CN111958349A - 零件打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及齿轮加工技术领域，公开了零件打磨装置，包括机架，机架上设置有夹持机构和打磨机构，夹持机构包括固接在机架上的支撑台，支撑台上转动连接有夹持卡盘，夹持卡盘可拆卸连接有辅助夹持组件，辅助夹持组件包括中部设有圆孔的夹持盘，夹持盘上设置有两个夹持螺杆，两个夹持螺杆之间连接有压盘，压盘的中部设置有打磨孔，夹持螺杆上均螺纹连接有锁紧螺母；打磨机构包括滑动连接在机架上的支撑组件和转动连接在支撑组件上的打磨头。本发明解决了现有技术中打磨装置对厚度较小的齿轮毛坯进行夹持固定时存在的容易造成齿轮毛坯变形，影响后续加工的问题。

Description

零件打磨装置
技术领域
本发明涉及齿轮加工技术领域，具体涉及零件打磨装置。
背景技术
齿轮是汽车运动中的核心传动部件，其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性等都会带来直接影响，甚至会成为制约产品质量水平提高的关键因素。齿轮的加工过程通常包括锻造制坯、正火、车削加工、滚、插齿、剃齿、热处理等工序，其中在滚、插齿加工工序之前，需要对锻造后的毛坯进行中部冲孔等处理，在冲孔结束后，为了使内孔与端面的垂直度及内孔的光滑度满足加工精度要求，需要对内孔进行打磨处理。
目前打磨处理通常利用打磨装置完成，利用打磨装置中的夹持机构对齿轮毛坯的外壁夹持固定，而后利用打磨头对其内孔进行打磨。但是，现有的打磨装置中夹持机构对齿轮厚度有一定的要求，当齿轮的厚度较小时，夹持机构的径向夹持力会造成齿轮毛坯变形，对后续滚、插齿加工造成不利影响，甚至造成齿轮毛坯损坏废弃。
发明内容
本发明意在提供零件打磨装置，以解决现有技术中的打磨装置对厚度较小的齿轮毛坯进行夹持固定时存在的容易造成齿轮毛坯变形，影响后续加工的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：零件打磨装置，包括机架，机架上设置有夹持机构和打磨机构，夹持机构包括固接在机架上的支撑台，支撑台上转动连接有夹持卡盘，夹持卡盘可拆卸连接有辅助夹持组件，辅助夹持组件包括中部设有圆孔的夹持盘，夹持盘上设置有两个夹持螺杆，两个夹持螺杆之间连接有压盘，压盘的中部设置有打磨孔，夹持螺杆上均螺纹连接有锁紧螺母；打磨机构包括滑动连接在机架上的支撑组件和转动连接在支撑组件上的打磨头。
本方案的原理及优点是：实际应用时，机架起到整体支撑和保证各部件之间稳定连接的作用，夹持机构用于对齿轮毛坯进行夹持固定，打磨机构用于对齿轮内孔进行打磨。在对齿轮毛坯进行夹持固定时，当齿轮的厚度较大时，可以直接利用夹持卡盘对其外壁进行周向(径向)的夹持，此时不需要用到辅助夹持组件；而当齿轮的厚度较小时(较薄)，此时利用周向夹持的方式就存在齿轮毛坯容易受力变形的问题。本技术方案中，在对较薄的齿轮毛坯进行夹持固定时，则利用辅助夹持组件完成，将齿轮毛坯置于夹持盘和压盘之间，利用锁紧螺母及夹持螺杆将齿轮毛坯夹持固定在夹持盘与压盘之间，再利用夹持机构对夹持盘的外壁进行周向的夹持固定，如此就实现了对齿轮毛坯的夹持固定。在上述夹持过程中，夹持卡盘施加的径向夹持力是直接作用在夹持盘上的，而直接作用在厚度较小的齿轮毛坯上的作用力是夹持盘与压盘之间的轴向夹持力，既实现了厚度较小的齿轮毛坯的有效夹持固定，又避免了因夹持而造成的齿轮毛坯变形的问题。
