CN114769748B - 一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，包括传动轴、砂轮和连接砂轮与传动轴的连接器，连接器包括与传动轴相连的静压腔头部和连接砂轮的砂轮基体连接轴，传动轴的端部设有类球铰，静压腔头部设有与类球铰匹配相连的静压铰接孔。此磨杆机构采用刚性的传动轴，通过刚性的连接器连接传动轴和砂轮，在传动轴上的类球铰和连接器上的静压铰接孔内分别设置限位平面，通过限位平面之间的平面接触，使得传动轴在旋转的过程中，可以通过驱动连接器带动砂轮旋转以进行内螺纹的加工，该结构可通过设置极小直径的传动轴实现内螺纹的加工，从而更好地保证机构整体的刚性，且显著降低机构整体的制作成本，此发明用于机加工设备领域。

Description

一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构

技术领域

本发明属于机加工设备领域，更具体而言，涉及一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构。

背景技术

机床是制造各种高精度与高效率的机械之母，伴随着各种高档运动机械(包括IC装备，精密仪器的进给机构和等)和高档数控机床向着高速度、高精度和高可靠的方向发展进程中，丝杆与螺母成为了关键的零部件。

随着市场各种需求不断发展和变化，滚珠丝杆、蜗杆等螺纹零部件与螺母、模块等内螺纹零部件的样式也是越来越多。现在自动应用已经全面普及到需要高速高精、高速大导程丝杆及模组应用也越来越广泛。

但是，大导程的内螺纹的磨削加工，目前还是难题，特别是小孔大导程内螺纹的磨削加工。目前，市面上也有用于大导程内螺纹加工的弯头磨杆机构，但均是采用轴承与绕轴进行弯头和磨杆之间的结合，由于内螺纹磨削加工的孔本身就很小，导致磨杆的直径不能大，从而弯头磨杆的轴承及绕轴就很小很细，而市场上这么小的零件很难购买，要么依赖进口，价格非常昂贵；要么价格相对便宜的轴承和绕轴，其所能承受的转速，则不能满足小孔内螺纹磨削的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，能更好地保证机构整体的刚性，且显著降低机构的制作成本。

根据本发明的第一方面实施例，提供了一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，包括传动轴、砂轮和连接所述砂轮与所述传动轴的连接器，所述连接器包括与传动轴相连的静压腔头部和连接所述砂轮的砂轮基体连接轴，所述传动轴的端部设有类球铰，所述静压腔头部设有与所述类球铰匹配相连的静压铰接孔，所述类球铰上和所述静压铰接孔的内壁均设有至少一个限位平面，以使得所述传动轴旋转时可带动所述连接器旋转。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述类球铰上和所述静压铰接孔的内壁均设有三个限位平面，三个所述限位平面的轴线均等角度分布。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，三个所述限位平面间连接有球形弧面。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述传动轴外设有磨杆主体，所述磨杆主体的内腔中空设置形成容易容纳所述传动轴的轴孔，所述磨杆主体的端部设有用以容纳所述静压腔头部的静压腔，所述磨杆主体的端部连接有用以封装所述静压腔头部的静压盖。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述静压盖与所述静压腔密封连接，所述磨杆主体上设有与所述轴孔和所述静压腔相通的静压油道。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述静压腔头部的外周与所述静压腔的内壁间为间隙配合。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述静压腔头部包括连接所述砂轮基体连接轴的上锥部和连接所述传动轴的下锥部，所述上锥部和所述下锥部均为轴对称设置，所述上锥部和所述下锥部的轴线与所述砂轮基体连接轴的轴线同轴设置。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述静压腔的内腔与所述下锥部的外廓相匹配，所述静压盖的下端面与所述上锥部的外廓相匹配。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述磨杆主体上连接所述静压盖的外端面和所述静压盖均倾斜设置，所述磨杆主体的外端面和所述静压盖断面的倾角即等于待加工的内螺纹的螺纹升角。

根据本发明第一方面实施例所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，所述类球铰的长度小于所述静压铰接孔的深度，以使得所述类球铰可沿所述静压铰接孔滑动以匹配用以加工不同螺纹升角的连接器。

