CN116872086A - 一种磨床头架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨床头架，包括支座、液压夹具和伺服电机，支座内部具有容置腔；液压夹具位于容置腔中，液压夹具包括缸体，缸体内部连接有涨紧套，缸体内壁和涨紧套的外壁之间形成液压腔，缸体上设置有供油腔，供油腔和液压腔相连通，缸体的两端均连接有中空压盖，中空压盖的中空腔朝向外侧的一端设置有第一倒角；伺服电机的输出轴和缸体相连接。本发明可以有效避免与打磨工具发生干涉，便于打磨作业的实施，同时有效保证了工件夹持力的均匀性和稳定性，保证了工件的夹持和打磨质量。

Description

一种磨床头架

技术领域

本发明涉及磨床技术领域，尤其是指一种磨床头架。

背景技术

磨床头架主要用于夹持待打磨的工件，以便于打磨工具对工件进行打磨作业，但是对于需要进行内圆或内螺纹磨削操作来说，现有的磨床头架的夹持结构易与打磨工具发生干涉，不便于进行磨削作业，另外，现有的夹持结构易发生夹紧力不均的现象，从而造成工件的变形，无法保证加工质量。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中磨床头架的夹持结构易与打磨工具发生干涉且易发生夹持力不均的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种磨床头架，包括，

支座，所述支座内部具有容置腔；

液压夹具，所述液压夹具位于所述容置腔中，所述液压夹具包括缸体，所述缸体内部连接有涨紧套，所述缸体内壁和所述涨紧套的外壁之间形成液压腔，所述缸体上设置有供油腔，所述供油腔和所述液压腔相连通，所述缸体的两端均连接有中空压盖，所述中空压盖的中空腔朝向外侧的一端设置有第一倒角；

伺服电机，所述伺服电机的输出轴和所述缸体相连接。

在本发明的一个实施例中，所述缸体内壁中部设置有第一环形凸起，所述第一环形凸起的两侧均设置有涨紧套，每个所述涨紧套的一端均抵顶在第一环形凸起上，另一端抵顶在对应的中空压盖上。

在本发明的一个实施例中，所述涨紧套和对应中空压盖的抵接面上设置有卡接槽，所述中空压盖上设置有与所述卡槽相适应的卡接块，所述卡接块插接在对应的所述卡接槽中。

在本发明的一个实施例中，所述卡接槽包括弧形槽，所述弧形槽一端为限位端，所述限位端的槽底上开设有限位槽，所述限位端还设置有第一缺口，所述第一缺口的开口方向朝向相抵接的中空压盖，所述卡接块包括弧形块，所述弧形块的下部设置有限位块，所述限位块的宽度小于所述弧形块的宽度，所述弧形块插接在所述弧形槽中，且所述限位块插接在所述限位槽中。

在本发明的一个实施例中，每个所述涨紧套的两端均具有第二环形凸起，所述涨紧套两端的第二环形凸起之间形成环形凹槽，所述环形凹槽和缸体内壁之间形成所述液压腔，所述第二环形凸起上设置密封槽，所述密封槽内连接有密封圈。

在本发明的一个实施例中，所述支座下部连接有转台，所述转台由第一电机驱动旋转。

在本发明的一个实施例中，所述支座的两端均连接有中空端盖，所述中空端盖的中空腔朝向外侧的一端均设置有第二倒角。

在本发明的一个实施例中，所述第二倒角大于20°。

在本发明的一个实施例中，所述第一倒角大于20°。

在本发明的一个实施例中，所述缸体的端面上设置有调节油口，所述调节油口和所述供油腔相连通，所述调节油口处连接有调节阀，所述调节阀包括阀体，所述阀体内部具有阀腔，所述阀腔中可滑移地连接有阀芯，所述阀腔通过螺纹和调节螺栓相连接，所述调节螺栓的一端伸入所述阀腔中，所述调节螺栓和阀芯之间设置有钢球，所述阀芯和所述阀腔之间还连接有弹簧。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的磨床头架，可以有效避免与打磨工具发生干涉，便于打磨作业的实施，同时有效保证了工件夹持力的均匀性和稳定性，保证了工件的夹持和打磨质量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的磨床头架的三维结构示意图；

