CN112809506A - 修复模具表面的机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开修复模具表面的机床，包括定位架机构和修整头机构，定位架机构具有空间六自由度，并且每个活动关节均设置有刻度尺，修整头机构采用五档变速传动，并紧固安装于定位架机构的末端，用于对模具表面进行修复，空行程时修整头机构采用传动比较小的档位，可缩短打磨头移动时间，对模具表面进行修整时采用传动比较大的档位，可提高模具表面加工质量，通过改变拨杆位置来更换档位，修整头机构内部采用了蜗轮蜗杆的传动结构，不仅传动平稳，还具有自锁功能，使模具表面对打磨头的反作用力不能通过传动机构反作用于手轮，从而可通过转动手轮对模具表面进行平稳的修整加工。

Description

修复模具表面的机床

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及修复模具表面的机床。

背景技术

模具在现代工业中具有极其重要的作用，模具的质量直接决定产品的质量。我国模具产业近些年来飞速发展，已经跻身世界前三大模具生产国，但我国的模具产业与国外先进模具生产水平相比还存在较大差距，主要表现在制造周期长、制造精度低、模具寿命短等方面，其中模具寿命短的问题尤为突出，直接导致了资源浪费和生产成本的上升，因此，对失效模具进行修复再利用，延长模具的使用时间，从而挽回生产中的不必要的损失，将会大大推动工业和国民经济的发展，具有显著的经济效益和社会意义。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供修复模具表面的机床，其结构新颖，使用方便。

本发明采取的技术方案为：修复模具表面的机床，包括定位架机构和修整头机构，其特征在于：定位架机构具有空间六自由度，并且每个活动关节均设置有刻度尺，修整头机构采用五档变速传动，并紧固安装于定位架机构的末端，用于对模具表面进行修复。

作为优选，定位架机构包括基座、定位套、滑转套、立柱、第二螺钉、指针套、第四螺钉、横臂、第三螺钉、第一螺钉、第六螺钉、摆转架、横摆杆、第五螺钉、螺母、摆转头，其中基座固定安装于地面，立柱与基座固定连接，滑转套可通过指针套在立柱上移动和转动，并由第三螺钉进行锁止，定位套和第一螺钉便于实现滑转套的高度定位，横臂与滑转套构成转动副，并由第二螺钉进行锁止，横摆杆可与横臂构成转动副，并由第四螺钉进行锁止，摆转架可与横摆杆构成转动副，并由第五螺钉进行锁止，摆转头可与摆转架构成转动副，并由第六螺钉进行锁止。

作为优选，修整头机构与定位架机构末端紧固连接，包括外壳、蜗轮、中心轴、蜗杆、第四锥齿轮、内齿圈、中心齿轮、行星齿轮、行星架、电机、卡紧件、打磨头、移动轴、顶珠、第三锥齿轮、第二齿轮塔、第一齿轮塔、第二锥齿轮、第一锥齿轮、手轮、后盖、拨杆、拉杆、弹簧、滑动架、第二保持杆、传动副齿轮、从动齿轮、从动副齿轮、驱动齿轮、驱动副齿轮、第一保持杆、保持片，其中外壳是支撑主体，电机通过卡紧件驱动打磨头的旋转，实现对模具表面的修整，通过转动手轮可实现打磨头的进给和后退；由蜗轮、中心轴、蜗杆、第四锥齿轮、内齿圈、中心齿轮、行星齿轮、行星架、第三锥齿轮、第二齿轮塔、第一齿轮塔、第二锥齿轮、第一锥齿轮、拨杆、拉杆、弹簧、滑动架、第二保持杆、传动副齿轮、从动齿轮、从动副齿轮、驱动齿轮、驱动副齿轮、第一保持杆、保持片构成的五档变速传动机构可根据进给需要调整传动比，空行程时可采用较快速档，缩短打磨头移动时间，对模具表面进行修整时可采用较慢速档，提高模具表面加工质量。

作为优选，基座通过地脚螺栓固定安装于地面，为定位架机构提供稳定的支撑，立柱下端通过螺钉紧固安装于基座上侧，并使立柱保持竖直状态，立柱前侧面设有第一刻度，立柱左侧竖直向设有导槽，指针套为开口圆筒状结构，其上端设有第三指针，其内侧纵向设有导条，指针套与立柱同轴安装，且导条安装于导槽内，从而使指针套与立柱构成移动副，滑转套上端设有第三刻度，其左侧设有扇形结构，扇形结构上设有第二刻度和弧形孔，滑转套右侧设有的纵向开口圆孔可安装于指针套外侧并构成转动副，滑转套相对于指针套的转动角度可由第三指针在第三刻度上指示，两个第三螺钉可使滑转套夹紧指针套并固定于立柱上，从而实现滑转套的转动锁止和高度定位，定位套为开口圆环状结构，定位套与立柱同轴安装并可在立柱上滑动，定位套上端的平面上设有凹槽，便于读取第一刻度，拧紧第一螺钉可实现定位套在立柱上的固定。

由于滑转套的附属连接部件重量较大，不便于直接进行精确的高度定位，因此需要调节滑转套的高度时，首先拧松第一螺钉，移动定位套使其上端平面移动至目标刻度后，锁紧第一螺钉，使定位套紧固于立柱上，之后拧松两个第三螺钉，并向下移动滑转套使其下端面与定位套上端平面紧密贴后，锁紧两个第三螺钉，从而完成滑转套的高度精确调节。

