CN112296864B - 一种分体式恒压力外圆珩磨结构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式恒压力外圆珩磨结构及其调整方法，所述结构包括拖板，拖板上方固定有导轨，导轨两侧设有两个滑块，两滑块上分别固定有珩磨头支架，珩磨头支架上方固定有珩磨头，每个珩磨头上设有两个油石条，两珩磨头支架底部分别与气缸的缸体和活塞杆连接，整个气缸为浮动安装，两珩磨头在气缸的作用下，可沿导轨做径向进给运动，使油石能够靠紧工件的外圆柱面进行珩磨加工。本发明采用气缸作为珩磨头径向进给的驱动元件，属于恒压力进给，由于气体具有可压缩性，且气缸整体为浮动安装，使得珩磨头在径向为完全浮动状态，可对工件实现自定心夹紧，珩磨头设有调节结构，使得油石条能够更充分贴合工件。

Description

一种分体式恒压力外圆珩磨结构及使用方法

技术领域

本发明属于机械珩磨加工领域，具体涉及一种分体式恒压力外圆珩磨结构及使用方法。

背景技术

外圆珩磨加工是磨削加工的一种形式，是对工件外圆表面进行精密加工的工艺过程，属于光整加工。一般情况下，是珩磨头上的多个油石条包围并同时压紧在工件的外圆柱面上，工件做圆周运动，珩磨头做直线往复运动，油石条对工件表面进行磨削。珩磨加工可以形成较低的粗糙度，并且可在工件表面形成交叉网纹，交叉网纹有利于形成润滑油膜，因此珩磨加工多用于摩擦副中的零部件加工。

但现有的外圆珩磨头，多为整体式珩磨头，不便于工件的吊装，也不便于调整珩磨头上油石条与工件的贴合程度。此外，大多数的珩磨头缺少浮动结构设计，且油石条进给方式多为液压驱动，由于液体的不可压缩性，珩磨加工过程中珩磨头的浮动性较差，对工件的形状精度有一定的影响。此外，液压驱动的结构形式一般油石进给行程较小，无法适应大范围不同尺寸规格的零件加工，在更换对应珩磨头时，过程繁杂，降低了工作效率。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种加工精度高、结构简单、操作方便的分体式恒压力外圆珩磨结构及使用方法。

为了实现上述目的，本发明的设计方案如下：一种分体式恒压力外圆珩磨结构，包括珩磨拖板、导轨、滑块、气缸、珩磨头支架和珩磨头；

所述珩磨拖板的两侧设置导轨；所述珩磨头支架有两个，分别为前珩磨头支架和后珩磨头支架；前珩磨头支架的下部通过两个滑块分别安装在两条导轨上、前珩磨头支架的上部安装前侧珩磨头；后珩磨头支架的下部通过两个滑块分别安装在两条导轨上、后珩磨头支架的上部安装后侧珩磨头；前侧珩磨头与后侧珩磨头结构相同、位置相对；前侧珩磨头上设有两个调整螺栓，后侧珩磨头上设有两个缓冲器，所述气缸的缸体固定安装在后珩磨头支架上、气缸的活塞杆端与前珩磨头支架固定连接；

所述导轨的外侧设有压板，压板通过螺钉固定在珩磨拖板两侧，将导轨压紧在珩磨拖板的台阶面上，用于对两侧的导轨进行定位；

所述珩磨头由油石楔块、油石条、油石摆架、销轴、珩磨调整座和珩磨支座组成，所述油石条通过油石楔块固定在油石摆架上；所述油石摆架通过销轴与珩磨调整座连接，油石摆架与销轴之间为间隙配合，油石摆架与珩磨调整座构成回转副连接；

所述销轴的端部设有平面，且在珩磨调整座的销轴安装处设有顶丝，所述顶丝底部顶住销轴的平面，限制销轴在轴孔内的转动和轴向窜动；所述珩磨调整座上设有调节螺钉座和导向键，所述珩磨支座上设有导向键槽，所述珩磨调整座与珩磨支座之间通过锁紧螺钉连接，且所述珩磨调整座通过调节位于调节螺钉座上的的调节螺钉实现珩磨调整座沿珩磨支座上导向键槽方向的高度调整；

所述缓冲器通过调整螺母B固定在后侧珩磨头的珩磨支座上，所述调整螺栓通过调整螺母A固定在前侧珩磨头的珩磨支座上，所述缓冲器的安装位置与调整螺栓安装位置同轴。

进一步地，所述气缸由活塞杆和缸体组成，所述缸体通过螺钉固定在后珩磨头支架上，所述活塞杆通过活塞杆螺母与前珩磨头支架连接；所述气缸的伸缩动作相应带动前珩磨头支架和后珩磨头支架相向运动，进而带动两个珩磨头沿导轨方向相向移动。

