CN203003649U - 在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，包括磨具360°回转装置、横向进给机构、磨具进给机构、磨具装置、主轴驱动装置、砂轮修整装置。上底座上安装有中座，中座装有横向进给机构，横向进给机构上面通过中滑板连接磨具360°回转装置，磨具360°回转装置上面装有磨具进给机构，磨具进给机构上面通过上滑板固定连接磨具装置，上底座侧面装有砂轮修整装置。本装置的纵向进给采用机动或手动的方式，提高了运动精度和主轴端面的粗糙度；采用双手柄灵活操作，整个磨削装置旋转180°后，操作人员无需变换位置即可继续操作，保证在一次装夹下完成对头、尾架主轴端面、锥孔及顶尖外锥面的磨削。

Description

在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置

技术领域

本实用新型涉及一种磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，尤其是一种重载荷高精度数控轧辊磨床（工件重量大于60吨）在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖外锥面装置。

背景技术

重载荷高精度数控轧辊磨床（工件重量大于60吨）头、尾架的回转精度决定工件的磨削精度，头、尾架的主轴轴系一个非常关键的部件，尤其是顶磨机床。

由于各种轧辊中心孔角度不同，顶尖的角度也不同，经常更换安装在头、尾架主轴上的顶尖，长期使用后，造成主轴端面、锥孔及顶尖外锥面的表面磨损、受力变形，甚至被砂粒、杂质摩擦，破坏了主轴端面、锥孔及顶尖的形状精度和位置精度。通常采用将主轴和顶尖从头、尾架主轴上拆卸下来，在其它高精度磨床上进行修磨（主轴端面、锥孔及顶尖外锥面、后端面），这种方法生产成本极高，而且经过重新装配后，主轴轴系的回转精度也很难达到出厂时的精度，严重影响了工件的最终磨削精度。

根据以上现状，研制一种在线磨削装置：在整机安装时就使用本装置，使得将主轴和轴承滚道的两个回转中心线合并为轴承滚道的回转中心线。当机床头、尾架主轴回转精度降低时，使用本装置可恢复到出厂时的精度，能长期保持机床的回转精度，显得十分必要。

发明内容

本实用新型是要提供一种用于重载荷高精度数控轧辊磨床的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖外锥面装置，该装置在不拆卸头、尾架部件的情况下，在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖外锥面，还可修复其它机床主轴的回转精度，如车床主轴箱、镗铣床7:24镗头。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖外锥面装置，包括底座，上底座、中座、中滑板、上滑板、磨具360°回转装置、横向进给机构、磨具进给机构、磨具装置、主轴驱动装置、砂轮修整装置，其特点是：上底座上安装有中座，中座装有横向进给机构，横向进给机构上面通过中滑板连接磨具360°回转装置，磨具360°回转装置上面装有磨具进给机构，磨具进给机构上面通过上滑板固定连接磨具装置，上底座侧面装有砂轮修整装置。

磨具进给机构包括可360°回转的上座，变频电机，第一减速器，联轴器，第一螺母座，第一丝杆、上滑板、可360°回转的上座内装有第一丝杆，第一丝杆通过联轴器连接第一减速器及变频电机，上滑板下面通过第一螺母座与第一丝杆连接。

磨具360°回转装置包括可360°回转的上座、定位圆销、分度盘，可360°回转的上座通过定位圆销与中滑板连接，分度盘由螺栓固定于中座上，分度盘上分布有若干个缺口，分别对应磨削锥度1:4、1:5、1:10的锥孔角度和磨削顶尖外锥面90°、75°、70°和60°的标准角度。

横向进给机构包括手轮、第二螺母座，第二丝杆、第二减速器，轴承，第二丝杆通过两端的轴承安装在中座内部，第二丝杆一端通过第二减速器与手轮连接，第二丝杆通过第二螺母座与中滑板连接。

磨具装置包括第一电机，大皮带轮，小皮带轮，砂轮，磨杆，磨具体，磨具座，磨具轴，磨具座固定在上滑板前端上面，磨具座内通过磨具体安装磨具轴，磨具轴前端通过磨杆连接砂轮，后端连接小皮带轮，第一电机通过第一电机底座固定在上滑板后端上面，第一电机输出轴通过大皮带轮及皮带与小皮带轮传动连接。

主轴驱动装置包括驱动电机底座，垫片，第二电机，小同步带轮，圆弧齿同步带，大同步带轮，第二电机通过第二电机底座固定在上底座上，第二电机输出轴通过小同步带轮和圆弧齿同步带连接大同步带轮，大同步带轮与主轴连接。

砂轮修整装置包括金刚钻，毡衬圈，第一紧定螺钉，滑销，套筒，内套筒，螺杆，第二紧定螺钉，套圈，弹簧，把手，刻度盘，销，第三紧定螺钉，体壳内装有套筒，套筒装有内套筒，套筒与内套筒之间设有滑销，内套筒前端装有金刚钻，后端装有螺杆，螺杆后端装有套圈，刻度盘和把手，刻度盘与把手之间设有弹簧，并通过销连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