作为优选，横臂左端为开口结构并设有第二指针，右端设有横臂圆盘和第四指针，横臂左侧与滑转套构成转动副，第二螺钉可穿过滑转套左侧的弧形孔使横臂左端夹紧滑转套左侧的扇形结构，从而实现横臂的转动锁止，横臂相对于滑转套的转动角度可由第二指针在第二刻度上指示，横臂圆盘上周向均布设有三个弧形孔，横摆杆上端设有上刻度盘，上刻度盘上设有第四刻度和三个周向均布的螺纹孔，上刻度盘可与横臂圆盘构成转动副，并可由三个第四螺钉进行锁止，横摆杆相对于横臂的转动角度可由第四指针在第四刻度上指示，横摆杆下端设有下刻度盘，下刻度盘上设有第五刻度和三个周向均布的螺纹孔，摆转架左侧设有摆转架圆盘和第五指针，其上侧设有第六指针，摆转架圆盘上周向均布设有三个弧形孔，摆转架圆盘可与下刻度盘构成转动副，并可由三个第五螺钉进行锁止，摆转架相对于横摆杆的转动角度可由第五指针在第五刻度上指示，摆转头上端为半圆板结构，半圆板结构上设有第六刻度和弧形孔，半圆板结构与摆转架右侧构成转动副，第六螺钉穿过半圆板结构上的弧形孔后与摆转架构成螺纹副，拧紧第六螺钉可锁止摆转头相对于摆转架的转动，摆转头相对于摆转架的转动角度可由第六指针在第六刻度上指示，摆转头下端设有螺纹杆，用于连接扩展设备，螺母与螺纹杆构成螺纹副，用于锁紧扩展设备。

作为优选，外壳右端设有内花键，侧面设有横开槽和档位刻度，横开槽上侧设有五个顶珠，每个顶珠对应一个档位，用于对滑动架实现准确定位，其内部两侧壁水平设置有四条导轨，后盖通过螺钉紧固安装于外壳左端，后盖上设有螺纹孔，螺纹孔与螺纹杆构成螺纹副并通过螺母锁紧构成双螺母防松结构，从而实现修整头机构与定位架机构末端的紧固连接，手轮安装于外壳上侧并构成转动副，第一锥齿轮与手轮下端同轴紧固连接。

中心轴安装于外壳内部，并通过两个轴承与外壳构成转动副，蜗轮与中心轴左端同轴紧固连接，蜗杆水平安装于外壳内部并构成转动副，蜗杆与蜗轮啮合构成蜗轮蜗杆传动结构，第四锥齿轮同轴紧固安装于蜗杆左端，中心齿轮与中心轴右端同轴紧固连接，内齿圈固定安装于外壳内部，行星架安装于外壳内部，并通过两个轴承与外壳构成转动副，行星架左端周向均布设有三个短轴，每个短轴上均转动安装有一个行星齿轮，三个行星齿轮安装于中心齿轮和内齿圈之间，并与后两者均构成齿轮啮合传动，行星架右端设有螺纹轴，螺纹轴上设有螺纹结构，打磨头通过卡紧件与电机输出轴紧固连接，电机固定安装于移动轴右端，移动轴左端设有的外花键与外壳右端的内花键配合安装，从而使移动轴与外壳构成移动副，移动轴内部设有的螺纹孔与螺纹轴配合安装构成螺纹传动结构，则行星架转动后可驱动移动轴向右和向左移动，从而实现打磨头的进给和后退动作。

作为优选，第一齿轮塔上设有五层齿轮结构，五层齿轮结构的分度圆直径成等差数列并构成五个档位，第一齿轮塔倾斜安装于外壳内部并构成转动副，且大端向左小端向右，第二锥齿轮与第一齿轮塔左端同轴紧固连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮构成齿轮啮合传动，第二齿轮塔上设有的五层齿轮结构的参数与第一齿轮塔上的五层齿轮结构相同，第二齿轮塔倾斜安装于外壳内部并构成转动副，且大端向右小端向左，第二齿轮塔位于第一齿轮塔上方，且两者的中心轴线相互平行，第三锥齿轮与第二齿轮塔右端同轴紧固连接，第三锥齿轮与第四锥齿轮构成齿轮啮合传动。

作为优选，滑动架安装于外壳内部，其右端位于横开槽中，滑动架左端设有的两个滑块结构和右端设有的两个滑块结构分别与外壳内部两侧壁的四条导轨配合安装，使滑动架与外壳构成移动副，滑动架靠近中间位置设有圆孔和长槽孔，其右端设有档位指针和定位孔，第二保持杆安装于圆孔内构成转动副，两个传动副齿轮分别同轴紧固安装于第二保持杆两端，第一保持杆可在长槽孔内滑动，驱动齿轮位于第一保持杆和第二保持杆之间下侧，两个驱动副齿轮分别同轴紧固安装于驱动齿轮两端，驱动齿轮两端通过两个保持片与第一保持杆转动连接，并且驱动齿轮两端还通过两个保持片与第二保持杆转动连接，使驱动副齿轮始终与传动副齿轮啮合，从动齿轮中间位置设有圆环槽，以防止变换档位时与驱动齿轮干涉，从动齿轮位于第一保持杆和第二保持杆之间上侧，两个从动副齿轮分别同轴紧固安装于从动齿轮两端，从动齿轮两端通过两个保持片与第一保持杆转动连接，并且从动齿轮两端还通过两个保持片与第二保持杆转动连接，使从动副齿轮始终与传动副齿轮啮合。

作为优选，拉杆左端与第一保持杆构成转动副，并且拉杆左端与滑动架右侧之间安装有弹簧，拉杆右端与拨杆上端构成转动副，拨杆下端设有便于手握的横杆结构。

初始状态时，拨杆处于竖直状态，拉杆在弹簧弹力作用下向左移动，从而使第一保持杆在长槽孔内向左滑动，在八个保持片的推力作用下，驱动齿轮向下移动并与第一齿轮塔的一个齿轮啮合，从动齿轮向上移动并与第二齿轮塔上相对应的一个齿轮啮合。

作为优选，电机可驱动打磨头旋转，从而实现对模具表面的修整。

卡紧件可将打磨头与电机输出轴紧固连接，拧松卡紧件后可将打磨头取下并根据模具材质和表面特性更换其他种类的打磨头。

对模具表面进行修整时，首先需调整定位架机构中滑转套的高度和各个关节的转动量，使打磨头对准模具表面需要修正的位置，之后转动手轮使打磨头向前进给从而逐步完成对模具表面的修复。

