CN113199315B - 一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床 - Google Patents

一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床，包括底座、旋转机构、夹紧机构、内通孔校正机构、锁紧机构及微调机构。夹紧机构又主要包括带轴承的上下夹具，棒料于夹具里固定但同时可以旋转；通过光源发射器和接收器保证内通孔在轴线上；通过旋转机构与底座的环形导轨连接实现了夹具的旋转移动；通过微调机构，手摇蜗杆手柄，蜗杆上的连接块带动推拉轴推动圆底座的旋转，实现精准定位；通过带液压缸的锁紧机构，推动锁紧扳手，使刹车块抱死旋转机构，实现无心磨床的定位加工；本发明实现了内通孔棒料的同轴度加工，精准化磨削外圆，从而获得满足工艺要求的内通孔棒料，在节约物料的同时还保证了工人的安全操作。

Description

一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床
技术领域
本发明涉及内通孔轴定心磨削领域，具体是一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床。
背景技术
伴随着各行业技术的飞速发展，内通孔轴在工业、建筑、化工领域当中起着越来越重要的作用。目前，内通孔轴的磨削加工在无心磨床上进行，无心磨床上下料方便快捷、具有较高的加工精度，加工后的轴类零件有较高的圆度，因而被广泛采用。但是，无心磨床只能把棒料放在导轮和砂轮之间来加工外圆，没有带角度倾斜磨削外圆的功能，因此不能校正内通孔与外圆的同轴度，加工出来的成品不能达到工艺要求，浪费物料、影响下一步工艺的进行。
发明内容
本发明针对现有无心磨床不能保证外圆与内通孔同轴的问题，提供了一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具及磨床，该夹具可以使轴类零件的内通孔保持于无心磨床的加工轴线，经无心磨床对外圆的加工后可以获得较高的同轴度。
为了实现上述目的，本发明所使用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，包括底座、旋转机构、夹紧机构、内通孔校正机构、锁紧机构及微调机构；
所述的旋转机构固定安装在底座中心位置，可相对于底座旋转；
所述的夹紧机构固定安装在旋转机构的上面，用于夹紧待加工件；
所述的内通孔校正机构安装在底板一侧；其包括光源发射器、光源接收器、光源发射器夹具、光源接收器夹具；光源发射器与接收器的夹具上部设有圆形导轨，光源接收器与光源接收器安装于夹具的导轨；
所述的锁紧机构用于锁紧底座和旋转机构；
所述的微调机构安装在底座上，用于调节旋转机构相对于底座的旋转角度。
作为进一步的技术方案，所述的底座包括底板、连杆；所述的底板中心设有环形导轨，所述的环形导轨与旋转机构配合，所述的连杆固定在底板的一侧，用于固定微调机构。
作为进一步的技术方案，所述的旋转机构包括下圆底座、上圆底座、连接销；所述的下圆底座安装在所述底座上，两者之间可以相对滑动，上圆底座安装在下圆底座上，且两者之间也可相互滑动；连接销固定在下圆底座的侧面。
作为进一步的技术方案，所述的夹紧机构包括上夹具、下夹具；上夹具和下夹具之间形成棒料的夹持空间，上夹具和下夹具内均设有可沿着夹具轴向方向移动的移动轴，上下移动轴之间通过连接件可拆式连接。
作为进一步的技术方案，在上下移动轴的一端还可拆卸的安装有同步板，同步板上固定有一个对待加工件进行定位的后顶轴。
作为进一步的技术方案，所述的锁紧机构包括固定轴、液压缸、刹车块、移动液压杆、销和锁紧扳手；两个液压缸安装在固定轴两端，两个液压缸的驱动杆内侧对称分布刹车块，两个液压缸的油路管道与移动液压杆一端相连，移动液压杆另一端与锁紧扳手相连。
作为进一步的技术方案，所述的锁紧扳手通过连接销与内通孔校正机构相连。
作为进一步的技术方案，所述的微调机构包括推拉轴、连接块和蜗杆；推拉轴一端通过连接与蜗杆配合，另一端与旋转机构相连，所述的蜗杆固定在底座一侧。
第二方面，本发明还公开了一种磨床，包括前面所述的用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具。
本发明的工作过程如下：
在使用本发明时首先将带有倾斜内孔的棒料放置到夹紧机构的上下夹具之间，将纵向夹紧螺栓穿过上下移动轴，通过螺母将夹紧机构预夹紧，棒料的两端延伸到夹紧机构两端外。
