CN113182992B - 一种螺杆抛修一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺杆抛修一体机，其包括主轴尾座旋转机构，用于装夹螺杆并使螺杆恒速旋转；抛光轮高转机构，其由主动轮、从动轮、张紧于主动轮和从动轮之间的砂带、用于驱动主动轮带动砂带高速转动的高转速电机组成，砂带的角度与主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致；砂带进给传动机构，用于按照主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给砂带；机械配重压力控制机构，用于使砂带下压恒定的下压力在主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的底径和后角上对螺杆的底径和后角进行抛光；修光轮，用于将主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的前角与底径之间的角度修成90度角；优点其自动化程度高，且抛修质量稳定。

Description

一种螺杆抛修一体机

技术领域

本发明涉及一种螺杆加工设备，尤其是涉及一种螺杆抛修一体机。

背景技术

螺杆多用于塑料成型设备，如塑料挤出机、注塑机等。螺杆是注塑机里的核心部件，其直接与塑料颗粒接触，其影响着塑料颗粒的下料、注塑稳定性、塑化效率、塑料制品质量等。根据螺杆结构的不同可以分为：单棱螺杆、副棱螺杆、双棱螺杆、等距螺杆、变距螺杆、高混螺杆等。

螺杆的加工工艺复杂，而在复杂的加工工艺中表面的抛光工序和修光工序直接影响到螺杆成品质量，从而影响到塑料制品成品效果，因此螺杆表面的抛光工序和修光工序变得越来越重要。然而，由于螺杆的结构型式复杂，种类繁多，不同于普通的轴类零件，因此目前普遍存在抛修质量不好等问题。

通过对国内外的螺杆抛光机分析，发现普遍存在以下问题：国外的全自动化抛光设备虽然自动化程度高，但是价格昂贵，且螺杆的副棱主棱结合处、止口处、下料口处存在抛光盲区，需要后期从全自动化抛光设备上拿下来再在修光平台上进行手工打磨，性价比不高。国内螺杆厂家生产的抛光设备基本为纯手工抛光、修光或者为普通车床改造的螺杆抛光机，虽然价格便宜，但是，第一，对螺杆表面进行抛光和修光存在自动化程度低，抛光和修光质量受人为因素影响明显，质量不可控；第二，螺杆表面的抛光和修光在不同工位加工，导致抛光工序和修光工序衔接地方容易出现质量问题；第三，采用普通车床改造的螺杆抛光机加工时丝杆的螺距档位与螺杆实际螺距存在差距，容易影响螺杆表面的抛光质量。因此，研究一种自动化程度高、抛修质量稳定，且抛修一体的螺杆加工设备是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种螺杆抛修一体机，其自动化程度高，且抛修质量稳定。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种螺杆抛修一体机，其特征在于包括：

主轴尾座旋转机构，用于装夹螺杆并使螺杆恒速旋转；

抛光轮高转机构，其由主动轮、从动轮、张紧于所述的主动轮和所述的从动轮之间的砂带、用于驱动所述的主动轮带动所述的砂带高速转动的高转速电机组成，所述的砂带的角度与所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致；

砂带进给传动机构，用于按照所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给所述的砂带；

机械配重压力控制机构，用于使所述的砂带下压恒定的下压力在所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的底径和后角上对螺杆的底径和后角进行抛光；

修光轮，用于将所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的前角与底径之间的角度修成90度角。

该螺杆抛修一体机还包括机床床身，所述的主轴尾座旋转机构中的主轴机构和尾座机构相对分布设置于所述的机床床身的工作台面的长度方向上，所述的抛光轮高转机构设置于所述的机床床身的工作台面的上方，所述的砂带进给传动机构设置于所述的机床床身的一个侧边外侧，所述的机械配重压力控制机构分散设置于所述的机床床身的工作台面的上方和所述的机床床身的另一个侧边外侧。机床床身用于安装该螺杆抛修一体机中的各个机构，上述各机构的位置布置使得该螺杆抛修一体机的结构更为紧凑，整体体积更小；可在机床床身的底部安装多个可调整高度的支撑脚。