顺时针转动手轮后，第一锥齿轮通过第二锥齿轮驱动第一齿轮塔顺时针转动，第一齿轮塔通过齿轮啮合关系使驱动齿轮逆时针转动，从而逆时针转动的驱动副齿轮通过与传动副齿轮、从动副齿轮之间的齿轮啮合关系，驱动从动副齿轮逆时针转动，从动副齿轮又通过从动齿轮与第二齿轮塔的齿轮啮合关系，驱动第二齿轮塔和第三锥齿轮顺时针转动，第三锥齿轮驱动第四锥齿轮和蜗杆顺时针转动，蜗杆驱动蜗轮、中心轴和中心齿轮顺时针转动，中心齿轮通过行星齿轮驱动行星架和螺纹轴顺时针转动，在螺纹副的传动作用下，移动轴向右移动，从而实现打磨头向右移动进给，对模具表面进行修整；逆时针转动手轮可实现打磨头的后退。

当需要增大传动比以减慢进给速度时，首先将拨杆向上扳动至水平状态，在此过程中，拉杆拉动第一保持杆向右移动，在八个保持片的拉力作用下，驱动齿轮向上移动并与第一齿轮塔上的齿轮脱离啮合，从动齿轮向下移动并与第二齿轮塔上的齿轮脱离啮合，之后向右移动拨杆至合适档位，顶珠卡入定位孔使滑动架准确定位后，向下扳动拨杆至竖直状态，此时驱动齿轮与第一齿轮塔上的较小齿轮啮合，从动齿轮与第二齿轮塔上的较大齿轮啮合，从而增大第一齿轮塔与第二齿轮塔之间的传动比，使打磨头的进给速度减慢；反之，向左移动拨杆的位置，可减小传动比以增大打磨头的进给速度。

修整头机构的进给档位可由档位指针在档位刻度上指示。

本发明的有益效果：

①定位架机构具有空间六自由度，具有极大的灵活性，可使修整头机构对模具上任意位置、任意角度的表面进行修整；

②定位架机构的各个活动关节均具有刻度显示，可使修整头机构进行精准的空间定位；

③定位架机构的各个活动关节调整方便，均未采用电气化设备，不仅连接定位可靠，故障率低，还有效降低制造成本，有利于大量普及应用；

④修整头机构具有五档调速功能，空行程时采用较小传动比，可缩短打磨头移动时间，对模具表面进行修整时采用较大传动比，可提高模具表面加工质量；

⑤修整头机构的进给调速通过改变拨杆所在档位以改变传动比来实现，拨杆在左端档位时，进给速度最快，拨杆在右端档位时，进给速度最慢，进给档位可由档位指针在档位刻度上直观显示；

⑥采用拨杆调整档位时，首先使驱动齿轮与第一齿轮塔脱离啮合、从动齿轮与第二齿轮塔脱离接触，再移动驱动齿轮和从动齿轮的位置进行档位变换，传动结构非常紧凑，以创新性的设计解决了多档位传动装置结构复杂、体积臃肿的问题；

⑦修整头机构内部采用了蜗轮蜗杆的传动结构，不仅传动平稳，还具有自锁功能，使模具表面对打磨头的反作用力不能通过传动机构反作用于手轮，从而可通过转动手轮对模具表面进行平稳的修整加工。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为定位架机构的整体结构示意图。

图4为定位架机构的爆炸示意图。

图5为定位架机构的局部示意图。

图6为定位架机构的局部示意图。

图7为修整头机构的整体结构示意图。

图8为左端档位时修整头机构的纵向剖面结构示意图。

图9为右端档位时修整头机构的纵向剖面结构示意图。

图10为变速机构的局部示意图。

图11为修整头机构的横向剖面结构示意图。

图12为修整头机构的斜向剖面结构示意图。

图13为修整头机构的斜向剖面结构示意图。

图14为修整头机构的局部剖面示意图。

图15为修整头机构的爆炸示意图。

图16为滑动架的结构示意图。

附图标号：1定位架机构、101基座、102定位套、103滑转套、103.1第二刻度、103.2第三刻度、104立柱、104.1第一刻度、104.2导槽、105第二螺钉、106指针套、106.1第三指针、107第四螺钉、108横臂、108.1横臂圆盘、108.2第四指针、108.3第二指针、109第三螺钉、110第一螺钉、111第六螺钉、112摆转架、112.1第六指针、112.2摆转架圆盘、112.3第五指针、113横摆杆、113.1上刻度盘、113.2下刻度盘、114第五螺钉、115螺母、116摆转头、116.1第六刻度、116.2螺纹杆；

2修整头机构、201外壳、201.1内花键、201.2横开槽、201.3档位刻度、202蜗轮、203中心轴、204蜗杆、205第四锥齿轮、206内齿圈、207中心齿轮、208行星齿轮、209行星架、209.1螺纹轴、210电机、210.1卡紧件、210.2打磨头、211移动轴、212顶珠、213第三锥齿轮、214第二齿轮塔、215第一齿轮塔、216第二锥齿轮、217第一锥齿轮、218手轮、219后盖、219.1螺纹孔、220拨杆、221拉杆、222弹簧、223滑动架、223.1圆孔、223.2长槽孔、223.3档位指针、223.4定位孔、224第二保持杆、224.1传动副齿轮、225从动齿轮、225.1从动副齿轮、226驱动齿轮、226.1驱动副齿轮、227第一保持杆、228保持片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，修复模具表面的机床，包括定位架机构1和修整头机构2，其特征在于：定位架机构1具有空间六自由度，并且每个活动关节均设置有刻度尺，修整头机构2采用五档变速传动，并紧固安装于定位架机构1的末端，用于对模具表面进行修复。

