CN213945832U - 一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，涉及磨床加工的技术领域。利用外圆磨床对轴类工件的外周面进行磨削加工时，工件装夹在头架与尾座之间，两个顶尖轴抵接分别抵接于工件的两端。顶尖轴带动工件转动，顶尖轴与工件可能发生相对转动，影响磨削效果。本申请包括机壳、主轴、用于驱动主轴转动的电机、与主轴同步转动的抵接柱、用于夹持固定工件的夹具，夹具包括支撑环、安装在支撑环的抵紧件，抵紧件包括转动设置在支撑环上的凸轮和连接于凸轮的曲柄。磨削过程中，抵接柱抵接于抵紧件，抵紧件的凸轮抵接于工件的外周面，从而限制工件相对于顶尖轴发生相对转动，促使外圆磨床对工件的外周面均匀磨削。

Description

一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架

技术领域

本申请涉及磨床加工的领域，尤其是涉及一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架。

背景技术

减速机常用于原动机和执行机构之间匹配转速和传递转矩，减速机通常包括齿轮减速机、蜗杆减速机和行星齿轮减速机。常见的蜗杆减速机主要包括蜗轮和蜗杆，蜗杆的加工工序主要包括毛坯热处理、预加工、车削外圆、铣键槽、热处理、磨削，磨削工序需要借助外圆磨床完成。外圆磨床是一种主要用于加工圆柱形或圆锥形的工件外表面、轴肩端面的磨床。磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等，也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度表面粗糙度很小的磨削工作，也能进行高效率磨削，如强力磨削等。

参照图1，是一种常见的外圆磨床，包括床身10、安装在床身10上的头架、尾座11、砂轮架12以及切削液循环系统13，砂轮架12上安装有用于磨削加工的砂轮121。头架和尾座11之间安装有两个相对设置的顶尖轴33，其中一个顶尖轴33绕自身轴线转动连接于头架，另一个顶尖轴33绕自身轴线转动连接于尾座11。切削液循环系统13包括固定在砂轮架12上的供液管路131、安装在供液管路131端部的喷嘴132。

具体操作过程如下：待磨削的工件14两端通常加工有定位凹槽，头架和尾座11的顶尖轴33分别抵接于两个定位凹槽中，从而工件14被夹持、固定；顶尖轴33绕自身轴线高速旋转，使得工件14也发生转动，砂轮121在砂轮架12的驱动下高速转动并靠近工件14，砂轮121的外周面抵接于工件14，从而对工件14进行磨削加工。

针对上述中的相关技术，发明人认为轴类工件14在磨削加工的过程中，工件14可能与两端的顶尖轴33发生相对转动，使得工件14难以绕自身轴线发生匀速转动，则砂轮121难以对工件14的外周面进行均匀磨削，降低工件14的圆柱度。

实用新型内容

为了促使砂轮对工件的外周面进行均匀磨削，提高工件的圆柱度，本申请提供一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架。

本申请提供的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架采用如下的技术方案：

一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，包括机壳、转动设置于机壳中的主轴和用于驱动主轴绕自身轴线转动的电机，主轴的一端开设有卡接槽，卡接槽沿主轴的轴向延伸设置，卡接槽中插接有顶尖轴，机壳的侧壁开设有贯穿至机壳内部的安装孔，安装孔中转动设置有转盘，转盘卡接于主轴一端的外周面，还包括用于夹持固定轴类工件的夹具，夹具包括用于套设在工件外周面的支撑环和安装在所述支撑环上的抵紧件，支撑环上开设有安装槽，安装槽自支撑环的外周面延伸并贯穿支撑环的内周面，抵紧件包括凸轮和连接于凸轮外周面的曲柄，凸轮转动设置于安装槽中，凸轮的转动轴线平行于支撑环的轴线，曲柄位于支撑环的外侧，转盘上设置有用于抵接曲柄的抵接柱。

通过采用上述技术方案，利用夹具对轴类工件进行装夹固定，支撑环套设在工件一端的外周面，转动凸轮，使得工件被抵接于凸轮和支撑环的内壁之间；然后将工件水平装夹在头架和尾座之间，此时头架和尾座的顶尖轴分别抵接于工件的两端，转动工件，使得抵接柱的外周面抵接于曲柄的一侧；电机驱动主轴、转盘以及顶尖轴同步转动，抵接柱随着转盘一起转动，曲柄位于抵接柱转动方向的一侧，转盘转动过程中抵接柱施加给曲柄推力，凸轮在该推力作用下抵紧于工件的外周面，从而能够限制工件与顶尖轴发生相对转动，有利于砂轮对工件的外周面进行均匀磨削，提高工件的圆柱度。