图2是图1所示的磨床头架的另一角度的结构示意图；

图3是图1所示的磨床头架的主视图；

图4是图3所示的磨床头架的侧视图；

图5是图3中A-A处的剖视图；

图6是砂轮伸入支座内部进行打磨作业的示意图；

图7是液压夹具的结构示意图；

图8是图7所示液压夹具的主视图；

图9是图8中B-B处的剖视图；

图10是图8中液压夹具的爆炸分解图；

图11是涨紧套和对应中空压盖的组装分解图；

图12是图11中M处的局部放大图；

图13是图11所示结构的另一角度的示意图；

图14是图13中N处的局部放大图；

图15是液压夹具与支座的安装示意图；

图16是图15中G处的局部放大图；

说明书附图标记说明：

1、机架；2、支座；3、中空端盖；31、第二倒角；4、伺服电机；5、液压夹具；51、缸体；511、供油腔；512、第一环形凸起；513、调节油口；52、涨紧套；521、卡接槽；5211、弧形槽；5212、限位端；5213、限位槽；5214、第一缺口；522、第二环形凸起；523、环形凹槽；524、密封槽；6、液压腔；7、中空压盖；71、第一倒角；72、卡接块；721、弧形块；722、限位块；8、压力表；9、测压接头；10、转台；11、第一电机；12、回转支承；13、调节阀；131、阀体；132、阀腔；133、阀芯；134、调节螺栓；135、钢球；14、光栅尺；15、砂轮；151、砂轮杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-图5所示，本发明的一种磨床头架，包括支座2、液压夹具5和伺服电机4，

支座2内部具有容置腔；

液压夹具5位于容置腔中，如图7-图10所示，液压夹具5包括缸体51，缸体51内部连接有涨紧套52，涨紧套52内部用于放置工件，缸体51内壁和涨紧套52的外壁之间形成液压腔6，缸体51上设置有供油腔511，供油腔511和液压腔6相连通，缸体51的两端均连接有中空压盖7，中空压盖7的中空腔朝向外侧的一端设置有第一倒角71；

伺服电机4的输出轴和缸体51相连接，以通过伺服电机4带动液压夹具5和夹持工件一起旋转。

上述结构中，液压夹具5用于夹紧工件，工件被置于涨紧套52内部。涨紧套52是一种管状的薄壁零件，其外壁在受到外力作用时会发生弹性形变而向内凹陷，外力消失后恢复原状。通过供油腔511向对应的液压腔6内输送液压油，当液压腔6内油压增大时，涨紧套52发生形变而向内凹陷从而夹紧内部的工件。在涨紧套52夹紧工件时，涨紧套52的内壁和工件之间形成面接触，而非线接触，从而有效保证了工件夹持力的均匀性和稳定性，使得工件不易发生局部变形的问题。另外，上述液压夹具5的结构也不易与打磨工具发生干涉。

夹紧工件时，工件需穿过中空压盖7的中空腔进入涨紧套52中，同样的，打磨头(砂轮组件)也需要穿过中空压盖7的中空腔后进入工件内部而实施打磨作业。通过使得中空压盖7的中空腔朝向外侧的一端设置第一倒角71，使得该中空腔的端部呈喇叭状，这样可以使得对工件(中空轴类零件)进行内圆磨削或者磨削带有一定螺纹升角的内螺纹沟道时，砂轮15伸入到工件内部磨削时，其砂轮杆151也不会与周围零部件发生干涉(如图6所示)。

进一步地，伺服电机4位于容置腔的内部，伺服电机4的输出轴为空心轴，缸体51插接在伺服电机4的空心轴中并进行固定。

伺服电机4是一种一体式电机，减速机集成在伺服电机4中，能够输出稳定的转速和高扭矩。

在其中一个实施方式中，如图5所示，第一倒角71大于20°，以更好地满足工艺和防干涉效果。

优选的，上述第一倒角71为30°，可以很好地满足最大磨削螺纹升角7°的加工要求。

在其中一个实施方式中，如图5和图9所示，缸体51内壁中部设置有第一环形凸起512，第一环形凸起512的两侧均设置有涨紧套52，每个涨紧套52的一端均抵顶在第一环形凸起512上，另一端抵顶在对应侧的中空压盖7上。也即每个涨紧套52均位于第一环形凸起512和对应的一个中空压盖7之间，从而实现有效定位。

其中，每个涨紧套52均对应一个独立的液压腔6，两个涨紧套52的液压腔6均由缸体51上的供油腔511供油。

通过两个涨紧套52的设置可以分别夹紧工件的前后两端，也利于更好地保证夹紧可靠性。

进一步的，缸体51上还连接有压力表8和测压接头9，以用于检测供油腔511的油压。

在其中一个实施方式中，如图11-图14所示，涨紧套52和对应中空压盖7的抵接面上设置有卡接槽521，中空压盖7上设置有与卡槽相适应的卡接块72，卡接块72插接在对应侧的卡接槽521中，该方式既可以保证涨紧套52和压盖的可靠连接，以也便于涨紧套52的安装和拆卸。