如图3至图6所示，定位架机构1包括基座101、定位套102、滑转套103、立柱104、第二螺钉105、指针套106、第四螺钉107、横臂108、第三螺钉109、第一螺钉110、第六螺钉111、摆转架112、横摆杆113、第五螺钉114、螺母115、摆转头116，其中基座101固定安装于地面，立柱104与基座101固定连接，滑转套103可通过指针套106在立柱104上移动和转动，并由第三螺钉109进行锁止，定位套102和第一螺钉110便于实现滑转套103的高度定位，横臂108与滑转套103构成转动副，并由第二螺钉105进行锁止，横摆杆113可与横臂108构成转动副，并由第四螺钉107进行锁止，摆转架112可与横摆杆113构成转动副，并由第五螺钉114进行锁止，摆转头116可与摆转架112构成转动副，并由第六螺钉111进行锁止。

如图7至图16所示，修整头机构2与定位架机构1末端紧固连接，包括外壳201、蜗轮202、中心轴203、蜗杆204、第四锥齿轮205、内齿圈206、中心齿轮207、行星齿轮208、行星架209、电机210、卡紧件210.1、打磨头210.2、移动轴211、顶珠212、第三锥齿轮213、第二齿轮塔214、第一齿轮塔215、第二锥齿轮216、第一锥齿轮217、手轮218、后盖219、拨杆220、拉杆221、弹簧222、滑动架223、第二保持杆224、传动副齿轮224.1、从动齿轮225、从动副齿轮225.1、驱动齿轮226、驱动副齿轮226.1、第一保持杆227、保持片228，其中外壳201是支撑主体，电机210通过卡紧件210.1驱动打磨头210.2的旋转，实现对模具表面的修整，通过转动手轮218可实现打磨头210.2的进给和后退；由蜗轮202、中心轴203、蜗杆204、第四锥齿轮205、内齿圈206、中心齿轮207、行星齿轮208、行星架209、第三锥齿轮213、第二齿轮塔214、第一齿轮塔215、第二锥齿轮216、第一锥齿轮217、拨杆220、拉杆221、弹簧222、滑动架223、第二保持杆224、传动副齿轮224.1、从动齿轮225、从动副齿轮225.1、驱动齿轮226、驱动副齿轮226.1、第一保持杆227、保持片228构成的五档变速传动机构可根据进给需要调整传动比，空行程时可采用较快速档，缩短打磨头移动时间，对模具表面进行修整时可采用较慢速档，提高模具表面加工质量。

如图3至图6所示，所述的基座101通过地脚螺栓固定安装于地面，为定位架机构1提供稳定的支撑，立柱104下端通过螺钉紧固安装于基座101上侧，并使立柱104保持竖直状态，立柱104前侧面设有第一刻度104.1，立柱104左侧竖直向设有导槽104.2，指针套106为开口圆筒状结构，其上端设有第三指针106.1，其内侧纵向设有导条，指针套106与立柱104同轴安装，且导条安装于导槽104.2内，从而使指针套106与立柱104构成移动副，滑转套103上端设有第三刻度103.2，其左侧设有扇形结构，扇形结构上设有第二刻度103.1和弧形孔，滑转套103右侧设有的纵向开口圆孔可安装于指针套106外侧并构成转动副，滑转套103相对于指针套106的转动角度可由第三指针106.1在第三刻度103.2上指示，两个第三螺钉109可使滑转套103夹紧指针套106并固定于立柱104上，从而实现滑转套103的转动锁止和高度定位，定位套102为开口圆环状结构，定位套102与立柱104同轴安装并可在立柱104上滑动，定位套102上端的平面上设有凹槽，便于读取第一刻度104.1，拧紧第一螺钉110可实现定位套102在立柱104上的固定。

由于滑转套103的附属连接部件重量较大，不便于直接进行精确的高度定位，因此需要调节滑转套103的高度时，首先拧松第一螺钉110，移动定位套102使其上端平面移动至目标刻度后，锁紧第一螺钉110，使定位套102紧固于立柱104上，之后拧松两个第三螺钉109，并向下移动滑转套103使其下端面与定位套102上端平面紧密贴后，锁紧两个第三螺钉109，从而完成滑转套103的高度精确调节。

所述的横臂108左端为开口结构并设有第二指针108.3，右端设有横臂圆盘108.1和第四指针108.2，横臂108左侧与滑转套103构成转动副，第二螺钉105可穿过滑转套103左侧的弧形孔使横臂108左端夹紧滑转套103左侧的扇形结构，从而实现横臂108的转动锁止，横臂108相对于滑转套103的转动角度可由第二指针108.3在第二刻度103.1上指示，横臂圆盘108.1上周向均布设有三个弧形孔，横摆杆113上端设有上刻度盘113.1，上刻度盘113.1上设有第四刻度和三个周向均布的螺纹孔，上刻度盘113.1可与横臂圆盘108.1构成转动副，并可由三个第四螺钉107进行锁止，横摆杆113相对于横臂108的转动角度可由第四指针108.2在第四刻度上指示，横摆杆113下端设有下刻度盘113.2，下刻度盘113.2上设有第五刻度和三个周向均布的螺纹孔，摆转架112左侧设有摆转架圆盘112.2和第五指针112.3，其上侧设有第六指针112.1，摆转架圆盘112.2上周向均布设有三个弧形孔，摆转架圆盘112.2可与下刻度盘113.2构成转动副，并可由三个第五螺钉114进行锁止，摆转架112相对于横摆杆113的转动角度可由第五指针112.3在第五刻度上指示，摆转头116上端为半圆板结构，半圆板结构上设有第六刻度116.1和弧形孔，半圆板结构与摆转架112右侧构成转动副，第六螺钉111穿过半圆板结构上的弧形孔后与摆转架112构成螺纹副，拧紧第六螺钉111可锁止摆转头116相对于摆转架112的转动，摆转头116相对于摆转架112的转动角度可由第六指针112.1在第六刻度116.1上指示，摆转头116下端设有螺纹杆116.2，用于连接扩展设备，螺母115与螺纹杆116.2构成螺纹副，用于锁紧扩展设备。

