CN115284175B - 一种用于磨削床的圆弧进给装置及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磨床装备技术领域，具体涉及一种用于磨削床的圆弧进给装置及其安装方法，所述直线转圆弧装置包括下座以及安装在所述下座的上座，还包括位于所述下座以及所述上座之间的驱动结构，所述驱动结构包括安装在所述下座的承托驱动组件以及安装在所述承托驱动组件上的连接组件，所述连接组件同时与所述上座安装固定，所述上座长度方向的一端安装有支点结构，所述承托驱动组件通过所述连接组件驱动所述上座绕所述支点结构转动。无需采用DD马达或圆弧线轨的情况下满足了磨削床刀具的移动，在上座圆弧运动时避免了采用DD马达或圆弧线轨时的缺点，从而改善相关技术中磨床上座旋转效果不佳的问题。

Description

一种用于磨削床的圆弧进给装置及其安装方法
技术领域
本发明涉及磨床装备技术领域，具体涉及一种用于磨削床的圆弧进给装置及其安装方法。
背景技术
磨削床也称磨床，是一种利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，大多数磨床通过高速旋转的刀具如砂轮对工件进行磨削加工。在加工过程中需要在多个位置对工件进行磨削，即磨削床的刀具需要移动。目前在磨削床上大多采用DD马达(力矩电机或直线电机)或圆弧线轨的方式驱动磨削床的上座带动刀具进行移动。
但在对大型轴套类工件进行加工时，DD马达的结构刚性导致其难以对上座进行支撑和旋转。而圆弧线轨精密度的较低，组装时的同心度难以保证，一方面需要不断地松紧螺纹对角度进行调节，另一方面螺纹在调节过程中还容易出现滑牙现象，导致组装费时费力，难以进行批量生产。
发明内容
因此，本申请为了改善相关技术中磨床上座旋转效果不佳的问题，从而提供一种用于磨削床的圆弧进给装置及其安装方法。
第一方面，本申请提供一种用于磨削床的圆弧进给装置，包括下座以及安装在所述下座的上座，还包括位于所述下座以及所述上座之间的驱动结构，所述驱动结构包括安装在所述下座的承托驱动组件以及安装在所述承托驱动组件上的连接组件，所述连接组件同时与所述上座安装固定，所述上座长度方向的一端安装有支点结构，所述承托驱动组件通过所述连接组件驱动所述上座绕所述支点结构转动。
进一步的，所述下座开设有下通槽，所述下通槽的延伸方向与所述上座长度方向垂直，所述承托驱动组件包括安装在所述下通槽长度方向上的第一支撑座、第二支撑座以及电机，所述第一支撑座以及第二支撑座之间转动设置有丝杠，所述丝杠的一端与所述电机的输出轴同轴安装。
进一步的，所述上座靠近所述下座的一侧开设有上通槽，所述上通槽的延伸方向与所述下通槽的长度方向相同，所述上通槽与所述下通槽连通。
进一步的，所述连接组件包括安装在丝杠上的随动座、安装在所述随动座上的滚子外圈以及安装在所述滚子外圈上的导滑座，所述导滑座上开设有导滑槽，所述上座固定设置有导轨，所述导轨位于所述上通槽内，所述导轨的延伸方向与所述上座的长度方向相同，所述导轨与所述导滑槽滑动连接。
进一步的，所述支点结构包括支撑组件，所述支撑组件包括安装在下座的底座、安装在所述底座的轴承内圈、转动设置在所述轴承内圈的转轴，所述上座长度方向的一端安装在所述转轴上并与所述转轴转动连接。
进一步的，所述上座用于配合转轴的一端开设有安装孔，所述转轴上相应安装有轴承端盖、轴承件以及轴承压紧块，所述转轴通过所述轴承件与所述上座安装孔转动连接。
进一步的，所述支点结构还包括检测组件，所述检测组件包括安装在所述底座上的固定块以及安装在所述固定块上的读数头，所述转轴上安装有圆形光栅，所述读数头朝向所述圆形光栅。
进一步的，所述丝杠上套设安装有两个缓冲块，两个缓冲块分别位于丝杠长度方向的两端，两个所述缓冲块分别位于所述第一支撑座以及所述第二支撑座之间。
第二方面，本申请提供一种用于磨削床的圆弧进给装置的安装方法，包括如下步骤：
S1：将轴承件预定位在转轴上，并使用轴承压盖将轴承件预固定在转轴上，随后将转轴以及轴承件安装上座的安装孔中，使得上座的安装孔与轴承件转动连接，使用轴承压紧块将轴承件固定在上座的安装孔中；