进一步地，如图14所示，卡接槽521包括弧形槽5211，弧形槽5211一端为限位端5212，限位端5212的槽底上开设有限位槽5213，限位端5212还设置有第一缺口5214，第一缺口5214的开口方向朝向相抵接的中空压盖7，卡接块72包括弧形块721，弧形块721的下部设置有限位块722，如图12所示，弧形块721插接在弧形槽5211中，且限位块722插接在限位槽5213中，限位块722的宽度小于弧形块721的宽度，以使得限位块722能够插接在限位槽5213中。

中空压盖7安装时，先将中空压盖7的卡接块72上的弧形块721插入涨紧套52端面的弧形槽5211中，并使得限位块722插入第一缺口5214中，然后旋转中空压盖7，使得限位块722沿限位槽5213向着远离限位端5212的方向滑动，直至限位块722卡接在限位槽5213内部，此时中空压盖7和涨紧套52实现完全咬合固定，中空压盖7不会发生轴向滑脱现象，如有需要，在中空压盖7和涨紧套52实现完全咬合固定后，可再用螺栓加固；当需要拆卸涨紧套52时，由于咬合结构的作用，只需拉出压盖，就可以同步将涨紧套52带出，从而无需借助外在工装工具就可以实现涨紧套52的快速更换。尤其是在需要根据不同工件的外径而更换不同的涨紧套52时，大大提高了更换便捷性。

在其中一个实施方式中，每个涨紧套52的两端均具有第二环形凸起522，涨紧套52两端的第二环形凸起522之间形成环形凹槽523，环形凹槽523和缸体51内壁之间形成液压腔6，第二环形凸起522上设置密封槽524，密封槽524内连接有密封圈，以确保液压腔6中的液压油不会泄露。

进一步地，每个第二环形凸起522上设置有至少两个密封槽524，密封槽524内连接有密封圈，通过多道密封，可以更好地确保液压油不会泄露，使得整体液压系统压力稳定，不易发生压力损失。

在其中一个实施方式中，支座2下部连接有转台10，转台10由第一电机11驱动旋转。

进一步地，转台10和第一电机11之间通过回转支承12相连接。回转支承12包括相互旋转的内圈和外圈，第一电机11的壳体连接在机架1上，第一电机11的输出轴可与回转支承12的内圈连接，而该内圈与转台10相固定，回转支承12的外圈则与机架1相连接。

通过转台10可以带动支座2进行180°旋转，以便于在加工较长工件时，可以在正面磨削后，在利用转台10让头架旋转180°后从背面磨削，从而通过两侧磨削的办法完成整个磨削工序，避免单侧内圆磨削无法完成较长工件的磨削的问题。

在其中一个实施方式中，支座2的两端均连接有中空端盖3，中空端盖3的中空腔朝向外侧的一端均设置有第二倒角31。

夹紧工件时，工件需依次穿过一侧的中空端盖3、中空压盖7的中空腔后进入涨紧套52中，同样的，打磨头(砂轮组件)也需要依次穿过一侧的中空端盖3、中空压盖7的中空腔后进入工件内部而实施打磨作业。使得中空端盖3中空腔的端部呈喇叭状，这样可以使得进行内圆磨削或者磨削带有一定螺纹升角的内螺纹沟道时，砂轮15伸入到工件内部磨削时，其砂轮杆151也不会与周围零部件发生干涉。

进一步地，每个中空端盖3与对应支座2端面之间装有密封元件，以保证密封效果，防止加工过程中冷却液或者其他异物进入头架内部。

在其中一个实施方式中，第二倒角31大于20°，以更好地满足工艺和防干涉效果。

优选的，上述第二倒角31为30°。

在其中一个实施方式中，如图15-图16所示，缸体的端面上设置有调节油口，调节油口和供油腔相连通，调节油口处连接有调节阀，调节阀包括阀体，阀体内部具有阀腔，阀腔中可滑移地连接有阀芯，阀腔通过螺纹和调节螺栓相连接，调节螺栓的一端伸入阀腔中，调节螺栓和阀芯之间设置有钢球，阀芯和阀腔之间还连接有弹簧。