可选的，所述曲柄上设有用于施加给曲柄拉力以驱使曲柄靠近支撑环外周面的螺旋弹簧，螺旋弹簧连接于支撑环的外周面与曲柄之间。

通过采用上述技术方案，在螺旋弹簧的作用下，抵紧件的曲柄在某一方向具有转动并靠近支撑环外周面的趋势，将夹具安装在工件外周面时，转动抵紧件使得曲柄向远离螺旋弹簧一侧转动，然后将工件卡接于支撑环中，此时抵紧件的凸轮抵接于工件的外周面，螺旋弹簧处于拉伸状态；在螺旋弹簧的回弹作用下，凸轮具有回转的运动趋势，则凸轮能够持续将工件抵紧在支撑环的内壁上，有利于提高夹具对工件的夹持、固定效果，降低夹具松动并与工件脱离的可能性。

可选的，所述螺旋弹簧的一端钩设于曲柄上，支撑环上螺纹连接有用于将螺旋弹簧的另一端抵紧于支撑环外周面的第一螺栓。

通过采用上述技术方案，螺旋弹簧的一端通过第一螺栓固定在支撑环的外周面，使得螺旋弹簧可拆设置，便于根据实际需求更换不同劲度系数的螺旋弹簧，如果螺旋弹簧经过长时间使用而失效，也便于更换新的螺旋弹簧。

可选的，所述支撑环上螺纹连接有用于抵接工件外周面的第二螺栓，第二螺栓的轴线沿支撑环的径向。

通过采用上述技术方案，第二螺栓自支撑环的外壁延伸至支撑环的内侧，并抵接于工件的外周面，使得夹具能够对直径更小的轴类工件进行装夹，提高夹具的适用性。

可选的，所述支撑环上设有两个第二螺栓，两个第二螺栓与抵紧件绕支撑环的轴线等间距设置。

通过采用上述技术方案，两个第二螺栓和抵紧件形成三点支撑，支撑更加稳定，对工件的夹持固定效果更好

可选的，所述第二螺栓上螺纹连接有第一螺母，第一螺母抵接于支撑环的外周面。

通过采用上述技术方案，第一螺母螺纹连接于第二螺栓，由于第二螺栓螺纹连接于支撑环，第一螺母起到双螺母防松的效果，降低第二螺栓发生松动的概率。

可选的，所述抵紧件上设有同时贯穿凸轮与支撑环的第三螺栓，第三螺栓的轴线与凸轮的转动轴线共线，第三螺栓的外周面螺纹连接有第二螺母。

通过采用上述技术方案，抵紧件绕第三螺栓转动，第三螺栓使得抵紧件可拆卸连接于支撑环，如果后续需要维修或更换抵紧件，便于工作人员进行操作，降低拆装难度。

可选的，所述凸轮的外周面设有防滑纹。

通过采用上述技术方案，防滑纹能够提高抵紧件与工件之间的摩擦力，尽可能避免工件与夹具之间发生打滑的概率，进一步限制工件与顶尖轴发生相对转动，有利于保证工件的圆柱度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置夹具与抵接柱，对工件进行磨削加工时，能够限制工件与顶尖轴发生相对转动，有利于砂轮对工件的外周面进行均匀磨削，提高工件的圆柱度；

2.通过设置弹性件，有利于提高夹具对工件的夹持、固定效果，降低夹具松动并与工件脱离的可能性；

3.通过设置第二螺栓，使得夹具能够对直径更小的轴类工件进行装夹，提高夹具的适用性。

附图说明

图1是相关技术的一种外圆磨床的结构示意图；

图2是本申请实施例的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是图2中夹具的爆炸结构示意图。

附图标记说明：10、床身；11、尾座；12、砂轮架；121、砂轮；13、切削液循环系统；131、供液管路；132、喷嘴；14、工件；2、机壳；21、安装腔；22、安装孔；23、转盘；231、抵接柱；3、主轴；31、轴承；32、卡接槽；33、顶尖轴；4、电机；41、转子；42、定子；5、夹具；51、支撑环；511、安装槽；52、抵紧件；521、凸轮；522、曲柄；523、第三螺栓；524、第二螺母；525、防滑纹；526、钩接孔；53、螺旋弹簧；54、第一螺栓；55、第二螺栓；551、第一螺母。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

