CN211916413U - 一种细长轴类抛光加工装置 - Google Patents

Abstract

一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：在底座上平行布置多套磨削机构；每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分；通过机床主轴的旋转和溜板箱的进给运动，使砂带贴合工件表面运动；通过电动机的转动驱动主动轮并带动砂带做磨削主运动。通过本发明的实施，可高效地对细长螺杆类工件进行抛光加工，现象明显，该实验装置操作简单。综上，本发明给出了一种可高效抛光细长螺杆转子类零件的加工装置，其成本低廉，可在保障加工质量的同时显著地提高加工效率，改变的现象明显，效果很好。

Description

一种细长轴类抛光加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械抛光装置，特别适用于细长轴类工件(长径比大于5)的精加工过程。

背景技术

螺杆转子螺旋曲面加工工序一般为先经过粗铣加工，再精磨，最后电镀。铣削工序将圆柱形金属毛坯料加工出螺旋槽，常用的转子铣削方法主要是应用盘形铣刀、指状铣刀以及旋风铣等铣削方法。经过粗铣的螺杆表面会留下明显的鱼鳞状刀痕，整体表面光洁度较差，不能很好的满足客户需求的精度，进而需要进行进一步的抛光处理。

目前国内的抛光主要采用机械抛光、滚筒抛光以及振动抛光、超精研抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研抛光等方法。对于比较复杂的螺旋曲面抛光，国内普遍采用的是机械抛光，而且抛光工作主要由普通的经改造后的抛光机床或工人手工完成，其劳动强度大、效率低、工作环境恶劣，加工精度低，而目前的抛光机床多采用砂带磨削抛光。砂带磨削作为一种柔性冷态磨削，在加工过程中具有磨削、研磨和抛光等多种作用。由于其具有对于弓箭形状的加工面适应性好的特点，以及散热快、加工效率高的特点，使其成为多种复杂曲面磨抛加工的主流方式之一。但目前的砂带螺杆抛光机床往往只有1～2条砂带同时参与加工，对于细长螺杆类工件加工效率有待提高。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型提供一种可高效抛光细长轴类工件的加工装置，其目的是提高加工效率，降低成本，缩短加工工时，方便操作。

技术方案：本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：在底座上平行布置多套磨削机构；每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分；

滑轨部分主要结构为滑轨，滑轨为圆弧滑轨，该圆弧滑轨设置在底座上； (如图1所示)

滑块部分主要包括磨削头架和滑块；磨削头架安装在滑块上，两个圆弧滑块活动设置在滑轨上且能沿着滑轨移动，在磨削头架上安装有能将滑块临时固定在滑轨上的临时限位机构；

执行部分主要包括：电动机、砂带、主动轮和接触轮；主动轮连接电动机，主动轮与接触轮之间通过砂带连接并联动；(砂带缠绕在主动轮与接触轮上，通过电动机带动主动轮，主动轮带动接触轮转动)

电动机设置在滑块上，接触轮对应加工工位设置(工位就是如图1所示，圆弧滑轨圆弧内的空间，也就是说长轴类工件穿过多个圆弧滑轨，然后接触轮能够对应该待加工的长轴类工件)。

接触轮设置在接触轮气缸的伸缩端，接触轮气缸设置在滑块上(接触轮气缸的伸缩端指向加工工位)。

执行部分还包括有张紧轮，张紧轮设置在张紧轮气缸的伸缩端，主动轮、张紧轮和接触轮呈三角形排列，(即主动轮、张紧轮和接触轮的中心的连线为三角形，如图1所示。如果说接触轮气缸算是竖向布置的话，张紧轮气缸横向布置，或者张紧轮气缸的伸出方向与接触轮气缸的伸出方向相反)，砂带套在主动轮、张紧轮和接触轮上。

接触轮包括第一类接触轮和第二类接触轮装置，第一类接触轮为常规的轮式结构(常规就是现有技术中常见的轮结构)；

第二类接触轮装置包括第二类接触轮架和滚子；第二类接触轮架为开口朝下的U形结构，两个滚子设置在第二类接触轮架的下端，(如图3所示，即第二类接触轮架为由两个支臂构成的开口朝下的U形结构，两个接触轮架分设于两个支臂的底端)砂带搭接在滚子上。

