轴端成形磨床制造技术

一种磨削轴类零件端部，使之成为球面或锥面的专用机床。该机采用平面圆柱砂轮，由床身、变速箱、空间曲柄摆块机构、摆动工作台、进料机构、丝杆送料进给机构、平胶带装置、挂轮离合机构、重锤平衡机构等部件组成。工件成形原理是：磨削时工件上下摆动进给，在轴端磨削出球面或锥面的母线，同时工件又自转进给使母线展开成球面或锥面。该机工件连续进给，生产效率高，轴端成形面形位精度好，操作维护简便。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磨削轴类零件端部使之成为球或锥面的专用机床。现有技术中磨削轴类零件端部，使之成为球面的专用机床有两类，其主要区别是在加工过程中，工件是否摆动。工件非摆动式的可以日本恒川制作所的RC－4D型端面成形磨床为例。该机在工作时，工件通过料斗落入进料盘的齿槽中，进料盘以ω的角速度旋转，将工件送至磨削区并向砂轮作进给运动。工件在到达磨削区并向砂轮进给的同时，以较高的速度自转。工件的自转是依靠进料盘内摩擦轮以ω为角速度的旋转和同步齿形带以V为线速度运动产生的摩擦来驱动的。进料盘内摩擦轮和同步齿形带两者提供的夹持力还使工件得到径向定位。进料盘背面有一档块顶住工件的非加工端，保证工件的轴向定位。该机采用圆锥曲面成形砂轮，工件的圆周轨迹进给运动和砂轮的圆锥曲面形状相互合成，把轴端加工成球面。该机主要有三点不足之处，一是必须使用圆锥曲面形状精确的成形砂轮，否则难以保证轴端球面形状的精度，但这种砂轮是非标产品，价格贵，也不易买到；二是由于砂轮的磨损，要经常进行修整，而且因为砂轮形状精度要求较高，金刚石修整轮价格昂贵；三是每次修整砂轮以后，都要重新调整进料盘与砂轮之间的相对位置和角度，比较麻烦。工件摆动式专用磨床可以无锡机床厂生产的WX－053型录音机主导轴球头磨床为例。该机使用薄平面圆柱砂轮，采用三滚轮结构夹持工件。这一结构是由托板把工件托到旋转的基准轮和从动的压紧轮之间，使工件产生自转并径向定位。压紧轮、基准轮和托板都安装在工作台上。当压紧轮压紧工件并使其自转的同时，工作台上工件非加工端一侧有一推杆将工件顶住，使其轴向定位。然后整个工作台夹持工件向砂轮进给，到一定位置后工作台再相对砂轮径向平面左右摆动，让砂轮磨削轴端，使之成为球面。该机的不足之处主要有两点第一，完成一只轴端的加工，需经过压紧轮压紧工件，工作台进给，左右摆动，压紧轮抬起、工件下落，工作台退位等一整套循环动作，工效很低。第二，在加工中，砂轮上只有很窄的一条磨削工件，因此砂轮上很快就磨出一道深痕，为保证球面形状的精度，需要经常打磨砂轮。附图说明图1是日本恒川制作所RC－4D型端面成形磨床送料、进给、工件自转磨削成形及工件下料系统的示意图。图2是无锡机床厂WX－053型录音机主导轴球头磨床送料、三轮滚动及磨削成形后下料系统的示意图。图3是无锡机床厂WX－053型录音机主导轴球头磨床工件轴向定位及工作台进给系统的示意图。图4是无锡机床厂WX－053型录音机主导轴球头磨床工作台相对于砂轮径向平面作左右摆动系统的示意图。本技术的目的是，设计一种能够使用普通平面砂轮，加工效率高，操作方便，不需经常打磨砂轮，并能保证轴端球面形位精度的专用磨床。图5是本技术总体构成示意图。图6是本技术进料机构、工件进给、自转及径向定位机构的结构图。图7是图6中进料机构的C－C剖视图。图8是本技术进料机构、工件进给、轴向定位及磨削成形后下料机构的结构俯视图。图9是本技术工件自转及径向定位机构的结构图。图10是图9的D－D剖视图。图11是本技术摆动工作台及工件进给机构图。图12是图11中摆动工作台的A－A剖视图，也是丝杆15前后位置调节装置和曲柄摆块机构的结构图。图13是图11中摆动工作台的B－B剖视图，也是摆动工作台挂轮离合装置的结构图。图14是图11的俯视图，反映了工件轴向定位机构和摆动工作台传动机构。图15是丝杆15高低位置调节装置的结构图。以下结合附图对本技术的技术方案进行详细描述。本技术的整个传动过程如下所述。电动机M1通过皮带拖动砂轮24。电动机M2通过皮带拖动变速箱1。变速箱1分两路输出，第一路由转动的曲柄2通过摆块3带动摆动工作台4绕轴心线0－0摆动。第二路由链轮付5输出，驱动短轴36，短轴36上联接着链轮付6和齿轮7。链轮6驱动万向节23，万向节23驱动安装在支架19上的锥齿轮付20，从而拖动平胶带17。齿轮7通过挂轮8驱动中心轮9，中心轮9和两只丝杆齿轮10啮合，从而驱动摆动工作台4上两条丝杆15。