CN204545815U - 一种圆柱镜面加工装置 - Google Patents

Abstract

一种圆柱镜面加工装置，包括外壳体、机头、电主轴、芯套、传动套和保持架；电主轴安装在外壳体上，机头安装在电主轴的一端，电主轴的内孔中设置有导套，导套内嵌有防划伤套，导套上设置有滚压力调整机构；传动套套装在导套上并与主轴一端通过端面齿啮合相连接，传动套上连接有保持架，保持架套装在芯套的内孔中，芯套与机头螺纹连接，保持架与芯套之间分布有滚针；机头上设置有芯套调节机构。该装置设置了尺寸调节和锁定结构，调节更加便捷，同时将动力源直接改为电主轴驱动，结构更加紧凑轻便，在导套中镶嵌防划伤内套，有效防止了加工后的工件表面划伤，同时导套与主轴同步旋转，芯套一体化，方便了加工和装配，保证了使用精度。

Description

一种圆柱镜面加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种对金属工件表面进行镜面加工的装置，属于金属工件表面加工技术领域。

背景技术

表面滚压加工相比磨削加工，表面粗糙度值更小，耐磨度和硬度也更高，甚至可以得到粗糙度值很低的镜面，并且无金属屑产生，得到广泛应用，各种滚压设备及装置也不断出现。一般情况，外圆滚压都是采用无心磨的自动进给，其加工长度受到限制，不可无限制的延伸；一般的磨削加工，与表面滚压加工相比，其所加工的外圆表面光洁度不够，而且耐磨度和硬度也不高，并且加工效率低，加工环境差。

较好的是采用无限长滚压方式，如中国专利文献CN101214598B公开了一种《外圆表面滚压装置》，包括固定主体，该固定主体一端内圈转动配合有能传递动力的钢传动套，固定主体的另一端螺纹连接有外壳，外壳内螺纹连接有芯轴；钢传动套输出端经分离式传动套驱动有其周圈嵌装滚针的保持套，并且所述的保持套插入定位在芯轴的中心孔内；芯轴内端面与分离式传动套之间压缩有套装在保持套外圈的顶压弹簧；钢传动套内孔配有能调节保持套伸缩量的塑料传动套；配置芯轴的尺寸调节和锁定功能，以及塑料传动套上配设的调节弹簧及弹簧压力套，实现了滚压零件不同尺寸的粗略调节和微动调节；钢传动套及保持套内为通孔。

     上述外圆表面滚压装置虽然使得滚压零件的加工长度不受限制；卡合连接扭力传递平稳，尺寸加工精确，但是存在以下缺陷：

1.容易使加工后的工件表面划伤；

2.压力弹簧存在结构缺陷，安装困难，导套和主轴不能保证稳定的同步运转；

3. 芯轴与钢传动套为分体结构，存在加工误差和装配误差的累计问题，无法保证外螺纹和内锥面同轴。

4.前端弹簧与后面的压紧弹簧重复，且结构不合理，弹簧的一端为旋转零件，另一端为固定零件。

5.需要外部动力带动主轴转动，结构复杂。

上述缺陷，使得该装置体型大、笨拙，结构不紧凑，应用不灵活，且当加工工件直径变化时调节操作不方便，影响了装置的使用寿命和加工效率及效果。

发明内容

本实用新型针对现有外圆表面滚压技术存在的不足，提供一种尺寸调节便捷、结构紧凑轻便、加工效果好、加工效率高的圆柱镜面加工装置。

本实用新型的圆柱镜面加工装置，采用以下技术方案：

该装置，包括外壳体、机头、电主轴、芯套、传动套和保持架；电主轴安装在外壳体上，机头安装在电主轴中的电机壳上，电主轴的主轴内孔中设置有导套，导套内嵌有防划伤套，导套上设置有滚压力调整机构；传动套套装在导套上并与主轴一端通过端面齿啮合相连接，传动套上连接有保持架，保持架套装在芯套的内孔中，芯套与机头螺纹连接，保持架与芯套之间分布有滚针；机头上设置有芯套调节机构。

