一种主轴锥孔在线修磨机及修磨方法转让专利
申请号 : CN202010825140.8
文献号 : CN111975483B
文献日 : 2021-07-30
发明人 : 刘观煊
申请人 : 厦门德恩士科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,其包括:座体(1),其可相对于待修磨主轴所在的机床固定;
调节座(2),其安装在所述座体(1)上,且其相对于所述座体(1)的姿态可调;
修磨组件(3),其安装在所述调节座(2)上;其包括修磨头(31)以及驱动所述修磨头(31)旋转的驱动单元(32);
进给驱动组件(4),其用于驱动所述修磨组件(3)作平移进给运动;以及调节组件(5),其用于调节所述调节座(2)相对于所述座体(1)的姿态以校正所述修磨组件(3)与待修磨主轴之间的相对位置;
所述调节座(2)通过连接轴(6)连接所述座体(1);所述调节组件(5)包括:若干弹性压紧件(51),其作用于所述调节座(2),且其所作用的位置具有向所述座体(1)作靠近运动的趋势;
两个第一调节旋钮(52),两者与所述连接轴(6)呈三角布局;所述第一调节旋钮(52)安装在所述调节座(2)及所述座体(1)两者中的一者上,且其具有顶住另一者端面的顶起端;
以及
两个第二调节旋钮(53),两者均设于所述调节座(2)与所述座体(1)之间,分别作用于所述调节座(2)的两个相对的侧面。
2.根据权利要求1所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,当所述修磨组件(3)相对于所述待修磨主轴的位置校正后,所述修磨组件(3)的平移进给方向相对于所述待修磨主轴的轴向呈倾斜状态,且其倾斜角度与待修磨主轴上锥孔中心线和锥面之间夹角的角度一致。
3.根据权利要求1所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述修磨组件(3)安装在滑台(71)上,所述调节座(2)上固定安装有滑轨(72),所述滑台(71)上固定安装有滑块(73),所述滑轨(72)与所述滑块(73)滑动配合。
4.根据权利要求3所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述进给驱动组件(4)为直线电机或基于丝杠的驱动组件;后一情形下,所述进给驱动组件(4)包括驱动电机(41)、丝杠(42)以及丝杠螺母(43);所述驱动电机(41)与所述丝杠(42)驱动连接,所述丝杠螺母(43)固定在所述滑台(71)上。
5.根据权利要求1所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述调节座(2)包含顶板(21),所述顶板(21)上安装有用于对所述修磨头(31)进行修整的修整装置(9);
所述修整装置(9)包括可相对于所述顶板(21)调节位置的微调旋钮(91),所述微调旋钮(91)的端部固定有金刚石(92)。
6.根据权利要求5所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述顶板(21)上具备调节测量点。
7.根据权利要求4所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述滑台(71)上安装有行程挡块(81),所述座体(1)上安装有行程开关(82),所述行程开关(82)的安装位置可调节。
8.一种主轴锥孔在线修磨方法,其基于如权利要求1所述的主轴锥孔在线修磨机,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1.1),将所述座体(1)安装至待修磨主轴所在的机床的工作台上;
步骤1.2),通过所述调节组件(5)调节所述调节座(2)的姿态以校正所述修磨头(31)相对于所述待修磨主轴的相对位置;
步骤1.3),控制所述驱动单元(32)运转以使得所述修磨头(31)转动,并控制所述进给驱动组件(4)运转或使所述待修磨主轴自行相对于所述修磨头(31)运动,使得所述修磨组件(3)与所述待修磨主轴相对作进给运动以对锥孔进行修磨。