将光源发射器和接收器分别伸到棒料通孔前方和后方，光源发射器发射的光源穿过棒料通孔打在接收器上，然后观察接收器是否形成完整圆形光斑，并通过人工不断旋转棒料、旋转旋转机构、再旋转微调机构的蜗杆手柄微调旋转机构相对于底座的旋转角度，直到在光源接收器上观察到完整圆形光斑，然后把螺母拧紧。
推动锁紧机构，锁紧底座和旋转机构的旋转运动。之后无心磨床对棒料进行外圆的磨削加工，无心磨床的砂轮磨削裸露在夹具侧面的棒料外圆，使外圆与内孔同轴。
加工完成后，拧松纵向夹紧的螺母，然后在上下夹具的后端安装后顶轴，通过拉动移动轴，使得后顶轴推动棒料移出夹具，拧下前面螺母，抽出纵向夹紧螺栓，拿出棒料。
本发明的有益效果：
通过本发明提出的装置对棒料进行加工，使得棒料的外圆和通孔得到了较好的同轴度，避免成为废料，节约了物料成本。
附图说明
图1、图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明的底座结构示意图。
图4为本发明的旋转机构示意图。
图5、图6为本发明的夹紧机构示意图。
图7为本发明的内通孔校正机构示意图。
图8为本发明的锁紧机构示意图。
图9为本发明的微调机构示意图。
附图标号：1-底座；2-旋转机构；3-夹紧机构；4-内通孔校正机构；5锁紧机构；6-微调机构；101-底板；102-连杆；201-下圆底座；202-上圆底座；203-第二凸台；204-销；301-上夹具左；302-上夹具中；303-上夹具右；304-下夹具左；305-下夹具中；306-下夹具右；307-横向夹紧螺栓；308-纵向夹紧螺栓；309-螺母；310-移动轴；311-同步板；312-异形轴瓦；313-深沟球轴承；314-后顶轴；401-光源发射器；402-光源接收器；403-光源发射器夹具；404-光源接收器夹具；405-第一凸台；406-销；501-固定轴；502-液压缸；503-刹车块；504-油路管道；505-移动液压杆；506-销；507-锁紧扳手；601-推拉轴；602-连接块；603-蜗杆。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
如图1、图2、图3所示，本实施例中提出的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，包括底座1、旋转机构2、夹紧机构3、内通孔校正机构4、锁紧机构5、微调机构6；
旋转机构2固定安装在底座1的中心位置，可相对于底座1进行旋转；
夹紧机构3固定安装在旋转机构2的上面，且两者之间也可以相对移动，夹紧机构3主要用于夹紧待加工件；
内通孔校正机构4安装在底座1的两侧；其包括光源发射器、光源接收器、光源发射器夹具、光源接收器夹具；光源发射器与接收器的夹具上部设有圆形导轨，光源接收器与光源接收器安装于夹具的导轨；
锁紧机构5用于锁紧底座和旋转机构，固定两者之间的相对位置；
微调机构6安装在底座1上，用于调节旋转机构2相对于底座1的旋转角度。
如图3所示，底座1为一个矩形结构，其包括矩形底板101，在矩形底板101的中心位置设置有半径为100mm的环形导轨，该环形导轨凹槽与旋转机构2配合；沿着矩形底板101的长度方向，在其中一个侧面设有两个细长的连杆，在两个连杆的端部各设有一个孔，连杆以键连接的方式固定在底板101的前面；底板101的右前方设有螺纹孔。
如图4所示，所述的旋转机构2整体上为一个圆盘结构，包括下圆底座201和上圆底座202；在下圆底座201的顶面设有一个燕尾槽，上圆底座202的底面设有一个燕尾凸起，所述的燕尾槽与燕尾凸起配合，实现两者之间的配合，上圆底座202可以相对下圆底座201做直线移动；在下圆底座201的侧面设有上下两个第二凸台203，上下两个第二凸台203之间通过与其垂直的销204相连，销204竖直设置；在上圆底座202的顶面也设有燕尾槽，该燕尾槽与夹紧机构底部的燕尾凸起配合，使得两者之间可以相对滑动。
如图5、图6所示，所述的夹紧机构3包括上夹具左301、上夹具中302、上夹具右303、下夹具左304、下夹具中305、下夹具右306、横向夹紧螺栓307、纵向夹紧螺栓308、螺母309、移动轴310、同步板311、异形轴瓦312、深沟球轴承313、后顶轴314；