进一步地，所述珩磨拖板上方设有两个限位块，用于限制前珩磨头支架和后珩磨头支架沿导轨的移动范围，防止前珩磨头支架和后珩磨头支架脱出导轨。

一种分体式恒压力外圆珩磨结构的使用方法，包括以下步骤：

A、加工前，将工件装夹于主轴箱和尾座之间，且工件穿过两个珩磨头之间；装夹完成后，给气缸供气并调节气缸进气速率，使活塞杆以较缓慢的速度收缩。此时，两珩磨头会在气缸的作用下沿导轨的方向相向运动，当两个珩磨头移动到一定位置后，缓冲器的缓冲头与调整螺栓的螺栓头接触，使得两珩磨头进入带阻尼的运动状态，两珩磨头运动速度再次降低，防止油石条以过高的速度撞向工件。直到两个珩磨头上的油石条与工件外圆表面接触后，停止对气缸供气；

B、通过调节螺钉来微调珩磨调整座相对于工件中心的高度，使得油石条与工件的外圆柱面贴合的更加充分；

C、调整完毕后，继续对气缸供气直至达到指定的珩磨压力，由此完成珩磨头对工件的径向夹紧；

D、加工时，主轴箱拖动工件旋转，珩磨结构在夹紧工件后，沿Z向导轨做往复移动，对工件的外圆表面进行珩磨加工。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明采用了气缸作为珩磨头夹紧运动的驱动元件，属于恒压力夹紧，容易调节珩磨压力参数，且气体具有可压缩性，活塞杆相对于气缸也具有一定的浮动，因此，在珩磨加工中珩磨头可以适应小范围的变径珩磨。

2、由于本发明采用了珩磨头浮动安装方式，即珩磨头可沿导轨自由移动，为完全浮动状态，对工件夹紧时，当一个珩磨头先靠向工件后，另个一珩磨头可在气缸作用下后靠向工件，珩磨头结构内的间隙配合也使得珩磨头自身具有一定的浮动调节，由此，可以实现对工件的自定心夹紧。

3、由于本发明在珩磨头的竖直方向上设置了调节结构，在对工件进行装夹时，可以通过调节结构使得珩磨油石更充分的贴合工件，更好的保证加工精度。

4、由于本发明在珩磨头上增设了缓冲结构，在两珩磨头对工件进行径向进给运动时，除了调节气缸以较低的运动速度驱动两珩磨头进行进给运动外，所增设的缓冲结构能够起到二次防护，防止误操作导致气缸收缩速度较快导致珩磨头上的油石条以过快的速度撞上工件，引起油石条碎裂或工件表面划伤。

5、由于本发明采用分体式设计，两个珩磨头相对独立运动，无刚性连接，方便大尺寸工件的吊装，且结构简单、紧凑，操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的功能示意图；

图3是本发明的侧视图；

图4是图3的A-A剖面细节图；

图5是本发明珩磨头侧视图。

图中：1、主轴箱，2、工件，3、珩磨结构，4、尾座，5、Z向导轨，6、导轨，7、滑块，8、前珩磨头支架，9、珩磨调整座，10、油石楔块，11、油石条，12、调整螺栓，13、活塞杆，14、缓冲器，15、销轴，16、油石摆架，17、调节螺钉，18、珩磨支座，19、后珩磨头支架，20、压板，21、缸体，22、珩磨拖板，23、顶丝，24、调节螺钉座，25、锁紧螺钉，26、限位块，27、调整螺母A，28、活塞杆螺母，29、导向键，30、导向键槽，31、平面，32、缓冲头，33、调整螺母B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。

如图1-5所示，本发明在开始加工前，先将工件2装夹于主轴箱1和尾座4之间，且工件2应穿过两珩磨头之间。装夹完成后，给气缸供气并调节气缸进气速率，使活塞杆13以较缓慢的速度收缩。此时，两珩磨头会在气缸的作用下沿导轨6的方向相向运动，两珩磨头上所增设的缓冲结构可以引起两珩磨头的带阻尼位移，当两珩磨头相向运动到一定位置时，缓冲器14的缓冲头32与的调整螺栓12的螺栓头接触并产生阻尼，再次减缓两珩磨头相向运动的速度，防止两珩磨头以过快的速度相向运动，使得油石条11与工件2产生较高速度的碰撞，导致油石条11被撞碎或工件2表面损伤。由于两珩磨头与气缸均为完全浮动状态，在一珩磨头先靠到工件2外圆表面后，另一珩磨头才会逐渐靠至工件2外圆表面，直到两珩磨头上的油石条11与工件2外圆表面接触后，停止对气缸供气。然后，可继续通过调节螺钉17来微调珩磨调整座9相对于工件2中心的高度，尽量保证珩磨头销轴15与工件2的轴线平齐，使得油石条11与工件2的外圆柱面能够贴合的更加充分。调整完毕后，由于珩磨头中的油石摆架16与珩磨调整座9通过销轴15形成回转副，且各零部件间为间隙配合，可继续对气缸供气直至达到指定的珩磨压力，珩磨头上的油石条11可继续通过配合间隙的微量调整来完成对工件2外圆表面较为充分的径向自定心夹紧，在加工时，主轴箱1拖动工件2做圆周转动，珩磨结构3在夹紧工件2后，沿Z向导轨5做往复移动，由此进行对工件2外圆表面的珩磨加工。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，并不能由此理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员，在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种分体式恒压力外圆珩磨结构，其特征在于：包括珩磨拖板（22）、导轨（6）、滑块（7）、气缸、珩磨头支架和珩磨头；

