CN115179184B - 一种抱紧式可调珩磨主轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抱紧式可调珩磨主轴，包括中空的轴本体，其具有相对的第一端口和第二端口，第一端口用于连接珩磨刀具，珩磨主轴还包括设置在轴本体内且一端部与第一端口齐平或靠近第一端口的抱紧套，抱紧套用于安装珩磨刀具，抱紧套的外周面与轴本体的内周面之间形成有容纳腔，容纳腔内填充有流体，轴本体的侧壁内部形成有第一通道，容纳腔内的流体能够进入第一通道，珩磨主轴还包括活动设置在第一通道内的密封组件，密封组件在第一通道内的位置可调以调整流体对抱紧套产生的压力，进而使抱紧套抱紧或释放珩磨刀具。

Description

一种抱紧式可调珩磨主轴

技术领域

本发明属于珩磨加工技术领域，具体涉及一种抱紧式可调珩磨主轴。

背景技术

珩磨工艺是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法，属于光整加工，需要在磨削或精镗的基础上进行。

传统珩磨刀具在珩磨主轴上的安装方式是将珩磨刀具插入中空的珩磨主轴内，再在珩磨主轴的侧方开设螺钉孔，采用螺钉将珩磨刀具锁紧在珩磨主轴内。传统的珩磨刀具的安装方式普遍存在珩磨刀具与珩磨主轴之间的锁紧不可靠，同轴度精度差且不易调节，珩磨加工精度差，且需要换刀操作繁琐时，速度慢，珩磨效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种针对需要频繁换刀的珩磨加工，加工精度及效率更高的珩磨主轴。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种珩磨主轴，包括中空的轴本体，其具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口用于连接珩磨刀具，所述珩磨主轴还包括设置在所述轴本体内且一端部与所述第一端口齐平或靠近所述第一端口的抱紧套，所述抱紧套用于安装所述珩磨刀具，所述抱紧套的外周面与所述轴本体的内周面之间形成有容纳腔，所述容纳腔内填充有流体，所述轴本体的侧壁内部形成有具有第一口部和第二口部的第一通道，所述第一通道的第一口部位于所述轴本体的内表面且对应设置在所述容纳腔所在位置，所述第一通道的第二口部位于所述轴本体的外表面，所述容纳腔内的流体能够经所述第一通道的第一口部进入所述第一通道，所述珩磨主轴还包括活动设置在所述第一通道内的密封组件，所述密封组件在所述第一通道内的位置可调以调整所述流体对所述抱紧套产生的压力，进而使所述抱紧套抱紧或释放所述珩磨刀具。

根据本发明的一些实施方式，所述抱紧套的所述一端部与所述第一端口齐平，或所述抱紧套的所述一端部靠近所述第一端口设置且位于所述轴本体内，或所述抱紧套的所述一端部靠近所述第一端口设置且位于所述轴本体外。优选地，所述抱紧套的所述一端部与所述第一端口齐平。

根据本发明的一些实施方式，所述密封组件包括活动插设在所述第一通道内的密封塞，所述第一通道的内壁上设置有内螺纹，所述密封组件还包括与所述第一通道的所述内螺纹配合连接的且与所述密封塞相抵的螺钉，通过调节所述螺钉进而调节所述密封塞在所述第一通道内的位置，进而调节所述流体对所述抱紧套产生的压力。所述密封塞可以是一圆柱形密封塞。

根据本发明的一些实施方式，所述抱紧套的远离所述第一端口的一端部与所述轴本体之间设置第一密封圈，所述第一密封圈、轴本体、抱紧套之间形成所述容纳腔。

根据本发明的一些实施方式，所述流体为液压油。所述流体也可以为其他液体。

根据本发明的一些实施方式，所述抱紧套的材质为42CrMo。

根据本发明的一些优选实施方式，所述珩磨主轴还包括沿所述轴本体的周向设置的多个调节组件，所述调节组件用于调节安装在所述抱紧套内的珩磨刀具与所述轴本体的同轴度。

进一步地，各所述调节组件包括沿所述轴本体的径向开设的螺纹通孔及设置在所述螺纹通孔内的调节螺钉，通过旋转所述调节螺钉伸入所述轴本体内部的长度进而调节所述珩磨刀具与轴本体的同轴度。

