4包括轴向支撑组件41以及径向支撑组件42。

轴向支撑组件41与工件的侧壁压紧，径向支撑组件42与工件的外侧壁压紧。轴向支撑组件41包括伸缩驱动件411、与伸缩驱动件411连接的放置座412、设置于放置座412两侧的支撑板413、分别设置于两支撑板413上的压紧杆414以及设置于两压紧杆414相对一侧的第一压紧滚轮415，第一压紧滚轮415与工件侧壁压紧。本实施例中，伸缩驱动件411为一油缸，支撑板413与压紧杆414之间采用焊接固定。

放置座412的两侧分别固定有一导向杆416，导向杆416贯穿两支撑板413且相对两支撑板413滑移设置，相邻两导向杆416之间设置有调节杆417，调节杆417具有螺纹部4171以及位于螺纹部4171顶部的调节部4172，调节部4172呈方形设置，能够通过套筒工具进行旋转，本实施例中，调节部4172的形状除方形外其他能够通过调节工具对调节部4172进行调节的结构均可，例如通过在调节部4172的顶部开设十字形或是一字形的凹槽使得调节部4172能够通过螺丝刀调节。

螺纹部4171的外侧壁设置有螺纹，螺纹布两侧的螺纹旋向相反，位于放置座412两侧的支撑板413上开设有与螺纹部4171两侧螺纹分别对应的螺纹孔，当调节杆417旋转时，两支撑板413朝相向或相背的一侧同步运动。

径向支撑组件42包括设置于工件两侧的支撑条421、连接两支撑条421的安装板422、设置于支撑条421上的第二压紧滚轮423以及驱动安装板422进行旋转的旋转驱动件424，安装板422呈弧形设置，安装板422朝向工件的一侧与工件之间形成放置空腔，支撑条421固定于安装板422的两侧，第二压紧滚轮423旋转安装于支撑条421朝向工件的一侧，第二压紧滚轮423与工件外侧壁压紧。本实施例中，旋转驱动件424优选为油缸。

使用时，工件通过主轴箱31上的电磁吸盘33进行吸附后，通过轴向支撑组件41以及径向支撑组件42对工件进行定位，提升了工件与电磁吸盘33之间的结合牢固度，减少工件在加工过程中的窜动，进一步提升了对于工件的加工精度。

参照附图1，换位机构2包括设置于床身1上的下层滑台21、设置于下层滑台21顶部的上层滑台22。下层滑台21带动超精研机构6以及油石63补偿机构沿Y轴滑移，上层滑台22带动超精研机构6以及油石63补偿机构沿X轴滑移。

参照附图3和附图4，震荡机构5包括设置于上层滑台22顶部的安装座51以及驱动超精研机构6轴向震荡的震荡组件52。

参照附图4和附图5，震荡组件52包括震荡座521、设置于震荡座521顶部的震荡驱动件522、设置于震荡驱动件522下方的传动件523、与传动件523连接且滑移安装于震荡座521内的震荡件524以及于震荡件524连接的连接座525，震荡件524与超精研机构6连接。本实施例中，震荡驱动件522为一伺服电机。

传动件523包括设置于震荡驱动件522一侧的的传动轴5231以及与传动轴5231连接的偏心轴5232，偏心轴5232朝向震荡件524的一侧设置有偏心部，偏心部的外侧壁呈椭圆形设置，本实施例中，传动轴5231与伺服电机输出轴之间采用皮带带轮副进行传动，震荡件524为一根圆柱轴，圆柱轴的侧壁开设有供偏心轴5232插入的插入通孔5241，偏心轴5232的偏心部插入插入通孔5241内，偏心轴5232与圆柱轴之间设置有轴套，连接座525固定于震荡件524朝向主轴箱31的一侧，当偏心轴5232后转动时，带动震荡件524进行往复运动。

超精研机构6设置于连接座525上且朝向电磁吸盘33的一侧，超精研机构6包括与震荡组件52连接的夹持组件以及设置于夹持组件上的油石63，夹持组件包括供油石63夹持的夹持杆61以及设置于夹持杆61朝向连接座525一侧的连接板62，连接板62与夹持杆61一体设置，夹持杆61上开设有供油石63过盈卡接的卡接凹槽，连接板62与连接座525固定连接。