9.根据权利要求8所述的主轴锥孔在线修磨方法,其特征在于,所述修磨组件(3)安装在滑台(71)上,所述滑台(71)上安装有行程挡块(81),所述座体(1)上安装有两个行程开关(82),所述行程开关(82)的安装位置可调节;当所述待修磨主轴的锥孔内因撞机而产生高点,先将两个所述行程开关(82)的相对距离调近,执行上述步骤1.3)以将高点磨去,然后将两个所述行程开关(82)的相对距离调远,再执行上述步骤1.3)对所述锥孔进行整体修磨。
说明书 :
一种主轴锥孔在线修磨机及修磨方法
技术领域
背景技术
行换刀操作对主轴的锥孔会产生较大的磨损,此外当机床的主轴发生撞机事故,其内的锥
孔会被搅坏,这类情形都会造成主轴锥孔精度不合格,满足不了加工要求。
轴拆下,需要花费大量时间,一般要几个工作日才能从机床上拆下来,还要将主轴进行解体
取出主轴芯轴,主轴芯轴磨好后,还要在把主轴包含的各零部件组装后再装回机床上。整个
过程用时长且费用很高,还影响工厂正常生产。主轴拆装一次的过程对机床以及对主轴本
体都会造成损伤,特别地,有的锥孔磨削量很大,对机床主轴拉刀力影响大,有的主轴被磨
床磨后,刀具都无法拉紧,因此主轴的修复工作对技术人员技术要求特别高。基于此,不拆
主轴而直接在机台上修正主轴锥孔,是行业内急需解决问题。
修磨。对于非数控机床,修磨时需要反复修正尺寸并反复配红丹进行试磨,直至满足修磨条
件,此过程非常耗时,锥孔硬度层也磨削较多。
发明内容
锥孔中心线和锥面之间夹角的角度一致。
述丝杠螺母固定在所述滑台上。
磨主轴相对作进给运动以对锥孔进行修磨。
机而产生高点,先将两个所述行程开关的相对距离调近,执行上述步骤1.3)以将高点磨去,
然后将两个所述行程开关的相对距离调远,再执行上述步骤1.3)对所述锥孔进行整体修
磨。
机放在机床工作台上锁紧,调整好相关数据后便可启动修磨,一般几个小时内就能修复主
轴锥孔,锥孔修磨量少,对主轴拉刀力影响小。
附图说明
磨组件;31‑修磨头;32‑驱动单元;4‑进给驱动组件;41‑驱动电机;42‑丝杠;43‑丝杠螺母;
5‑调节组件;51‑弹性压紧件;52‑第一调节旋钮;53‑第二调节旋钮;6‑连接轴;71‑滑台;72‑
滑轨;73‑滑块;74‑黄油嘴;81‑行程挡块;82‑行程开关;83‑旋钮螺丝;9‑修整装置;91‑微调
旋钮;92‑金刚石;10‑工作灯。
具体实施方式
呈L形布局,侧板13与背板11及座板12均垂直。座板12与背板11上均形成有安装槽14,用户
可通过安装槽14将座体1固定至待修磨主轴所在机床的工作台上。若通过座板12上的安装
槽14进行固定安装,则可将修磨机立着固定,此情形适宜对竖立的主轴进行修磨;若通过背
板11上的安装槽14进行固定安装,则可将修磨机卧着固定,此情形适宜对横向的主轴进行
修磨。
22上;顶板21平置,其固定安装在角度板22的上端,两者之间通过连接板23固定连接在一
起。
使得修磨后锥孔仍保持很高的位置精度与形状精度。
驱动所述修磨组件3作平移进给运动。本实施例中,当所述修磨组件3相对于所述待修磨主
轴的位置校正后,所述修磨组件3的平移进给方向相对于所述待修磨主轴的中心线向呈倾
斜状态,其倾斜角度与待修磨主轴上锥孔中心线和锥面之间夹角的角度一致。如此,座体1
正着安装在机床的工作台上,修磨组件3就可以进行斜向的自走角度运动,沿着主轴锥孔的
母线进行进给对锥孔进行修磨,不需要依靠机床沿斜线进行插补运动实现修磨头31与待修
磨主轴之间的相对运动。
之间具有空隙,连接轴6可通过球铰或其他较松的配合形式使角度板22相对于背板11为浮
动安装,又配有弹簧垫片加载弹性预紧,如此角度板22可相对于背板11进行各向转动调节。
接轴6呈三角布局,其中接轴6在上侧中间位置(如附图6所示),两个第一调节旋钮52在下且
两者位于同一高度;所述第一调节旋钮52安装在所述调节座2上,且其具有顶住座体1的端
面的顶起端。通过上述结构,一方面调节座2上第一调节旋钮52的顶起端顶着座体1,使得两