本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

此用于内螺纹磨削加工的磨杆机构采用刚性的传动轴，通过刚性的连接器连接传动轴和砂轮，在传动轴上的类球铰和连接器上的静压铰接孔内分别设置限位平面，通过限位平面之间的平面接触，使得传动轴在旋转的过程中，可以通过驱动连接器带动砂轮旋转以进行内螺纹的加工，该结构可通过设置极小直径的传动轴实现内螺纹的加工，从而更好地保证机构整体的刚性，且显著降低机构整体的制作成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是本发明实施例中磨杆机构的整体结构剖面示意图；

图2是本发明实施例中传动轴与连接器的连接结构详细示意图；

图3是本发明实施例中传动轴与连接器的连接结构部分剖面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、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，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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。

参照图1至图3所示，提供了一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，包括传动轴10、砂轮20和连接砂轮20与传动轴10的连接器30，连接器30包括与传动轴10相连的静压腔头部31和连接砂轮20的砂轮基体连接轴32，传动轴10的端部设有类球铰11，静压腔头部31设有与类球铰11匹配相连的静压铰接孔313，类球铰11上和静压铰接孔313的内壁均设有至少一个限位平面12，以使得传动轴10旋转时可带动连接器30旋转。

此用于内螺纹磨削加工的磨杆机构采用刚性的传动轴10，通过刚性的连接器30连接传动轴10和砂轮20，在传动轴10上的类球铰11和连接器30上的静压铰接孔313内分别设置限位平面12，通过限位平面12之间的平面接触，使得传动轴10在旋转的过程中，可以通过驱动连接器30带动砂轮20旋转以进行内螺纹的加工，该结构可通过设置极小直径的传动轴10实现内螺纹的加工，从而更好地保证机构整体的刚性，且显著降低机构整体的制作成本。

本发明其中的一些实施例中，类球铰11上和静压铰接孔313的内壁均设有三个限位平面12，三个限位平面12的轴线均等角度分布。

本发明其中的一些实施例中，三个限位平面12间连接有球形弧面。

传动轴10的端部与连接器30之间采用类球铰11与类球形的静压铰接孔313的连接实现，球铰上和静压铰接孔313的内壁均设有三个限位平面12，三个限位平面12的轴线彼此间隔120度设置，各个限位平面12之间采用球形弧面连接，三个球形弧面之间的连接，可以保证传动轴10端部的类球铰11在连接器30内的静压铰接孔313中的转动，以方便进行类球铰11与连接器30之间的连接安装，以及在安装过程中进行角度转动的调整。

而三个限位平面12，可以保证在传动轴10转动过程中，类球铰11与连接器30的静压铰接孔313之间具有更多的接触平面，从而保证转动连接的刚性，以保证内螺纹加工的精度。

本发明其中的一些实施例中，传动轴10外设有磨杆主体40，磨杆主体40的内腔中空设置形成容易容纳传动轴10的轴孔，磨杆主体40的端部设有用以容纳静压腔头部31的静压腔，磨杆主体40的端部连接有用以封装静压腔头部31的静压盖50。

本发明其中的一些实施例中，静压盖50与静压腔密封连接，磨杆主体40上设有与轴孔和静压腔相通的静压油道41。

磨杆主体40中形成用以容纳传动轴10的轴孔，并设置与轴孔相通的静压油道41，在磨杆主体40的静压油道41中注入油体，油体通过静压油道41进入轴孔中与传动轴10的间隙内，并通过轴孔进入到前端的静压腔，可在传动轴10和轴孔间形成润滑。同时，在轴孔的端部通过静压盖50密封安装，使得静压油道41、轴孔和前端的静压腔形成密封的静压结构，可保证传动轴10在内螺纹加工过程中长期且稳定的高速旋转。

本发明其中的一些实施例中，静压腔头部31的外周与静压腔的内壁间为间隙配合。

静压腔头部31容纳于传动轴10端部的静压腔内，在静压腔头部31的外周与静压腔之间为间隙配合，以保证刚性连接的类球铰11和静压腔头部31能够长期稳定地高速转动进行内螺纹的加工。