上夹具左301、上夹具中302、上夹具右303分别按左中右放置，两侧面各设有四个均匀分布的螺纹通孔；横向夹紧螺栓307安装在螺纹通孔里；螺母309拧在横向夹紧螺栓307上；横向夹紧螺栓将上夹具左301、上夹具中302、上夹具右303固定安装为一个整体；上夹具左301与上夹具中302的中间设有通孔和轴承槽，上夹具中302与上夹具右303的中间设有通孔和轴承槽，上夹具和下夹具共有四个通孔，上夹具的轴承槽有两排，错开分布，上夹具共有六个轴承槽；上夹具的轴承槽上部设有散热孔，散热孔连接上夹具上表面与轴承槽；在上夹具合成一个整体之前，将异形轴瓦312安装在轴承槽上；深沟球轴承313安装在异形轴瓦312里面，工件带动轴承313旋转，轴承313与轴瓦312做相对旋转运动；移动轴310安装在通孔和深沟球轴承313内孔里面，夹紧机构共有四个移动轴，移动轴310相对轴承内孔和通孔做直线移动；
每个移动轴310的两端设有螺纹孔，螺纹孔竖直放置；位于右侧的两个移动轴310的两端通过竖直设置的螺栓相连，螺栓穿过螺纹孔通过螺母固定；位于左侧的两个移动轴310的两端通过竖直设置的螺栓相连，螺栓穿过螺纹孔通过螺母固定；通过拧紧螺母309即可将位于上下夹具之间的棒料夹紧。
进一步的，按照图6所示的方位，在后侧还设有一个同步板311，同步板311两侧设有纵向螺纹通孔，中心设有横向螺纹通孔；同步板311安装在后侧的纵向夹紧螺栓308上，人工推拉其中一根移动轴，可以使移动轴310和后顶轴314同步移动；后顶轴314安装在同步板311的横向螺纹通孔上，拉动移动轴，固定在同步板上的后顶轴推动棒料移出夹具。需要说明的是，在棒料实现定位以后，同步板311和后顶轴314进行拆除，然后进行相关的加工。
进一步的，上述的下夹具左304、下夹具中305、下夹具右306的设计除散热孔的位置于上夹具不同外，其余与上夹具相同；下夹具左304、下夹具右306的侧面设有散热孔，散热孔连接轴承槽和下夹具侧面；通过下圆底座201的环形槽和底板的环形凸起固定安装在底板101中心位置，旋转机构2可以相对底板101做旋转运动；所述的夹紧机构3通过下夹具左304、下夹具中305、下夹具右306共同组成的燕尾突起和上圆底座202的燕尾槽相配合安装在旋转机构2的上面，并可沿燕尾槽滑动；
如图7所示，本实施例中的内通孔校正机构4包括光源发射器401、光源接收器402、光源发射器夹具403、光源接收器夹具404、第一凸台405、销406；所述的光源发射器与光源接收器的夹具上部设有圆形导轨，光源发射器401与光源接收器402安装在支架的导轨里，在夹好棒料后，人工抽动光源发射器401和接收器402移动到合适的位置，光源发射器401的圆形光源通过棒料内孔打在接收器402上，观察接收器402上光源形状并不断调整棒料位置(人工旋转棒料或夹具)，直到观察到完整的圆形光源，此时说明棒料内孔已经在轴线上了；第一凸台405安装在光源发射器401支架的左面；销406安装在两个第一凸台405中间。
如图8所示，本实施例中的所述的锁紧机构5包括固定轴501、液压缸502、刹车块503、油路管道504、移动液压杆505、销506、锁紧扳手507；两个液压缸502安装在固定轴501两端，内侧对称分布刹车块503；油路管道504安装在液压油缸上；移动液压杆505安装在油路管道504上；销安装在锁紧扳手507上；移动液压杆505安装在销506上；推动锁紧扳手507，可以压缩管道中的液压油，使两个刹车块503凸起，夹住底板101和上圆底座202，锁紧位移机构2的旋转运动；同时锁紧扳手507端部设有一个孔，该孔与销406配合。
如图9所示，上述的微调机构6包括推拉轴601、连接块602、蜗杆603；连接块602通过销连接安装在推拉轴601的一端；连接块602通过螺纹连接安装在蜗杆603上，在推拉轴601的另一端设有一个销孔，该销孔与销204配合；当接收器402观察到接近圆形的光斑时，可以手摇蜗杆的手柄，连接块602在蜗杆上移动，带动连接块上的推拉轴601移动，推拉轴601可以推动下圆底座201缓慢旋转，起到微调的作用。
上述的内通孔校正机构4通过光源发射器夹具403和光源接收器夹具404的燕尾突起和底板101的燕尾槽以键连接的方式固定安装在底板(01右侧前后位置；所述的锁紧机构5通过固定轴501的螺纹和底板101的螺纹孔以螺纹连接的方式安装在底板101右前方位置；微调机构6通过蜗杆603和连杆102以轴孔配合的方式安装在底板101前面，蜗杆603相对连杆102可做旋转运动；推拉轴601一端的销孔安装在第二凸台203的销上，推拉轴601可以推动下圆底座201的缓慢旋转。
