CN212794503U - 一种超精研机用振荡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超精研机用振荡装置，属于机械加工设备的技术领域，解决了超精研机在振荡加工工件过程中响应速度慢，精度低，稳定性差的技术问题，其包括底座，所述底座上方设有振荡机构，所述振荡机构上方设有用于调整油石位置的调整机构；所述振荡机构上方通过调整机构固定连接所述油石，所述振荡机构包括有水平滑动连接在底座上方的第一滑台，所述底座上设有驱动第一滑台平移振荡的直线电机；所述调整机构设置在所述第一滑台上；所述直线电机电连接有用于控制直线电机运行的中央控制器。本实用新型具有让超精研机振荡机构有用高响应性和稳定性，提高振荡机构的振荡精度和移动速度的效果。

Description

一种超精研机用振荡装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备的技术领域，尤其是涉及一种超精研机用振荡装置。

背景技术

超精研机是一种广泛应用于轴承行业的专用生产设备，超精研机是以较低的压力，把油石压向旋转着的工件上，形成面接触状态，同时，油石作较高频率的轴向振动。其主要特点：在短时间内极大地改善粗糙度。由于在低压下加工，所以工件的表面组织不产生异常变化，并可去除或大部分去除工序（磨加工或切削加工）产生的表面变质层。由于油石与工件是面接触方式，自动仿形，所以能够去除磨加工中易出现的表面波纹，从而提高圆度。

公告号为CN102328268B的中国发明专利授权了一种超精研磨振荡机构，它包括有一个超精研磨机床上的振荡机构，在左、右平衡块之间的两个平衡轮上共同转动联接有一个槽轮，槽轮为两片式对称结构，分别用螺钉固定在旋转轴上，在槽轮两侧的旋转轴上对称突出轴面安装有一个驱动轮，驱动轮与滑枕之间轴接有一个传动板。旋转轴带动槽轮转动，槽轮在两个平衡轮之间转动，驱动轮带动传动板往复移动传动板，传动板带动滑枕往复滑动。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述振荡机构由机械构件连接传动，一旦确定振荡特征便不可改变振荡幅度，加工不同规格的工件时，不能根据工件的规格而快速响应改变振荡行程，由此加工精度低并且难以保持稳定性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种超精研机用振荡装置，其目的是让超精研机振荡机构有用高响应性和稳定性，提高振荡机构的振荡精度和移动速度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超精研机用振荡装置，包括底座，所述底座上方设有振荡机构，所述振荡机构上方设有用于调整油石位置的调整机构；

所述振荡机构上方通过调整机构固定连接所述油石，所述振荡机构包括有水平滑动连接在底座上方的第一滑台，所述底座上设有驱动第一滑台平移振荡的直线电机；

所述调整机构设置在所述第一滑台上；

所述直线电机电连接有用于控制直线电机运行的中央控制器。

通过采用上述技术方案，中央控制器控制直线电机第一滑台移动，使得油石达到待加工工件处后，调整机构使得油石抵接待加工工件的表面，待加工工件高速旋转，油石改善待加工工件的表面粗糙度，振动机构通过直线电机驱动第一滑台在底座上滑动来实现快速振荡，直线电机接受中央控制器传输的电信号的过程中拥有高响应性和长期稳定性，使得第一滑台能够精准实现大往复运动和高频小振荡运动，避免了传统机械振荡结构的精度难控制和保持的问题，提高了振荡机构的响应速度、移动速度和精准度，从而提高了加工质量和加工效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调整机构包括有与第一滑台水平滑动连接的第二滑台，所述第二滑台移动方向垂直于所述第一滑台的移动方向，所述第一滑台上设有用于驱动第二滑台移动的第一气缸，所述油石设置在第二滑台上。

通过采用上述技术方案，直线电机驱动第一滑台移动，使得第二滑台随第一滑台移动，在油石与待加工工件位于同一竖直面时，第一气缸驱动第二滑台沿垂直于第一滑台的移动方向移动，从而调整油石的位置，使得油石与待加工工件的表面抵接，实现了油石在水平面内的自由移动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二滑台上设有油石架，所述油石架上设有固定组件，所述油石架通过固定组件可拆卸连接所述油石。

通过采用上述技术方案，油石在长期的加工待加工工件的表面后，油石同样会有磨损，通过固定组件连接在第二滑台上的油石能够根据油石的磨损变短的情况改变油石固定部位，使得油石被推出后继续使用，在油石长度不足时，将油石更换，更换简便快速。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定组件包括设置在油石架上的固定块，所述固定块上设有通孔，所述油石穿过所述通孔，所述油石一侧设有抵接油石侧面的压板，所述压板远离油石的一侧设有螺钉，所述螺钉穿过固定块抵接在压板上。