本发明其中的一些实施例中，静压腔头部31包括连接砂轮基体连接轴32的上锥部311和连接传动轴10的下锥部312，上锥部311和下锥部312均为轴对称设置，上锥部311和下锥部312的轴线与砂轮基体连接轴32的轴线同轴设置。

本发明其中的一些实施例中，静压腔的内腔与下锥部312的外廓相匹配，静压盖50的下端面与上锥部311的外廓相匹配。

静压腔头部31设置为上锥部311和下锥部312的结构形式，上锥部311和下锥部312的外廓对称设置，下锥部312内设置静压铰接孔313实现与类球铰11的连接，上锥部311的外廓与静压盖50内侧相匹配，此结构可方便静压腔头部31的安装。同时上锥部311、下锥部312和砂轮基体连接轴32的轴线重合，同时置于静压腔内，可维持整体旋转过程中的稳定性。

本发明其中的一些实施例中，磨杆主体40上连接静压盖50的外端面和静压盖50均倾斜设置，磨杆主体40的外端面和静压盖50断面的倾角即等于待加工的内螺纹的螺纹升角。

本发明其中的一些实施例中，类球铰11的长度小于静压铰接孔313的深度，以使得类球铰11可沿静压铰接孔313滑动以匹配用以加工不同螺纹升角的连接器30。

在此磨杆机构中，将静压盖50和用以连接安装静压盖50的磨杆主体40上的外端面倾斜设置，倾斜设置的静压盖50便于倾斜安装连接器30和砂轮20，而静压盖50和磨杆主体40外端面的倾角，即为待加工的内螺纹的螺纹升角。该结构的设置，使得连接器30具有更好的通用性，在用于不同螺纹升角的内螺纹的加工时，连接器30均能互换使用，以安装在具有不同的外端面倾斜度的磨杆内。

在该磨杆机构中，传动轴10采用刚性轴的设置，可通过将传动轴10和磨杆设置为极小的直径尺寸来满足内螺纹加工的需求，且相对绕轴和轴承连接的结构，其加工难度和加工成本均更低。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，其特征在于，包括磨杆主体、传动轴、砂轮和连接所述砂轮与所述传动轴的连接器，所述连接器包括与传动轴相连的静压腔头部和连接所述砂轮的砂轮基体连接轴，所述传动轴的端部设有类球铰，所述静压腔头部设有与所述类球铰匹配相连的静压铰接孔，所述类球铰上和所述静压铰接孔的内壁均设有至少一个限位平面，以使得所述传动轴旋转时可带动所述连接器旋转，所述传动轴外设有磨杆主体，所述磨杆主体的内腔中空设置形成容易容纳所述传动轴的轴孔，所述磨杆主体的端部设有用以容纳所述静压腔头部的静压腔，所述磨杆主体的端部连接有用以封装所述静压腔头部的静压盖，所述静压盖与所述静压腔密封连接，所述磨杆主体上设有与所述轴孔和所述静压腔相通的静压油道；

所述静压腔头部包括连接所述砂轮基体连接轴的上锥部和连接所述传动轴的下锥部，所述上锥部和所述下锥部均为轴对称设置，所述上锥部和所述下锥部的轴线与所述砂轮基体连接轴的轴线同轴设置，所述磨杆主体上连接所述静压盖的外端面和所述静压盖均倾斜设置，所述磨杆主体的外端面和所述静压盖端面的倾角即等于待加工的内螺纹的螺纹升角，所述类球铰的长度小于所述静压铰接孔的深度，以使得所述类球铰可沿所述静压铰接孔滑动以匹配用以加工不同螺纹升角的连接器。

2.根据权利要求1所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，其特征在于：所述类球铰上和所述静压铰接孔的内壁均设有三个限位平面，三个所述限位平面的轴线均等角度分布。

3.根据权利要求2所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，其特征在于：三个所述限位平面间连接有球形弧面。

4.根据权利要求1所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，其特征在于：所述静压腔头部的外周与所述静压腔的内壁间为间隙配合。

5.根据权利要求1所述的用于内螺纹磨削加工的磨杆机构，其特征在于：所述静压腔的内腔与所述下锥部的外廓相匹配，所述静压盖的下端面与所述上锥部的外廓相匹配。