参照图1，是一种常见的外圆磨床，包括床身10、安装在床身10上端的头架、尾座11、砂轮架12和切削液循环系统13，头架和尾座11相对设置，头架固定设置，尾座11朝向头架滑动设置，头架和尾座11之间夹持固定有待磨削的工件14。砂轮架12上转动设置有砂轮121，砂轮121的转动轴线平行于尾座11的滑动方向，切削液循环系统13包括固定在砂轮架12上端的供液管路131和安装在供液管路131一端的喷嘴132，喷嘴132位于工件14的上方且朝向工件14的外周面。

本申请实施例公开一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架。

参照图2和图3，一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架包括机壳2、转动设置于机壳2中的主轴3、用于驱动主轴3绕自身轴线转动的电机4以及用于夹持固定工件14的夹具5，机壳2的内部形成安装腔21，机壳2靠近工件14的一侧开设有贯穿至安装腔21中的安装孔22。主轴3的一端转动连接于安装腔21的侧壁，主轴3的另一端伸出安装孔22，电机4包括卡接于主轴3外周面的转子41和套设于转子41外周面的定子42，转子41与定子42转动配合，定子42的外周面贴合安装腔21的内壁固定安装。主轴3的外周面卡接有两个轴承31，两个轴承31分别位于转子41的两侧，轴承31的外周面卡接于安装腔21的内壁。

安装孔22中转动连接有转盘23，主轴3贯穿转盘23并转盘23卡接，主轴3伸出转盘23的端面开设有卡接槽32，卡接槽32沿主轴3的轴线方向延伸设置，卡接槽32内插接有顶尖轴33，顶尖轴33与卡接槽32过盈配合，还有一个顶尖轴33安装于尾座11（见图1）靠近头架的一侧。转盘23上固定设置有抵接柱231，抵接柱231平行于顶尖轴33设置。

参照图3和图4，夹具5包括用于套设在工件14外周面的支撑环51和安装在支撑环51上的抵紧件52，支撑环51的外周面开设有贯穿支撑环51内周面的安装槽511。抵紧件52包括转动设置于安装槽511中的凸轮521和固定连接于凸轮521外周面的曲柄522，曲柄522位于支撑环51的外侧。凸轮521上设有同时贯穿凸轮521和支撑环51的第三螺栓523，第三螺栓523的头部抵接于支撑环51的一侧，第三螺栓523的尾部螺纹连接有第二螺母524，第二螺母524抵接于支撑环51的另一侧，从而抵接件可拆卸连接于支撑环51。第三螺栓523的轴线经过凸轮521的回转中心，凸轮521绕第三螺栓523的轴线转动。凸轮521的外周面设有防滑纹525，防滑纹525包括若干个沿凸轮521周向等间距排布的凸条，凸条的长度方向平行于凸轮521的转动轴线。

曲柄522与支撑环51的外周面之间连接有螺旋弹簧53，曲柄522上开设有钩接孔526，钩接孔526沿支撑环51的轴向贯穿曲柄522，螺旋弹簧53的一端钩设于钩接孔526中。支撑环51的外周面螺纹连接有第一螺栓54，第一螺栓54的轴线沿支撑环51的径向，螺旋弹簧53的一端套设在第一螺栓54的外周面，第一螺栓54将螺旋弹簧53抵紧在支撑环51的外周面，从而螺旋弹簧53可拆卸连接于曲柄522与支撑环51之间。当螺旋弹簧53处于正常原长时，曲柄522的一侧靠近支撑环51的外周面。

支撑环51上螺纹连接有两个第二螺栓55，第二螺栓55的轴线垂直于支撑环51的轴线，两个第二螺栓55与抵紧件52环绕支撑环51的轴线等间距设置，即三者中相邻的两者至支撑环51的轴线所形成的圆心角为120°。每个第二螺栓55上螺纹连接有一个第一螺母551，第一螺母551抵接于支撑环51的外周面，连同支撑环51的内螺纹一起达到双螺母防松的效果。

对工件14磨削加工前，首先将夹具5安装在工件14的一端，将曲柄522向远离螺旋弹簧53的一侧转动，螺旋弹簧53拉伸变长，将夹具5套设在工件14的外周面，两个第二螺栓55的尾端抵接在工件14的外周面，由于螺旋弹簧53的回弹作用，凸轮521也抵接于工件14的外周面；然后将工件14装夹在头架和尾座11（见图1）的顶尖轴33之间，转动工件14，使得曲柄522远离螺旋弹簧53的一侧抵触在抵接柱231（见图2）的外周面，并且曲柄522需要位于抵接柱231（见图2）转动方向的一侧。

