CN216178998U - 一种用于磨削长轴的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于磨削长轴的装置，包括工作台、夹持部、顶针、砂轮座，砂轮座包括纵向拖板、横向拖板，砂轮片安装在横向拖板上，横向拖板包括设置在纵向拖板上的左拖板和右拖板，在左拖板和右拖板上分别设有砂轮片，在纵向拖板上设有可驱动左拖板、右拖板相向移动或相背移动的联动机构，从而使左拖板、右拖板具有一个相互靠近的工作位置、相互远离的拆卸位置，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左右两侧的砂轮片以相反的转动方向磨削长轴；当左拖板、右拖板处于拆卸位置时，左右两侧的砂轮片与长轴分离，从而可拆卸长轴。本实用新型可显著地降低磨削时长轴的弧形弯曲变形，进而提升长轴磨削时的尺寸精度，并有利于提高加工效率。

Description

一种用于磨削长轴的装置

技术领域

本实用新型涉及车削加工技术领域，具体涉及一种用于磨削长轴的装置。

背景技术

我们知道，轴的外圆通常需要通过磨削加工完成，以便具有较高的光洁度和尺寸精度。在现有技术中，当我们需要对磨削轴的外圆时，通常会采用外圆磨。现有技术的外圆磨通常包括工作台、设置在工作台上用于夹持工件一端的夹持部、用于使工件另一端定位的顶针、可横向移动的砂轮座，砂轮座上设有可高速转动的砂轮片。需要磨削圆柱形的工件时，先用夹持部夹持工件一端，然后用顶针顶住工件另一端，以使工件两端可靠地同轴定位。然后夹持部带动工件转动，砂轮座带动高速转动的砂轮片横向进给靠近工件，从而开始磨削工件的表面。

为了磨削长轴的外圆，我们除了使砂轮座带动砂轮片做横向移动外，还需要使砂轮座做纵向移动；或者使夹持部、顶针、连通长轴一起做纵向移动，从而使砂轮片与长轴之间形成纵向的相对移动，继而使砂轮片可磨削整根长轴的外圆面。也就是说，和车床的拖板相类似地，砂轮座包括可在工作台上纵向移动的纵向拖板、可在纵向拖板上横向移动的横向拖板，以实现砂轮片在两个方向的进给。

然而现有的外圆磨在磨削长轴的外圆时存在如下技术缺陷：由于长轴的自身的刚性不够，在砂轮片磨削长轴的外圆时，砂轮片会对长轴形成径向的挤压力和切线方向的磨削力，此时的长轴容易产生弧形弯曲，从而影响磨削的精度。尤其是，当砂轮片纵向移动到长轴的中间位置时，长轴更易形成弧形弯曲。

为此，有人在长轴的中部设置支撑托架，以增加长轴的刚性。但是该方案仅仅适用于长度一般的长轴，即：长径比在8-12的长轴，当需要磨削长径比超过15的细长轴时，我们可能会需要设置2个、甚至更多的支撑托架，从而影响磨削时的装夹效率，进而降低磨削效率，提升磨削成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种用于磨削长轴的装置，可显著地降低磨削时长轴的弧形弯曲变形，进而提升长轴磨削时的尺寸精度，并有利于提高加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于磨削长轴的装置，包括具有操作侧的工作台、设置在工作台上用于夹持工件一端的夹持部、用于使工件另一端定位的顶针、用于安装砂轮片的砂轮座，所述砂轮座包括可在工作台上纵向移动的纵向拖板、可在纵向拖板上横向移动的横向拖板，所述砂轮片安装在横向拖板上，所述夹持部中心与顶针中心之间的连线为与工件的轴线同轴的中心线，所述纵向拖板位于中心线下方，所述横向拖板包括设置在纵向拖板上、且对称地位于中心线两侧的左拖板和右拖板，所述左拖板位于操作侧，在左拖板和右拖板上分别设有砂轮片，砂轮片的轴线与中心线齐平，在纵向拖板上设有可驱动左拖板、右拖板相向移动或相背移动的联动机构，从而使左拖板、右拖板具有一个相互靠近的工作位置、相互远离的拆卸位置，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左右两侧的砂轮片以相反的转动方向磨削长轴；当左拖板、右拖板处于拆卸位置时，左右两侧的砂轮片与长轴分离，从而可拆卸长轴。