所述的砂带进给传动机构驱动所述的抛光轮高转机构在所述的机床床身的工作台面的上方沿长度方向恒速直线运动以按照所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给所述的砂带，所述的砂带进给传动机构由移动座、驱动电机、减速机、齿轮、齿条组成，所述的移动座分布于所述的机床床身的一个侧边外侧，所述的驱动电机的输出轴与所述的减速机的输入端连接，所述的减速机的输出轴与所述的齿轮连接，所述的减速机水平安装于所述的移动座上，所述的驱动电机和所述的减速机位于所述的移动座的外侧，所述的齿轮位于所述的移动座的内侧，所述的齿条安装于所述的机床床身的一个侧边上，所述的齿轮与所述的齿条啮合。驱动电机通过减速机驱动齿轮在齿条上运动，进而带动抛光轮高转机构在机床床身的工作台面的上方沿长度方向恒速直线运动，从而通过控制可以按照主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给砂带；此外，这种砂带进给传动机构的结构简单、紧凑。

所述的移动座的内侧面与所述的机床床身的一个侧边之间设置有用于为所述的砂带进给传动机构恒速直线运动导向的第一直线导轨副。在机床床身的一个侧边上设置有两根沿长度方向上下平行分布的第一导轨，在移动座的内侧面上设置有与第一导轨相适配的第一滑块，第一导轨与第一滑块相配合构成第一直线导轨副。

所述的高转速电机的输出轴上通过弹性联轴器连接有一根传动轴，所述的传动轴与所述的主动轮轴接，所述的传动轴外设置有轴承座。通过弹性联轴器可使得高转平衡性好，进而使得砂带抛光更为稳定。

所述的机械配重压力控制机构由通过轴承设置于所述的传动轴上的旋转套、横跨设置于所述的机床床身的工作台面的上方的支撑杆、固定于所述的轴承座上的弹簧支撑架、固定于所述的支撑杆上的弹簧支撑块、设置于所述的弹簧支撑架和所述的弹簧支撑块之间的弹簧、用于下拉所述的砂带的配重体组成，所述的支撑杆的一端与所述的旋转套固定连接，所述的支撑杆的另一端为自由端，所述的支撑杆分布于所述的主动轮和所述的从动轮的同一侧，且所述的支撑杆与所述的从动轮连接，所述的弹簧与所述的弹簧支撑架连接的一端的位置高于所述的弹簧与所述的弹簧支撑块连接的另一端的位置，所述的配重体通过钢丝绳悬挂于所述的支撑杆的自由端上位于所述的机床床身的另一个侧边外侧，所述的支撑杆在所述的配重体的重力作用下带动所述的砂带下压，使所述的砂带下压恒定的下压力在所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的底径和后角上，此时所述的弹簧拉伸、所述的旋转套旋转。由于支撑杆与从动轮连接，且支撑杆的一端与旋转套固定连接，在弹簧支撑架和弹簧支撑块之间设置有弹簧，因此在支撑杆的另一端上悬挂配重体后，受到配重体自重的影响，支撑杆克服弹簧的弹力平衡，使得砂带下压产生下压力，通过定量地调整配重体的重量，可以定量地调整砂带抛光的下压力，此时弹簧被拉伸、旋转套向下旋转，砂带下压恒定的下压力在螺杆的底径和后角上，从而可利用砂带对螺杆的底径和后角进行抛光；而撤掉配重体或减少配重体的重量时，弹簧恢复拉动支撑杆向上翘起，砂带上拉；旋转套可以带着支撑杆沿着传动轴的中心线任意角度旋转；弹簧可以抵消下述砂带张紧机构中的推动气缸、导向杆及从动轮的自身重力，使得在不抛光下压时支撑杆始终悬在螺杆的上方，从而不影响该螺杆抛修一体机的其他操作。

该螺杆抛修一体机还包括用于张紧所述的砂带的砂带张紧机构，所述的砂带张紧机构由用于固定所述的从动轮的固定座、用于推动所述的固定座带动所述的从动轮相对所述的主动轮移动的推动气缸组成，所述的固定座活动安装于所述的支撑杆上，所述的固定座具有一个用于与所述的从动轮轴接的连接轴，所述的支撑杆上固定有气缸固定板，所述的推动气缸水平安装于所述的气缸固定板上，所述的推动气缸的气缸杆与所述的固定座连接，所述的支撑杆上还固定有固定铝板，所述的固定座位于所述的气缸固定板和所述的固定铝板之间，穿过所述的气缸固定板、所述的固定座、所述的固定铝板设置有导向杆，所述的导向杆与所述的固定座活动连接。当砂带放置于松开状态下的主动轮和从动轮之间时，利用推动气缸来实现从动轮位置的移动，从而实现砂带的张紧。