滑轨包括两个弧片，两个弧片之间通过连杆连接，两个弧片上设置有弧形滑孔；

滑轨为上下两层，每层的滑轨均包括两个弧片，两个弧片之间通过连杆连接，上下两层的弧片之间形成弧形滑孔。

滑块为两个，两个滑块从两个弧片的外侧伸进弧形滑孔内(如图4所示)，两个滑块之间通过液压压紧块滑轨连接。

临时限位机构包括液压缸和液压压紧块；液压缸安装在磨削头架内，液压缸活塞从下端伸出磨削头架。液压缸的结构和控制都与现有技术雷同，属于公知领域，此处不赘述。

液压压紧块为两个，两个液压压紧块位于液压缸的两侧，两个液压压紧块设置在液压压紧块滑轨上且能沿着液压压紧块滑轨移动；

液压缸伸出端的液压缸活塞与液压压紧连杆A以及液压压紧连杆B的一端活动连接，形成两个活动臂结构，(即液压缸活塞的底端有两个连接点，其中一个连接点通过一个转轴O1与液压压紧连杆A活动连接，另一个连接点通过另一个转轴O2与液压压紧连杆B活动连接，液压缸活塞与液压压紧连杆A形成活动臂结构，液压缸活塞与液压压紧连杆B形成另一个活动臂结构，所谓活动臂，就是说液压缸活塞相当于人手臂的上臂，即肩至肘的位置，液压压紧连杆A 以及液压压紧连杆B相当于前臂，即肘至手腕的位置)液压压紧连杆A以及液压压紧连杆B的另一端均各自活动连接一个液压压紧块(液压压紧连杆A以及液压压紧连杆B均通过一个轴(O3、O4)与液压压紧块活动连接)，通过液压缸的伸出推动液压压紧块顶紧弧片完成两个滑块的临时限位。

滑轨为平行设置的至少三组。

电动机通过电机座设置在磨削头架上，张紧轮气缸通过张紧轮气缸座设置在磨削头架上，接触轮气缸通过接触轮气缸座设置在磨削头架上，

接触轮朝向圆弧滑轨弧形内容纳待加工的长轴类工件的位置；主动轮、张紧轮和接触轮通过砂带连接并联动。

圆弧滑轨为上下两层。(每层滑轨均为由若干个滑轨连杆连接在一起的两个弧形片，并通过锁紧螺栓固定在滑轨底座上，滑轨底座设置在底座上)。

圆弧滑轨的轴线与车床主轴轴线重合。

各电动机可由控制系统(现有的控制电机的控制系统，现有技术)独立控制其运动，各张紧轮气缸和各接触轮气缸可由控制系统(控制系统和各个气缸的贵族原理都是采用现有的结构和原理，公知技术)独立控制其运动，磨削头架与滑轨部分的相对位置关系可根据加工需要调节，并可通过临时限位机构即液压夹紧装置临时锁定。

张紧轮通过张紧轮架安装在张紧轮气缸上，第一类接触轮通过第一类接触轮架安装在接触轮气缸上，第二类接触轮装置通过第二类接触轮架安装在接触轮气缸上。

本装置需要安装在车床跟刀架底座上并随溜板箱一同运动，安装时，需调整底座的高度和位置，使圆弧滑轨的轴线与车床主轴轴线重合；待加工工件装夹在主轴卡盘处，并使其穿过本装置的圆弧滑轨8，调整机床刀架的位置使第一类接触轮架或第二类接触轮架及第二类接触轮装置对准待加工工件需要加工的起始位置，调整磨削头架与滑轨部分的相对角度使第一类接触轮架对准工件表面的凹陷处，第二类接触轮架及第二类接触轮装置对准工件表面的凸起处。

加工时，启动数控系统并执行加工程序，电动机将驱动主动轮带动砂带绕张紧轮、接触轮旋转运动，接触轮气缸伸出使砂带与待加工工件表面接触并保持一定的压力，张紧轮气缸座伸出使砂带张紧并保持一定的张紧力，底座随刀架运动的同时，待加工工件随机床主轴做同步旋转运动，使砂带匀速的相对于工件表面运动，保持均匀的磨削去除量。