本发明的工作过程如下：
在使用本发明时首先将带有倾斜内孔的棒料放置到夹紧机构的上下夹具之间，将纵向夹紧螺栓穿过上下移动轴，通过螺母将夹紧机构预夹紧，棒料的两端延伸到夹紧机构两端外。
将光源发射器和接收器分别伸到棒料通孔前方和后方，光源发射器发射的光源穿过棒料通孔打在接收器上，然后观察接收器是否形成完整圆形光斑，并通过人工不断旋转棒料、旋转旋转机构、再旋转微调机构的蜗杆手柄微调旋转机构相对于底座的旋转角度，直到在光源接收器上观察到完整圆形光斑，然后把螺母拧紧。
推动锁紧机构，锁紧底座和旋转机构的旋转运动。之后无心磨床对棒料进行外圆的磨削加工，无心磨床的砂轮磨削裸露在夹具侧面的棒料外圆，使外圆与内孔同轴。
加工完成后，拧松纵向夹紧的螺母，然后在上下夹具的后端安装后顶轴，通过拉动移动轴，使得后顶轴推动棒料移出夹具，拧下前面螺母，抽出纵向夹紧螺栓，拿出棒料。
通过本发明提出的装置对棒料进行加工活，外圆和通孔得到了较好的同轴度，避免成为废料，节约了物料成本。
此外，本发明还公开了一种无心磨床，包括前面所述的用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，该夹具安装在现有的磨床上，与现有磨床的其他结构进行配合，实现对棒料的加工。
以上所述仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。

Claims (8)

1.一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，包括底座、旋转机构、夹紧机构、内通孔校正机构、锁紧机构及微调机构；
所述的旋转机构安装在底座中心位置，可相对于底座旋转；
所述的夹紧机构固定安装在旋转机构的上面，用于夹紧待加工件；夹紧机构包括上夹具、下夹具；上夹具和下夹具之间形成棒料的夹持空间，上夹具和下夹具内均设有可沿着夹具轴向方向移动的移动轴，上下移动轴之间通过连接件可拆式连接；在上下移动轴的一端还可拆卸的安装有同步板，同步板上固定有一个对待加工棒料进行推动的后顶轴；
所述的内通孔校正机构安装在底座两侧；其包括光源发射器、光源接收器、光源发射器夹具、光源接收器夹具；光源发射器与接收器的夹具上部设有圆形导轨，光源接收器与光源接收器安装于夹具的导轨；
所述的锁紧机构用于锁紧底座和旋转机构；
所述的微调机构安装在底座上，用于调节旋转机构相对于底座的旋转角度。
2.如权利要求1所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的底座包括底板和连杆，底板中心设有环形导轨，环形导轨与旋转机构配合，所述的连杆固定在底板的一侧，用于固定微调机构。
3.如权利要求2所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的旋转机构包括下圆底座、上圆底座、连接销；所述的下圆底座安装在所述底板的环形导轨上，上圆底座安装在下圆底座上，且两者之间可相互滑动；连接销固定在下圆底座的侧面。
4.如权利要求1所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的上夹具、下夹具的侧面均设有散热孔。
5.如权利要求1所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的锁紧机构包括固定轴、液压缸、刹车块、移动液压杆、销和锁紧扳手；两个液压缸安装在固定轴两端，两个液压缸的驱动杆内侧对称分布刹车块，两个液压缸的油路管道与移动液压杆一端相连，移动液压杆另一端与锁紧扳手相连。
6.如权利要求5所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的锁紧扳手通过连接销与内通孔校正机构相连。
7.如权利要求1所述的一种用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具，其特征在于，所述的微调机构包括推拉轴、连接块和蜗杆；推拉轴一端通过连接块与蜗杆配合，另一端与旋转机构相连，所述的蜗杆固定在底座一侧。
8.一种磨床，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的用于校正轴类通孔倾斜的无心磨床夹具。
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