进一步地，多个所述调节组件沿所述轴本体周向均匀分布；所述调节组件设置4个，所述调节组件也可以设置为3个，5个，6个或更多个。

进一步地，所述调节螺钉位于所述抱紧套和第二端口之间且靠近所述抱紧套设置。

根据本发明的一些实施方式，所述轴本体的侧壁内还形成有具有第三口部和第四口部的第二通道，所述第二通道用于向所述轴本体内部注入珩磨用油，所述第二通道的第三口部位于所述轴本体的内表面，所述第二通道的第三口部位于所述抱紧套和第二端口之间且靠近所述抱紧套设置，所述第二通道的第四口部位于所述轴本体的外表面。

进一步地，所述第二通道自所述轴本体的外表面至内表面由所述第一端口向所述第二端口方向倾斜延伸。

进一步地，所述第二通道具有多个，多个所述第二通道沿所述轴本体的周向均匀分布。

本发明采取的第二技术方案为：一种珩磨系统，具有珩磨主轴，所述珩磨主轴如上述所述。

优选地，所述珩磨系统为立式珩磨系统。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的珩磨主轴通过在容纳腔内填充的流体对抱紧套四周产生的压力，进而对安装在抱紧套内的珩磨刀具进行抱紧，抱紧力均匀可靠，进一步地通过调整密封组件进而调整抱紧套抱紧或释放珩磨刀具，实现快速换刀，大大提高珩磨效率。并且采用抱紧套抱紧珩磨刀具，珩磨刀具与轴本体的同轴度能够得到大大提升，径向跳动达3μm以下，大大提高珩磨加工精度。

附图说明

图1为本发明的代表性实施例的油压抱紧式可调珩磨主轴的立体结构示意图；

图2为本发明的代表性实施例的油压抱紧式可调珩磨主轴的主视结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视结构示意图；

图4为图2中B-B向剖视结构示意图；

图5为图2中C-C向剖视结构示意图；

图中：1、轴本体；2、抱紧套；3、密封组件；4、调节螺钉；5、第一密封圈；6、第一通道；7、珩磨刀具；8、第二密封圈；9、第二通道；m、容纳腔。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明做进一步描述：

参见图1～5所示的油压抱紧式可调珩磨主轴，包括中空的轴本体1，其具有相对的第一端口和第二端口，第一端口用于连接珩磨刀具7。

如图3所示，该珩磨主轴还包括设置在轴本体1内且一端部与第一端口齐平的抱紧套2，抱紧套2用于安装珩磨刀具7，抱紧套2的外周面与轴本体1的内周面之间形成有容纳腔m，容纳腔m内填充有液压油，轴本体1的侧壁内形成有具有第一口部和第二口部的第一通道6，第一通道6的第一口部位于轴本体1的内表面且对应设置在容纳腔m所在位置，容纳腔m内的液压油能够经第一通道6的第一口部进入第一通道6，该珩磨主轴还包括活动设置在第一通道6内且用于封闭第一通道6的第二口部的密封组件3，密封组件3在第一通道6内的位置可调以调整流体对抱紧套2产生的压力，进而使抱紧套2抱紧或释放珩磨刀具7。采用抱紧套2抱紧珩磨刀具7，可对珩磨刀具7的周向产生均匀的抱紧力，可使得珩磨刀具7与轴本体1具有更好的同轴度，珩磨刀具7的径向跳动可达3μm以下。

本例中，密封组件3包括活动插设在第一通道内的密封塞，第一通道6的内壁上设置有内螺纹，密封组件3还包括与第一通道6的内螺纹配合连接的且与密封塞相抵的螺钉，通过旋转螺钉进而调整密封塞在第一通道6内的位置，从而调节液压油对抱紧套2产生的压力进而释放或抱紧珩磨刀具7，可实现快速换刀操作，大大提高珩磨效率。