通常，重载荷高精度数控轧辊磨床头、尾架的主轴轴系回转中心线是由主轴锥孔的中心线和轴承滚道的中心线叠加而成（即二根中心线），而且主轴加工成本较高，锥孔与轴承档外圆的同轴度为2μm,圆度为2μm，才能使头、尾架的主轴轴系回转精度达到5μm。而使用本装置放在床身上在线磨削头、尾架的主轴端面、锥孔及顶尖外锥面，其圆度及跳动均小于2μm，头、尾架的主轴轴系回转精度小于3μm。无需将主轴和顶尖拆卸即可完成对主轴和顶尖的修磨；适用于磨削多种主轴锥孔、顶尖的角度，如锥度1:4、1:5、1:10相对应的锥孔角度、顶尖外锥面90°、75°、70°和60°的标准角度。本装置的纵向进给采用机动或手动的方式，提高了运动精度和主轴端面的粗糙度；采用双手柄灵活操作，整个磨削装置旋转180°后，操作人员无需变换位置即可继续操作，保证在一次装夹下完成对头、尾架主轴端面、锥孔及顶尖外锥面的磨削。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖视图；

图2是本实用新型磨削主轴端面的示意图；

图3是本实用新型磨削主轴锥孔的示意图；

图4 是本实用新型磨削顶尖外锥面的示意图；

图5是砂轮修整装置结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。

如图1至图5所示，本实用新型的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖外锥面装置，包括底座1，上底座2，中座3，手轮4，中滑板5，可360°回转上座6，第一丝杆7，上滑板8，砂轮9，磨杆10，磨具体11，磨具座12，磨具轴13，小皮带轮14，第一螺母座15，第一电机16，第一电机底座17，联轴器18，第一减速器19，圆弧齿同步带20，小同步带轮21，第二电机22，第二电机底座23，垫片24，驱动电机底座25，第二螺母座26，定位圆销27，第二丝杆28，变频电机29，第二减速器30，主轴31，大皮带轮32，顶尖33，大同步带轮34，金刚钻35，毡衬圈36，第一紧定螺钉37，滑销38，套筒39，内套筒40，螺杆41，体壳42，第二紧定螺钉43，套圈44，弹簧45，把手46，刻度盘47，销48，第三紧定螺钉49等。

上底座2上安装有中座3，中座3装有横向进给机构，横向进给机构上面通过中滑板5连接磨具360°回转装置，磨具360°回转装置上面装有磨具进给机构，磨具进给机构上面通过上滑板8固定连接磨具装置，上底座（2）侧面装有砂轮修整装置。

磨具进给机构包括可360°回转的上座6，变频器、按钮盒、变频电机29，第一减速器19，联轴器18，第一螺母座15，第一丝杆7、上滑板8、可360°回转的上座6内装有第一丝杆7，第一丝杆7通过联轴器18连接第一减速器19及变频电机29，上滑板8下面通过第一螺母座15与第一丝杆7连接。操作人员可通过按钮盒控制变频器，变频器能对电机进行调速，解决进给运动的不均匀性。电机轴与丝杆通过联轴器连接。螺母通过螺钉与螺母座连接，螺母座再通过螺钉与上滑板连接。电机通过变频器调速后，驱动丝杠旋转，从而带动螺母沿丝杆运动，实现磨具的均匀纵向进给。

磨具360°回转装置包括可360°回转的上座6、定位圆销27、分度盘，插销。可360°回转的上座6通过定位圆销27与中滑板5连接，分度盘由螺栓固定于中座3上，分度盘上分布有若干个缺口，分别对应磨削锥度1:4、1:5、1:10的锥孔角度和磨削顶尖外锥面90°、75°、70°和60°的标准角度。当上座6需变换角度以实现修磨不同锥度顶尖时，先将螺钉拧松，此时插销回缩，旋转上座6到相应角度后，再将螺钉拧紧，即可实现对上座6的定位。 

横向进给机构包括手轮4、第二螺母座26，第二丝杆28、第二减速器30，轴承，第二丝杆28通过两端的轴承安装在中座3内部，第二丝杆28一端通过第二减速器30与手轮4连接，第二丝杆28通过第二螺母座26与中滑板5连接。对主轴31端面和锥孔的磨削，磨削时，由供磨削液装置供应磨削液。磨削端面时由手轮4控制，磨削锥孔时由变频电机29，减速器19控制自动循环。

磨具装置包括第一电机16，大皮带轮32，小皮带轮14，砂轮9，磨杆10，磨具体11，磨具座12，磨具轴13，磨具座12固定在上滑板8前端上面，磨具座12内通过磨具体11安装磨具轴13，磨具轴13前端通过磨杆10连接砂轮9，后端连接小皮带轮14，第一电机16通过第一电机底座17固定在上滑板8后端上面，第一电机16输出轴通过大皮带轮32及皮带与小皮带轮14传动连接。小皮带轮14由第一电机16驱动，并通过皮带将旋转运动传递给大皮带轮32，大皮带轮32带动主轴31旋转。主轴31通过轴承装在体壳内旋转，磨杆组件安装在主轴锥孔内，磨杆组件由磨杆、右砂轮卡盘、左砂轮卡盘、砂轮组成，两个卡盘将砂轮固定。主轴31的旋转带动砂轮旋转，完成对被磨主轴锥孔及顶尖外锥面的磨削。