S2：以下座的上表面为基础进行铲花，配平上座底面以及下座的平面精度；
S3：以下座的上表面为安装面，配平驱动结构中丝杠轴线的中心高和平行度；
S4：将驱动结构固定在下座上，随后在下座上依次安装底座以及轴承内圈，安装上座，使得上座带动转轴安装在下座上，上座的导轨与导滑座滑动连接，转轴与轴承内圈转动连接。
进一步的，所述S2包括以下具体步骤：
S2.1：把显色剂涂在治具上，再把涂有显色剂的治具在所述下座的上表面摩擦，显色剂就会转移到所述下座上表面的高点上，接着使用工具把显色的高点铲除；
S2.2：重复摩擦和铲除步骤，直到所述下座的上表面呈现均匀一致的有色平面为止；
S2.3：把显色剂涂在治具上，再把涂有显色剂的治具在所述上座的底面摩擦，通过显色剂判定高点，铲除相应高点；
S2.4：最后再涂显色剂于下座上表面以及上座底面上，令上座的底面在下座的上表面上摩擦进行校验，无高点摩擦即铲花完成。
相对于现有技术，本发明技术方案，具有如下优点：
1.本申请的一种用于磨削床的圆弧进给装置，通过设置驱动结构以及支点结构，利用驱动结构带动上座进行直线运动转化为圆弧运动，使得上座在驱动结构的驱动下围绕支点结构作摆动，无需采用DD马达或圆弧线轨的情况下满足了磨削床刀具的移动，在圆弧运动时避免了采用DD马达或圆弧线轨时的缺点，从而改善改善相关技术中磨床上座旋转效果不佳的问题；
2.本申请的一种用于磨削床的圆弧进给装置，驱动结构采用丝杠电机的结构驱动上座进行移动，丝杠电机不但结构紧凑且方便控制，使得上座可以精确地围绕支点结构进行旋转，同时因为螺纹具有自锁的特点，当上座转动到位后即可保持稳定，使得本申请的圆弧进给装置工作稳定性强，精度高；
3.本申请的一种用于磨削床的圆弧进给装置还设置有检测组件，通过检测组件对上座的摆动角度进行检测，一方面可以方便地读出数据，另一方面可以根据数据控制驱动结构，有效增加本申请圆弧进给装置的精确度，角度的精度可达到±10角秒。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种用于磨削床的圆弧进给装置的结构示意图；
图2为本申请一种用于磨削床的圆弧进给装置的安装示意图；
图3为本申请中驱动结构以及支点结构与上座配合的剖面结构示意图；
图4为图3中A部分的局部放大示意图；
图5为图3中B部分的局部放大示意图。
附图标记说明：
1、下座；11、下通槽；2、上座；21、上通槽；22、导轨；23、安装孔；3、驱动结构；31、承托驱动组件；311、第一支撑座；312、第二支撑座；313、丝杠；314、缓冲块；32、连接组件；321、随动座；322、滚子外圈；323、导滑座；4、支点结构；41、支撑组件；411、底座；412、轴承内圈；413、转轴；414、轴承压盖；415、轴承件；416、轴承压紧块；42、检测组件；421、圆形光栅；422、读数头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一：
参照图1和图2，第一方面，本申请提供一种用于磨削床的圆弧进给装置，包括下座1以及安装在下座1的上座2，上座2用于安装刀具。下座1以及上座2之间安装有用于驱动上座2的驱动结构3，驱动结构3包括安装在下座1的承托驱动组件31以及安装在承托驱动组件31上的连接组件32，连接组件32同时与上座2安装固定，上座2长度方向的一端安装有支点结构4，承托驱动组件31通过连接组件32驱动上座2绕支点结构4转动。
具体地，下座1靠近上座2的一侧开设有下通槽11，下通槽11的横截面呈长方形，下通槽11的延伸方向与上座2长度方向垂直，即下通槽11垂直于上座2，下通槽11用于安装承托驱动组件31。相应的，承托驱动组件31包括安装在下通槽11长度方向上的第一支撑座311、第二支撑座312以及电机(图中未示出)，第一支撑座311位于下通槽11长度方向的一侧，第二支撑座312位于下通槽11长度方向的另一侧，第一支撑座311以及第二支撑座312之间转动设置有丝杠313，丝杠313的一端与电机的输出轴同轴安装，电机安装在第二支撑座312中，通过启动电机，电机便可以驱动丝杠313在第一支撑座311以及第二支撑座312上进行正转或反转。
