專利名稱：一種磨削凸圓弧面的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨削工件圓弧面的裝置，具體地說是一種用內(nèi)圓磨床磨削凸圓弧面的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的磨削凸圓弧面的方法是通過夾具把工件裝在外圓磨床的頭架上進(jìn)行磨削，因頭架裝在磨床床身上，頭架主軸回轉(zhuǎn)范圍受磨床床身限制，最大磨削半徑是主軸回轉(zhuǎn)開的最大半徑，這樣半徑大于主軸最大回轉(zhuǎn)半徑的工件便不能磨削。外圓磨床的最大磨削半徑受到機(jī)床磨削范圍的限制，非常有限。一味加大外圓磨床的規(guī)格來磨削大半徑工件，不僅成本高昂，非常不經(jīng)濟(jì)，有時(shí)身邊根本找不到這樣的機(jī)床。在外圓磨床磨小內(nèi)孔的方法有一定的應(yīng)用，但在內(nèi)圓磨床磨外圓弧面的方法有關(guān)文獻(xiàn)里查不到資料，尚屬空白。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在內(nèi)圓磨床磨削凸圓弧面的裝置及方法，解決了磨削大半徑工件凸圓弧面的問題，并且磨削范圍可方便調(diào)整。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種磨削凸圓弧面的裝置，設(shè)置在內(nèi)圓磨床上，由固定基座、滑動(dòng)支承座、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、伸縮管、夾具和砂輪組成；固定基座固定在內(nèi)圓磨床上，砂輪設(shè)置在內(nèi)圓磨床的機(jī)床主軸上；在滑動(dòng)支承座上有一個(gè)水平設(shè)置的長(zhǎng)槽孔，長(zhǎng)槽孔的設(shè)置方向垂直于機(jī)床主軸，滑動(dòng)支承座通過穿設(shè)在長(zhǎng)槽孔內(nèi)的T型螺栓與固定基座連接；轉(zhuǎn)動(dòng)塊與一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接成一體，轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿設(shè)在滑動(dòng)支承座上部的軸孔內(nèi)，并能夠在軸孔內(nèi)回轉(zhuǎn)；在轉(zhuǎn)動(dòng)塊上設(shè)有兩個(gè)通孔，通孔的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線垂直，兩根伸縮管分別穿設(shè)在兩個(gè)通孔內(nèi)，并由鎖緊螺釘固定；夾具固定在伸縮管的一端；砂輪與固定在夾具上的工件相對(duì)，并且砂輪的輪軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行。所述的夾具由夾具體、壓板和壓緊螺栓構(gòu)成，壓板通過壓緊螺栓與夾具體連接。所述的夾具體上設(shè)有T型槽，壓緊螺栓的一端卡在T型槽內(nèi)，另一端與壓板連接。所述的夾具體上還設(shè)有頂緊螺栓，頂緊螺栓頂在壓板遠(yuǎn)離工件的一端。所述的固定基座上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由支架、絲杠、絲母和手輪組成，支架固定在固定基座上，設(shè)置在支架上的絲杠和手輪通過錐齒輪傳動(dòng)，設(shè)置在絲杠上的絲母與夾具相對(duì)，在夾具上面對(duì)絲母的一面設(shè)有一條方向與絲杠軸向不相同的燕尾槽，絲母上的錐形導(dǎo)向輪設(shè)置在燕尾槽內(nèi)。所述的支架上設(shè)有一條沿絲杠軸向設(shè)置的導(dǎo)向槽，固定在絲母上的導(dǎo)向釘設(shè)置在導(dǎo)向槽內(nèi)。所述的絲母上還設(shè)有調(diào)節(jié)釘，調(diào)節(jié)釘頂在夾具上。利用所述的磨削凸圓弧面的裝置進(jìn)行磨削的方法，包括如下步驟
(I)、將工件放置夾具內(nèi)，并使工件待磨削的加工面與砂輪相對(duì)，用夾具將工件夾緊固
定;(2)、松開鎖緊螺釘，調(diào)整伸縮管的伸縮量，使工件待磨削的加工面到轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心的距離等于要加工成的凸圓弧面半徑與磨削量之和，然后用鎖緊螺釘將伸縮管固定；
(3)、松開T型螺栓，調(diào)整滑動(dòng)支承座在固定基座上的位置，使工件移動(dòng)到砂輪的進(jìn)給范圍內(nèi)，然后用T型螺栓固定滑動(dòng)支承座；
(4 )、通過手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)夾具繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心回轉(zhuǎn)，同時(shí)，啟動(dòng)機(jī)床主軸使其帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)并做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，利用砂輪對(duì)加工面進(jìn)行磨削，直至在工件上磨削出符合預(yù)定半徑要求的凸圓弧面。本發(fā)明的有益效果是解決了在內(nèi)圓磨床磨削大半徑工件凸圓弧面的問題。支承座的底板和伸縮管都可以做得很長(zhǎng)且位置可調(diào)，可以將要磨削的凸圓弧面的半徑范圍擴(kuò)的很大，除大半徑工件的凸圓弧面外，較小半徑的凸圓弧面也可以磨削，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使操作輕便，并且其導(dǎo)向作用提高了加工精度。