工件在被加工过程中的走向如下所述。被加工的轴类零件通过料斗21进入进料轮22的齿槽中。进料轮22通过工件与丝杆15啮合在一起，丝杆15的旋转一方面不停地把工件送向磨削区，另一方面不停地带动进料轮22旋转，把工件源源不断地送入丝杆15的螺旋槽中。工件在丝杆15的螺旋槽中向磨削区平移，通过磨削以后，再在丝杆15的末端滑入下料仓14。下面叙述本技术涉及的几个需要说明的技术问题。第一、工件的定位。(见图6和图8)工件在丝杆15的螺旋槽中向砂轮24进给时，其径向定位有左右上下四个点面。左右两个点面分别是丝杆15螺旋槽二侧凸面，上下两个点面分别是丝杆15的螺旋槽底和平胶带17的外面。工件的轴向定位受两个力的作用，一是丝杆15旋转时，与工件接触处产生的、使工件向档块13运动的摩擦力，二是档块13对工件产生的顶推力，两力合成保证了工件的轴向定位。第二、工件的自转。(见图6)当工件在丝杆15上向磨削区平移并接近右侧皮带轮16的中心时受到平胶带17的压力，由于平胶带17是以较高速度运动的，平胶带与工件表面的摩擦力就带动工件以较高速度自转。第三、工件磨削成形后的落料。(见图8)当工件经过砂轮24的磨削以后，就移出了档块13的长度范围，档块13对于工件的顶推力随之消失，工件在丝杆15的摩擦力作用下，离开丝杆15落入下料仓14中。第四、工件的成形运动。这一运动是由工件上下摆动和自转两者结合完成的。工件上下摆动经砂轮磨削形成球面母线，工件的自转使这一母线在360°圆周上展开，形成球面。为了保证轴端球面的形位精度，在工件的成形运动中必须满足两点要求一是工件的轴心线要与摆动工作台4的摆动轴心线(图5中的0－0)垂直相交二是在摆动中，工件轴端的成形球心要始终处在摆动工作台的摆动轴心线与砂轮24的心线所组成的平面内，并同摆动轴心线重合。第五、丝杆15上下、前后位置的调节。为了保证在加工不同直径的工件时，摆动工作台4的摆动轴心线与工件轴心线相交，丝杆15的上下位置必须可调节。同时，为了满足加工不同长度工件的需要，丝杆15的前后位置也必须可调节。第六、空间曲柄摆块机构。(见图12、14)这一机构中当曲柄运动到上死点和下死点时，能使摆动工作台4的摆动角速度为零，角加速度为常量，角加速度变化率为零，使摆动工作台4按正弦加速度规律摆动，故它的换向冲击极小，从而可大大降低传动付的磨损和噪音。曲柄2的回转半径以及摆块3上园弧槽的圆弧半径的大小决定了工件成形端球面母线所对应的圆心角大小，所以必须根据工件成形端球面母线所对应的圆心角大小要求来设计曲柄摆块机构的几何尺寸。第七、挂轮离合机构。设计这一机构是为了将丝杆15与传动部分脱离。其作用有三个，一是便于单独调整丝杆15两端的装配精度，保证丝杆15的转动灵活性；二是便于开机前操作者用手拨动丝杆15，以便让第一根工件准确落入丝杆15的螺旋槽内；三是以便调整丝杆15的前后和高低位置，消除因丝杆15的位置变化而给传动部分带来的影响。第八、丝杆15的导程值、工作台摆动的频率、工件自转的角速度及砂轮宽度是影响加工质量诸因素中的主要因素，而且这些因素具有相互制约的作用，必须选定合适的取值范围，才能加工出满足质量要求的工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨削轴类零件端部、使之成为球面或锥面的专用机床，由床身，砂轮，驱动机构，变速箱，进料机构，工件进给，自转，定位机构，摆动工作台，下料机构等部件组成，本实用新型的特征在于：ａ、摆动工作台４两端凸轴分别安装在床身３７左右两侧的支座２８内 ，其中一侧凸轴的端部固定有摆块３；ｂ、变速箱１的一输出轴上安装着曲柄２，曲柄２上锥销２７安插在摆块３的圆弧形槽内；ｃ、摆动工作台４之上拖板１１通过燕尾槽与摆动工作台４连接；ｄ、摆动工作台４上有丝杆１５和固定座２６，丝杆１５安装在 固定座２６内的滑动座３３上的轴承孔内；ｅ、两条丝杆１５一端各固定着一只丝杆齿轮１０，两只丝杆齿轮１０都与中心轮９相啮合，中心轮９通过离合机构与齿轮７啮合，齿轮７固定在短轴３６上，短轴３６上安装着链轮付５，链轮付５连接变速箱１的另一输出轴 ；ｆ、丝杆１５一侧的上拖板１１上安装有挡块１３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴极，
申请(专利权)人：无锡市无线电厂，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]