芯套的内孔为锥孔，滚针与芯套的锥孔表面结合。

保持架内设置有防划伤圈。

滚压力调整机构，包括压力弹簧、弹簧定位圈和调整螺母，压力弹簧和弹簧定位圈设置在主轴和导套之间，压力弹簧的两侧均设置有弹簧定位圈，压力弹簧一部分处于主轴的槽中,另一部分处于导套的槽中，调整螺母设置在导套上并位于弹簧定位圈的一侧。

芯套调节机构，包括调节圈和调节弹簧，调节圈套装在机头上并与芯套通过花键活动连接（调节圈能够在芯套上移动并带动芯套一起转动），调节弹簧设置在机头与调节圈之间，调节圈上设有插入机头上调节沟槽中的定位销。

具体应用时，启动电动主轴，将工件由保持架的一端伸入，电动主轴带动传动套、保持架、滚针和导套一起转动，与加工工件接触受力，滚针与加工工件通过滚压接触，使表面塑性变形提高光洁度，完成精细加工过程。经滚压后的工件由保持架的另一端和主轴内的导套退出。

本实用新型设置了尺寸调节和锁定结构，调节更加便捷，同时将动力源直接改为电主轴驱动，结构更加紧凑轻便，在导套中镶嵌防划伤内套，有效防止了加工后的工件表面划伤，通过增设置弹簧定位圈使导套与主轴同步旋转，同时芯套一体化，方便了加工和装配，保证了使用精度。

附图说明

图1是本实用新型圆柱镜面加工装置的结构示意图。

图中：1、机头，2、油封，3、前轴承，4、电机转子，5、电机定子，6、电机壳，7、主轴，8、轴承安装套，9、后轴承，10、后压盖，11、压力弹簧，12、传动套，13、顶丝，14、外壳体，15、定位销，16、调节圈，17、前调节弹簧，18、调整螺母，19、芯套，20、保持架，21、滚针，22、尼龙圈，23、推力轴承，24、尼龙套，25、导套，26、弹簧定位圈。

具体实施方式

本实用新型的圆柱镜面加工装置，如图1所示，包括外壳体14、机头1、电主轴、芯套19、传动套12和导套25。电主轴安装在外壳体14中，机头1通过螺钉固定安装在电主轴中电机壳6的前端，机头1与主轴7之间设置有推力轴承23。电主轴为现有结构，包括主轴7、电机转子4、电机定子5和电机壳6，电机壳6通过螺钉固定安装在外壳体14中，主轴7通过前轴承3和后轴承9安装在电机壳6中，后轴承9安装在轴承安装套8中，轴承安装套8安装在电机壳6的后端，后轴承9通过安装在轴承安装套8上的后压盖10轴向定位，前轴承3和后轴承9的外侧均设置有油封2，电机转子4和电机定子5设置在主轴7和电机壳6之间。主轴7的内孔中设置有导套25，导套25内设置有尼龙套24。

主轴7和导套25之间设置有压力弹簧11和弹簧定位圈26，在主轴7和导套25上分别设置有容纳压力弹簧11和弹簧定位圈26的槽,使得压力弹簧11一半在主轴7的槽中,另一半在导套25的槽中,弹簧定位圈26与主轴7的槽端面是始终紧靠着的,压力弹簧11始终处于压缩状态,导套25始终处于拉伸状态，弹簧定位圈26使主轴7与导套25同步运转。压力弹簧11通过设置弹簧定位圈26轴向定位。在导套25上位于弹簧定位圈26的外侧设置有调整螺母18，通过转动调整螺母18，使压力弹簧11压紧或放松，实现滚压力的调整，使压力弹簧11具有初始压缩力。工作时，当工件的尺寸比调整各滚针21内侧的空间尺寸偏大时，滚针21就会向芯套19内锥孔的大端方向移动，滚针21就会带动保持架20向左（图1所示左侧）运动，保持架20带动传动套12向左运动，传动套12带动导套25向左运动。由于主轴7固定，导套25就会带动调整螺母18向左移动,使压力弹簧11压缩，弹簧压缩力比初始调整的压缩力更大。当工件尺寸恢复到设定尺寸时,压力弹簧11又恢复到初始调整好的状态。