该螺杆抛修一体机还包括用于调整所述的砂带的角度的砂带角度调整机构，所述的砂带角度调整机构由转接底座、角度调整轴、旋转连接套、轴套、平台、紧定螺钉组成，所述的转接底座固定于所述的移动座的顶部上，所述的角度调整轴竖直穿过所述的转接底座的顶部，所述的旋转连接套固定于所述的转接底座的顶部的下表面上，所述的角度调整轴的底端与所述的旋转连接套连接，所述的轴套通过轴承连接于所述的角度调整轴外，所述的轴套的顶端与所述的平台固定连接，所述的抛光轮高转机构固定于所述的平台上，转动所述的平台以调整所述的砂带的角度，使所述的砂带的角度与所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致，在所述的砂带的角度调整结束后由所述的紧定螺钉限制所述的轴套转动。由于不同的螺杆的螺旋升角的角度不一样，因此利用砂带抛光螺杆的底径和后角，需将砂带的角度调整成与螺杆的螺旋升角的角度一致，在此人工转动平台即可实现砂带的角度的调整。

所述的主轴尾座旋转机构中的主轴机构固定于所述的机床床身的工作台面的长度方向的一端上，所述的主轴尾座旋转机构中的尾座机构活动连接于所述的机床床身的工作台面上，且所述的尾座机构在所述的机床床身的工作台面上能相对所述的主轴机构直线运动，所述的主轴机构的顶尖与所述的尾座机构的顶尖相对且螺杆装夹于两个所述的顶尖之间。人工推动第二主轴尾座旋转机构可使尾座机构相对主轴机构直线运动。

所述的主轴机构包括第一伺服电机、第一行星减速机、第一弹性联轴器、主轴、主轴轴承座、转接盘、三爪卡盘、顶尖，所述的第一伺服电机水平安装，所述的第一伺服电机的输出轴与所述的第一行星减速机的输入端连接，所述的第一行星减速机的输出轴通过所述的第一弹性联轴器与所述的主轴的一端连接，所述的主轴的另一端与所述的转接盘连接，所述的三爪卡盘安装于所述的转接盘上，所述的顶尖由所述的三爪卡盘固定，所述的主轴通过深沟球轴承连接所述的主轴轴承座，所述的主轴轴承座固定于第一基座上，所述的第一基座固定于所述的机床床身的工作台面上，所述的第一行星减速机固定于所述的主轴轴承座上。

所述的机床床身的工作台面与用于固定所述的尾座机构的第二基座之间设置有用于为所述的尾座机构导向使其在所述的机床床身的工作台面上能相对所述的主轴机构直线运动的第二直线导轨副；在机床床身的工作台面上设置有两根平行分布的第二导轨，在第二基座的底部上设置有与第二导轨相适配的第二滑块，第二导轨与第二滑块相配合构成第二直线导轨副；

所述的机床床身的工作台面与用于固定所述的尾座机构的第二基座之间设置有至少两个用于锁紧所述的尾座机构的锁紧机构，所述的锁紧机构包括锁紧块、锁紧螺钉、锁紧螺母，所述的机床床身的工作台面上沿长度方向开设有条形口，所述的锁紧螺钉自下向上穿过所述的锁紧块、所述的条形口、所述的第二基座后与所述的锁紧螺母螺接，在所述的锁紧螺钉与所述的锁紧螺母锁紧时所述的锁紧块的上表面与所述的机床床身的工作台面的下表面紧贴，所述的尾座机构被锁紧。锁紧机构一般设置两个，分布于第二基座的前后，这样可使锁紧力更为均匀；在机床床身的工作台面上沿长度方向开设条形口，这样尾座机构直线运动时条形口为锁紧螺钉提供了移动空间，这样设计充分利用了空间，使得整体结构更为紧凑、合理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)利用抛光轮高转机构中的高转速电机、主动轮、从动轮使砂带高速转动，并利用机械配重压力控制机构使砂带下压恒定的下压力在装夹的螺杆的底径和后角上对螺杆的底径和后角进行抛光，再利用砂带进给传动机构按照装夹的螺杆的螺距恒速自动进给砂带继续进行抛光，在抛光结束后利用修光轮进行修光，自动化程度高，抛光质量不受人为影响，抛光质量可控；在抛光结束后直接再利用修光轮进行修光，抛光和修光在同一工位上，不会出现因抛光工序和修光工序衔接引起的质量问题；由于砂带的角度与装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致，因此抛光质量稳定。