通过采用上述技术方案，转动螺钉，螺钉相对固定块向油石一侧移动，螺钉底部推动压板向油石移动，最终压板将油石压紧并固定在通孔的一侧，反向转动螺钉则放开压板对油石的固定，从而更换油石，通过压板间接使得螺钉压紧固定油石，避免螺钉直接顶压油石而使得油石碎裂，保证油石的质量安全。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座上设有用于保护振荡机构的限位保护机构，所述限位保护机构包括设置在底座一侧与第一滑台移动方向平行的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆上设有连接块，所述连接块与第一滑台固定连接。

通过采用上述技术方案，在振荡机构出现失误导致直线电机不能够控制行程时，直线电机可能会带动整个振荡机构脱离底座，造成装置损坏，在直线电机失控时，第二气缸通过固定在活塞杆上的连接块连接第一滑台，第一滑台的最大行程范围在第二气缸的伸缩范围之内，由此第一滑台在直线电机失控后在第二气缸的限制下，不会脱离底座，避免装置更多的损坏。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座两端上方各设有风琴防护罩，所述风琴防护罩一端固定连接在底座远离第一滑台的一端，所述风琴防护罩另一端固定连接在第一滑台上，所述风琴防护罩下方设有用于滑动连接底座的滑动组件。

通过采用上述技术方案，在油石加工待加工工件表面时，待加工工件的表边会有粉末掉落，直线电机周围存在磁场，具有高磁性，很容易粘附金属粉末，从而影响直线电机的工作，风琴防护罩两端固定在底座和第一滑台上，从而遮挡下落的粉末使粉末不会落到直线电机上，保证直线电机的正常工作，在直线电机运行后，第一滑台随直线电机移动，风琴防护罩在滑动组件的作用下随第一滑台改变防护范围，采用风琴防护罩的目的便是能够根据第一滑台的移动而自动调整遮挡防护的范围，保证防护效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑动组件包括设置在风琴防护罩下方的若干均匀分布的吊环，所有所述吊环穿过有固定杆，所述固定杆与底座固定连接。

通过采用上述技术方案，风琴防护罩的下端被吊环限制在固定杆上，在风琴防护罩一端移动后，在风琴防护罩在自身弹力的作用下带动吊环在固定杆上滑动，吊环和固定杆使得风琴防护罩只能够沿第一滑台的方向平移，保证风琴防护罩的稳定性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座一侧设有用于计量直线电机行程的光栅尺，所述光栅尺包括光栅标尺和光栅读数头，所述光栅标尺设置在底座上，所述光栅读数头与第一滑台固定连接。

通过采用上述技术方案，光栅读数头随第一滑台移动，光栅标尺相对于底座固定，在光栅读数头随第一滑台移动后，光栅尺记录行程并对通过传递信号使得直线电机随行程误差进行补偿，减少行程误差，提高精度，从而减少每次往复振荡的路程，提高工作效率。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.振荡机构通过直线电机实现大往复，小振荡的运动，使得振荡机构的响应性和稳定性得到提高，工作效果和加工质量因此而提高；

2.固定组件使得油石可拆卸更换，提高油石的更换效率；

3.光栅尺和限位保护机构为装置的安全提供保证，避免了因误差或故障而导致振荡机构脱离底座；

4.风琴防护罩能够保护直线电机，减少粉末粘附在直线电机上，减少直线电机的故障率，延长直线电机的使用寿命。

附图说明

图1是实施例的结构示意图。

图2是风琴防护罩的结构示意图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图中，1、底座；11、第一直线导轨；12、固定板；2、振荡机构；21、直线电机；22、垫板；23、第一滑台；231、第一滑槽；24、支架；241、第二直线导轨；3、调整机构；31、第二滑台；311、第二滑槽；32、第一气缸；33、油石架；34、固定组件；341、固定块；342、通孔；343、压板；344、螺钉；4、油石；5、光栅尺；51、光栅读数头；52、光栅标尺；6、限位保护机构；61、第二气缸；62、连接块；7、风琴防护罩；71、滑动组件；711、吊环；712、固定杆；72、门型架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种超精研机用振荡装置，包括底座1，底座1上设有振荡机构2，在振荡机构2一侧设有待加工工件（图中未画出）以及固定并旋转待加工工件的支撑设备（图中未画出）。振荡机构2包括设置在底座1上的直线电机21，直线电机21电连接有用于控制直线电机21运行的中央控制器（图中未画出）。直线电机21的固定部固定底座1上，直线电机21的移动部在固定部上滑动平移，设置此移动方向为X轴。直线电机21上方固定有垫板22，垫板22上方固定有第一滑台23。直线电机21两侧设有平行于直线电机21移动方向（即X轴）的一对第一直线导轨11，第一直线导轨11固定在底座1上，第一滑台23下方设有和第一直线导轨11滑动配合的第一滑槽231，第一滑台23通过第一直线导轨11与底座1滑动连接。第一滑台23上方固定有支架24，支架24上方设有调整机构3，调整机构3上设有研磨待加工工件的油石4，并且调整机构3沿水平垂直于X轴的方向调整油石4的位置，设置此调整方向为Y轴。