如图7至图16所示，所述的外壳201右端设有内花键201.1，侧面设有横开槽201.2和档位刻度201.3，横开槽201.2上侧设有五个顶珠212，每个顶珠212对应一个档位，用于对滑动架223实现准确定位，其内部两侧壁水平设置有四条导轨，后盖219通过螺钉紧固安装于外壳201左端，后盖219上设有螺纹孔219.1，螺纹孔219.1与螺纹杆116.2构成螺纹副并通过螺母115锁紧构成双螺母防松结构，从而实现修整头机构2与定位架机构1末端的紧固连接，手轮218安装于外壳201上侧并构成转动副，第一锥齿轮217与手轮218下端同轴紧固连接。

中心轴203安装于外壳201内部，并通过两个轴承与外壳201构成转动副，蜗轮202与中心轴203左端同轴紧固连接，蜗杆204水平安装于外壳201内部并构成转动副，蜗杆204与蜗轮202啮合构成蜗轮蜗杆传动结构，第四锥齿轮205同轴紧固安装于蜗杆204左端，中心齿轮207与中心轴203右端同轴紧固连接，内齿圈206固定安装于外壳201内部，行星架209安装于外壳201内部，并通过两个轴承与外壳201构成转动副，行星架209左端周向均布设有三个短轴，每个短轴上均转动安装有一个行星齿轮208，三个行星齿轮208安装于中心齿轮207和内齿圈206之间，并与后两者均构成齿轮啮合传动，行星架209右端设有螺纹轴209.1，螺纹轴209.1上设有螺纹结构，打磨头210.2通过卡紧件210.1与电机210输出轴紧固连接，电机210固定安装于移动轴211右端，移动轴211左端设有的外花键与外壳201右端的内花键201.1配合安装，从而使移动轴211与外壳201构成移动副，移动轴211内部设有的螺纹孔与螺纹轴209.1配合安装构成螺纹传动结构，则行星架209转动后可驱动移动轴211向右和向左移动，从而实现打磨头210.2的进给和后退动作。

所述的第一齿轮塔215上设有五层齿轮结构，五层齿轮结构的分度圆直径成等差数列并构成五个档位，第一齿轮塔215倾斜安装于外壳201内部并构成转动副，且大端向左小端向右，第二锥齿轮216与第一齿轮塔215左端同轴紧固连接，第二锥齿轮216与第一锥齿轮217构成齿轮啮合传动，第二齿轮塔214上设有的五层齿轮结构的参数与第一齿轮塔215上的五层齿轮结构相同，第二齿轮塔214倾斜安装于外壳201内部并构成转动副，且大端向右小端向左，第二齿轮塔214位于第一齿轮塔215上方，且两者的中心轴线相互平行，第三锥齿轮213与第二齿轮塔214右端同轴紧固连接，第三锥齿轮213与第四锥齿轮205构成齿轮啮合传动。

滑动架223安装于外壳201内部，其右端位于横开槽201.2中，滑动架223左端设有的两个滑块结构和右端设有的两个滑块结构分别与外壳201内部两侧壁的四条导轨配合安装，使滑动架223与外壳201构成移动副，滑动架223靠近中间位置设有圆孔223.1和长槽孔223.2，其右端设有档位指针223.3和定位孔223.4，第二保持杆224安装于圆孔223.1内构成转动副，两个传动副齿轮224.1分别同轴紧固安装于第二保持杆224两端，第一保持杆227可在长槽孔223.2内滑动，驱动齿轮226位于第一保持杆227和第二保持杆224之间下侧，两个驱动副齿轮226.1分别同轴紧固安装于驱动齿轮226两端，驱动齿轮226两端通过两个保持片228与第一保持杆227转动连接，并且驱动齿轮226两端还通过两个保持片228与第二保持杆224转动连接，使驱动副齿轮226.1始终与传动副齿轮224.1啮合，从动齿轮225中间位置设有圆环槽，以防止变换档位时与驱动齿轮226干涉，从动齿轮225位于第一保持杆227和第二保持杆224之间上侧，两个从动副齿轮225.1分别同轴紧固安装于从动齿轮225两端，从动齿轮225两端通过两个保持片228与第一保持杆227转动连接，并且从动齿轮225两端还通过两个保持片228与第二保持杆224转动连接，使从动副齿轮225.1始终与传动副齿轮224.1啮合。

拉杆221左端与第一保持杆227构成转动副，并且拉杆221左端与滑动架223右侧之间安装有弹簧222，拉杆221右端与拨杆220上端构成转动副，拨杆220下端设有便于手握的横杆结构。

初始状态时，拨杆220处于竖直状态，拉杆221在弹簧222弹力作用下向左移动，从而使第一保持杆227在长槽孔223.2内向左滑动，在八个保持片228的推力作用下，驱动齿轮226向下移动并与第一齿轮塔215的一个齿轮啮合，从动齿轮225向上移动并与第二齿轮塔214上相对应的一个齿轮啮合。

所述的电机210可驱动打磨头210.2旋转，从而实现对模具表面的修整。

卡紧件210.1可将打磨头210.2与电机210输出轴紧固连接，拧松卡紧件210.1后可将打磨头210.2取下并根据模具材质和表面特性更换其他种类的打磨头。

对模具表面进行修整时，首先需调整定位架机构1中滑转套103的高度和各个关节的转动量，使打磨头210.2对准模具表面需要修正的位置，之后转动手轮218使打磨头210.2向前进给从而逐步完成对模具表面的修复。