2)该螺杆抛修一体机填补了行业空白，为螺杆表面抛光的专用设备。

3)该螺杆抛修一体机可以按照装夹的任意的螺杆的螺距恒速自动进给砂带。

4)该螺杆抛修一体机中的砂带的转动速度、下压力、抛光角度均可调。

附图说明

图1为本发明的螺杆抛修一体机的立体结构示意图一；

图2为本发明的螺杆抛修一体机的立体结构示意图二；

图3为本发明的螺杆抛修一体机的立体结构示意图三；

图4为本发明的螺杆抛修一体机的立体结构示意图四；

图5为本发明的螺杆抛修一体机中的抛光轮高转机构、砂带张紧机构、砂带角度调整机构的组成结构示意图；

图6为图5中沿高转速电机的轴向的剖视图；

图7为本发明的螺杆抛修一体机中的主轴尾座旋转机构中的主轴机构的结构示意图；

图8为图7的轴向剖视图；

图9为图4中A部分的放大示意图；

图10为图4中B部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

通过研究螺杆的抛光工艺，得出螺杆的后角及螺杆的底径通过气缸张紧的可任意角度调整的砂带走CNC螺距自动抛光，螺杆的前角通过修光轮打光，能保证前角的90度角或略微小于90度角；螺杆的表面抛光质量取决于底径、前角、后角的表面光洁度，底径大小的一致性，前角与底径的夹角是否为90度角或略微小于90度角。

本发明提出的螺杆抛修一体机的加工原理为：螺杆表面抛光时主轴机构恒速旋转，直角面由修光轮进行人工打磨；螺杆的底径、后角由砂带抛光，砂带下压压力由下压的配重体质量决定，螺杆随主轴机构恒速旋转，砂带由砂带进给传动机构按螺距进给，因此在抛光过程中底径、后角由砂带跟随螺距进给抛光，前角的直角面由修光轮人工随主轴转速跟随抛光，从而使螺杆表面得到均匀抛光。

本发明提出的一种螺杆抛修一体机，如图1至图5所示，其包括：主轴尾座旋转机构1，用于装夹螺杆9并使螺杆9恒速旋转；抛光轮高转机构2，其由主动轮21、从动轮22、张紧于主动轮21和从动轮22之间的砂带23、用于驱动主动轮21带动砂带23高速转动的高转速电机24组成，砂带23的角度与主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的螺旋升角的角度一致；砂带进给传动机构3，用于按照主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的螺距恒速自动进给砂带23；机械配重压力控制机构4，用于使砂带23下压恒定的下压力在主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的底径和后角上对螺杆9的底径和后角进行抛光；修光轮(图中未示出)，用于将主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的前角与底径之间的角度修成90度角。抛光加工过程中，稳定地按照螺杆9的螺距反复恒速抛光，抛光进给速度恒定，下压力恒定，直角面通过修光轮进行人工打磨，因此螺杆9的底径和后角表面粗糙度好，底径表面平整度好，前角与底径的角度成90度角，然而影响螺杆9表面粗糙度的因素很多，如砂带的粒度、修光轮的粒度、抛光工艺参数等等，因此进行螺杆9表面抛光时要综合考虑各种因素，进行合理优化。

在本实施例中，该螺杆抛修一体机还包括机床床身8，主轴尾座旋转机构1中的主轴机构11和尾座机构12相对分布设置于机床床身8的工作台面81的长度方向上，抛光轮高转机构2设置于机床床身8的工作台面81的上方，砂带进给传动机构3设置于机床床身8的一个侧边外侧，机械配重压力控制机构4分散设置于机床床身8的工作台面81的上方和机床床身8的另一个侧边外侧。机床床身8用于安装该螺杆抛修一体机中的各个机构，上述各机构的位置布置使得该螺杆抛修一体机的结构更为紧凑，整体体积更小；可在机床床身8的底部安装多个可调整高度的支撑脚82。