参照图3和图4，同时，上座2靠近下座1的一侧开设有上通槽21，上通槽21的横截面呈长方形，上通槽21的延伸方向与下通槽11的长度方向相同，上通槽21与下通槽11连通，上通槽21以及下通槽11连接后会形成腔室，承托驱动组件31以及连接组件32位于该腔室中。连接组件32包括安装在丝杠313上的随动座321、安装在随动座321上的滚子外圈322以及安装在滚子外圈322上的导滑座323，导滑座323上开设有导滑槽，上座2固定设置有导轨22，导轨22位于上通槽21内，导轨22具体可以与上座2螺纹连接，导轨22的延伸方向与上座2的长度方向相同，导轨22与导滑槽滑动连接。具体地，随动座321与丝杠313螺纹连接，滚子外圈322安装在随动座321的上方，滚子外圈322可相对于随动座321进行转动，导滑座323安装在滚子外圈322上，导滑座323上开设有导滑轨，导滑轨用于配合上座2的导轨22，导轨22嵌合在导滑座323的导滑轨中。
通过设置驱动结构3，当需要对上座2进行驱动时，启动电机，电机会带动丝杠313正转或反转，正转或反转的丝杠313会带动随动座321在丝杠313的长度方向上进行移动，移动的随动座321通过导滑座323对上座2的导轨22施加一个拉力，从而驱动上座2围绕支点结构4进行摆动，由于滚子外圈322会转动，因此上座2在摆动过程中不会与导滑座323发生干涉。
此外，丝杠313上套设安装有两个缓冲块314，两个缓冲块314分别位于丝杠313长度方向的两端，两个缓冲块314分别位于第一支撑座311以及第二支撑座312之间。缓冲块314具体可以是橡胶，缓冲块314具体也可以是海绵，通过设置两个缓冲块314，当随动座321由于操作不当导致快速摆动至第一支撑座311或第二支撑座312时，缓冲块314会对随动座321起缓冲作用，减少随动座321与第一支撑座311或第二支撑座312撞击时收到的损伤。
参照图5，支点结构4用于对上座2长度方向的一端进行支撑。具体地，支点结构4包括支撑组件41，支撑组件41包括安装在下座1的底座411、安装在底座411的轴承内圈412、转动设置在轴承内圈412的转轴413，上座2长度方向的一端安装在转轴413上并与转轴413转动连接。为了与转轴413配合，上座2用于配合转轴413的一端开设有安装孔23，转轴413上相应安装有轴承压盖414、轴承件415以及轴承压紧块416，转轴413通过轴承件415与上座2安装孔23转动连接。更具体地，安装孔23分为上孔和下孔，上孔的直径比下孔的直径要小，转轴413具有轴肩，轴承件415安装并抵接在转轴413的轴肩上，在本实施例中，轴承件415为两个角接触球轴承，轴承压盖414用于将轴承件415预固定在转轴413上，轴承压盖414位于安装孔23的上孔中，同时轴承压盖414与转轴413螺纹连接。轴承压紧块416与轴承压盖414配合，轴承压紧块416与上座2螺纹连接，从而与轴承压盖414配合将轴承件415固定在安装孔23的下孔中。需要说明的是，为了方便定位，下座1用于安装底座411的一面与丝杠313的轴线位于同一水平高度。
值得一提的是，支点结构4还包括检测组件42，检测组件42包括安装在底座411上的固定块以及安装在固定块上的读数头422，转轴413上安装有圆形光栅421，圆形光栅421位于轴承压紧块416靠近底座411的一侧，读数头422朝向圆形光栅421。圆形光栅421以及读数头422的结构以及工作原理均为现有技术，可以通过购买获得，不再赘述。通过设置检测组件42，可以方便对上座2的转动进行测量并获取实时的读数，继而对驱动结构3进行控制，使得对上座2的角度调节精度可以达到±10角秒。
通过设置驱动结构3以及支点机构，相对于DD马达，本申请的圆弧进给装置结构紧凑且结构刚性足够，能够对体积重量大的工件进行研磨，不易因变形量产生误差。相对于圆弧线轨，圆弧进给装置利用其承托驱动组件31的自锁结构能够在高强度刚性的情况下，有效防止上座2以及下座1在接触作相对移动时出现上下跳动的情况以及摆动过度的情况，比圆弧线轨稳定性更高。
实施例二：
另一方面，为了保证圆弧进给装置在使用过程中的精度，本申请还提供一种用于磨削床的圆弧进给装置的安装方法，包括如下步骤：