者之间具有缝隙,另一方面弹性压紧件51起到按压作用,第一调节旋钮52与弹性压紧件51
的综合作用可使调节座2相对于座体1保持固定,且通过转动第一调节旋钮52可调节角度板
22相对于背板11的角度。
板22相对于背板11的左右摆动角度。
板21上具备调节测量点。本实施例中,调节测量点分为三组,如附图4所示,分别为横向设置
的两个第一测量点24a与24b、纵向设置的两个第二测量点25a与25b以及设置在顶板21的边
缘处的两个第三测量点26a与26b。修磨作业时,需使顶板21的上端面与主轴的中心轴垂直,
且使顶板21的边缘与机床三轴中的一个轴平行,如此修磨组件3的姿态也就校正了,为了实
现上述要求,可通过如下方法来实现校正作业:首先,在待修磨主轴上安装测量表具;然后,
利用测量表具对上述各调节测量点进行数据测量,并根据测得的数据利用第一调节旋钮52
与第二调节旋钮53对角度板22的姿态进行调节,校正其垂直度、角度与平行度,直至垂直
度、角度与平行度满足要求。具体地,以连接轴6作为旋转点,使两个第一调节旋钮52中的一
个不动,调节另一个第一调节旋钮52,如此角度板22可以不动的第一调节旋钮52的顶起端
以及连接轴6两者为支点相对于座体1转动,以使得两个第三测量点26a与26b两者的连线与
机床三轴中的一个轴平行;同时调节两个第一调节旋钮52可顶起或放下角度板22,以使顶
板21上的两个第二测量点25a与25b的连线与待修磨主轴的轴线垂直;以连接轴6作为旋转
点,放松其中一个第二调节旋钮53,并调节另一个第二调节旋钮53,可调节角度板22的左右
摆动角度,使得两个第一测量点24a与24b的连线与待修磨主轴的轴线垂直,调节完成后,将
原先放松的那个第二调节旋钮53再旋紧使其顶住角度板22的侧面以使角度板22固定。
机41、丝杠42以及丝杠螺母43;所述驱动电机41与所述丝杠42驱动连接,所述丝杠螺母43固
定在所述滑台71上。如此,电机41可通过丝杠42驱动滑台71平移,以实现修磨组件3的进给
运动。滑轨72倾斜设置,可使修磨组件3可自走斜线进行修磨作业。在一种实施例中,上述滑
轨72为宽轨,由于宽轨的宽度值较大,可维持修磨组件3的稳固性;在另一种实施例中,上述
滑轨72可为窄型滑轨,且滑轨72有两条或两条以上,所有滑轨72并行设置,滑台71上对应设
置有与各条滑轨72配合的滑块73,如此,由于所有滑轨72的总体跨度较宽,也能起到类似宽
轨的作用,维持修磨组件3的稳固性。滑块73上设置有黄油嘴74,用户可定期通过黄油嘴74
向滑块73与滑轨72之间打黄油进行维护。
行程开关82分别安装在两个旋钮螺丝83上,如附图5所示,一个侧板13上形成有调节槽,旋
钮螺丝83可沿着调节槽调节位置以调节行程开关82的位置,以对行程开关82的行程进行调
节。通过该结构,若锥孔内因撞机形成有高点,可将两个行程开关82的相对位置调近,先执
行一次修磨作业将高点磨去,再将两个行程开关82的相对位置调远,再执行一次修磨作业
对整个锥孔进行修磨,如此可节约修磨时间,不需要每次进给都走完全行程,可将高点快速
磨掉。
21调节位置的微调旋钮91,所述微调旋钮91的端部固定有金刚石92。金刚石92用于对修磨
头31(即砂轮)进行修整,砂轮磨损较多时,可通过金刚石92对砂轮的外表面进行修整。修整
时,可控制驱动单元32运转,并控制驱动组件4运转,使得修磨头31相对于金刚石92运动,可
完成整个修磨头31外表面的修整。通过微调旋钮91可在每次修磨头31磨损较多时使金刚石
92向修磨头31移近一小段距离以进一步对修磨头31的外表面进行修磨。
修磨主轴相对作进给运动以对锥孔进行修磨。
均可完成对主轴锥孔的修磨作业,还可修磨主轴的端面。
距离调远,再执行上述步骤1.3对所述锥孔进行整体修磨。如此可大幅节约修磨时间。
走行程,效率提高很多;
型丝杠或直线电机等形式驱动,都经过优化计算,尽可能缩小装置体积,在一台产品上,可
同时能磨不同型号主轴,可磨主轴端面,使用范围广,也可用CNC编程修磨主轴,一机多能。
自带修磨笔可大大提升对砂轮的修整效率。
视为本发明的保护范围。