优选的，作为一种改进，夹持卡盘包括卡盘座和卡盘本体，卡盘座上同轴固接有驱动齿轮，卡盘座上转动连接有多个螺纹杆，多个螺纹杆以卡盘座的圆心为中心周向均布设置，螺纹杆上均套设有与之螺纹连接的驱动座，驱动座的侧部均设置有与驱动齿轮啮合的驱动齿条，且驱动座的顶部均设置有第一斜齿；卡盘本体与卡盘座活动连接，且卡盘本体上沿其径向滑动连接有若干卡爪，卡爪的底部设置有与第一斜齿啮合的第二斜齿。
本技术方案中，在利用夹持卡盘对工件进行夹持固定时，针对不同直径的齿轮毛坯可通过转动卡盘座实现对卡爪卡合直径进行调节。当需要调节卡合直径时，操作人员转动卡盘座，卡盘座转动带动与之同轴固接的驱动齿轮转动，进而带动与驱动齿轮啮合的驱动齿条移动，驱动齿条在移动过程中会带动驱动座沿螺纹杆轴向移动，此时螺纹杆自转；在驱动座移动过程中，会通过第一斜齿带动与之啮合的第二斜齿移动，进而带动卡爪沿卡盘本体径向滑动，即实现了卡爪卡合位置的调节，进而实现了对卡爪卡合的直径的调节，能够使装置适用于不同直径齿轮毛坯或夹持盘的夹持固定，增大了装置的使用范围，且通过齿轮、齿条及螺纹杆进行动力传动更加稳定。
优选的，作为一种改进，支撑台上转动连接有罩壳，罩壳上与支撑台相邻的两侧壁均可与机架相抵。
本技术方案中，在对齿轮内径进行打磨的过程中，由于磨削作用会有大量的粉末飞溅，通过在支撑台上设置罩壳，能够阻隔飞溅的粉末，避免出现粉尘飞扬的问题，而且通过将罩壳设置成转动连接在支撑台上的，也能够方便操作人员随时打开罩壳观测内部的工件打磨情况。
优选的，作为一种改进，机架上还设置有修正机构，修正机构包括固接在机架上的滑道，滑道上滑动连接有修正底座，修正底座上转动连接有修正架，修正架上转动连接有可与打磨头正对的修正头。
在利用打磨头对齿轮内孔进行打磨的过程中，由于力的作用是相互的，随着设备使用时间的延长，打磨头的表面因长时间的摩擦会变得平滑，使打磨效果降低。本技术方案中，修正机构用于对打磨头进行打磨修正，恢复其表面的粗糙度。其中修正底座起到支撑的作用，使用时，将修正底座沿滑道移动就位后，转动修正架以调整修正架的位置，使修正头与打磨头的表面接触，对打磨头进行修正打磨，操作方便且便于精确控制修正位置。
优选的，作为一种改进，支撑组件包括滑动连接在机架上的调节台，机架上固接有调节气缸，调节气缸的活塞杆固接在调节台的侧壁上。
本技术方案中，调节台起到支撑作用，在利用打磨头对齿轮内孔进行打磨时，通过调节气缸可以驱动调节台沿机架滑动，使得打磨头向靠近待打磨工件的方向移动，实现有效打磨。通过调节气缸开驱动能够保证具有稳定一致的进给力，而且方便控制。
优选的，作为一种改进，机架上还设置有清洁机构，清洁机构包括固接在调节台上的水管，水管位于打磨头的上方。
在利用打磨头对齿轮内孔进行打磨的过程中，因高速摩擦会产生大量的粉末且会伴随大量的热量产生。本技术方案中，清洁机构用于对打磨过程进行清理和降温，水管喷出的水流一方面能够对打磨过程进行降温，另一方面还能够避免打磨碎屑因高温而吸附在内孔周围，使碎屑快速的与齿轮毛坯分离。
优选的，作为一种改进，机架的顶端设置有收集槽，收集槽连通有收集管。
本技术方案中，在打磨碎屑被清理下来之后，碎屑会下落到收集槽内实现统一的收集，同时清洗用水也会下落到收集槽内，水和碎屑的混合物最终会沿收集管流出，实现统一的收集处理，操作会更加的规范。