顺时针转动手轮218后，第一锥齿轮217通过第二锥齿轮216驱动第一齿轮塔215顺时针转动，第一齿轮塔215通过齿轮啮合关系使驱动齿轮226逆时针转动，从而逆时针转动的驱动副齿轮226.1通过与传动副齿轮224.1、从动副齿轮225.1之间的齿轮啮合关系，驱动从动副齿轮225.1逆时针转动，从动副齿轮225.1又通过从动齿轮225与第二齿轮塔214的齿轮啮合关系，驱动第二齿轮塔214和第三锥齿轮213顺时针转动，第三锥齿轮213驱动第四锥齿轮205和蜗杆204顺时针转动，蜗杆204驱动蜗轮202、中心轴203和中心齿轮207顺时针转动，中心齿轮207通过行星齿轮208驱动行星架209和螺纹轴209.1顺时针转动，在螺纹副的传动作用下，移动轴211向右移动，从而实现打磨头210.2向右移动进给，对模具表面进行修整；逆时针转动手轮218可实现打磨头210.2的后退。

当需要增大传动比以减慢进给速度时，首先将拨杆220向上扳动至水平状态，在此过程中，拉杆221拉动第一保持杆227向右移动，在八个保持片228的拉力作用下，驱动齿轮226向上移动并与第一齿轮塔215上的齿轮脱离啮合，从动齿轮225向下移动并与第二齿轮塔214上的齿轮脱离啮合，之后向右移动拨杆220至合适档位，顶珠212卡入定位孔223.4使滑动架223准确定位后，向下扳动拨杆220至竖直状态，此时驱动齿轮226与第一齿轮塔215上的较小齿轮啮合，从动齿轮225与第二齿轮塔214上的较大齿轮啮合，从而增大第一齿轮塔215与第二齿轮塔214之间的传动比，使打磨头210.2的进给速度减慢；反之，向左移动拨杆220的位置，可减小传动比以增大打磨头210.2的进给速度。

修整头机构2的进给档位可由档位指针223.3在档位刻度201.3上指示。

“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (6)

1.修复模具表面的机床，包括定位架机构(1)和修整头机构(2)，其特征在于：定位架机构(1)具有空间六自由度，并且每个活动关节均设置有刻度尺，修整头机构(2)采用五档变速传动，并紧固安装于定位架机构(1)的末端，用于对模具表面进行修复；

定位架机构(1)包括基座(101)、定位套(102)、滑转套(103)、立柱(104)、第二螺钉(105)、指针套(106)、第四螺钉(107)、横臂(108)、第三螺钉(109)、第一螺钉(110)、第六螺钉(111)、摆转架(112)、横摆杆(113)、第五螺钉(114)、螺母(115)、摆转头(116)，其中基座(101)固定安装于地面，立柱(104)与基座(101)固定连接，滑转套(103)可通过指针套(106)在立柱(104)上移动和转动，并由第三螺钉(109)进行锁止，定位套(102)和第一螺钉(110)便于实现滑转套(103)的高度定位，横臂(108)与滑转套(103)构成转动副，并由第二螺钉(105)进行锁止，横摆杆(113)可与横臂(108)构成转动副，并由第四螺钉(107)进行锁止，摆转架(112)可与横摆杆(113)构成转动副，并由第五螺钉(114)进行锁止，摆转头(116)可与摆转架(112)构成转动副，并由第六螺钉(111)进行锁止；

修整头机构(2)与定位架机构(1)末端紧固连接，包括外壳(201)、蜗轮(202)、中心轴(203)、蜗杆(204)、第四锥齿轮(205)、内齿圈(206)、中心齿轮(207)、行星齿轮(208)、行星架(209)、电机(210)、卡紧件(210.1)、打磨头(210.2)、移动轴(211)、顶珠(212)、第三锥齿轮(213)、第二齿轮塔(214)、第一齿轮塔(215)、第二锥齿轮(216)、第一锥齿轮(217)、手轮(218)、后盖(219)、拨杆(220)、拉杆(221)、弹簧(222)、滑动架(223)、第二保持杆(224)、传动副齿轮(224.1)、从动齿轮(225)、从动副齿轮(225.1)、驱动齿轮(226)、驱动副齿轮(226.1)、第一保持杆(227)、保持片(228)，其中外壳(201)是支撑主体，电机(210)通过卡紧件(210.1)驱动打磨头(210.2)的旋转，实现对模具表面的修整，通过转动手轮(218)可实现打磨头(210.2)的进给和后退；由蜗轮(202)、中心轴(203)、蜗杆(204)、第四锥齿轮(205)、内齿圈(206)、中心齿轮(207)、行星齿轮(208)、行星架(209)、第三锥齿轮(213)、第二齿轮塔(214)、第一齿轮塔(215)、第二锥齿轮(216)、第一锥齿轮(217)、拨杆(220)、拉杆(221)、弹簧(222)、滑动架(223)、第二保持杆(224)、传动副齿轮(224.1)、从动齿轮(225)、从动副齿轮(225.1)、驱动齿轮(226)、驱动副齿轮(226.1)、第一保持杆(227)、保持片(228)构成的五档变速传动机构可根据进给需要调整传动比，空行程时可采用较快速档，缩短打磨头移动时间，对模具表面进行修整时可采用较慢速档，提高模具表面加工质量。

2.根据权利要求1所述的修复模具表面的机床，其特征在于：所述的基座(101)通过地脚螺栓固定安装于地面，为定位架机构(1)提供稳定的支撑，立柱(104)下端通过螺钉紧固安装于基座(101)上侧，并使立柱(104)保持竖直状态，立柱(104)前侧面设有第一刻度(104.1)，立柱(104)左侧竖直向设有导槽(104.2)，指针套(106)为开口圆筒状结构，其上端设有第三指针(106.1)，其内侧纵向设有导条，指针套(106)与立柱(104)同轴安装，且导条安装于导槽(104.2)内，从而使指针套(106)与立柱(104)构成移动副，滑转套(103)上端设有第三刻度(103.2)，其左侧设有扇形结构，扇形结构上设有第二刻度(103.1)和弧形孔，滑转套(103)右侧设有的纵向开口圆孔可安装于指针套(106)外侧并构成转动副，滑转套(103)相对于指针套(106)的转动角度可由第三指针(106.1)在第三刻度(103.2)上指示，两个第三螺钉(109)可使滑转套(103)夹紧指针套(106)并固定于立柱(104)上，从而实现滑转套(103)的转动锁止和高度定位，定位套(102)为开口圆环状结构，定位套(102)与立柱(104)同轴安装并可在立柱(104)上滑动，定位套(102)上端的平面上设有凹槽，便于读取第一刻度(104.1)，拧紧第一螺钉(110)可实现定位套(102)在立柱(104)上的固定；

