CN219444606U - 一种凸轮轴磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及凸轮轴加工设备技术领域，公开了一种凸轮轴磨床，包括底座；设置在底座上的横向移动机构；设置在横向移动机构上的纵向移动机构；设置在纵向移动机构上的磨削机构；设置在底座上的夹持机构；磨削机构包括驱动电机、磨削主轴、固定箱、磨削轮和传动带，纵向移动机构包括纵向移动板，驱动电机和固定箱均固定安装于纵向移动板上，固定箱的两端均开设有通孔，磨削主轴的两端均转动安装于通孔内，传动带张紧于驱动电机的输出轴和磨削主轴的输入端之间，磨削主轴的输出端与磨削轮固定连接。本实用新型能够解决现有技术中，通过驱动电机直接驱动磨削轮旋转，频繁使用的情况下，主轴极易磨损，使用寿命短的问题。

Description

一种凸轮轴磨床

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴加工设备技术领域，尤其涉及一种凸轮轴磨床。

背景技术

凸轮轴广泛应用在汽油机或柴油机等发动机中，用以控制配气系统中气门的开启与关闭，其加工质量的好坏直接决定着发动机的工作性能。

国内外生产凸轮轴的主要方法有：采用钢质锻造毛坯经切削加工后，凸轮桃尖部分经高频淬火形成马氏体层的工艺。20世纪70年代末，德国和法国相继开发了凸轮轴氩弧重熔新工艺；另有以美国为主的可淬硬铸铁凸轮轴；以日本和法国为主的冷硬铸铁凸轮轴；以及凸轮部位用Cr-Mn-Mo合金涂料进行铸件表面合金化的生产工艺等凸轮轴一般通过模具铸造而成。

铸造而成的凸轮轴表面一般都很粗糙，但凸轮轴在发动机内高速运转，因此粗糙度要求非常高，目前凸轮轴的磨削精加工通常由数控凸轮轴磨床磨削，磨削时将凸轮轴放置在磨床的夹持机构中，由夹持机构带动工件旋转，通过磨削进给机构的进给运动和磨削轮高速旋转与工件的旋转运动联动，加工出符合要求的凸轮轴。

如本公司的中国发明专利【公开号：CN113618558A】公开的一种高精度高速随动凸轮轴磨床，解决了现有技术的凸轮轴磨床不能对凸轮轴稳定的夹持和柔性化加工，以及磨削砂轮进行位置调整时，存在位置精度不够的问题。

但在后续使用过程中发现，通过驱动电机直接驱动磨削轮旋转，频繁使用的情况下，主轴极易磨损，使用寿命短。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种凸轮轴磨床，解决现有技术中，通过驱动电机直接驱动磨削轮旋转，频繁使用的情况下，主轴极易磨损，使用寿命短的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种凸轮轴磨床，包括：

底座；

设置在底座上的横向移动机构；

设置在横向移动机构上的纵向移动机构；

设置在纵向移动机构上的磨削机构；

设置在底座上的夹持机构；

所述磨削机构包括驱动电机、磨削主轴、固定箱、磨削轮和传动带，所述纵向移动机构包括纵向移动板，所述驱动电机和固定箱均固定安装于纵向移动板上，所述固定箱的两端均开设有通孔，所述磨削主轴的两端均转动安装于通孔内，所述传动带张紧于驱动电机的输出轴和磨削主轴的输入端之间，所述磨削主轴的输出端与磨削轮固定连接。

进一步，所述磨削主轴包括轴心和轴壳，所述轴心套设于轴壳内，所述轴心的两端均设置有轴承，所述轴心通过轴承转动安装于轴壳内，所述轴壳与轴心之间填充有润滑油，所述轴壳的两端均设置有油封盖。

进一步，所述横向移动机构包括横向移动板和横向驱动组件，所述横向驱动组件包括第一电机和第一丝杆，所述第一电机固定安装于底座上，所述第一丝杆转动安装在底座上，所述第一电机的输出轴与第一丝杆传动连接，所述底座上开设有第一限位滑轨，所述横向移动板滑动卡设于第一限位滑轨上，所述横向移动板底部固定安装有第一移动块，所述第一移动块与第一丝杆螺纹连接。

