內球面滾道磨床分度裝置的製作方法

2023-06-11 22:19:01 1

專利名稱：內球面滾道磨床分度裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及工具機分度裝置。
背景技術：
對於一些特殊零件的磨削加工需要專用磨床來完成，例如汽車球籠等速萬向節的鐘形殼 ，鐘形殼的內球面具有6條滾道，滾道的精度是保證該零件質量的關鍵，內球面滾道是由內 球面數控滾道磨床來完成的，內球面數控滾道磨床利用分度裝置將鐘形殼夾持，並使其旋轉 、分度和定位。目前鐘形殼內球面滾道磨床的專用分度裝置由電機驅動完成，所以定位精度 較低，承載能力較低。而受內球面數控滾道磨床夾具結構上的限制，通用數控分度頭無法布 置。

發明內容
本發明的目的在於提出一種定位精度高、承載能力強的內球面滾道磨床分度裝置。 為達到上述目的，本發明採取如下技術方案
本發明具有主軸、床頭箱體和步進電機，步進電機固定在床頭箱體的頂部，床頭箱體內 的前部設有定位油缸，後部設有定齒盤，定位油缸包括前端蓋、缸體和後端蓋，所述主軸從 定位油缸和定齒盤中穿過，主軸與定位油缸的前端蓋之間設有前軸承，主軸與定齒盤之間設 有後軸承，主軸與所述步進電機之間由同步帶連接，主軸上設有可作軸向移動的動齒盤，動 齒盤的前部處於油缸的定位缸體內相當於活塞，動齒盤的後部從定位油缸的後端蓋伸出與定 齒盤端面嚙合，主軸設有中心孔，主軸的中心孔內設有夾具。
所述前軸承包括前滾珠軸承和前止推軸承。
所述後軸承包括後止推軸承和後滾珠軸承。
所述主軸的中心孔前部是沉頭孔；所述夾具包括彈性夾、定位套、前頂尖、後頂杆、蝶 形彈簧、頂動油缸；所述彈性夾設置在主軸的中心孔的前部，彈性夾由夾持頭和夾持體組成 ，夾持頭處於主軸中心孔的沉頭孔中，夾持頭的前部與主軸的沉頭孔前部孔壁之間是錐面接 觸，夾持頭的底部上設有環槽，所述定位套通過夾持頭的環槽連接在主軸上，夾持體具有前 軸向孔，所述前頂尖的後部插入夾持體的前軸向孔中並且兩者為動連接，在前軸向孔內且在頂杆的後部設有頂動彈簧，所述後頂杆從主軸的中心孔後部插入與彈性夾連接，所述蝶形彈 簧套在後頂杆上，蝶形彈簧後部設有擋套，所述頂動油缸以其活塞杆對著後頂杆的後端設置
所述定位套的前端面上可拆連接有定位端板；所述夾持頭孔口內壁上可拆連接有定位塊
所述夾持體上設有徑向通孔，前頂尖上設有軸嚮導向槽，夾持體的徑向通孔和前頂尖的 軸嚮導向槽中設置一導向銷。
所述彈性夾的夾持體設有後軸向孔，所述後頂杆螺紋連接在後軸向孔中，由螺母固定。
本發明具有如下積極效果1、本發明由步進電機通過同步帶帶動工件分度實現工件最 初分度定位，再由定齒盤和動齒盤嚙合完成定位，所以可獲得較高的定位精度和重複定位精 度。2、本裝置的動齒盤前部即是活塞，可將嚙合後的定齒盤和動齒盤鎖緊，保證工件加工 時，工件的定位不因切削力的影響而發生變化，所以承載能力強，定位剛性好，改進了目前 內球面滾道磨床分度裝置單純由電機來承載扭矩而保證不了定位精度的欠缺。3、本發明利 用有限的空間合理布局，所以結構緊湊，體積小。4、本發明的結構適宜數控分度。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附圖，對本發 明作進一步詳細的說明，其中 圖l是本發明的結構示圖； 圖2是主軸與夾具示圖。
具體實施方式
實施例l