油石压力补偿机构7包括设置于震荡组件52一侧的支撑架71、设置于支撑架71一侧的压紧驱动件72以及设置于压紧驱动件72端部的压紧件73，支撑架71与连接座525固定连接，压紧件73为一呈L形设置的压紧板，压紧板的顶部与油石63压紧，压紧驱动件72驱动压紧件73朝向油石63的一侧运动。本实施例中，支撑架71与连接座525一体成型，压紧驱动件72采用气缸，除气缸外，压紧驱动件72还可替代为其他例如油缸等能够驱动压紧件73直线运动的装置。

本实施例一种高精度往复单轴震荡超精研机的实施原理为：油石63在对轴承进行打磨的过程中，震荡组件52工作，带动油石63进行往复运动且与工件压紧，从而使得轴承在转动的过程中能够通过油石63的往复运动更好地实现对于轴承的打磨，提升对于轴承的打磨精度。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高精度往复单轴震荡超精研机，包括床身（1）以及设置于床身（1）顶部的上层滑台（22），其特征在于：还包括安装于上层滑层上的震荡机构（5）以及设置于震荡机构（5）端部的超精研机构（6），所述震荡机构（5）包括设置于上层滑台（22）顶部的安装座（51）、驱动超精研机构（6）轴向震荡的震荡组件（52），所述超精研机构（6）包括与震荡组件（52）连接的夹持组件以及夹持于夹持组件上的油石（63），还包括设置于震荡组件（52）一侧的油石压力补偿机构（7），所述震荡组件（52）包括震荡座（521）、设置于震荡座（521）顶部的震荡驱动件（522）、设置于震荡驱动件（522）下方的传动件（523）以及与传动件（523）连接且滑移安装于震荡座（521）内的震荡件（524），所述震荡件（524）与超精研机构（6）连接，所述油石压力补偿机构（7）包括设置于震荡组件（52）一侧的支撑架（71）、设置于支撑架（71）一侧的压紧驱动件（72）以及设置于压紧驱动件（72）端部的压紧件（73），所述支撑架（71）与所述震荡件（524）连接，所述压紧件（73）与所述油石（63）压紧，所述压紧驱动件（72）驱动所述压紧件（73）朝向所述油石（63）的一侧运动，所述支撑架（71）与连接座（525）固定连接，所述压紧件（73）为一呈L形设置的压紧板，所述压紧件（73）的顶部与油石（63）压紧，所述压紧驱动件（72）的轴线和所述油石（63）的轴线处于不同直线上，所述传动件（523）包括与所述震荡驱动件（522）连接的传动轴（5231）以及与传动轴（5231）连接的偏心轴（5232），所述偏心轴（5232）与所述震荡件（524）连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度往复单轴震荡超精研机，其特征在于：还包括无心支承机构（4），所述无心支承机构（4）包括轴向支撑组件（41）以及径向支撑组件（42），所述轴向支撑组件（41）与工件的侧壁压紧，所述径向支撑组件（42）与所述工件的外侧壁压紧。

3.根据权利要求2所述的一种高精度往复单轴震荡超精研机，其特征在于：所述轴向支撑组件（41）包括伸缩驱动件（411）、与伸缩驱动件（411）连接的放置座（412）、设置于放置座（412）两侧的支撑板（413）、分别设置于两支撑板（413）上的压紧杆（414）以及设置于两压紧杆（414）相对一侧的第一压紧滚轮（415），所述第一压紧滚轮（415）与工件侧壁压紧。

4.根据权利要求3所述的一种高精度往复单轴震荡超精研机，其特征在于：两所述支撑板（413）上设置有调节杆（417）以及导向杆（416），所述导向杆（416）贯穿两支撑板（413）且相对两支撑板（413）滑移设置，所述调节杆（417）上设置有螺纹，所述支撑板（413）与所述调节杆（417）螺纹连接，所述调节杆（417）的两侧螺纹旋向相反。

5.根据权利要求4所述的一种高精度往复单轴震荡超精研机，其特征在于：所述导向杆（416）的个数为两根，两根所述导向杆（416）对称设置于调节杆（417）的两侧。

6.根据权利要求2所述的一种高精度往复单轴震荡超精研机，其特征在于：所述径向支撑组件（42）包括设置于工件两侧的支撑条（421）、连接两支撑条（421）的安装板（422）以及设置于支撑条（421）上的第二压紧滚轮（423），所述第二压紧滚轮（423）与工件外侧壁压紧。

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