S1：将轴承件415预定位在转轴413上，并使用轴承压盖414将轴承件415预固定在转轴413上，随后将转轴413以及轴承件415安装上座2的安装孔23中，使得上座2的安装孔23与轴承件415转动连接，使用轴承压紧块416将轴承件415固定在上座2的安装孔23中；
具体地，先将轴承件415预放置在转轴413上，轴承件415抵接在转轴413的轴肩中，随后安装轴承压盖414，轴承压盖414将轴承件415预固定在转轴413上，随后将转轴413带着轴承件415以及轴承压盖414装入上座2的安装孔23中，最后将轴承压紧块416安装在上座2，轴承压紧块416将轴承件415固定在安装孔23内。
S2：以下座1的上表面为基础进行铲花，配平上座2底面以及下座1的平面精度；
铲花下座1上表面时，需要找出刮除的高点并刮除。具体地，先把显色剂涂在治具平板，再把涂有显色剂的治具平板在下座1的上表面进行摩擦，显色剂就会转移到下座1上表面的高点上，接着使用铲花工具把显色的高点铲除。重复摩擦和铲除步骤，直到下座1的上表面呈现出均匀一致的有色平面为止。铲花上座2底面时，翻转上座2，使得上座2的底面朝上，以同样方式使用治具在上座2的底面上摩擦，即把显色剂涂在治具平板，再把涂有显色剂的治具平板在上座2的底面进行摩擦，通过显色剂判定高点，铲除相应的高点。最后，再涂显色剂于下座1上表面上，令上座2的底面在下座1的上表面上进行相互摩擦进行校验，无高点摩擦即铲花完成，配平上座2底面以及下座1的平面精度。
S3：以下座1的上表面为安装面，配平驱动结构3中丝杠313轴线的中心高和平行度；
具体地，将第一支撑座311和第二支撑座312预定位于下座1上但是不锁紧，将检测仪表固定于上座2的上表面，使检测仪表的测头分别触及丝杠313长度方向上靠近上座2的两端，旋转丝杠313进行检验，误差以仪表读数的最大差值计算，两端偏差值不超过0.015mm，以此检测丝杠313上下偏摆的偏差值，从而保证丝杠313上母线的直线度；随后将检测仪表固定于上座2的上表面上，使测头分别触及丝杠313宽度方向上靠近上座2的横向两端，旋转丝杠进行检验，误差以仪表读数的最大差值计，两端偏差值不超过0.015mm，以此检测丝杠313左右偏摆的偏差值，保证丝杠313侧母线的直线度，以上调节过程均可通过螺丝利用第一支撑座311和第二支撑座312上的螺牙孔进行顶撑调节。
S4：将驱动结构3固定在下座1上，随后在下座1上依次安装底座411以及轴承内圈412，安装上座2，使得上座2带动转轴413安装在下座1上，上座2的导轨22与导滑座323滑动连接，转轴413与轴承内圈412转动连接；
具体地，先将承托驱动组件31以及连接组件32安装在下座1上，随后在下座1安装底座411、轴承内圈412以及读数头422，将圆形光栅421安装在轴承压紧块416的下方后，安装上座2，使得上座2带动转轴413安装在下座1的轴承内圈412中，同时使得上座2的导轨22与导滑槽嵌合并滑动连接，圆弧进给装置的安装固定完成。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种用于磨削床的圆弧进给装置，包括下座(1)以及安装在所述下座(1)的上座(2)，其特征在于，还包括位于所述下座(1)以及所述上座(2)之间的驱动结构(3)，所述驱动结构(3)包括安装在所述下座(1)的承托驱动组件(31)以及安装在所述承托驱动组件(31)上的连接组件(32)，所述连接组件(32)同时与所述上座(2)安装固定，所述上座(2)长度方向的一端安装有支点结构(4)，所述承托驱动组件(31)通过所述连接组件(32)驱动所述上座(2)绕所述支点结构(4)转动；
所述下座(1)开设有下通槽(11)，所述下通槽(11)的延伸方向与所述上座(2)长度方向垂直，所述承托驱动组件(31)包括安装在所述下通槽(11)长度方向上的第一支撑座(311)、第二支撑座(312)以及电机，所述第一支撑座(311)以及第二支撑座(312)之间转动设置有丝杠(313)，所述丝杠(313)的一端与所述电机的输出轴同轴安装；
所述上座(2)靠近所述下座(1)的一侧开设有上通槽(21)，所述上通槽(21)的延伸方向与所述下通槽(11)的长度方向相同，所述上通槽(21)与所述下通槽(11)连通；