見附圖，本實施例具有主軸l、床頭箱體9和步進電機10，床頭箱體9固定在內球面滾道 磨床的機架上。步進電機10通過支架11固定在床頭箱體9的頂部，床頭箱體9內且在前部固定 有定位油缸5，後部固定有定齒盤7，主軸1穿過定位油缸5和定齒盤7。定位油缸5包括前端蓋 5-1、缸體5-2和後端蓋5-3。主軸1與定齒盤7之間設有前軸承4，前軸承4包括前滾珠軸承 4-l和前止推軸承4-2。主軸1與定齒盤7之間設有後軸承6，後軸承4包括後止推軸承4-l和後 滾珠軸承4-2。所述步進電機10的輸出軸10-1上設有小帶輪3-1，主軸l上設有大帶輪3-2，小帶輪3-l與 大帶輪3-2之間由同步帶3連接。
所述主軸1上設有可作軸向移動的動齒盤8，動齒盤8的前部處於定位缸體5-2內相當於活 塞，動齒盤8的後部從定位油缸5的後端蓋5-3伸出，定齒盤7的前端面是齒面，動齒盤8的後 端面是齒面，動齒盤8從定位油缸5的後端蓋5-3伸出與定齒盤7嚙合。缸體5-2內設有前油腔 a和後油腔b，缸體5-2的壁上且相對前、後油腔a、 b設有前油孔5-2-1和後油孔5-2-2。
主軸l設有中心孔，主軸1的中心孔內設有夾具2。
在動齒盤8與定齒盤7脫開的狀態下，由步進電機10通過同步帶3帶動工件12旋轉一個角 度，當液壓油通過前油孔5-2-l注入前油腔a時，後油腔b中的液壓油通過後油孔5-2-2洩出， 動齒盤8向後移動與定齒盤7端面嚙合。當液壓油從後油孔5-2-2注入後油腔b中時，動齒盤8 向前移動，動齒盤8與定齒盤7脫開，步進電機啟動，帶動工件又旋轉一個角度。
所述主軸l的中心孔l-l前部是沉頭孔l-l-l。所述夾具2包括彈性夾2-l、定位套2-2、前 頂尖2-5、後頂杆2-9、蝶形彈簧2-10、頂動油缸2-13。
所述彈性夾2-l設置在主軸l的中心孔l-l的前部，彈性夾2-l由夾持頭2-l-l和夾持體 2-l-2組成，夾持頭2-l-l處於主軸l中心孔l-l的沉頭孔l-l-l中。夾持頭2-l-l的前部與主軸 l的沉頭孔l-l-l前部孔壁之間是錐面接觸，能彈性夾2-l能牢固夾持工件12，而且使工件12 的中心與夾具的中心一致。夾持頭2-l-l的底部上設有環槽2-l-3，所述定位套2-2的端面上 設有端蓋2-3，定位套2-2置於夾持頭2-l-l的環槽2-l-3中，由螺栓2-14通過端蓋2-3將定位 套2-2連接在主軸l上。夾持體2-l-2具有前軸向孔和後軸向孔，所述前頂尖2-5的後部插入夾 持體2-l-2的前軸向孔中並且兩者為動連接，在前軸向孔內且在前頂尖2-5的後部設有頂動彈 簧2-7。為了防止前頂尖2-5由於頂動彈簧2-7而從夾持體2-l-2的徑向通孔內脫落，前頂尖 2-5上設有軸嚮導向槽2-5-l，彈性夾2-l的夾持體2-l-2上設有徑向通孔，夾持體2-l-2的徑 向通孔和前頂尖2-5的軸嚮導向槽2-5-l中設有一導向銷2-6。
所述後頂杆2-9從主軸l的中心孔l-l後端插入後與夾持體2-l-2的後軸向孔螺紋連接，並 由螺母2-8固定。所述蝶形彈簧2-10套在後頂杆2-9上，蝶形彈簧2-10後部設有套在後頂杆 2-9上的擋套2-11，擋套2-11的後側設有螺紋連接在後頂杆2-9上的雙螺母2-12。所述頂動油 缸2-13以其活塞杆2-13-l對著後頂杆2-9的後端設置。頂動油缸2-13固定在機架上。