优点效果：

一种可高效抛光长径比大于5的细长螺杆类工件的加工装置，在底座上方平行布置多套磨削机构，每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分，在磨削头架上安装有电机座、液压缸、张紧轮气缸座、接触轮气缸座和两个圆弧滑块，磨削头架的相关结构为：液压缸伸出的液压缸活塞伸出并与液压压紧连杆C连接，液压压紧连杆C两端分别通过液压压紧连杆A和液压压紧连杆B 与可在液压压紧块滑轨上滑动的液压压紧块连接。第二类接触轮装置是由第二类接触轮架和滚子组成。

底座安装在车床跟刀架底座上并随溜板箱一同运动；待加工工件安装在机床主轴处并穿过圆弧滑轨，工件表面凹陷处通过第一类接触轮架与砂带相接触；工件表面凸起处通过第二类接触轮装置与砂带相接触。

通过机床主轴的旋转和溜板箱的进给运动，使砂带贴合工件表面运动；通过电动机的转动驱动主动轮并带动砂带做磨削主运动。

通过本实用新型的实施，可高效地对细长螺杆类工件进行抛光加工，现象明显，该实验装置操作简单。

综上，本实用新型给出了一种可高效抛光细长螺杆转子类零件的加工装置，其成本低廉，可在保障加工质量的同时显著地提高加工效率，改变的现象明显，效果很好。

附图说明

图1为实验装置示意图。

图2为临时限位机构结构示意图。

图3为第二类接触轮装置9的示意图。

图4为临时限位机构的详细标注示意图。

图中，标注1—电动机；2—电机座；3—液压缸；4—磨削头架；5—张紧轮气缸座；6—张紧轮气缸；7—砂带；8—圆弧滑轨；9—第二类接触轮装置；10 —滑轨连杆；11—主动轮；12—圆弧滑块13—接触轮气缸座；14—接触轮气缸； 15—张紧轮架；16—张紧轮；17—第一类接触轮架；18—第一类接触轮；19—锁紧螺栓；20—滑轨底座；21—底座；22—液压压紧连杆A；23—液压压紧连杆B；24—液压压紧连杆C；25—液压压紧块滑轨；26—液压压紧块；27—液压缸活塞；28—第二类接触轮架；29—滚子。

具体实施方式

一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：在底座21上平行布置多套磨削机构；每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分；

滑轨部分主要结构为滑轨8，滑轨8为圆弧滑轨，该圆弧滑轨设置在底座 21上；(如图1所示)

滑块部分主要包括磨削头架4和滑块12；磨削头架4安装在滑块12上，两个圆弧滑块12活动设置在滑轨8上且能沿着滑轨8移动，在磨削头架4上安装有能将滑块12临时固定在滑轨8上的临时限位机构；

执行部分主要包括：电动机1、砂带7、主动轮11和接触轮；主动轮11连接电动机1，主动轮11与接触轮之间通过砂带7连接并联动；(砂带7缠绕在主动轮11与接触轮上，通过电动机1带动主动轮11，主动轮带动接触轮转动)

电动机1设置在滑块12上，接触轮对应加工工位设置(工位就是如图1所示，圆弧滑轨圆弧内的空间，也就是说长轴类工件穿过多个圆弧滑轨，然后接触轮能够对应该待加工的长轴类工件)。

接触轮设置在接触轮气缸14的伸缩端，接触轮气缸14设置在滑块12上(接触轮气缸14的伸缩端指向加工工位)。

执行部分还包括有张紧轮16，张紧轮16设置在张紧轮气缸6的伸缩端，主动轮11、张紧轮16和接触轮呈三角形排列，(即主动轮11、张紧轮16和接触轮的中心的连线为三角形，如图1所示。如果说接触轮气缸14算是竖向布置的话，张紧轮气缸6横向布置，或者张紧轮气缸6的伸出方向与接触轮气缸14的伸出方向相反)，砂带7套在主动轮11、张紧轮16和接触轮上。

接触轮包括第一类接触轮18和第二类接触轮装置9，第一类接触轮18为常规的轮式结构(常规就是现有技术中常见的轮结构)；

第二类接触轮装置9包括接触轮架28和滚子29；接触轮架28为开口朝下的U形结构，两个滚子29设置在接触轮架28的下端，(如图3所示，即接触轮架28为由两个支臂构成的开口朝下的U形结构，两个接触轮架分设于两个支臂的底端)砂带7搭接在滚子29上。