需要磨削长轴时，用夹持部夹持长轴的一端，用顶针使长轴另一端定位，此时长轴的轴线与中心线同轴。当左拖板、右拖板横向移动至工作位置时，即可用砂轮片磨削长轴外圆，当纵向拖板移动时，即可对长轴的整个外圆进行磨削。由于夹持部、顶针、横向拖板、纵向拖板等结构属于现有技术，在此不做详细的描述。

特别地，我们在中心线的两侧对称设置左拖板和右拖板、以及可驱动左拖板、右拖板相向移动或相背移动的联动机构，这样，需要磨削长轴时，可先通过联动机构使左拖板、右拖板相背移动至拆卸位置，以便于夹持安装长轴；然后再通过联动机构使左拖板、右拖板相向移动至工作位置位置，此时左右两侧的砂轮片以相反的转动方向磨削长轴。由于砂轮片的轴线与中心线齐平，因此，长轴两侧高速转动的砂轮片可沿着长轴的切线方向分别向上和向下形成磨削力和相对的挤压力，左右两侧砂轮片相对的挤压力可相互抵消，从而避免长轴受侧向的挤压力而弯曲，左右两侧砂轮片方向相反的磨削力相互抵消并对长轴形成一个转矩，既可避免磨削力使长轴在上下方向产生弯曲变形，又可驱动长轴在磨削时的转动，继而可实现长轴表面的完整磨削。也就是说，夹持头可无需提供使长轴转动的动力，只需采用现有的自动对中夹持机构即可（例如，三爪卡盘等）。

作为优选，所述联动机构包括一驱动螺杆、沿横向设置在纵向拖板上的燕尾槽、设置在左拖板和右拖板下侧且可滑动地适配在限位槽内的燕尾键，所述驱动螺杆两端的螺纹旋向相反，驱动螺杆两端螺纹连接在左拖板和右拖板内，驱动螺杆伸出左拖板的一端设有转动手柄。

由于驱动螺杆两端的螺纹旋向相反，因此，当我们通过转动手柄转动驱动螺杆时，可使左拖板和右拖板相向移动或相背移动，从而使左拖板和右拖板方便地在工作位置和拆卸位置之间来回切换。可以理解的是，由于左拖板、右拖板是和驱动螺杆螺纹连接的，一方面有利于左拖板、右拖板的横向定位，避免其自由移动，另一方面，有利于其微调和精确定位。

作为优选，所述联动机构包括拉簧和长度调节机构，左拖板通过长度调节机构和拉簧与右拖板形成弹性连接，当长度调节机构缩短时，左拖板、右拖板处于相互靠近的工作位置；当长度调节机构伸长时，左拖板、右拖板处于相互远离的拆卸位置。

在本方案中，左拖板、右拖板之间通过拉簧和长度调节机构实现弹性连接。需要装夹长轴时，我们可使长度调节机构伸长，此时的左拖板、右拖板处于相互远离的拆卸位置；需要磨削长轴时，使长度调节机构缩短，此时的左拖板、右拖板处于相互靠近的工作位置。借助于拉簧的弹力，使左右两侧的砂轮片弹性地抵靠在长轴上，一方面可避免长轴的外径变化而调节左拖板、右拖板之间的距离，方便操作；另一方面，可使砂轮片对长轴形成基本一致的挤压力，进而形成基本一致的磨削力，并且可实现砂轮片在横向上自动进给并磨削长轴至设定外径。