由于滑转套(103)的附属连接部件重量较大，不便于直接进行精确的高度定位，因此需要调节滑转套(103)的高度时，首先拧松第一螺钉(110)，移动定位套(102)使其上端平面移动至目标刻度后，锁紧第一螺钉(110)，使定位套(102)紧固于立柱(104)上，之后拧松两个第三螺钉(109)，并向下移动滑转套(103)使其下端面与定位套(102)上端平面紧密贴后，锁紧两个第三螺钉(109)，从而完成滑转套(103)的高度精确调节。

3.根据权利要求1所述的修复模具表面的机床，其特征在于：所述的横臂(108)左端为开口结构并设有第二指针(108.3)，右端设有横臂圆盘(108.1)和第四指针(108.2)，横臂(108)左侧与滑转套(103)构成转动副，第二螺钉(105)可穿过滑转套(103)左侧的弧形孔使横臂(108)左端夹紧滑转套(103)左侧的扇形结构，从而实现横臂(108)的转动锁止，横臂(108)相对于滑转套(103)的转动角度可由第二指针(108.3)在第二刻度(103.1)上指示，横臂圆盘(108.1)上周向均布设有三个弧形孔，横摆杆(113)上端设有上刻度盘(113.1)，上刻度盘(113.1)上设有第四刻度和三个周向均布的螺纹孔，上刻度盘(113.1)可与横臂圆盘(108.1)构成转动副，并可由三个第四螺钉(107)进行锁止，横摆杆(113)相对于横臂(108)的转动角度可由第四指针(108.2)在第四刻度上指示，横摆杆(113)下端设有下刻度盘(113.2)，下刻度盘(113.2)上设有第五刻度和三个周向均布的螺纹孔，摆转架(112)左侧设有摆转架圆盘(112.2)和第五指针(112.3)，其上侧设有第六指针(112.1)，摆转架圆盘(112.2)上周向均布设有三个弧形孔，摆转架圆盘(112.2)可与下刻度盘(113.2)构成转动副，并可由三个第五螺钉(114)进行锁止，摆转架(112)相对于横摆杆(113)的转动角度可由第五指针(112.3)在第五刻度上指示，摆转头(116)上端为半圆板结构，半圆板结构上设有第六刻度(116.1)和弧形孔，半圆板结构与摆转架(112)右侧构成转动副，第六螺钉(111)穿过半圆板结构上的弧形孔后与摆转架(112)构成螺纹副，拧紧第六螺钉(111)可锁止摆转头(116)相对于摆转架(112)的转动，摆转头(116)相对于摆转架(112)的转动角度可由第六指针(112.1)在第六刻度(116.1)上指示，摆转头(116)下端设有螺纹杆(116.2)，用于连接扩展设备，螺母(115)与螺纹杆(116.2)构成螺纹副，用于锁紧扩展设备。

4.根据权利要求1所述的修复模具表面的机床，其特征在于：所述的外壳(201)右端设有内花键(201.1)，侧面设有横开槽(201.2)和档位刻度(201.3)，横开槽(201.2)上侧设有五个顶珠(212)，每个顶珠(212)对应一个档位，用于对滑动架(223)实现准确定位，其内部两侧壁水平设置有四条导轨，后盖(219)通过螺钉紧固安装于外壳(201)左端，后盖(219)上设有螺纹孔(219.1)，螺纹孔(219.1)与螺纹杆(116.2)构成螺纹副并通过螺母(115)锁紧构成双螺母防松结构，从而实现修整头机构(2)与定位架机构(1)末端的紧固连接，手轮(218)安装于外壳(201)上侧并构成转动副，第一锥齿轮(217)与手轮(218)下端同轴紧固连接；

中心轴(203)安装于外壳(201)内部，并通过两个轴承与外壳(201)构成转动副，蜗轮(202)与中心轴(203)左端同轴紧固连接，蜗杆(204)水平安装于外壳(201)内部并构成转动副，蜗杆(204)与蜗轮(202)啮合构成蜗轮蜗杆传动结构，第四锥齿轮(205)同轴紧固安装于蜗杆(204)左端，中心齿轮(207)与中心轴(203)右端同轴紧固连接，内齿圈(206)固定安装于外壳(201)内部，行星架(209)安装于外壳(201)内部，并通过两个轴承与外壳(201)构成转动副，行星架(209)左端周向均布设有三个短轴，每个短轴上均转动安装有一个行星齿轮(208)，三个行星齿轮(208)安装于中心齿轮(207)和内齿圈(206)之间，并与后两者均构成齿轮啮合传动，行星架(209)右端设有螺纹轴(209.1)，螺纹轴(209.1)上设有螺纹结构，打磨头(210.2)通过卡紧件(210.1)与电机(210)输出轴紧固连接，电机(210)固定安装于移动轴(211)右端，移动轴(211)左端设有的外花键与外壳(201)右端的内花键(201.1)配合安装，从而使移动轴(211)与外壳(201)构成移动副，移动轴(211)内部设有的螺纹孔与螺纹轴(209.1)配合安装构成螺纹传动结构，则行星架(209)转动后可驱动移动轴(211)向右和向左移动，从而实现打磨头(210.2)的进给和后退动作。