在本实施例中，砂带进给传动机构3驱动抛光轮高转机构2在机床床身8的工作台面81的上方沿长度方向恒速直线运动以按照主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的螺距恒速自动进给砂带23，砂带进给传动机构3由移动座31、驱动电机32、减速机33、齿轮34、齿条35组成，移动座31分布于机床床身8的一个侧边外侧，驱动电机32的输出轴与减速机33的输入端连接，减速机33的输出轴与齿轮34连接，减速机33水平安装于移动座31上，驱动电机32和减速机33位于移动座31的外侧，齿轮34位于移动座31的内侧，齿条35安装于机床床身8的一个侧边上，齿轮34与齿条35啮合。驱动电机32通过减速机33驱动齿轮34在齿条35上运动，进而带动抛光轮高转机构2在机床床身8的工作台面81的上方沿长度方向恒速直线运动，从而通过控制可以按照主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的螺距恒速自动进给砂带23；此外，这种砂带进给传动机构3的结构简单、紧凑。

在本实施例中，移动座31的内侧面与机床床身8的一个侧边之间设置有用于为砂带进给传动机构3恒速直线运动导向的第一直线导轨副36。在机床床身8的一个侧边上设置有两根沿长度方向上下平行分布的第一导轨361，在移动座31的内侧面上设置有与第一导轨361相适配的第一滑块362，第一导轨361与第一滑块362相配合构成第一直线导轨副36。

在本实施例中，高转速电机24的输出轴上通过弹性联轴器25连接有一根传动轴26，传动轴26与主动轮21轴接，传动轴26外设置有轴承座27，高转速电机24的输出端面通过法兰定位螺栓与轴承座27相对的一端固定连接。通过弹性联轴器25可使得高转平衡性好，进而使得砂带23抛光更为稳定。

在本实施例中，机械配重压力控制机构4由通过深沟球轴承设置于传动轴26上的旋转套41、横跨设置于机床床身8的工作台面81的上方的支撑杆42、固定于轴承座27上的弹簧支撑架43、固定于支撑杆42上的弹簧支撑块44、设置于弹簧支撑架43和弹簧支撑块44之间的2根弹簧45、用于下拉砂带23的配重体46组成，支撑杆42的一端与旋转套41固定连接，支撑杆42的另一端为自由端，支撑杆42分布于主动轮21和从动轮22的同一侧，且支撑杆42与从动轮22连接，弹簧46与弹簧支撑架43连接的一端的位置高于弹簧46与弹簧支撑块44连接的另一端的位置，配重体46通过钢丝绳47悬挂于支撑杆42的自由端上位于机床床身8的另一个侧边外侧，支撑杆42在配重体46的重力作用下带动砂带23下压，使砂带23下压恒定的下压力在主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的底径和后角上，此时弹簧45拉伸、旋转套41旋转。由于支撑杆42与从动轮22连接，且支撑杆42的一端与旋转套41固定连接，在弹簧支撑架43和弹簧支撑块44之间设置有弹簧45，因此在支撑杆42的另一端上悬挂配重体46后，受到配重体46自重的影响，支撑杆42克服弹簧45的弹力平衡，使得砂带23下压产生下压力，通过定量地调整配重体46的重量，可以定量地调整砂带23抛光的下压力，此时弹簧45被拉伸、旋转套41向下旋转，砂带23下压恒定的下压力在螺杆9的底径和后角上，从而可利用砂带23对螺杆9的底径和后角进行抛光；而撤掉配重体46或减少配重体46的重量时，弹簧45恢复拉动支撑杆42向上翘起，砂带23上拉；旋转套41可以带着支撑杆42沿着传动轴26的中心线任意角度旋转；2根弹簧45可以抵消下述砂带张紧机构5中的推动气缸52、导向杆53及从动轮22的自身重力，使得在不抛光下压时支撑杆42始终悬在螺杆9的上方，从而不影响该螺杆抛修一体机的其他操作。