第一通道6可设置2个，分别对称设置在轴本体1的相对二侧，各第一通道6内分别设置密封组件3，调节时，可一个用于使抱紧套2抱紧珩磨刀具7，另一个用于释放珩磨刀具7，或者只调节其中一个密封组件3。

该抱紧套2的远离第一端口的一端部与轴本体1之间设置第一密封圈5，第一密封圈5、轴本体1和抱紧套2之间形成该容纳腔m，在轴本体1的内表面对应第一密封圈5的位置向轴本体1的外表面方向凹陷形成第一凹槽，第一密封圈5设置在第一凹槽内。

本例中，抱紧套2的材质为42CrMo。

为了进一步使珩磨刀具7与轴本体1的同轴度可调，该珩磨主轴还包括沿轴本体1的周向设置的多个调节组件，调节组件用于调节安装在抱紧套2内的珩磨刀具7与轴本体1的同轴度，可使珩磨刀具7与轴本体1具有更好的同轴度，珩磨刀具7的径向跳动进一步地可达1μm左右。

本例中，调节组件具有4个，4个调节组件沿轴本体1的周向均匀分布。各调节组件包括沿轴本体1的径向开设的螺纹通孔及设置在螺纹通孔内的调节螺钉4，通过旋转调节螺钉4伸入轴本体1内部的长度进而调节珩磨刀具7与轴本体1的同轴度。

调节螺钉位于抱紧套2和第二端口之间且靠近抱紧套2设置。

本例中，在轴本体1的侧壁内还形成有具有第三口部和第四口部的第二通道9，第二通道9用于向轴本体1内部注入珩磨用油，第二通道9的第三口部位于轴本体1的内表面，第二通道9的第三口部位于抱紧套2和第二端口之间且靠近抱紧套2设置，第二通道9的第四口部位于轴本体1的外表面。

本例中，第二通道9的第三口部位于调节螺钉4和抱紧套2之前，在轴本体1的内表面且位于调节螺钉4和第二通道9的第三口部之间向轴本体1的外表面凹陷形成第二凹槽，第二凹槽内设置第二密封圈8，当安装珩磨刀具7后，第二密封圈8位于珩磨刀具7和轴本体1之间，珩磨刀具7进行珩磨工作时，珩磨主轴沿竖直方向设置且珩磨刀具7位于下方，通过第二通道9向轴本体1内部注入珩磨用油，珩磨用油向下流动至珩磨刀具7，进一步补充珩磨过程中，珩磨刀具7上的用油，同时珩磨过程中，也会使用外喷油，既在轴本体1外部直接对准珩磨刀具7喷珩磨用油，而由第二通道9喷入轴本体1内的珩磨用油作为补充用油，能够大大提高珩磨刀具7耐磨耐用度，同时提高磨削效率。实际实验过程中发现，增加从第二通道9向轴本体1内部注入珩磨用油时，相比未从第二通道9向轴本体1内部注入珩磨用油时，磨削效率能够提升20％左右。此外，设置第二密封圈8可以防止注入轴本体1内的珩磨用油向第二端口方向流动，节省珩磨用油。

第二通道9自轴本体1的外表面至内表面由第一端口向第二端口方向倾斜延伸，更好的使珩磨用油留在轴本体1内部以流向珩磨刀具7，第二通道9具有多个(如2个、3个、4个)，沿轴本体1的周向均匀分布。

在该珩磨主轴上安装珩磨刀具的工作过程如下：

将珩磨刀具7插入抱紧套2内，然后旋转密封组件3的螺钉，进而将密封塞沿第一通道6的长度方向向轴本体1内部方向推进，液压油对抱紧套2产生抱紧压力，将珩磨刀具7抱紧，检测珩磨刀具7和轴本体1的同轴度，此时径向跳动为3μm左右，根据检测的结果，微调对应的调节螺钉4使得径向跳动达1μm左右，珩磨刀具7安装完成。