滑轨8包括两个弧片8-1，两个弧片8-1之间通过连杆10连接，两个弧片 8-1上设置有弧形滑孔8-3；

滑块12为两个，两个滑块12从两个弧片8-1的外侧伸进弧形滑孔8-3内(如图4所示)，两个滑块12之间通过液压压紧块滑轨25连接。

滑轨8为上下两层，每层的滑轨8均包括两个弧片8-1，两个弧片8-1之间通过连杆10连接，上下两层的弧片8-1之间形成弧形滑孔8-3；滑块12为两个，两个滑块12从两个弧片8-1的外侧伸进弧形滑孔8-3内(如图4所示)，两个滑块12之间通过液压压紧块滑轨25连接。

临时限位机构包括液压缸3和液压压紧块26；

液压压紧块26为两个，两个液压压紧块26位于液压缸3的两侧，两个液压压紧块26设置在液压压紧块滑轨25上且能沿着液压压紧块滑轨25移动；

液压缸3伸出端的液压缸活塞27与液压压紧连杆A22以及液压压紧连杆 B23的一端活动连接，形成两个活动臂结构，(即液压缸活塞27的底端有两个连接点，其中一个连接点通过一个转轴O1与液压压紧连杆A22活动连接，另一个连接点通过另一个转轴O2与液压压紧连杆B23活动连接，液压缸活塞27与液压压紧连杆A22形成活动臂结构，液压缸活塞27与液压压紧连杆B23形成另一个活动臂结构，所谓活动臂，就是说液压缸活塞27相当于人手臂的上臂，即肩至肘的位置，液压压紧连杆A22以及液压压紧连杆B23相当于前臂，即肘至手腕的位置)液压压紧连杆A22以及液压压紧连杆B23的另一端均各自活动连接一个液压压紧块26(液压压紧连杆A22以及液压压紧连杆B23均通过一个轴 (O3、O4)与液压压紧块26活动连接)，通过液压缸3的伸出推动液压压紧块 26顶紧弧片8-1完成两个滑块12的临时限位。

滑轨8为平行设置的至少三组。

本装置需要安装在车床跟刀架底座上并随溜板箱一同运动，安装时，需调整底座20的高度和位置，使圆弧滑轨8的轴线与车床主轴轴线重合；待加工工件装夹在主轴卡盘处，并使其穿过本装置的圆弧滑轨8，调整机床刀架的位置使第一类接触轮架17或第二类接触轮架及第二类接触轮装置9对准待加工工件需要加工的起始位置，调整磨削头架4与滑轨部分的相对角度使第一类接触轮架 17对准工件表面的凹陷处，第二类接触轮架及第二类接触轮装置9对准工件表面的凸起处。

加工时，启动数控系统并执行加工程序，电动机1将驱动主动轮11带动砂带7绕张紧轮16、第一类接触轮18、第一类接触轮架17、第二类接触轮架及第二类接触轮装置9旋转运动，接触轮气缸14伸出使砂带7与待加工工件表面接触并保持一定的压力，张紧轮气缸座5伸出使砂带7张紧并保持一定的张紧力，底座21随刀架运动的同时，待加工工件随机床主轴做同步旋转运动，使砂带7 匀速相对工件表面运动保持均匀的磨削去除量。

实施例：

在底座21上方平行布置多套磨削机构，每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分。

滑轨部分：圆弧滑轨8、滑轨连杆10、锁紧螺栓19、滑轨底座20。

滑块部分：磨削头架4、电机座(2)、液压缸3、张紧轮气缸座5、接触轮气缸座13、圆弧滑块12。

执行部分：电动机1、主动轮11、张紧轮气缸6、张紧轮16、张紧轮架15、接触轮气缸14、第一类接触轮18、第一类接触轮架17、第二类接触轮装置9、砂带7。

底座20安装在车床跟刀架底座上并随溜板箱一同运动；在底座20上方根据工件头数或加工需要通过螺栓连接安装相应数量的磨削组件，待加工工件安装在机床主轴处并穿过圆弧滑轨8，工件表面凸起处通过第一类接触轮架17与砂带7相接触；工件表面凹陷处通过第二类接触轮装置9与砂带7相接触。