需要说明的是，我们可先从一端至另一端磨削长轴外圆，并在每次磨削长轴端部时用外径测量工具测量长轴的外径，当外径达到设定尺寸时，可启动纵向拖板以匀速纵向移动，进而使长轴具有统一的磨削外径。

作为优选，所述拉簧一端连接在右拖板上，所述长度调节机构包括一端与左拖板连接的螺纹管、螺纹连接在螺纹管内的调节螺钉，调节螺钉外露于螺纹管的内端设有可转动的连接钩，拉簧另一端转钩挂在连接钩上，调节螺钉伸出左拖板的外端设有转动手柄。

当我们通过转动手柄转动调节螺钉时，即可使调节螺钉在螺纹管内轴向移动，从而带动拉簧伸长或缩短，进而调节左拖板、右拖板上的砂轮片相对长轴的横向挤压力，以适应不同外径长轴的磨削和装夹。由于连接钩与调节螺钉的内端形成转动连接，因此，可避免转动调节螺钉时带动拉簧一起转动。

作为优选，在纵向拖板上位于中心线下方处设有可拆卸的定距块，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左拖板、右拖板分别抵靠所述定距块，此时左拖板、右拖板上砂轮片之间的间距与长轴的设定外径相匹配。

定位块可限定左拖板、右拖板之间的距离，继而限定两个砂轮片之间的间距。可以理解的是，我们应使定距块在横向上的宽度尺寸与长轴的设定外径相匹配，从而可使长轴军却磨削到设定外径，避免在磨削过程中的不断测量。当然，通过调整不同的定距块，可满足不同外径长轴的磨削。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可显著地降低磨削时长轴的弧形弯曲变形，进而提升长轴磨削时的尺寸精度，并有利于提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是横向拖板的一种结构示意图。

图3是联动机构的一种结构示意图。

图4是联动机构的另一种结构示意图。

图5是长度调节机构的一种结构示意图。

图中：1、工作台 11、夹持部 12、顶针 2、砂轮座 21、纵向拖板 211、燕尾槽22、横向拖板 221、左拖板 222、右拖板 223、燕尾键 3、砂轮片 4、驱动螺杆 41、转动手柄 5、拉簧 6、长度调节机构 61、螺纹管 62、调节螺钉 63、连接钩 7、定距块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种用于磨削长轴的装置，包括具有操作侧的工作台1、设置在工作台上用于夹持工件一端的夹持部11、用于使工件另一端定位的顶针12、用于安装砂轮片3的砂轮座2，所述砂轮座包括可在工作台上纵向移动的纵向拖板21、可在纵向拖板上横向移动的横向拖板，所述砂轮片安装在横向拖板22上，所述夹持部中心与顶针中心之间的连线为与工件的轴线同轴的中心线。所述纵向拖板位于中心线下方，所述横向拖板包括设置在纵向拖板上、且对称地位于中心线两侧的左拖板221和右拖板222，所述左拖板位于操作侧，在左拖板和右拖板上分别设有砂轮片，砂轮片的轴线与中心线等高齐平，在纵向拖板上设有可驱动左拖板、右拖板相向移动或相背移动的联动机构，从而使左拖板、右拖板具有一个相互靠近的工作位置、相互远离的拆卸位置。

需要磨削长轴时，先通过联动机构使左拖板、右拖板处于拆卸位置，然后用夹持部夹持长轴的一端，用顶针使长轴另一端定位，此时长轴的轴线与中心线同轴。当然，我们应在长短另一端预设顶针孔。然后联动机构使左拖板、右拖板横向移动至工作位置，左右两侧的砂轮片以相反的转动方向磨削长轴。