在本实施例中，该螺杆抛修一体机还包括用于张紧砂带23的砂带张紧机构5，如图5和图6所示，砂带张紧机构5由用于固定从动轮22的固定座51、用于推动固定座51带动从动轮22相对主动轮21移动的推动气缸52组成，固定座51通过一个直线轴承54活动安装于支撑杆42上，固定座51具有一个用于与从动轮22轴接的连接轴(图中未示出)，支撑杆42上通过螺栓固定有气缸固定板55，推动气缸52通过法兰定位螺栓水平安装于气缸固定板55上，推动气缸52的气缸杆与固定座51连接，支撑杆42上通过螺栓还固定有固定铝板56，固定座51位于气缸固定板55和固定铝板56之间，穿过气缸固定板55、固定座51、固定铝板56设置有导向杆53，导向杆53通过另一个直线轴承57与固定座51活动连接。当砂带23放置于松开状态下的主动轮21和从动轮22之间时，利用推动气缸52来实现从动轮22位置的移动，从而实现砂带23的张紧。

在本实施例中，该螺杆抛修一体机还包括用于调整砂带23的角度的砂带角度调整机构6，如图5和图6所示，砂带角度调整机构6由转接底座61、角度调整轴62、旋转连接套63、轴套64、平台65、紧定螺钉66组成，转接底座61通过螺栓固定于移动座31的顶部上，角度调整轴62竖直穿过转接底座61的顶部，旋转连接套63固定于转接底座61的顶部的下表面上，角度调整轴62的底端通过螺栓与旋转连接套63连接，轴套64通过两个深沟球轴承连接于角度调整轴62外，轴套64的顶端与平台65固定连接，抛光轮高转机构2固定于平台65上，转动平台65或直接连接在平台65上的其他部件或间接连接在平台65上的其他部件以调整砂带23的角度，使砂带23的角度与主轴尾座旋转机构1装夹的螺杆9的螺旋升角的角度一致，在砂带23的角度调整结束后由紧定螺钉66限制轴套64转动，具体为紧定螺钉66压住轴套64的水平扩展台641，从而固定砂带23的角度的旋转。由于不同的螺杆9的螺旋升角的角度不一样，因此利用砂带23抛光螺杆9的底径和后角，需将砂带23的角度调整成与螺杆9的螺旋升角的角度一致，在此人工转动平台65即可实现砂带23的角度的调整。

在本实施例中，主轴尾座旋转机构1中的主轴机构11固定于机床床身8的工作台面81的长度方向的一端上，主轴尾座旋转机构1中的尾座机构12活动连接于机床床身8的工作台面81上，且尾座机构12在机床床身8的工作台面81上能相对主轴机构11直线运动，主轴机构11的顶尖111与尾座机构12的顶尖121相对且螺杆9装夹于两个顶尖之间。人工推动尾座机构12可使尾座机构12相对主轴机构11直线运动。

在本实施例中，如图7和图8所示，主轴机构11包括第一伺服电机112、第一行星减速机113、第一弹性联轴器114、主轴115、主轴轴承座116、转接盘117、三爪卡盘118、顶尖111，第一伺服电机112水平安装，第一伺服电机112的输出轴与第一行星减速机113的输入端连接，第一行星减速机113的输出轴通过第一弹性联轴器114与主轴115的一端连接，主轴115的另一端与转接盘117连接，三爪卡盘118安装于转接盘117上，顶尖111由三爪卡盘118固定，主轴115通过深沟球轴承连接主轴轴承座116，主轴轴承座116固定于第一基座119上，第一基座119固定于机床床身8的工作台面81上，第一行星减速机113通过法兰螺栓固定于主轴轴承座116上。

在本实施例中，机床床身8的工作台面81与用于固定尾座机构12的第二基座129之间设置有用于为尾座机构12导向使其在机床床身8的工作台面81上能相对主轴机构11直线运动的第二直线导轨副13；在机床床身8的工作台面81上设置有两根平行分布的第二导轨131，在第二基座129的底部上设置有与第二导轨131相适配的第二滑块132，第二导轨131与第二滑块132相配合构成第二直线导轨副13。

在本实施例中，机床床身8的工作台面81与用于固定尾座机构12的第二基座129之间设置有两个用于锁紧尾座机构12的锁紧机构14，锁紧机构14包括锁紧块141、锁紧螺钉142、锁紧螺母143，机床床身8的工作台面81上沿长度方向开设有条形口83，锁紧螺钉142自下向上穿过锁紧块141、条形口83、第二基座129后与锁紧螺母143螺接，在锁紧螺钉142与锁紧螺母143锁紧时锁紧块141的上表面与机床床身8的工作台面81的下表面紧贴，尾座机构12被锁紧。锁紧机构14一般设置两个，分布于第二基座129的前后，这样可使锁紧力更为均匀；在机床床身8的工作台面81上沿长度方向开设条形口83，这样尾座机构12直线运动时条形口83为锁紧螺钉142提供了移动空间，这样设计充分利用了空间，使得整体结构更为紧凑、合理。