电动机1使用220V交流电源供电，通过主动轮11驱动砂带7绕主动轮11、第一类接触轮18或第二类接触轮装置9运动。

接触轮气缸14与气泵和计算机相连，目的是提供恒定的接触压力。

张紧轮气缸6与气泵相连，目的是使砂带张紧。

磨削头架4安装连接圆弧滑块12，并可随着圆弧滑块12一起沿圆弧滑轨8 运动，并通过液压缸3来将磨削头架4锁紧到圆弧滑轨的某一位置，调节范围为0～180°。

将本装置的底座21安装在车床跟刀架底座上，此时，本装置可随溜板箱一同运动。

然后，将待加工的工件安装在车床的主轴上，使工件穿过圆弧滑轨8，操作机床移动，使砂带7位于工件靠近主轴侧。

接下来，调节磨削头架4相对圆弧滑轨8的位置，使第一类接触轮18对准工件凹陷处，使第二类接触轮装置9对准工件凸起处(就是通过两个滚子29，将砂带压在凸起处)，操作液压缸3将磨削头架4的位置锁紧，然后，打开张紧轮气缸6和接触轮气缸14的气源，使砂带贴附于工件表面。

而后，启动车床，使车床主轴匀速旋转，溜板箱匀速运动，打开电动机1 电源，使砂带开始旋转，当砂带7运动至工件末端后即加工完毕。

Claims (8)

1.一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：在底座(21)上布置多套磨削机构；每套磨削机构分为滑轨部分、滑块部分和执行部分；

滑轨部分主要结构为滑轨(8)，滑轨(8)为圆弧滑轨，该圆弧滑轨设置在底座(21)上；

滑块部分主要包括磨削头架(4)和滑块(12)；磨削头架(4)安装在滑块(12)上，滑块(12)活动设置在滑轨(8)上且能沿着滑轨(8)移动，在磨削头架(4)上安装有能将滑块(12)临时固定在滑轨(8)上的临时限位机构；

执行部分主要包括：电动机(1)、砂带(7)、主动轮(11)和接触轮；主动轮(11)连接电动机(1)，主动轮(11)与接触轮之间通过砂带(7)连接并联动；

电动机(1)设置在滑块(12)上，接触轮对应加工工位设置。

2.根据权利要求1所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：

接触轮设置在接触轮气缸(14)的伸缩端，接触轮气缸(14)设置在滑块(12)上。

3.根据权利要求2所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：执行部分还包括有张紧轮(16)，张紧轮(16)设置在张紧轮气缸(6)的伸缩端，主动轮(11)、张紧轮(16)和接触轮呈三角形排列，砂带(7)套在主动轮(11)、张紧轮(16)和接触轮上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：

接触轮包括第一类接触轮(18)和第二类接触轮装置(9)；

第二类接触轮装置(9)包括第二类接触轮架(28)和滚子(29)；第二类接触轮架(28)为开口朝下的U形结构，两个滚子(29)设置在第二类接触轮架(28)的下端，砂带(7)搭接在滚子(29)上。

5.根据权利要求4所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：滑轨(8)包括两个弧片(8-1)，两个弧片(8-1)之间通过连杆(10)连接，两个弧片(8-1)上设置有弧形滑孔(8-3)；

滑块(12)为两个，两个滑块(12)从两个弧片(8-1)的外侧伸进弧形滑孔(8-3)内，两个滑块(12)之间通过液压压紧块滑轨(25)连接。

6.根据权利要求4所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：滑轨(8)为上下两层，每层的滑轨(8)均包括两个弧片(8-1)，两个弧片(8-1)之间通过连杆(10)连接，上下两层的弧片(8-1)之间形成弧形滑孔(8-3)；滑块(12)为两个，两个滑块(12)从两个弧片(8-1)的外侧伸进弧形滑孔(8-3)内，两个滑块(12)之间通过液压压紧块滑轨(25)连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：临时限位机构包括液压缸(3)和液压压紧块(26)；

液压压紧块(26)为两个，两个液压压紧块(26)位于液压缸(3)的两侧，两个液压压紧块(26)设置在液压压紧块滑轨(25)上且能沿着液压压紧块滑轨(25)移动；

液压缸(3)伸出端的液压缸活塞(27)与液压压紧连杆A(22)以及液压压紧连杆B(23)的一端活动连接，形成两个活动臂结构，液压压紧连杆A(22)以及液压压紧连杆B(23)的另一端均各自活动连接一个液压压紧块(26)，通过液压缸(3)的伸出推动液压压紧块(26)顶紧弧片(8-1)完成两个滑块(12)的临时限位。

8.根据权利要求1所述的一种细长轴类抛光加工装置，其特征在于：滑轨(8)为平行设置的至少三组。

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