所述珩磨拖板（22）的两侧设置导轨（6）；所述珩磨头支架有两个，分别为前珩磨头支架（8）和后珩磨头支架（19）；前珩磨头支架（8）的下部通过两个滑块（7）分别安装在两条导轨（6）上、前珩磨头支架（8）的上部安装前侧珩磨头；后珩磨头支架（19）的下部通过两个滑块（7）分别安装在两条导轨（6）上、后珩磨头支架（19）的上部安装后侧珩磨头；前侧珩磨头与后侧珩磨头结构相同、位置相对；前侧珩磨头上设有两个调整螺栓（12），后侧珩磨头上设有两个缓冲器（14），所述气缸的缸体（21）固定安装在后珩磨头支架（19）上、气缸的活塞杆（13）端与前珩磨头支架（8）固定连接；

所述导轨（6）的外侧设有压板（20），压板（20）通过螺钉固定在珩磨拖板（22）两侧，将导轨（6）压紧在珩磨拖板（22）的台阶面上，用于对两侧的导轨（6）进行定位；

所述珩磨头由油石楔块（10）、油石条（11）、油石摆架（16）、销轴（15）、珩磨调整座（9）和珩磨支座（18）组成，所述油石条（11）通过油石楔块（10）固定在油石摆架（16）上；所述油石摆架（16）通过销轴（15）与珩磨调整座（9）连接，油石摆架（16）与销轴（15）之间为间隙配合，油石摆架（16）与珩磨调整座（9）构成回转副连接；

所述销轴（15）的端部设有平面（31），且在珩磨调整座（9）的销轴（15）安装处设有顶丝（23），所述顶丝（23）底部顶住销轴（15）的平面（31），限制销轴（15）在轴孔内的转动和轴向窜动；所述珩磨调整座（9）上设有调节螺钉座（24）和导向键（29），所述珩磨支座（18）上设有导向键槽（30），所述珩磨调整座（9）与珩磨支座（18）之间通过锁紧螺钉（25）连接，且所述珩磨调整座（9）通过调节位于调节螺钉座（24）上的的调节螺钉（17）实现珩磨调整座（9）沿珩磨支座（18）上导向键槽（30）方向的高度调整；

所述缓冲器（14）通过调整螺母B（33）固定在后侧珩磨头的珩磨支座（18）上，所述调整螺栓（12）通过调整螺母A（27）固定在前侧珩磨头的珩磨支座（18）上，所述缓冲器（14）的安装位置与调整螺栓（12）安装位置同轴。

2.根据权利要求1所述的一种分体式恒压力外圆珩磨结构，其特征在于：所述气缸由活塞杆（13）和缸体（21）组成，所述缸体（21）通过螺钉固定在后珩磨头支架（19）上，所述活塞杆（13）通过活塞杆螺母（28）与前珩磨头支架（8）连接；所述气缸的伸缩动作相应带动前珩磨头支架（8）和后珩磨头支架（19）相向运动，进而带动两个珩磨头沿导轨（6）方向相向移动。

3.根据权利要求1所述的一种分体式恒压力外圆珩磨结构，其特征在于：所述珩磨拖板（22）上方设有两个限位块（26），用于限制前珩磨头支架（8）和后珩磨头支架（19）沿导轨（6）的移动范围，防止前珩磨头支架（8）和后珩磨头支架（19）脱出导轨（6）。

4.一种如权利要求1所述的分体式恒压力外圆珩磨结构的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、加工前，将工件（2）装夹于主轴箱（1）和尾座（4）之间，且工件（2）穿过两个珩磨头之间；装夹完成后，给气缸供气并调节气缸进气速率，使活塞杆（13）以较缓慢的速度收缩此时，两珩磨头在气缸的作用下沿导轨（6）的方向相向运动，当两个珩磨头移动到一定位置后，缓冲器（14）的缓冲头（32）与调整螺栓（12）的螺栓头接触，使得两珩磨头进入带阻尼的运动状态，两珩磨头运动速度再次降低，防止油石条（11）以过高的速度撞向工件（2）直到两个珩磨头上的油石条（11）与工件（2）外圆表面接触后，停止对气缸供气；

B、通过调节螺钉（17）微调珩磨调整座（9）相对于工件（2）中心的高度，使得油石条（11）与工件（2）的外圆柱面贴合的更加充分；

C、调整完毕后，继续对气缸供气直至达到指定的珩磨压力，由此完成珩磨头对工件（2）的径向夹紧；

D、加工时，主轴箱（1）拖动工件（2）旋转，珩磨结构（3）在夹紧工件（2）后，沿Z向导轨（5）做往复移动，对工件（2）的外圆表面进行珩磨加工。

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