启动电机4，主轴3、转盘23以及顶尖轴33发生同步转动，转盘23上的抵接柱231（见图2）转动过程施加给曲柄522一个推力，曲柄522在该推力下具有向螺旋弹簧53一侧转动的运动趋势，使得凸轮521能够持续抵紧于工件14的外周面，从而使得工件14与顶尖轴33保持同步转动。

参照图1，砂轮架12上的砂轮121靠近并接触工件14的外周面，砂轮121高速旋转，从而将工件14的外周面均匀打磨为圆柱面；磨削过程中，喷嘴132向工件14的外周面喷淋切削液，切削液一边冲刷磨削产生的金属碎屑，一边对工件14和砂轮121进行冷却降温。

本实施例的实施原理为：通过设置夹具5和抵接柱231，加工过程中，抵接柱231抵接于夹具5的抵紧件52，使得抵紧件52抵接于工件14的外周面，从而限制工件14与顶尖轴33发生相对转动，有利于砂轮121对工件14的外周面进行均匀磨削，提高工件14的圆柱度；通过设置弹性件，由于弹性件的回弹作用，抵紧件52的凸轮521持续抵接在工件14的外周面，有利于提高夹具5对工件14的夹持、固定效果，降低夹具5松动并与工件14脱离的可能性；通过设置两个第二螺栓55，使得夹具5能够对直径更小的轴类工件14进行装夹，两个第二螺栓55和抵紧件52作为三点支撑，有利于提高夹具5对工件14的固定效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，包括机壳（2）、转动设置于所述机壳（2）中的主轴（3）和用于驱动所述主轴（3）绕自身轴线转动的电机（4），所述主轴（3）的一端开设有卡接槽（32），所述卡接槽（32）沿所述主轴（3）的轴向延伸设置，所述卡接槽（32）中插接有顶尖轴（33），所述机壳（2）的侧壁开设有贯穿至所述机壳（2）内部的安装孔（22），所述安装孔（22）中转动设置有转盘（23），所述转盘（23）卡接于所述主轴（3）一端的外周面，其特征在于：还包括用于夹持固定轴类工件（14）的夹具（5），所述夹具（5）包括用于套设在工件（14）外周面的支撑环（51）和安装在所述支撑环（51）上的抵紧件（52），所述支撑环（51）上开设有安装槽（511），所述安装槽（511）自所述支撑环（51）的外周面延伸并贯穿所述支撑环（51）的内周面，所述抵紧件（52）包括凸轮（521）和连接于所述凸轮（521）外周面的曲柄（522），所述凸轮（521）转动设置于所述安装槽（511）中，所述凸轮（521）的转动轴线平行于所述支撑环（51）的轴线，所述曲柄（522）位于所述支撑环（51）的外侧，所述转盘（23）上设置有用于抵接所述曲柄（522）的抵接柱（231）。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述曲柄（522）上设有用于施加给所述曲柄（522）拉力以驱使所述曲柄（522）靠近所述支撑环（51）外周面的螺旋弹簧（53），所述螺旋弹簧（53）连接于所述支撑环（51）的外周面与所述曲柄（522）之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述螺旋弹簧（53）的一端钩设于所述曲柄（522）上，所述支撑环（51）上螺纹连接有用于将所述螺旋弹簧（53）的另一端抵紧于所述支撑环（51）外周面的第一螺栓（54）。

4.根据权利要求1所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述支撑环（51）上螺纹连接有用于抵接工件（14）外周面的第二螺栓（55），所述第二螺栓（55）的轴线沿所述支撑环（51）的径向。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述支撑环（51）上设有两个所述第二螺栓（55），两个所述第二螺栓（55）与所述抵紧件（52）绕所述支撑环（51）的轴线等间距设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述第二螺栓（55）上螺纹连接有第一螺母（551），所述第一螺母（551）抵接于所述支撑环（51）的外周面。

7.根据权利要求1所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述抵紧件（52）上设有同时贯穿所述凸轮（521）与所述支撑环（51）的第三螺栓（523），所述第三螺栓（523）的轴线与所述凸轮（521）的转动轴线共线，所述第三螺栓（523）的外周面螺纹连接有第二螺母（524）。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工减速机蜗杆的外圆磨床的头架，其特征在于：所述凸轮（521）的外周面设有防滑纹（525）。

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