上述调节阀起到调节油压的作用，当拧紧调节螺栓时，调节螺栓的端部推动钢球在阀腔内运动，从而由钢球压紧阀芯运动而压缩液压油，由于调节油口、供油腔和液压腔是相互连通的油道，阀芯的运动使得油道中容油空间变小，从而最终使得使液压腔内油压增加，高压使得涨紧套发生弹性形变而夹紧工件。另外，阀芯和阀腔之间还连接有弹簧，加压时弹簧发生压缩变形，泄压时弹簧恢复自由长度而将阀芯推回原始位置。

进一步地，调节螺栓伸入阀腔中的一端和阀体之间设置有密封件，阀芯和阀体之间也设置有密封件，以保证密封效果，防止泄油。

在其中一个实施方式中，液压夹具的缸体上还连接有光栅尺，以实时反馈伺服电机输出轴的旋转角度，实现精确的角度分割定位。

上述光栅尺14可采用圆光栅尺14。

在其中一个实施方式中，涨紧套52可采用50CrVA、60S i MnA、3Cr13或1Cr18N i9中的一种弹性材料进行加工，液压油加压后可发生0.06mm的弹性变形量。

本发明的一种磨床头架在使用时，只需将待打磨的工件放置于液压夹具5的涨紧套52中，然后拧紧调节阀13的调节螺栓134进行加压，就可以使得涨紧套52夹紧工件。

上述实施例的磨床头架主要用于数控内圆磨床，尤其适用于内螺纹滚道磨削工艺，所加工的工件通常是中空的轴类零件。

上述实施例的磨床头架，可以有效避免与打磨工具发生干涉，便于打磨作业的实施，同时有效保证了工件夹持力的均匀性和稳定性，保证了工件的夹持和打磨质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，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。而由此所引申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 (10)

1.一种磨床头架，其特征在于：包括，

支座，所述支座内部具有容置腔；

液压夹具，所述液压夹具位于所述容置腔中，所述液压夹具包括缸体，所述缸体内部连接有涨紧套，所述缸体内壁和所述涨紧套的外壁之间形成液压腔，所述缸体上设置有供油腔，所述供油腔和所述液压腔相连通，所述缸体的两端均连接有中空压盖，所述中空压盖的中空腔朝向外侧的一端设置有第一倒角；

伺服电机，所述伺服电机的输出轴和所述缸体相连接。

2.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：所述缸体内壁中部设置有第一环形凸起，所述第一环形凸起的两侧均设置有涨紧套，每个所述涨紧套的一端均抵顶在第一环形凸起上，另一端抵顶在对应的中空压盖上。

3.根据权利要求2所述的磨床头架，其特征在于：所述涨紧套和对应中空压盖的抵接面上设置有卡接槽，所述中空压盖上设置有与所述卡槽相适应的卡接块，所述卡接块插接在对应的所述卡接槽中。

4.根据权利要求3所述的磨床头架，其特征在于：所述卡接槽包括弧形槽，所述弧形槽一端为限位端，所述限位端的槽底上开设有限位槽，所述限位端还设置有第一缺口，所述第一缺口的开口方向朝向相抵接的中空压盖，所述卡接块包括弧形块，所述弧形块的下部设置有限位块，所述限位块的宽度小于所述弧形块的宽度，所述弧形块插接在所述弧形槽中，且所述限位块插接在所述限位槽中。

5.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：每个所述涨紧套的两端均具有第二环形凸起，所述涨紧套两端的第二环形凸起之间形成环形凹槽，所述环形凹槽和缸体内壁之间形成所述液压腔，所述第二环形凸起上设置密封槽，所述密封槽内连接有密封圈。

6.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：所述支座下部连接有转台，所述转台由第一电机驱动旋转。

7.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：所述支座的两端均连接有中空端盖，所述中空端盖的中空腔朝向外侧的一端均设置有第二倒角。

8.根据权利要求7所述的磨床头架，其特征在于：所述第二倒角大于20°。

9.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：所述第一倒角大于20°。

10.根据权利要求1所述的磨床头架，其特征在于：所述缸体的端面上设置有调节油口，所述调节油口和所述供油腔相连通，所述调节油口处连接有调节阀，所述调节阀包括阀体，所述阀体内部具有阀腔，所述阀腔中可滑移地连接有阀芯，所述阀腔通过螺纹和调节螺栓相连接，所述调节螺栓的一端伸入所述阀腔中，所述调节螺栓和阀芯之间设置有钢球，所述阀芯和所述阀腔之间还连接有弹簧。