中央控制器控制直线电机21在第一滑台23上沿X轴移动，使得油石4达到待加工工件处后，调整机构3沿Y轴调整油石4的位置使得油石4抵接待加工工件的表面，待加工工件高速旋转，振动机构通过直线电机21驱动第一滑台23在底座1上滑动来实现快速振荡，油石4由此改善待加工工件的表面粗糙度，直线电机21所拥有的高响应性和长期稳定性，直线电机21能够及时响应中央控制器传输过来的信号，使得第一滑台23能够实现大往复，小振荡的精准控制。

底座1一侧设有用于补偿第一滑台23行程误差的光栅尺5，光栅尺5包括光栅标尺52和光栅读数头51，光栅标尺52固定在底座1上，光栅读数头51与第一滑台23固定连接。光栅读数头51随第一滑台23移动，光栅标尺52相对于底座1固定，在光栅读数头51随第一滑台23移动后，光栅尺5记录直线电机21的运动距离并对通过传递信号到中央控制器而控制直线电机的行程，使得直线电机21能够准确到达中央控制器所控制的地点。

底座1另一侧上方设有用于保护振荡机构2的限位保护机构6，限位保护机构6包括固定在底座1上平行于X轴的第二气缸61，第二气缸61的活塞杆上固定有连接块62，连接块62与第一滑台23固定连接。在振荡机构2出现失误导致直线电机21不能够控制行程时，直线电机21可能会带动整个振荡机构2脱离底座1，造成装置损坏。在直线电机21失控时，第二气缸61通过固定在活塞杆上的连接块62连接第一滑台23，第一滑台23的最大行程范围在第二气缸61的伸缩范围之内，由此第一滑台23在直线电机21失控后在第二气缸61的限制下，不会脱离底座1，避免装置更多的损坏。

调整机构3包括有位于支架24上方的第二滑台31，支架24上方固定有一对平行于Y轴的第二直线导轨241，第二滑台31下方设有一对第二滑槽311，一对第二滑槽311与一对第二直线导轨241相互配合并滑动连接，第二滑台31由此沿第二直线导轨241与支架24沿Y轴滑动连接。支架24上固定有平行于Y轴第一气缸32，第一气缸32活塞杆固定连接第二滑台31，第二滑台31上固定有油石架33，油石架33上设有用于固定油石4的固定组件34。

直线电机21驱动第一滑台23沿X轴方向移动，使得第二滑台31随第一滑台23移动，在油石4与待加工工件位于同一竖直面时，第一气缸32驱动第二滑台31沿Y轴方向移动，从而调整油石4的位置，使得油石4与待加工工件的表面抵接，实现了油石4在水平面内的自由移动。油石4在长期的加工待加工工件的表面后，油石4同样会有磨损，通过固定组件34连接在第二滑台31上的油石4能够根据油石4的磨损变短的情况改变油石4固定部位，使得油石4被推出后继续使用，在油石4长度不足时，将油石4更换。

参照图2和图3，固定组件34包括固定在油石架33上远离第二滑台31一端的固定块341，固定块341上设有通孔342，油石4穿过通孔342，油石4一侧设有抵接油石4侧面的压板343，压板343远离油石4的一侧设有螺钉344，螺钉344穿过固定块341抵接在压板343上。

转动螺钉344，螺钉344相对固定块341向油石4一侧移动，螺钉344底部推动压板343向油石4移动，最终压板343将油石4压紧并固定在通孔342的一侧，反向转动螺钉344则放开压板343对油石4的固定，从而更换油石4，通过压板343间接使得螺钉344压紧固定油石4，避免螺钉344直接顶压油石4而使得油石4碎裂，保证油石4的质量安全。