优选的，作为一种改进，收集槽的槽底倾斜设置，收集管设置在槽底的低端。
本技术方案中，通过将收集槽的槽底设置成倾斜的，能够更加方便碎屑及水的混合物向收集管的方向流动，便于对混合物进行收集。
优选的，作为一种改进，压盘靠近夹持盘的端面上设置有橡胶垫。
本技术方案中，通过在压盘上设置橡胶垫，在利用压盘与夹持盘对齿轮毛坯进行夹持固定时，橡胶垫一方面具有缓冲和保护的作用，另一方面橡胶垫在压盘与夹持盘的挤压夹持作用下会发生形变，而其自身有一定的弹性恢复力，该弹性恢复力会协同夹持力对齿轮毛坯进行夹持固定，进而提高夹持的稳定性。
优选的，作为一种改进，修正架的顶端固接有手轮。
本技术方案中，通过在修正架的顶端设置手轮，能够方便与修正架进行位置移动。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视图。
图2为图1中A1处的放大图。
图3为图1中夹持卡盘的右视图。
图4为图3中卡盘本体的结构示意图。
图5为图3中卡盘座的结构示意图。
图6为本发明实施例一中辅助夹持组件的结构示意图。
图7为本发明实施例二的主视图。
图8为图7中修整机构的左视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架1、支撑台2、支撑盘3、夹持卡盘4、夹持盘5、压盘6、打磨孔7、夹持螺杆8、卡盘座9、卡盘本体10、驱动齿轮11、螺纹杆12、驱动座13、驱动齿条14、第一斜齿15、卡爪16、调节台17、打磨轴18、打磨头19、调节气缸20、活塞杆21、水管22、收集槽23、收集管24、罩壳25、滑道26、修正底座27、修正架28、手轮29、修正头30。
实施例一
本实施例基本如附图1所示：零件打磨装置，包括机架1、夹持机构、打磨机构和清洗机构。
机架1起到支撑和保证设备间稳定连接的作用，夹持机构用于对待打磨的工件进行夹持固定，夹持机构包括焊接在机架1上的支撑台2，支撑台2的右侧壁上固接有支撑盘3，支撑盘3转动连接有夹持卡盘4，结合图3-图5所示，夹持卡盘4包括卡盘座9和卡盘本体10，卡盘座9转动连接在支撑盘3上，卡盘座9远离支撑盘3的一侧同轴固接有驱动齿轮11，卡盘座9上转动连接有三根螺纹杆12，三根螺纹杆12以卡盘座9的圆心为中心周向均布设置，且三根螺纹杆12共同构成等边三角形结构，螺纹杆12上均套设有与之螺纹连接的驱动座13，驱动座13与螺纹杆12呈非自锁条件(螺纹杆12的螺纹升角大于螺旋副驱动座13的摩擦角或当量摩擦角)，驱动座13的内侧部均固接有与驱动齿轮11啮合的驱动齿条14，且驱动座13的顶部均固接有第一斜齿15；卡盘本体10上沿其径向滑动连接有三个卡爪16，卡爪16的底部均固接有与第一斜齿15啮合的第二斜齿(图中未示出)。
结合图2所示，夹持卡盘4可拆卸连接有辅助夹持组件，辅助夹持组件包括中部设置有圆孔的夹持盘5，夹持盘5可被三个卡爪16周向夹持。结合图6所示，夹持盘5上固定有两个夹持螺杆8，夹持螺杆8的轴线平行于夹持盘5的轴线，两个夹持螺杆8之间穿设有同一个压盘6，压盘6与夹持盘5同心设置，且压盘6的中部设置有打磨孔7，压盘6靠近夹持盘5的一侧面上粘接有橡胶垫，夹持螺杆8上均螺纹连接有锁紧螺母，通过转动锁紧螺母能够将工件夹持在夹持盘5与压盘6之间。