进一步，所述纵向移动机构还包括纵向驱动组件，所述纵向驱动组件包括第二电机和第二丝杆，所述第二电机固定安装于横向移动板上，所述第二丝杆转动安装在横向移动板上，所述第二电机的输出轴与第二丝杆传动连接，所述横向移动板上开设有第二限位滑轨，所述纵向移动板滑动卡设于第二限位滑轨上，所述纵向移动板底部固定安装有第二移动块，所述第二移动块与第二丝杆螺纹连接。

进一步，所述纵向移动板的一侧固定安装有直线光栅，所述横向移动板上固定安装有直线光栅读头。

进一步，所述夹持机构包括头架和尾座，所述头架包括箱体、旋转驱动组件和旋转轴，所述旋转驱动组件包括第三电机和中空转台，所述中空转台固定安装于箱体一端，所述第三电机的输出端与中空转台传动连接，所述中空转台的输出端与旋转轴传动连接，所述箱体的一侧开设有安装槽，所述第三电机卡设于安装槽内。

进一步，所述中空转台包括联轴器和传动轴承，所述传动轴承的一端与第三电机的输出轴固定连接，所述联轴器靠近传动轴承的一端设置有小齿轮，所述传动轴承的内圈与箱体固定连接，所述传动轴承的外圈与旋转轴固定连接，所述传动轴承的外圈上设置有大齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合。

进一步，所述旋转轴上设置有顶尖，所述旋转轴的端面设置有驱动块。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过设置磨削主轴、固定箱和传动带，使驱动电机与磨削轮传动连接，并通过在磨削主轴的壳体内注入润滑油，减小轴心的摩擦损耗，保障磨削主轴的使用寿命。

2.本实用新型通过在头架上开设安装槽，使第三电机卡设与安装槽内，并通过中空转台实现第三电机与旋转轴的传动连接，有效减少头架的整体长度，减小空间占位。

附图说明

图1是本实用新型一种凸轮轴磨床的结构示意图；

图2是本实用新型一种凸轮轴磨床中纵向移动机构和磨削机构的结构示意图；

图3是本实用新型一种凸轮轴磨床中磨削主轴的剖面结构示意图；

图4是本实用新型一种凸轮轴磨床中横向移动板的结构示意图；

图5是本实用新型一种凸轮轴磨床中横向移动板的底部结构示意图；

图6是本实用新型一种凸轮轴磨床中底座的结构示意图；

图7是本实用新型一种凸轮轴磨床中头架的结构示意图；

图8是本实用新型一种凸轮轴磨床中头架的拆分结构示意图；

其中，底座1，第一限位滑轨11，横向移动板21，第一移动块211，第二限位滑轨212，第一电机22，第一丝杆23，纵向移动板31，第二移动块311，直线光栅312，直线光栅读头313，第二电机32，第二丝杆33，驱动电机41，磨削主轴42，轴心421，轴壳422，轴承423，油封盖424，固定箱43，通孔431，磨削轮44，传动带45，头架51，尾座52，箱体61，安装槽611，旋转轴62，顶尖621，驱动块622，第三电机63，中空转台64，联轴器641，传动轴承642。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本实用新型的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制，为了更好地说明本实用新型的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。

如图1-8所示，本实用新型的一种凸轮轴磨床，包括：

底座1；

设置在底座1上的横向移动机构；

设置在横向移动机构上的纵向移动机构；

设置在纵向移动机构上的磨削机构；

设置在底座1上的夹持机构；

本实施例中，横向移动机构包括括横向移动板21和横向驱动组件，纵向移动机构设置在横向移动板21上，工作时，横向驱动组件工作带动横向移动板21横向移动，从而带动纵向移动机构横向移动，进而带动纵向移动机构上的磨削机构横向移动，实现调整凸轮轴的轴向磨削位置。