参照图1和图2，底座1两端上方各设有风琴防护罩7，风琴防护罩7下方设有用于滑动连接底座1的滑动组件71。底座1两端固定有固定板12，风琴防护罩7的两侧固定有门型架72，风琴防护罩7一端通过门型架72固定在固定板12上，风琴防护罩7另一端通过另一的门型架固定在第一滑台23上。滑动组件71包括固定在风琴防护罩7下方两侧的若干（此实施例为三个）均匀分布的吊环711，同一侧的所有吊环711穿过有固定杆712，固定杆712与底座1固定连接。

在油石4加工待加工工件表面时，待加工工件的表边会有粉末掉落，直线电机21周围存在磁场，具有高磁性，很容易粘附金属粉末，从而影响直线电机21的工作。风琴防护罩7两端固定在底座1和第一滑台23上，从而遮挡下落的粉末使粉末不会落到直线电机21上，保证直线电机21的正常工作。在直线电机21运行后，第一滑台23随直线电机21移动，风琴防护罩7在滑动组件71的作用下随第一滑台23改变防护范围。风琴防护罩7的下端被吊环711限制在固定杆712上，在风琴防护罩7一端移动后，在风琴防护罩7在自身弹力的作用下带动吊环711在固定杆712上滑动，吊环711和固定杆712使得风琴防护罩7只能够沿X轴方向平移，风琴防护罩7能够根据第一滑台23的移动而自动调整遮挡防护的范围，保证风琴防护罩7在高速振荡过程中的稳定性。

本实施例的实施原理为：直线电机21沿X轴移动，带动第一滑台23移动，并且第一滑台23带动第二滑台31移动，第二滑台31带动油石4移动，在油石4到达待加工工件处时，第一气缸32移动第二滑台31沿Y轴移动，第二滑台31带动油石4沿Y轴移动，使得油石4抵接待加工工件的表面，在待加工工件旋转后，直线电机21以高频率小行程的运动带动油石4振荡从而加工待加工工件的表面。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超精研机用振荡装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上方设有振荡机构（2），所述振荡机构（2）上方设有用于调整油石（4）位置的调整机构（3）；

所述振荡机构（2）上方通过调整机构（3）固定连接所述油石（4），所述振荡机构（2）包括有水平滑动连接在底座（1）上方的第一滑台（23），所述底座（1）上设有驱动第一滑台（23）平移振荡的直线电机（21）；

所述调整机构（3）设置在所述第一滑台（23）上；

所述直线电机（21）电连接有用于控制直线电机运行的中央控制器。

2.根据权利要求1所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述调整机构（3）包括有与第一滑台（23）水平滑动连接的第二滑台（31），所述第二滑台（31）移动方向垂直于所述第一滑台（23）的移动方向，所述第一滑台（23）上设有用于驱动第二滑台（31）移动的第一气缸（32），所述油石（4）设置在第二滑台（31）上。

3.根据权利要求2所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述第二滑台（31）上设有油石架（33），所述油石架（33）上设有固定组件（34），所述油石架（33）通过固定组件（34）可拆卸连接所述油石（4）。

4.根据权利要求3所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述固定组件（34）包括设置在油石架（33）上的固定块（341），所述固定块（341）上设有通孔（342），所述油石（4）穿过所述通孔（342），所述油石（4）一侧设有抵接油石（4）侧面的压板（343），所述压板（343）远离油石（4）的一侧设有螺钉（344），所述螺钉（344）穿过固定块（341）抵接在压板（343）上。

5.根据权利要求1所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述底座（1）上设有用于保护振荡机构（2）的限位保护机构（6），所述限位保护机构（6）包括设置在底座（1）一侧与第一滑台（23）移动方向平行的第二气缸（61），所述第二气缸（61）的活塞杆上设有连接块（62），所述连接块（62）与第一滑台（23）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述底座（1）两端上方各设有风琴防护罩（7），所述风琴防护罩（7）一端固定连接在底座（1）远离第一滑台（23）的一端，所述风琴防护罩（7）另一端固定连接在第一滑台（23）上，所述风琴防护罩（7）下方设有用于滑动连接底座（1）的滑动组件（71）。

7.根据权利要求6所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述滑动组件（71）包括设置在风琴防护罩（7）下方的若干均匀分布的吊环（711），所有所述吊环（711）穿过有固定杆（712），所述固定杆（712）与底座（1）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种超精研机用振荡装置，其特征在于：所述底座（1）一侧设有用于计量直线电机（21）行程的光栅尺（5），所述光栅尺（5）包括光栅标尺（52）和光栅读数头（51），所述光栅标尺（52）设置在底座（1）上，所述光栅读数头（51）与第一滑台（23）固定连接。

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