圖I是本發(fā)明磨削裝置的俯視圖。圖2是圖I的A-A向剖視圖。圖3是圖I的B-B向剖視圖。圖4是夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖2是C-C向剖視圖。圖6是要磨削的一個(gè)工件示意圖。圖中標(biāo)記1、固定基座，2、滑動(dòng)支承座，201、長(zhǎng)槽孔，3、轉(zhuǎn)動(dòng)塊，4、伸縮管，5、夾具，501、夾具體，502、壓板，503、壓緊螺栓，504、T型槽，505、頂緊螺栓，506、燕尾槽，6、砂輪，7、T型螺栓，8、轉(zhuǎn)動(dòng)軸，9、鎖緊螺釘，10、工件，11、支架，111、導(dǎo)向槽，12、絲杠，13、絲母，131、錐形導(dǎo)向輪，132、導(dǎo)向釘，133、調(diào)節(jié)釘，14、手輪，15、錐齒輪，16、調(diào)整墊，17、襯套，18、上定位板，19、軸套。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明的磨削凸圓弧面的裝置設(shè)置在內(nèi)圓磨床上，由固定基座I、滑動(dòng)支承座2、轉(zhuǎn)動(dòng)塊3、伸縮管4、夾具5和砂輪6組成。上端面設(shè)有T型通槽的固定基座I固定在內(nèi)圓磨床的床身上。砂輪6設(shè)置在內(nèi)圓磨床的機(jī)床主軸上，隨機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)。滑動(dòng)支承座2設(shè)置在固定基座I上，在滑動(dòng)支承座2上有一個(gè)水平設(shè)置的長(zhǎng)槽孔201，長(zhǎng)槽孔201的設(shè)置方向垂直于機(jī)床主軸，滑動(dòng)支承座2通過穿設(shè)在長(zhǎng)槽孔201內(nèi)的T型螺栓7與固定基座I連接；使滑動(dòng)支承座2可以在固定基座I上調(diào)整位置。轉(zhuǎn)動(dòng)塊3與一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸8連接成一體，連接方式可以采用鍵連接或焊接。轉(zhuǎn)動(dòng)軸8穿設(shè)在滑動(dòng)支承座2上部的軸孔內(nèi)，并能夠在軸孔內(nèi)回轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動(dòng)塊3上設(shè)有兩個(gè)通孔，通孔的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸線垂直，兩根伸縮管 4分別穿設(shè)在兩個(gè)通孔內(nèi)，并由鎖緊螺釘9鎖緊固定。通過松開和擰緊鎖緊螺釘9，可以調(diào)整伸縮管4在轉(zhuǎn)動(dòng)塊3上的相對(duì)位置。用于固定待磨削工件10的夾具5固定在伸縮管4的一端，并能夠隨伸縮管4繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)。砂輪6與固定在夾具5上的工件10相對(duì)，并且砂輪6的輪軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸8平行。
利用所述的磨削凸圓弧面的裝置進(jìn)行磨削的方法，包括如下步驟
(1)、將工件放置夾具內(nèi)，并使工件待磨削的加工面與砂輪相對(duì)，用夾具將工件夾緊固
定;
(2)、松開鎖緊螺釘，調(diào)整伸縮管的伸縮量，使工件待磨削的加工面到轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心的距離等于要加工成的凸圓弧面半徑與磨削量之和，然后用鎖緊螺釘將伸縮管固定；
(3)、松開T型螺栓，調(diào)整滑動(dòng)支承座在固定基座上的位置，使工件移動(dòng)到砂輪的進(jìn)給范圍內(nèi)，然后用T型螺栓固定滑動(dòng)支承座；
(4 )、通過手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)夾具繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心回轉(zhuǎn)，同時(shí)，啟動(dòng)機(jī)床主軸使其帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)磨削量做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，利用砂輪對(duì)加工面進(jìn)行磨削，直至在工件上磨削出符合預(yù)定半徑要求的凸圓弧面。為了便于固定工件10，并使其保持穩(wěn)定，所述的夾具5由夾具體501、壓板502和壓緊螺栓503構(gòu)成，將工件10放置在夾具體501與壓板502之間，壓板502通過壓緊螺栓503與夾具體501連接，從而利于壓板502將工件10壓緊固定。所述的夾具體501上還設(shè)有頂緊螺栓505，頂緊螺栓505頂在壓板502遠(yuǎn)離工件10的一端，以壓緊螺栓503為支點(diǎn)，利于杠桿原理進(jìn)一步提高夾具的夾持力度，保持工件10在加工過程中的穩(wěn)定。所述的夾具體501上設(shè)有T型槽504，壓緊螺栓503的一端卡在T型槽504內(nèi)，另一端與壓板502連接。通過調(diào)整壓緊螺栓503在T型槽504內(nèi)的位置，可改變壓板502與夾具體501的相對(duì)位置，從而適應(yīng)不同大小、形狀工件的需要。所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的一端穿過轉(zhuǎn)動(dòng)塊3，該穿過轉(zhuǎn)動(dòng)塊3的一端具有一圓柱面，用來作為測(cè)量凸圓弧面半徑的基準(zhǔn)面。