打磨机构用于对齿轮内孔进行打磨，打磨机构包括横向滑动连接在机架1上的调节台17，调节台17的左端转动连接有横向设置的打磨轴18，打磨轴18由驱动电机驱动转动，打磨轴18远离调节台17的一端同轴固定有打磨头19。机架1的右端通过螺栓固定有调节气缸20，调节气缸20的活塞杆21朝左设置，且活塞杆21的左端通过螺栓固定在调节台17的侧壁上。
清洗机构用于对打磨过程中产生的碎屑等进行清理，清洗机构包括固定在调节台17上的水管22，水管22的一端位于打磨头19的上方，水管22的另一端连通有水箱(图中未示出)。机架1的顶端固定有上部开口的收集槽23，收集槽23的底部从左到右倾斜向下设置，且收集槽23的右端下部连通有收集管24。支撑台2上通过合页转动连接有罩壳25，罩壳25上与支撑台2相邻的两侧壁均可与机架1相抵。
具体实施过程如下：当需要对齿轮内孔进行打磨时，当待打磨的工件厚度较大时，可以直接利用夹持卡盘4上的三个卡爪16对待打磨的齿轮毛坯的外壁进行周向的夹持。当待打磨的齿轮外径存在差异时，需要对三个卡爪16的夹持直径进行调节，具体的，操作人员手动转动卡盘座9，卡盘座9转动带动与之同轴固接的驱动齿轮11转动，进而带动与驱动齿轮11啮合的驱动齿条14移动，驱动齿条14在移动过程中会带动驱动座13沿螺纹杆12轴向移动，此时由于螺纹杆12与驱动座13是非自锁的条件，使得螺纹座会反向驱动螺纹杆12自转；在驱动座13移动过程中，会通过第一斜齿15带动与之啮合的第二斜齿移动，进而带动卡爪16沿卡盘本体10径向滑动，即实现了卡爪16卡合位置的调节，进而实现了对卡爪16卡合的直径的调节。
当待打磨的齿轮毛坯的厚度较小时，此时就需要用到辅助夹持组件，将齿轮毛坯置于夹持盘5和压盘6之间，利用锁紧螺母及夹持螺杆8将齿轮毛坯夹持固定在夹持盘5与压盘6之间，再利用夹持机构对夹持盘5的外壁进行周向的夹持固定，如此就实现了对齿轮毛坯的夹持固定，在此过程中，橡胶垫在压盘6与夹持盘5的挤压作用下会发生形变，而其自身有一定的弹性恢复力，该弹性恢复力会协同夹持力对齿轮毛坯进行夹持固定。由于夹持卡盘4施加的径向夹持力是直接作用在夹持盘5上的，而直接作用在厚度较小的齿轮毛坯上的作用力是夹持盘5与压盘6之间的轴向夹持力，既实现了厚度较小的齿轮毛坯的有效夹持固定，又避免了因径向夹持而造成的齿轮毛坯变形的问题。
当待打磨的齿轮毛坯夹持固定后，操作人员启动调节气缸20，调节气缸20会通过活塞杆21将调节台17向左推动，使得打磨头19向靠近待打磨的工件方向移动并对齿轮毛坯的内孔进行打磨。在此过程中，操作人员可将罩壳25罩设在机架1的上方，罩壳25对打磨过程中产生的碎屑具有阻挡的作用，避免产生飞溅现象。在打磨过程中，可通过水管22向打磨处喷水处理，能够对打磨位置进行实时降温，同时能够将打磨过程中产生的碎屑冲刷下来。被冲刷掉的碎屑及清洗水的混合物会下落到收集槽23内，并留到收集槽23低端的收集管24处，从收集管24流出实现统一的收集处理。
本实施例解决了现有技术中的打磨装置对厚度较小的齿轮毛坯进行夹持固定时存在的容易造成齿轮毛坯变形，影响后续加工的问题，同时能够实现打磨碎屑的及时清理和收集。
实施例二
如图7、图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例中，机架1上还设置有修正机构，修正机构用于将已经磨平的打磨头19的外表面进行磨削处理，使其恢复一定的粗糙度。修正机构包括固接在机架1上的滑道26，滑道26横跨机架1的前、后端设置，滑道26上滑动连接有修正底座27，修正底座27上转动连接有修正架28，修正架28的顶端固接有手轮29，修正架28的底端转动连接有可与打磨头19正对的修正头30。