在本实施例中，固定不动的主轴机构11采用电机驱动顶尖恒速转动，从而使装夹于两个顶尖之间的螺杆9高速旋转进行抛光，可移动的尾座机构12采用转动手轮的方式驱动顶尖转动，从而使装夹于两个顶尖之间的螺杆9转动到特定位置进行修光；驱动电机32采用普通伺服电机；减速机33采用行星减速机；推动气缸52采用现有的活塞式气缸，尾座机构12采用现有的尾座系统；砂带23通过主动轮21和从动轮22带动旋转高速运动，根据设计要求，砂带23需要达到线速度30M/s以上，V＝πDn，

因此要求砂带23的线速度V达到30M/s以上，主动轮21的外径D要大于199mm，可使得抛光效率及表面粗糙度提升；主动轮21和从动轮22的基材采用铝芯，外层用包胶工艺，包胶PU材料，这样设计可以减少抛光时的转动惯量及增加主动轮21和从动轮22与砂带23间的摩擦力；主动轮21和从动轮22可制作成铝芯中间凸起的结构，砂带23旋转时可直接转至中间位置，防止砂带23跑偏；高转速电机24可采用2级三相异步电机；机床床身8为钢件焊接一体化床身。

在本实施例中，本发明的螺杆抛修一体机还包括电气控制系统，用于控制各种电气部件。

对本发明的螺杆抛修一体机与传统的螺杆抛光机在同参数下的表面抛光效果进行对比实验，实验结果表明，衡量螺杆抛光效果的两个主要指标——表面粗糙度、底径和前角的夹角，利用本发明的螺杆抛修一体机都比传统的螺杆抛光机效果要好，利用本发明的螺杆抛修一体机能满足螺杆表面抛光的图纸设计要求。

Claims (4)

1.一种螺杆抛修一体机，其特征在于包括：

主轴尾座旋转机构，用于装夹螺杆并使螺杆恒速旋转；

抛光轮高转机构，其由主动轮、从动轮、张紧于所述的主动轮和所述的从动轮之间的砂带、用于驱动所述的主动轮带动所述的砂带高速转动的高转速电机组成，所述的砂带的角度与所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致；

砂带进给传动机构，用于按照所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给所述的砂带；

机械配重压力控制机构，用于使所述的砂带下压恒定的下压力在所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的底径和后角上对螺杆的底径和后角进行抛光；

修光轮，用于将所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的前角与底径之间的角度修成90度角；

该螺杆抛修一体机还包括机床床身，所述的主轴尾座旋转机构中的主轴机构和尾座机构相对分布设置于所述的机床床身的工作台面的长度方向上，所述的抛光轮高转机构设置于所述的机床床身的工作台面的上方，所述的砂带进给传动机构设置于所述的机床床身的一个侧边外侧，所述的机械配重压力控制机构分散设置于所述的机床床身的工作台面的上方和所述的机床床身的另一个侧边外侧；

所述的砂带进给传动机构驱动所述的抛光轮高转机构在所述的机床床身的工作台面的上方沿长度方向恒速直线运动以按照所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺距恒速自动进给所述的砂带，所述的砂带进给传动机构由移动座、驱动电机、减速机、齿轮、齿条组成，所述的移动座分布于所述的机床床身的一个侧边外侧，所述的驱动电机的输出轴与所述的减速机的输入端连接，所述的减速机的输出轴与所述的齿轮连接，所述的减速机水平安装于所述的移动座上，所述的驱动电机和所述的减速机位于所述的移动座的外侧，所述的齿轮位于所述的移动座的内侧，所述的齿条安装于所述的机床床身的一个侧边上，所述的齿轮与所述的齿条啮合；