由于砂轮片的轴线与中心线齐平，因此，长轴两侧高速转动的砂轮片可沿着长轴的切线方向分别向上和向下形成磨削力和相对的挤压力，左右两侧砂轮片相对的挤压力可相互抵消，从而避免长轴受侧向的挤压力而弯曲，左右两侧砂轮片方向相反的磨削力相互抵消并对长轴形成一个转矩，既可避免磨削力使长轴在上下方向产生弯曲变形，又可驱动长轴在磨削时的转动，继而可实现长轴表面的完整磨削。也就是说，夹持头只需可自行转动即可，无需提供使长轴转动的动力，因而采用现有的自动对中夹持机构，例如，三爪卡盘等。当然加持条可设置相应的转动阻尼机构，以阻止夹持头连通长轴快速转动。

当磨削完长轴的一端时，我们可移动纵向拖板，使砂轮片从长轴的一端磨削至常州的另一端。当然，我们可根据磨削量分几次磨削长轴的整个外圆，继而减小每次磨削时的横向进给量，直至长轴的外径达到设定外径。

当长轴磨削结束后，我们再次使左拖板、右拖板处于拆卸位置，左右两侧的砂轮片与长轴分离，从而方便拆卸长轴。

由于夹持部、顶针、横向拖板、纵向拖板等结构属于装置的现有技术，在此不做详细的描述。

作为一种优选方案，如图3所示，所述联动机构包括一驱动螺杆4、沿横向设置在纵向拖板上的燕尾槽211、设置在左拖板和右拖板下侧且可滑动地适配在限位槽内的燕尾键223，所述驱动螺杆两端的螺纹旋向相反，驱动螺杆两端螺纹连接在左拖板和右拖板内，驱动螺杆伸出左拖板的一端设有转动手柄41。

当我们通过转动手柄转动驱动螺杆时， 可使左拖板和右拖板相向移动或相背移动，从而使左拖板和右拖板方便地在工作位置和拆卸位置之间来回切换。可以理解的是，由于左拖板、右拖板是和驱动螺杆螺纹连接的，一方面有利于左拖板、右拖板的横向定位，避免其自由移动，另一方面，有利于其微调和精确定位。

作为另一种优选方案，如图4、图5所示，所述联动机构包括拉簧5和长度调节机构6，左拖板通过长度调节机构和拉簧与右拖板形成弹性连接，当长度调节机构缩短时，左拖板、右拖板处于相互靠近的工作位置；当长度调节机构伸长时，左拖板、右拖板处于相互远离的拆卸位置。

这样，需要装夹长轴时，我们可使长度调节机构伸长，此时的左拖板、右拖板处于相互远离的拆卸位置；需要磨削长轴时，使长度调节机构缩短，此时的左拖板、右拖板处于相互靠近的工作位置。借助于拉簧的弹力，使左右两侧的砂轮片弹性地抵靠在长轴上，一方面可避免长轴外径的微小变化而频繁调节左拖板、右拖板之间的距离，方便操作；另一方面，可使砂轮片对长轴形成基本一致的挤压力，进而形成基本一致的磨削力，并且可实现砂轮片在横向上自动进给并磨削长轴至设定外径。

需要说明的是，我们可先从一端至另一端磨削长轴外圆，并在每次磨削长轴端部时用外径测量工具测量长轴的外径，当外径达到设定尺寸时，可启动纵向拖板以匀速纵向移动，进而使长轴具有统一的磨削外径。

具体地，所述拉簧一端连接在右拖板上，所述长度调节机构包括一端与左拖板连接的螺纹管61、螺纹连接在螺纹管内的调节螺钉62，调节螺钉外露于螺纹管的内端设有可转动的连接钩63，拉簧另一端转钩挂在连接钩上，调节螺钉伸出左拖板的外端设有转动手柄。

当我们通过转动手柄转动调节螺钉时，即可使调节螺钉在螺纹管内轴向移动，从而带动拉簧伸长或缩短，进而调节左拖板、右拖板上的砂轮片相对长轴的横向挤压力，以适应不同外径长轴的磨削和装夹。由于连接钩与调节螺钉的内端形成转动连接，因此，可避免转动调节螺钉时带动拉簧一起转动。