具体的，横向驱动组件包括第一电机22和第一丝杆23，第一电机22通过固定螺栓固定安装于底座1上，第一丝杆23转动安装在底座1上，第一电机22的输出轴与第一丝杆23传动连接，横向移动板21底部固定安装有第一移动块211，第一移动块211与第一丝杆23螺纹连接。第一电机22工作时，即可通过第一丝杆23带动第一移动块211横向移动，从而带动横向移动板21横向移动。且本实施例中，底座1上开设有第一限位滑轨11，横向移动板21滑动卡设于第一限位滑轨11上，通过第一限位滑轨11对横向移动板21进行限位。

本实施例中，纵向移动机构包括纵向移动板31和纵向驱动组件，磨削机构设置在纵向移动板31上，工作时，纵向驱动组件工作带动纵向移动板31纵向移动，从而带动纵向移动板31上的磨削机构纵向移动，实现磨削机构的进给磨削。

具体的，纵向驱动组件包括第二电机32和第二丝杆33，第二电机32通过固定螺栓固定安装于横向移动板21上，第二丝杆33转动安装在横向移动板21上，第二电机32的输出轴与第二丝杆33传动连接，纵向移动板31底部固定安装有第二移动块311，第二移动块311与第二丝杆33螺纹连接。第二电机32工作时，即可通过第二丝杆33带动第二移动块311移动，从而带动纵向移动板31纵向移动。且本实施例中，横向移动板21上开设有第二限位滑轨212，纵向移动板31滑动卡设于第二限位滑轨212上，通过第二限位滑轨212对纵向移动板31进行限位。

本实施例中，纵向移动板31的一侧固定安装有直线光栅312，横向移动板21上固定安装有直线光栅读头313。通过直线光栅312和直线光栅读头313，可有效保障纵向移动板31纵向移动位置的精度，从而保障凸轮轴的磨削精度。

本实施例中，磨削机构包括驱动电机41、磨削主轴42、固定箱43、磨削轮44和传动带45，传动带45张紧于磨削主轴42和驱动电机41之间。工作时，驱动电机41工作，通过传动带45带动磨削主轴42转动，磨削主轴42转动带动磨削轮44转动，从而实现对凸轮轴进行磨削。

具体的，驱动电机41和固定箱43均通过固定螺栓固定安装于纵向移动板31上，固定箱43的两端均开设有通孔431，磨削主轴42的两端均转动安装于通孔431内，传动带45张紧于驱动电机41的输出轴和磨削主轴42的输入端之间，磨削主轴42的输出端与磨削轮44固定连接。磨削主轴42包括轴心421和轴壳422，轴心421套设于轴壳422内，轴心421的两端均设置有轴承423，轴心421通过轴承423转动安装于轴壳422内，轴壳422与轴心421之间填充有润滑油，轴壳422的两端均设置有油封盖424。通过设置磨削主轴42、固定箱43和传动带45，使驱动电机41与磨削轮44传动连接，并通过在磨削主轴42的壳体内注入润滑油，减小轴心421的摩擦损耗，保障磨削主轴42的使用寿命。

本实施例中，夹持机构包括头架51和尾座52，头架51包括箱体61、旋转驱动组件和旋转轴62，旋转驱动组件包括第三电机63和中空转台64，中空转台64固定安装于箱体61一端，第三电机63的输出端与中空转台64传动连接，中空转台64的输出端与旋转轴62传动连接，箱体61的一侧开设有安装槽611，第三电机63卡设于安装槽611内。通过在头架51上开设安装槽611，使第三电机63卡设与安装槽611内，并通过中空转台64实现第三电机63与旋转轴62的传动连接，有效减少头架51的整体长度，减小空间占位。

具体的，中空转台64包括联轴器641和传动轴承642，传动轴承642的一端与第三电机63的输出轴固定连接，联轴器641靠近传动轴承642的一端设置有小齿轮，传动轴承642的内圈与箱体61固定连接，传动轴承642的外圈与旋转轴62固定连接，传动轴承642的外圈上设置有大齿轮，通过小齿轮与大齿轮啮合，实现第三电机63通过中空转台64带动旋转轴62旋转。

旋转轴62上设置有顶尖621，旋转轴62的端面设置有驱动块622。顶尖621用于与尾座52的顶尖621配合，对凸轮轴进行夹持。旋转轴62的端面设置有驱动块622，驱动块622用于固定凸轮轴，旋转轴62旋转时，可顺利通过驱动块622带动凸轮轴一并旋转。