5.根据权利要求1所述的修复模具表面的机床，其特征在于：所述的第一齿轮塔(215)上设有五层齿轮结构，五层齿轮结构的分度圆直径成等差数列并构成五个档位，第一齿轮塔(215)倾斜安装于外壳(201)内部并构成转动副，且大端向左小端向右，第二锥齿轮(216)与第一齿轮塔(215)左端同轴紧固连接，第二锥齿轮(216)与第一锥齿轮(217)构成齿轮啮合传动，第二齿轮塔(214)上设有的五层齿轮结构的参数与第一齿轮塔(215)上的五层齿轮结构相同，第二齿轮塔(214)倾斜安装于外壳(201)内部并构成转动副，且大端向右小端向左，第二齿轮塔(214)位于第一齿轮塔(215)上方，且两者的中心轴线相互平行，第三锥齿轮(213)与第二齿轮塔(214)右端同轴紧固连接，第三锥齿轮(213)与第四锥齿轮(205)构成齿轮啮合传动；

滑动架(223)安装于外壳(201)内部，其右端位于横开槽(201.2)中，滑动架(223)左端设有的两个滑块结构和右端设有的两个滑块结构分别与外壳(201)内部两侧壁的四条导轨配合安装，使滑动架(223)与外壳(201)构成移动副，滑动架(223)靠近中间位置设有圆孔(223.1)和长槽孔(223.2)，其右端设有档位指针(223.3)和定位孔(223.4)，第二保持杆(224)安装于圆孔(223.1)内构成转动副，两个传动副齿轮(224.1)分别同轴紧固安装于第二保持杆(224)两端，第一保持杆(227)可在长槽孔(223.2)内滑动，驱动齿轮(226)位于第一保持杆(227)和第二保持杆(224)之间下侧，两个驱动副齿轮(226.1)分别同轴紧固安装于驱动齿轮(226)两端，驱动齿轮(226)两端通过两个保持片(228)与第一保持杆(227)转动连接，并且驱动齿轮(226)两端还通过两个保持片(228)与第二保持杆(224)转动连接，使驱动副齿轮(226.1)始终与传动副齿轮(224.1)啮合，从动齿轮(225)中间位置设有圆环槽，以防止变换档位时与驱动齿轮(226)干涉，从动齿轮(225)位于第一保持杆(227)和第二保持杆(224)之间上侧，两个从动副齿轮(225.1)分别同轴紧固安装于从动齿轮(225)两端，从动齿轮(225)两端通过两个保持片(228)与第一保持杆(227)转动连接，并且从动齿轮(225)两端还通过两个保持片(228)与第二保持杆(224)转动连接，使从动副齿轮(225.1)始终与传动副齿轮(224.1)啮合；

拉杆(221)左端与第一保持杆(227)构成转动副，并且拉杆(221)左端与滑动架(223)右侧之间安装有弹簧(222)，拉杆(221)右端与拨杆(220)上端构成转动副，拨杆(220)下端设有便于手握的横杆结构；

初始状态时，拨杆(220)处于竖直状态，拉杆(221)在弹簧(222)弹力作用下向左移动，从而使第一保持杆(227)在长槽孔(223.2)内向左滑动，在八个保持片(228)的推力作用下，驱动齿轮(226)向下移动并与第一齿轮塔(215)的一个齿轮啮合，从动齿轮(225)向上移动并与第二齿轮塔(214)上相对应的一个齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的修复模具表面的机床，其特征在于：所述的电机(210)可驱动打磨头(210.2)旋转，从而实现对模具表面的修整；

卡紧件(210.1)可将打磨头(210.2)与电机(210)输出轴紧固连接，拧松卡紧件(210.1)后可将打磨头(210.2)取下并根据模具材质和表面特性更换其他种类的打磨头；

对模具表面进行修整时，首先需调整定位架机构(1)中滑转套(103)的高度和各个关节的转动量，使打磨头(210.2)对准模具表面需要修正的位置，之后转动手轮(218)使打磨头(210.2)向前进给从而逐步完成对模具表面的修复；

顺时针转动手轮(218)后，第一锥齿轮(217)通过第二锥齿轮(216)驱动第一齿轮塔(215)顺时针转动，第一齿轮塔(215)通过齿轮啮合关系使驱动齿轮(226)逆时针转动，从而逆时针转动的驱动副齿轮(226.1)通过与传动副齿轮(224.1)、从动副齿轮(225.1)之间的齿轮啮合关系，驱动从动副齿轮(225.1)逆时针转动，从动副齿轮(225.1)又通过从动齿轮(225)与第二齿轮塔(214)的齿轮啮合关系，驱动第二齿轮塔(214)和第三锥齿轮(213)顺时针转动，第三锥齿轮(213)驱动第四锥齿轮(205)和蜗杆(204)顺时针转动，蜗杆(204)驱动蜗轮(202)、中心轴(203)和中心齿轮(207)顺时针转动，中心齿轮(207)通过行星齿轮(208)驱动行星架(209)和螺纹轴(209.1)顺时针转动，在螺纹副的传动作用下，移动轴(211)向右移动，从而实现打磨头(210.2)向右移动进给，对模具表面进行修整；逆时针转动手轮(218)可实现打磨头(210.2)的后退；

当需要增大传动比以减慢进给速度时，首先将拨杆(220)向上扳动至水平状态，在此过程中，拉杆(221)拉动第一保持杆(227)向右移动，在八个保持片(228)的拉力作用下，驱动齿轮(226)向上移动并与第一齿轮塔(215)上的齿轮脱离啮合，从动齿轮(225)向下移动并与第二齿轮塔(214)上的齿轮脱离啮合，之后向右移动拨杆(220)至合适档位，顶珠(212)卡入定位孔(223.4)使滑动架(223)准确定位后，向下扳动拨杆(220)至竖直状态，此时驱动齿轮(226)与第一齿轮塔(215)上的较小齿轮啮合，从动齿轮(225)与第二齿轮塔(214)上的较大齿轮啮合，从而增大第一齿轮塔(215)与第二齿轮塔(214)之间的传动比，使打磨头(210.2)的进给速度减慢；反之，向左移动拨杆(220)的位置，可减小传动比以增大打磨头(210.2)的进给速度；

修整头机构(2)的进给档位可由档位指针(223.3)在档位刻度(201.3)上指示。

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