主轴驱动装置包括驱动电机底座25，垫片24，第二电机22，小同步带轮21，圆弧齿同步带20，大同步带轮34，第二电机22通过第二电机底座23固定在上底座2，第二电机22输出轴通过小同步带轮21和圆弧齿同步带20连接大同步带轮34，大同步带轮34与主轴连接。第二电机22驱动小同步带轮21旋转，小同步带轮21通过圆弧齿同步带20带动大同步带轮34旋转，大同步带轮34通过螺钉与主轴31固定连接，从而完成对主轴31的驱动。

砂轮修整装置包括金刚钻35，毡衬圈36，第一紧定螺钉37，滑销38，套筒39，内套筒40，螺杆41，第二紧定螺钉43，套圈44，弹簧45，把手46，刻度盘47，销48，第三紧定螺钉49，体壳42内装有套筒39，套筒39装有内套筒40，套筒39与内套筒40之间设有滑销38，内套筒40前端装有金刚钻35，后端装有螺杆41，螺杆41后端装有套圈44，刻度盘47和把手46，刻度盘47与把手46之间设有弹簧45，并通过销48连接。

Claims (7)

1.一种在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，包括底座（1），上底座（2）、中座（3）、中滑板（5）、上滑板（8）、磨具360°回转装置、横向进给机构、磨具进给机构、磨具装置、主轴驱动装置、砂轮修整装置，其特征在于：所述上底座（2）上安装有中座（3），中座（3）内装有横向进给机构，横向进给机构上面通过中滑板（5）连接磨具360°回转装置，磨具360°回转装置上面装有磨具进给机构，磨具进给机构上面通过上滑板（8）固定连接磨具装置，上底座（2）侧面装有砂轮修整装置。

2.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述磨具进给机构包括可360°回转的上座（6），变频电机（29），第一减速器（19），联轴器（18），第一螺母座（15），第一丝杆（7）、上滑板（8）、可360°回转的上座（6）内装有第一丝杆（7），第一丝杆（7）通过联轴器（18）连接第一减速器（19）及变频电机（29），上滑板（8）下面通过第一螺母座（15）与第一丝杆（7）连接。

3.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述磨具360°回转装置包括可360°回转的上座（6）、定位圆销（27）、分度盘，可360°回转的上座（6）通过定位圆销（27）与中滑板（5）连接，分度盘由螺栓固定于中座（3）上，分度盘上分布有若干个缺口，分别对应磨削锥度1:4、1:5、1:10的锥孔角度和磨削顶尖外锥面90°、75°、70°和60°的标准角度。

4.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述横向进给机构包括手轮（4）、第二螺母座（26），第二丝杆（28）、第二减速器（30），轴承，第二丝杆（28）通过两端的轴承安装在中座（3）内部，第二丝杆（28）一端通过第二减速器（30）与手轮（4）连接，第二丝杆（28）通过第二螺母座（26）与中滑板（5）连接。

5.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述磨具装置包括第一电机（16），大皮带轮（32），小皮带轮（14），砂轮（9），磨杆（10），磨具体（11），磨具座（12），磨具轴（13），磨具座（12）固定在上滑板（8）前端上面，磨具座（12）内通过磨具体（11）安装磨具轴（13），磨具轴（13）前端通过磨杆（10）连接砂轮（9），后端连接小皮带轮（14），第一电机（16）通过第一电机底座（17）固定在上滑板（8）后端上面，第一电机（16）出轴通过大皮带轮（32）及皮带与小皮带轮（14）传动连接。

6.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述主轴驱动装置包括驱动电机底座（25），垫片（24），第二电机（22），小同步带轮（21），圆弧齿同步带（20），大同步带轮（34），第二电机（22）通过第二电机底座（230固定在上底座（2）上，第二电机（22）输出轴通过小同步带轮（21）和圆弧齿同步带（20）连接大同步带轮（34），大同步带轮（34）与主轴连接。

7.根据权利要求1所述的在线磨削主轴端面、锥孔及顶尖装置，其特征在于：所述砂轮修整装置包括金刚钻（35），毡衬圈（36），第一紧定螺钉（37），滑销（38），套筒（39），内套筒（40），螺杆（41），第二紧定螺钉（43），套圈（44），弹簧（45），把手（46），刻度盘（47），销（48），第三紧定螺钉（49），体壳（42）内装有套筒（39），套筒（39）装有内套筒（40），套筒（39）与内套筒（40）之间设有滑销（38），内套筒（40）前端装有金刚钻（35），后端装有螺杆（41），螺杆（41）后端装有套圈（44），刻度盘（47）和把手（46），刻度盘（47）与把手（46）之间设有弹簧（45），并通过销（48）连接。

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