机头1的内孔中通过螺纹安装有芯套19，芯套19的内孔前部为锥孔。机头1的前部套装有调节圈16，调节圈16与芯套19通过花键活动连接，调节圈16能够在芯套19上移动，并带动芯套19一起转动。机头1与调节圈16之间设置有前调节弹簧17，机头1前部（图1所示左侧）外侧面制有调节沟槽，调节圈16上设置有定位销15，定位销15插入机头1中的调节沟槽中，调节圈16在调节弹簧17的作用下紧靠在机头1的调节沟槽里。将调节圈16向内（图1所示右侧）推动并转动，从而带动芯套19转动，使芯套19在机头1上旋进或旋出，在芯套19的锥孔带动下使各个滚针21同时径向移动，以此调节各个滚针内侧空间直径,也就是对被加工工件的直径进行调整。调整好后调节圈16退回，定位销15在调节弹簧17的作用下落回到机头1上的调节沟槽中。

主轴7内的导套25上连接有传动套12，传动套12套装在导套的前端并与主轴一端通过端面齿啮合相连接。传动套12上通过顶丝13连接有保持架20，保持架20与调节圈16之间设置有芯套19，保持架20伸入芯套19的内孔中，保持架20与芯套19之间分布有滚针21。保持架20的圆周上加工有滚针槽，滚针21处于滚针槽中并与芯套19的锥孔表面结合。使芯套19同时转动并轴向移动,在芯套19的锥孔带动下使各个滚针21同时径向移动，以此调节各个滚针内侧空间直径,也就是对被加工工件的直径进行调整,这样就可以适合加工一定范围内不同直径的工件。工作时，保持架20带动滚针21转动，利用滚针21与保持架20的轴线之间的角度完成对工件表面的滚压加工。

保持架20内设置有尼龙圈22。尼龙圈22和尼龙套24的作用是一样的，都是为了防止工件被加工后的表面不被划伤，这两个件也可以制成一体。

上述圆柱镜面加工装置的工作过程如下：

启动电动主轴，将工件由保持架20的一端伸入，同在无心磨一样，主轴7带动传动套12、保持架20、滚针21和导套25一起转动，与加工工件接触受力，同时后端的压力弹簧11压缩受力，滚针21与加工工件通过滚压接触，使表面塑性变形提高光洁度，完成精细加工过程。旋转调整螺母18来调整滚压力。利用滚针21与保持架20的轴线之间的角度带动工件边旋转进给边加工。经滚压后的工件由保持架20的另一端和主轴7内的导套25退出。滚压后的工件通过保持架20内的尼龙圈22和导套25内的尼龙套24，避免了被划伤。

Claims (1)

1.一种圆柱镜面加工装置，包括外壳体、机头、电主轴、芯套、传动套和保持架；其特征是，电主轴安装在外壳体上，机头安装在电主轴中的电机壳上，电主轴的主轴内孔中设置有导套，导套内嵌有防划伤套，导套上设置有滚压力调整机构；传动套套装在导套上并与主轴一端通过端面齿啮合相连接，传动套上连接有保持架，保持架套装在芯套的内孔中，芯套与机头螺纹连接，保持架与芯套之间分布有滚针；机头上设置有芯套调节机构。

2.根据权利要求1所述的圆柱镜面加工装置，其特征是：所述芯套的内孔为锥孔，滚针与芯套的锥孔表面结合。

3.根据权利要求1所述的圆柱镜面加工装置，其特征是：所述保持架内设置有防划伤圈。

4.根据权利要求1所述的圆柱镜面加工装置，其特征是：所述压力调整机构，包括压力弹簧、弹簧定位圈和调整螺母，压力弹簧和弹簧定位圈设置在主轴和导套之间，压力弹簧的两侧均设置有弹簧定位圈，压力弹簧一部分处于主轴的槽中,另一部分处于导套的槽中，调整螺母设置在导套上并位于弹簧定位圈的一侧。

5.根据权利要求1所述的圆柱镜面加工装置，其特征是：所述芯套调节机构，包括调节圈和调节弹簧，调节圈套装在机头上并与芯套通过花键活动连接，调节弹簧设置在机头与调节圈之间，调节圈上设有插入机头上调节沟槽中的定位销。