所述的高转速电机的输出轴上通过弹性联轴器连接有一根传动轴，所述的传动轴与所述的主动轮轴接，所述的传动轴外设置有轴承座；

所述的机械配重压力控制机构由通过轴承设置于所述的传动轴上的旋转套、横跨设置于所述的机床床身的工作台面的上方的支撑杆、固定于所述的轴承座上的弹簧支撑架、固定于所述的支撑杆上的弹簧支撑块、设置于所述的弹簧支撑架和所述的弹簧支撑块之间的弹簧、用于下拉所述的砂带的配重体组成，所述的支撑杆的一端与所述的旋转套固定连接，所述的支撑杆的另一端为自由端，所述的支撑杆分布于所述的主动轮和所述的从动轮的同一侧，且所述的支撑杆与所述的从动轮连接，所述的弹簧与所述的弹簧支撑架连接的一端的位置高于所述的弹簧与所述的弹簧支撑块连接的另一端的位置，所述的配重体通过钢丝绳悬挂于所述的支撑杆的自由端上位于所述的机床床身的另一个侧边外侧，所述的支撑杆在所述的配重体的重力作用下带动所述的砂带下压，使所述的砂带下压恒定的下压力在所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的底径和后角上，此时所述的弹簧拉伸、所述的旋转套旋转；

该螺杆抛修一体机还包括用于张紧所述的砂带的砂带张紧机构，所述的砂带张紧机构由用于固定所述的从动轮的固定座、用于推动所述的固定座带动所述的从动轮相对所述的主动轮移动的推动气缸组成，所述的固定座活动安装于所述的支撑杆上，所述的固定座具有一个用于与所述的从动轮轴接的连接轴，所述的支撑杆上固定有气缸固定板，所述的推动气缸水平安装于所述的气缸固定板上，所述的推动气缸的气缸杆与所述的固定座连接，所述的支撑杆上还固定有固定铝板，所述的固定座位于所述的气缸固定板和所述的固定铝板之间，穿过所述的气缸固定板、所述的固定座、所述的固定铝板设置有导向杆，所述的导向杆与所述的固定座活动连接；

该螺杆抛修一体机还包括用于调整所述的砂带的角度的砂带角度调整机构，所述的砂带角度调整机构由转接底座、角度调整轴、旋转连接套、轴套、平台、紧定螺钉组成，所述的转接底座固定于所述的移动座的顶部上，所述的角度调整轴竖直穿过所述的转接底座的顶部，所述的旋转连接套固定于所述的转接底座的顶部的下表面上，所述的角度调整轴的底端与所述的旋转连接套连接，所述的轴套通过轴承连接于所述的角度调整轴外，所述的轴套的顶端与所述的平台固定连接，所述的抛光轮高转机构固定于所述的平台上，转动所述的平台以调整所述的砂带的角度，使所述的砂带的角度与所述的主轴尾座旋转机构装夹的螺杆的螺旋升角的角度一致，在所述的砂带的角度调整结束后由所述的紧定螺钉限制所述的轴套转动。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆抛修一体机，其特征在于所述的移动座的内侧面与所述的机床床身的一个侧边之间设置有用于为所述的砂带进给传动机构恒速直线运动导向的第一直线导轨副。

3.根据权利要求1所述的一种螺杆抛修一体机，其特征在于所述的主轴尾座旋转机构中的主轴机构固定于所述的机床床身的工作台面的长度方向的一端上，所述的主轴尾座旋转机构中的尾座机构活动连接于所述的机床床身的工作台面上，且所述的尾座机构在所述的机床床身的工作台面上能相对所述的主轴机构直线运动，所述的主轴机构的顶尖与所述的尾座机构的顶尖相对且螺杆装夹于两个所述的顶尖之间。

4.根据权利要求3所述的一种螺杆抛修一体机，其特征在于所述的机床床身的工作台面与用于固定所述的尾座机构的第二基座之间设置有用于为所述的尾座机构导向使其在所述的机床床身的工作台面上能相对所述的主轴机构直线运动的第二直线导轨副；

所述的机床床身的工作台面与用于固定所述的尾座机构的第二基座之间设置有至少两个用于锁紧所述的尾座机构的锁紧机构，所述的锁紧机构包括锁紧块、锁紧螺钉、锁紧螺母，所述的机床床身的工作台面上沿长度方向开设有条形口，所述的锁紧螺钉自下向上穿过所述的锁紧块、所述的条形口、所述的第二基座后与所述的锁紧螺母螺接，在所述的锁紧螺钉与所述的锁紧螺母锁紧时所述的锁紧块的上表面与所述的机床床身的工作台面的下表面紧贴，所述的尾座机构被锁紧。

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