安装完成好珩磨刀具7的珩磨主轴竖直安装在珩磨系统上，且使珩磨刀具7位于下方。

通过上述设置的珩磨主轴至少具有如下优点：

(1)轴本体1中空设置，适用于进给推杆进给涨刀；

(2)在液压油的作用下，抱紧套2抱紧珩磨刀具7，抱紧均匀可靠，并且实现快速换刀，同时具有更好的同轴度；

(3)多个径向调节螺钉4的设置，可进一步调节珩磨刀具7与轴本体1的同轴度，径向跳动可进一步达到1μm；

(4)第二通道9的设置，向轴本体1内注入珩磨用油，珩磨用油进一步流至珩磨刀具7，可提高珩磨刀具7耐磨耐用度，同时提高磨削效率。

(5)该珩磨主轴适用于各种珩磨系统，尤其适用于立式珩磨系统。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种珩磨主轴，包括中空的轴本体，其具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口用于连接珩磨刀具，其特征在于：所述珩磨主轴还包括设置在所述轴本体内且一端部与所述第一端口齐平或靠近所述第一端口的抱紧套，所述抱紧套用于安装所述珩磨刀具，所述抱紧套的外周面与所述轴本体的内周面之间形成有容纳腔，所述容纳腔内填充有流体，所述轴本体的侧壁内部形成有能够与所述容纳腔连通的第一通道，所述第一通道的第一口部位于所述轴本体的内表面且对应设置在所述容纳腔所在位置，所述第一通道的第二口部位于所述轴本体的外表面，所述容纳腔内的流体能够经所述第一通道的第一口部进入所述第一通道，所述珩磨主轴还包括活动设置在所述第一通道内的密封组件，所述密封组件在所述第一通道内的位置可调以调整所述流体对所述抱紧套产生的压力，进而使所述抱紧套抱紧或释放所述珩磨刀具；

所述珩磨主轴还包括沿所述轴本体的周向设置的多个调节组件，所述调节组件用于调节安装在所述抱紧套内的珩磨刀具与所述轴本体的同轴度；

所述密封组件包括活动插设在所述第一通道内的密封塞，所述第一通道的内壁上设置有内螺纹，所述密封组件还包括与所述第一通道的所述内螺纹配合连接的且与所述密封塞相抵的螺钉；

各所述调节组件包括沿所述轴本体的径向开设的螺纹通孔及设置在所述螺纹通孔内的调节螺钉，通过旋转所述调节螺钉伸入所述轴本体内部的长度进而调节所述珩磨刀具与轴本体的同轴度；

所述调节螺钉位于所述抱紧套和第二端口之间且靠近所述抱紧套设置；

多个所述调节组件沿所述轴本体周向均匀分布。

2.根据权利要求1所述珩磨主轴，其特征在于：所述抱紧套的远离所述第一端口的一端部与所述轴本体之间设置第一密封圈，所述第一密封圈、轴本体、抱紧套之间形成所述容纳腔。

3.根据权利要求1所述的珩磨主轴，其特征在于：所述流体为液压油；和/或，所述抱紧套的材质为42CrMo。

4.根据权利要求1所述的珩磨主轴，其特征在于：所述调节组件设置4个。

5.根据权利要求1所述的珩磨主轴，其特征在于：所述轴本体的侧壁内还形成有具有第三口部和第四口部的第二通道，所述第二通道用于向所述轴本体内部注入珩磨用油，所述第二通道的第三口部位于所述轴本体的内表面，所述第二通道的第三口部位于所述抱紧套和第二端口之间且靠近所述抱紧套设置，所述第二通道的第四口部位于所述轴本体的外表面。

6.根据权利要求5所述的珩磨主轴，其特征在于：所述第二通道自所述轴本体的外表面至内表面由所述第一端口向所述第二端口方向倾斜延伸。

7.根据权利要求5所述的珩磨主轴，其特征在于：所述第二通道具有多个，多个所述第二通道沿所述轴本体的周向均匀分布。