本实用新型的工作原理如下：

对凸轮轴进行磨削加工前，通过夹持机构(即头架51和尾座52)将凸轮轴固定在磨床上。

对凸轮轴进行磨削过程中，

需要调节磨削轮44的横向位置时，第一电机22工作，第一电机22通过第一丝杆23带动第一移动块211横向移动，从而带动横向移动板21横向移动，从而带动纵向移动机构横向移动，进而带动纵向移动机构上的磨削机构横向移动，实现调整凸轮轴的轴向磨削位置。

需要调节磨削轮44的纵向位置时，第二电机32工作，第二电机32通过第二丝杆33带动第二移动块311移动，从而带动纵向移动板31纵向移动，从而带动纵向移动板31上的磨削机构纵向移动，实现磨削机构的进给磨削。纵向位置调节过程中，通过直线光栅312和直线光栅读头313，来控纵向移动板31的移动距离，提高凸轮轴的加工精度。

在磨削过程中，第三电机63工作，第三电机63通过联轴器641和传动轴承642带动旋转轴62转动，旋转轴62通过驱动块622带动凸轮轴一并旋转。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种凸轮轴磨床，包括：

底座；

设置在底座上的横向移动机构；

设置在横向移动机构上的纵向移动机构；

设置在纵向移动机构上的磨削机构；

设置在底座上的夹持机构；

其特征在于：

所述磨削机构包括驱动电机、磨削主轴、固定箱、磨削轮和传动带，所述纵向移动机构包括纵向移动板，所述驱动电机和固定箱均固定安装于纵向移动板上，所述固定箱的两端均开设有通孔，所述磨削主轴的两端均转动安装于通孔内，所述传动带张紧于驱动电机的输出轴和磨削主轴的输入端之间，所述磨削主轴的输出端与磨削轮固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述磨削主轴包括轴心和轴壳，所述轴心套设于轴壳内，所述轴心的两端均设置有轴承，所述轴心通过轴承转动安装于轴壳内，所述轴壳与轴心之间填充有润滑油，所述轴壳的两端均设置有油封盖。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述横向移动机构包括横向移动板和横向驱动组件，所述横向驱动组件包括第一电机和第一丝杆，所述第一电机固定安装于底座上，所述第一丝杆转动安装在底座上，所述第一电机的输出轴与第一丝杆传动连接，所述底座上开设有第一限位滑轨，所述横向移动板滑动卡设于第一限位滑轨上，所述横向移动板底部固定安装有第一移动块，所述第一移动块与第一丝杆螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述纵向移动机构还包括纵向驱动组件，所述纵向驱动组件包括第二电机和第二丝杆，所述第二电机固定安装于横向移动板上，所述第二丝杆转动安装在横向移动板上，所述第二电机的输出轴与第二丝杆传动连接，所述横向移动板上开设有第二限位滑轨，所述纵向移动板滑动卡设于第二限位滑轨上，所述纵向移动板底部固定安装有第二移动块，所述第二移动块与第二丝杆螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述纵向移动板的一侧固定安装有直线光栅，所述横向移动板上固定安装有直线光栅读头。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述夹持机构包括头架和尾座，所述头架包括箱体、旋转驱动组件和旋转轴，所述旋转驱动组件包括第三电机和中空转台，所述中空转台固定安装于箱体一端，所述第三电机的输出端与中空转台传动连接，所述中空转台的输出端与旋转轴传动连接，所述箱体的一侧开设有安装槽，所述第三电机卡设于安装槽内。

7.根据权利要求6所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述中空转台包括联轴器和传动轴承，所述传动轴承的一端与第三电机的输出轴固定连接，所述联轴器靠近传动轴承的一端设置有小齿轮，所述传动轴承的内圈与箱体固定连接，所述传动轴承的外圈与旋转轴固定连接，所述传动轴承的外圈上设置有大齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合。

8.根据权利要求6所述的一种凸轮轴磨床，其特征在于：所述旋转轴上设置有顶尖，所述旋转轴的端面设置有驱动块。