当然，长度调节机构也可采用现有结构的伸缩杆。

为便于精确控制长轴磨削时的外径尺寸，我们可在纵向拖板上位于中心线下方处设置可拆卸的定距块7，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左拖板、右拖板分别抵靠所述定距块，此时左拖板、右拖板上砂轮片之间的间距与长轴的设定外径相匹配。

也就是说，定位块可限定左拖板、右拖板之间的距离，继而限定两个砂轮片之间的间距。可以理解的是，我们应使定距块在横向上的宽度尺寸与长轴的设定外径相匹配，从而可使长轴军却磨削到设定外径，避免在磨削过程中的不断测量。当然，通过调整不同的定距块，可满足不同外径长轴的磨削。

具体地，我们可在纵向拖板上设置插槽，在定距块下侧面设置适配在插槽内的凸起，并用螺钉使定距块固定在纵向拖板上。当然，凸起的横向尺寸应大于定距块的横向尺寸。这样需要更换不同的定距块时，只需使定距块的凸起插入插槽内并用螺钉固定即可，可确保定距块始终保持中心定位。

Claims (5)

1.一种用于磨削长轴的装置，包括具有操作侧的工作台、设置在工作台上用于夹持工件一端的夹持部、用于使工件另一端定位的顶针、用于安装砂轮片的砂轮座，所述砂轮座包括可在工作台上纵向移动的纵向拖板、可在纵向拖板上横向移动的横向拖板，所述砂轮片安装在横向拖板上，所述夹持部中心与顶针中心之间的连线为与工件的轴线同轴的中心线，其特征是，所述纵向拖板位于中心线下方，所述横向拖板包括设置在纵向拖板上、且对称地位于中心线两侧的左拖板和右拖板，所述左拖板位于操作侧，在左拖板和右拖板上分别设有砂轮片，砂轮片的轴线与中心线齐平，在纵向拖板上设有可驱动左拖板、右拖板相向移动或相背移动的联动机构，从而使左拖板、右拖板具有一个相互靠近的工作位置、相互远离的拆卸位置，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左右两侧的砂轮片以相反的转动方向磨削长轴；当左拖板、右拖板处于拆卸位置时，左右两侧的砂轮片与长轴分离，从而可拆卸长轴。

2.根据权利要求1所述的一种用于磨削长轴的装置，其特征是，所述联动机构包括一驱动螺杆、沿横向设置在纵向拖板上的燕尾槽、设置在左拖板和右拖板下侧且可滑动地适配在限位槽内的燕尾键，所述驱动螺杆两端的螺纹旋向相反，驱动螺杆两端螺纹连接在左拖板和右拖板内，驱动螺杆伸出左拖板的一端设有转动手柄。

3.根据权利要求1所述的一种用于磨削长轴的装置，其特征是，所述联动机构包括拉簧和长度调节机构，左拖板通过长度调节机构和拉簧与右拖板形成弹性连接，当长度调节机构缩短时，左拖板、右拖板处于相互靠近的工作位置；当长度调节机构伸长时，左拖板、右拖板处于相互远离的拆卸位置。

4.根据权利要求3所述的一种用于磨削长轴的装置，其特征是，所述拉簧一端连接在右拖板上，所述长度调节机构包括一端与左拖板连接的螺纹管、螺纹连接在螺纹管内的调节螺钉，调节螺钉外露于螺纹管的内端设有可转动的连接钩，拉簧另一端转钩挂在连接钩上，调节螺钉伸出左拖板的外端设有转动手柄。

5.根据权利要求1所述的一种用于磨削长轴的装置，其特征是，在纵向拖板上位于中心线下方处设有可拆卸的定距块，当左拖板、右拖板处于工作位置时，左拖板、右拖板分别抵靠所述定距块，此时左拖板、右拖板上砂轮片之间的间距与长轴的设定外径相匹配。

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