該圓柱面到工件凸圓弧面的距離加上圓柱面的半徑即為工件凸圓弧面半徑。直接扳動(dòng)伸縮管4使其繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以在夾具上按照手柄，以方便操作。為了使操作輕便，可以在固定基座I上設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)伸縮管4和夾具，使其繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由支架11、絲杠12、絲母13和手輪14組成，支架11固定在固定基座I上，設(shè)置在支架11上的絲杠12和手輪14通過錐齒輪傳動(dòng)，設(shè)置在絲杠12上的絲母13與夾具5相對(duì)，在夾具5上面對(duì)絲母13的一面設(shè)有一條方向與絲杠12軸向不相同的燕尾槽506，絲母13上的錐形導(dǎo)向輪131設(shè)置在燕尾槽506內(nèi)。由手輪14通過錐齒輪帶動(dòng)絲杠12轉(zhuǎn)動(dòng)。由于絲母13上的錐形導(dǎo)向輪131設(shè)置在夾具上的燕尾槽506內(nèi)，因而絲母13不會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在絲杠12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲母13帶著錐形導(dǎo)向輪131沿絲杠上下移動(dòng)，燕尾槽506與絲杠12以一定夾角設(shè)置，絲母13沿絲杠12運(yùn)動(dòng)時(shí)，錐形導(dǎo)向輪131沿燕尾槽506運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)夾具運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)工件的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過該方式能夠有效降低操作需要的力度，使操作輕便，并提高了操作的安全性。為了最有效的驅(qū)動(dòng)，可以將絲杠12豎直設(shè)置，燕尾槽506沿伸縮管4的軸向設(shè)置。為了進(jìn)一步提高絲母13在運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，使其不發(fā)生晃動(dòng)，可以在所述的支架11上設(shè)置一條沿絲杠12軸向設(shè)置的導(dǎo)向槽111，將固定在絲母13上的導(dǎo)向釘132設(shè)置在導(dǎo)向槽111內(nèi)，由導(dǎo)向釘132和導(dǎo)向槽111承受絲母13的徑向力，減少或避免錐形導(dǎo)向輪131對(duì)夾具的徑向作用力。為了保證夾具在運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與錐形導(dǎo)向輪131貼緊，并且不發(fā)生晃動(dòng)，可以所述、的絲母13上設(shè)置調(diào)節(jié)釘133，調(diào)節(jié)釘133頂在夾具5上，由調(diào)節(jié)釘133的推力和錐形導(dǎo)向輪131的拉力共同作用，保證夾具在轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的軸向上不發(fā)生晃動(dòng)，確保加工精度。內(nèi)圓磨床的型號(hào)不同，可磨削的范圍不同，本裝置裝在國(guó)內(nèi)中等偏小的一種規(guī)格的磨床上，可磨削凸圓弧面半徑范圍大致是R200 700mm。轉(zhuǎn)動(dòng)軸8與滑動(dòng)支承座2之間，以及絲杠12與支架11之間可以采用滑動(dòng)軸承裝置，為了使轉(zhuǎn)動(dòng)輕快，也可以用滾動(dòng)軸承代替
權(quán)利要求
1.一種磨削凸圓弧面的裝置，設(shè)置在內(nèi)圓磨床上，其特征在于由固定基座(I)、滑動(dòng)支承座(2)、轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)、伸縮管(4)、夾具(5)和砂輪(6)組成；固定基座(I)固定在內(nèi)圓磨床上，砂輪(6)設(shè)置在內(nèi)圓磨床的機(jī)床主軸上；在滑動(dòng)支承座(2)上有一個(gè)水平設(shè)置的長(zhǎng)槽孔(201)，長(zhǎng)槽孔(201)的設(shè)置方向垂直于機(jī)床主軸，滑動(dòng)支承座(2)通過穿設(shè)在長(zhǎng)槽孔(201)內(nèi)的T型螺栓(7 )與固定基座(I)連接；轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3 )與一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8 )連接成一體，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)穿設(shè)在滑動(dòng)支承座(2)上部的軸孔內(nèi)，并能夠在軸孔內(nèi)回轉(zhuǎn)；在轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)上設(shè)有兩個(gè)通孔，通孔的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)的軸線垂直，兩根伸縮管(4)分別穿設(shè)在兩個(gè)通孔內(nèi)，并由鎖緊螺釘(9)固定；夾具(5)固定在伸縮管(4)的一端；砂輪(6)與固定在夾具(5)上的工件(10)相對(duì)，并且砂輪(6)的輪軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)平行。