在利用打磨头19对齿轮内孔进行打磨的过程中，由于力的作用是相互的，随着设备使用时间的延长，打磨头19的表面因长时间的摩擦而变得平滑，使打磨效果降低。此时就需要对打磨头19进行打磨，将打磨头19外表面一层已经被磨平的部分打磨掉，使其重新恢复粗糙度。在修正打磨头19时，操作人员手握手轮29拉动修正底座27，使得修正底座27沿滑道26滑动到合适的位置。而后将修正架28相对修正底座27转动，修正架28的一端转动连接在修正底座27上，所以在转动修正架28的时候，修正架28远离修正底座27的一端在竖直方向上的高度会改变，会带动修正头30的高度改变，当修正头30与打磨头19接触时，修正头30在电机的带动下转动就可以对打磨头19进行打磨，使其表面粗糙。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.零件打磨装置，包括机架，其特征在于：所述机架上设置有夹持机构和打磨机构，所述夹持机构包括固接在机架上的支撑台，支撑台上转动连接有夹持卡盘，夹持卡盘可拆卸连接有辅助夹持组件，辅助夹持组件包括中部设有圆孔的夹持盘，夹持盘上设置有两个夹持螺杆，两个夹持螺杆之间连接有压盘，压盘的中部设置有打磨孔，夹持螺杆上均螺纹连接有锁紧螺母；所述打磨机构包括滑动连接在机架上的支撑组件和转动连接在支撑组件上的打磨头。
2.根据权利要求1所述的零件打磨装置，其特征在于：所述夹持卡盘包括卡盘座和卡盘本体，卡盘座上同轴固接有驱动齿轮，卡盘座上转动连接有多个螺纹杆，多个螺纹杆以卡盘座的圆心为中心周向均布设置，螺纹杆上均套设有与之螺纹连接的驱动座，驱动座的侧部均设置有与驱动齿轮啮合的驱动齿条，且驱动座的顶部均设置有第一斜齿；卡盘本体与卡盘座活动连接，且卡盘本体上沿其径向滑动连接有若干卡爪，卡爪的底部设置有与第一斜齿啮合的第二斜齿。
3.根据权利要求2所述的零件打磨装置，其特征在于：所述支撑台上转动连接有罩壳，罩壳上与支撑台相邻的两侧壁均可与机架相抵。
4.根据权利要求3所述的零件打磨装置，其特征在于：所述机架上还设置有修正机构，所述修正机构包括固接在机架上的滑道，滑道上滑动连接有修正底座，修正底座上转动连接有修正架，修正架上转动连接有可与打磨头正对的修正头。
5.根据权利要求4所述的零件打磨装置，其特征在于：所述支撑组件包括滑动连接在机架上的调节台，机架上固接有调节气缸，调节气缸的活塞杆固接在调节台的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的零件打磨装置，其特征在于：所述机架上还设置有清洁机构，所述清洁机构包括固接在调节台上的水管，水管位于打磨头的上方。
7.根据权利要求6所述的零件打磨装置，其特征在于：所述机架的顶端设置有收集槽，收集槽连通有收集管。
8.根据权利要求7所述的零件打磨装置，其特征在于：所述收集槽的槽底倾斜设置，收集管设置在槽底的低端。
9.根据权利要求8所述的零件打磨装置，其特征在于：所述压盘靠近夹持盘的端面上设置有橡胶垫。
10.根据权利要求9所述的零件打磨装置，其特征在于：所述修正架的顶端固接有手轮。
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