所述连接组件(32)包括安装在丝杠(313)上的随动座(321)、安装在所述随动座(321)上的滚子外圈(322)以及安装在所述滚子外圈(322)上的导滑座(323)，所述导滑座(323)上开设有导滑槽，所述上座(2)固定设置有导轨(22)，所述导轨(22)位于所述上通槽(21)内，所述导轨(22)的延伸方向与所述上座(2)的长度方向相同，所述导轨(22)与所述导滑槽滑动连接，所述滚子外圈(322)可相对于所述随动座(321)进行转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于磨削床的圆弧进给装置，其特征在于，所述支点结构(4)包括支撑组件(41)，所述支撑组件(41)包括安装在下座(1)的底座(411)、安装在所述底座(411)的轴承内圈(412)、转动设置在所述轴承内圈(412)的转轴(413)，所述上座(2)长度方向的一端安装在所述转轴(413)上并与所述转轴(413)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于磨削床的圆弧进给装置，其特征在于，所述上座(2)用于配合转轴(413)的一端开设有安装孔(23)，所述转轴(413)上相应安装有轴承端盖、轴承件(415)以及轴承压紧块(416)，所述转轴(413)通过所述轴承件(415)与所述上座(2)安装孔(23)转动连接。
4.根据权利要求2所述的一种用于磨削床的圆弧进给装置，其特征在于，所述支点结构(4)还包括检测组件(42)，所述检测组件(42)包括安装在所述底座(411)上的固定块以及安装在所述固定块上的读数头(422)，所述转轴(413)上安装有圆形光栅(421)，所述读数头(422)朝向所述圆形光栅(421)。
5.根据权利要求1所述的一种用于磨削床的圆弧进给装置，其特征在于，所述丝杠(313)上套设安装有两个缓冲块(314)，两个缓冲块(314)分别位于丝杠(313)长度方向的两端，两个所述缓冲块(314)分别位于所述第一支撑座(311)以及所述第二支撑座(312)之间。
6.一种用于权利要求3所述的磨削床的圆弧进给装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将轴承件(415)预定位在转轴(413)上，并使用轴承压盖(414)将轴承件(415)预固定在转轴(413)上，随后将转轴(413)以及轴承件(415)安装上座(2)的安装孔(23)中，使得上座(2)的安装孔(23)与轴承件(415)转动连接，使用轴承压紧块(416)将轴承件(415)固定在上座(2)的安装孔(23)中；
S2：以下座(1)的上表面为基础进行铲花，配平上座(2)底面以及下座(1)的平面精度；
S3：以下座(1)的上表面为安装面，配平驱动结构(3)中丝杠(313)轴线的中心高和平行度；
S4：将驱动结构(3)固定在下座(1)上，随后在下座(1)上依次安装底座(411)以及轴承内圈(412)，安装上座(2)，使得上座(2)带动转轴(413)安装在下座(1)上，上座(2)的导轨(22)与导滑座(323)滑动连接，转轴(413)与轴承内圈(412)转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于磨削床的圆弧进给装置的安装方法，其特征在于，所述S2包括以下具体步骤：
S2.1：把显色剂涂在治具上，再把涂有显色剂的治具在所述下座(1)的上表面摩擦，显色剂就会转移到所述下座(1)上表面的高点上，使用工具把显色的高点铲除；
S2.2：重复摩擦和铲除步骤，直到所述下座(1)的上表面呈现均匀一致的有色平面为止；
S2.3：把显色剂涂在治具上，再把涂有显色剂的治具在所述上座(2)的底面摩擦，通过显色剂判定高点，铲除相应高点；
S2.4：最后再涂显色剂于下座(1)上表面以及上座(2)底面上，令上座(2)底面在下座(1)上表面上摩擦进行校验，无高点摩擦即铲花完成。
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