2.如權(quán)利要求I所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的夾具(5)由夾具體(501)、壓板(502)和壓緊螺栓(503)構(gòu)成，壓板(502)通過壓緊螺栓(503)與夾具體(501)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的夾具體(501)上設(shè)有T型槽(504)，壓緊螺栓(503)的一端卡在T型槽(504)內(nèi)，另一端與壓板(502)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的夾具體(501)上還設(shè)有頂緊螺栓(505)，頂緊螺栓(505)頂在壓板(502)遠(yuǎn)離工件(10)的一端。
5.如權(quán)利要求I所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的固定基座(I)上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由支架(11)、絲杠(12 )、絲母(13 )和手輪(14 )組成，支架(11)固定在固定基座(I)上，設(shè)置在支架(11)上的絲杠(12)和手輪(14)通過錐齒輪傳動(dòng)，設(shè)置在絲杠(12)上的絲母(13)與夾具(5)相對(duì)，在夾具(5)上面對(duì)絲母(13)的一面設(shè)有一條方向與絲杠(12)軸向不相同的燕尾槽(506)，絲母(13)上的錐形導(dǎo)向輪(131)設(shè)置在燕尾槽(506)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的支架(11)上設(shè)有一條沿絲杠(12)軸向設(shè)置的導(dǎo)向槽(111)，固定在絲母(13)上的導(dǎo)向釘(132)設(shè)置在導(dǎo)向槽(111)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的一種磨削凸圓弧面的裝置，其特征在于所述的絲母(13)上還設(shè)有調(diào)節(jié)釘(133)，調(diào)節(jié)釘(133)頂在夾具(5)上。
8.利用權(quán)利要求I所述的一種磨削凸圓弧面的裝置進(jìn)行磨削的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、將工件放置夾具內(nèi)，并使工件待磨削的加工面與砂輪相對(duì)，用夾具將工件夾緊固定; (2)、松開鎖緊螺釘，調(diào)整伸縮管的伸縮量，使工件待磨削的加工面到轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心的距離等于要加工成的凸圓弧面半徑與磨削量之和，然后用鎖緊螺釘將伸縮管固定； (3)、松開T型螺栓，調(diào)整滑動(dòng)支承座在固定基座上的位置，使工件移動(dòng)到砂輪的進(jìn)給范圍內(nèi)，然后用T型螺栓固定滑動(dòng)支承座； (4 )、通過手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)夾具繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心回轉(zhuǎn)，同時(shí)，啟動(dòng)機(jī)床主軸使其帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)并做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，利用砂輪對(duì)加工面進(jìn)行磨削，直至在工件上磨削出符合預(yù)定半徑要求的凸圓弧面。
全文摘要
一種磨削凸圓弧面的裝置及方法，由設(shè)置在內(nèi)圓磨床上的固定基座、滑動(dòng)支承座、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、伸縮管、夾具和砂輪組成；在滑動(dòng)支承座上有一個(gè)水平設(shè)置的長(zhǎng)槽孔，滑動(dòng)支承座通過穿設(shè)在長(zhǎng)槽孔內(nèi)的T型螺栓與固定基座連接；轉(zhuǎn)動(dòng)塊與一根穿設(shè)在滑動(dòng)支承座上部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接成一體；在轉(zhuǎn)動(dòng)塊上設(shè)有兩個(gè)通孔，通孔的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線垂直，兩根伸縮管分別穿設(shè)在兩個(gè)通孔內(nèi)；夾具固定在伸縮管的一端；砂輪與固定在夾具上的工件相對(duì)，并且砂輪的輪軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行。調(diào)整工件加工面到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離等于凸圓弧面半徑與磨削量之和，并用砂輪進(jìn)行磨削。解決了在內(nèi)圓磨床磨削大半徑工件凸圓弧面的問題，擴(kuò)大了磨削的凸圓弧面半徑范圍，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
文檔編號(hào)B24B5/16GK102632437SQ201210133090
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者康紅艷, 張洪濤, 葛穎琛, 許藝萍, 鄒聆昊 申請(qǐng)人:洛陽理工學(xué)院