所述定位套2-2的前端面上螺紋可拆連接有工件軸向定位的定位端板2-3;所述夾持頭 2-1-1孔口內壁上螺紋可拆連接有工件徑向定位的定位塊2-4。加工不同形狀和規格的工件， 匆需調換彈性夾2-l，而只需調換定位端板2-3和定位塊2-4即可。
6本實施例中，被加工的工件12是鐘形殼，當頂動油缸2-13的活塞杆伸出，向右頂動夾具 的後頂杆2-9，克服蝶形彈簧2-10的彈性變形，與此同時後頂杆2-9推動與之連接的彈性夾的 夾持體2-l-2，使彈性夾2伸出主軸外，鐘形殼12被鬆開，在頂動彈簧25的作用下由前頂尖 2-5將工件送出，完成了鐘形殼的鬆開動作。當頂動油缸2-13的活塞杆縮回，後頂杆2-9在碟 形彈簧2-10的作用下，使彈性夾2縮回。完成了工件的夾緊動作。
權利要求
權利要求11、一種內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於它具有主軸(1)、床頭箱體(9)和步進電機(10)，步進電機(10)固定在床頭箱體(9)的頂部，床頭箱體(9)內的前部設有定位油缸(5)，後部設有定齒盤(7)，定位油缸(5)包括前端蓋(5-1)、缸體(5-2)和後端蓋(5-3)，所述主軸(1)從定位油缸和定齒盤(7)中穿過，主軸(1)與定位油缸(5)的前端蓋(5-1)之間設有前軸承(4)，主軸(1)與定齒盤(7)之間設有後軸承(6)，主軸(1)與所述步進電機(10)之間由同步帶(3)連接，主軸(1)上設有可作軸向移動的動齒盤(8)，動齒盤(8)的前部處於油缸(5)的定位缸體(5-2)內相當於活塞，動齒盤(8)的後部從定位油缸(5)的後端蓋(5-3)伸出與定齒盤(7)端面嚙合，主軸(1)設有中心孔，主軸(1)的中心孔內設有夾具(2)。
2、 根據權利要求l所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述前軸承(4)包 括前滾珠軸承(4-1)和前止推軸承(4-2)。
3、根據權利要求l所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述後軸承(4) 包括後止推軸承(4-1)和後滾珠軸承(4-2)。權利要求4
4、根據權利要求l所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述主軸(1)的中 心孔(1-1)前部是沉頭孔(1-1-1);所述夾具(2)包括彈性夾(2-1)、定位套(2-2) 、前頂尖(2-5)、後頂杆(2-9)、蝶形彈簧(2-10)、頂動油缸(2-13);所述彈性夾( 2-1)設置在主軸(1)的中心孔(1-1)的前部，彈性夾(2-1)由夾持頭(2-1-1)和夾持 體(2-1-2)組成，夾持頭(2-1-1)處於主軸(1)中心孔(1-1)的沉頭孔(1-1-1)中， 夾持頭(2-1-1)的前部與主軸(1)的沉頭孔(1-1-1)前部孔壁之間是錐面接觸，夾持頭 (2-1-1)的底部上設有環槽(2-1-3)，所述定位套(2-2)通過夾持頭(2-1-1)的環槽(2-1-3)連接在主軸(1)上，夾持體(2-1-2)具有前軸向孔，所述前頂尖(2-5)的後部插 入夾持體(2-1-2)的前軸向孔中並且兩者為動連接，在前軸向孔內且在頂杆(2-5)的後部 設有頂動彈簧(2-7)，所述後頂杆(2-9)從主軸(1)的中心孔(1-1)後部插入與彈性夾 (2-1)連接，所述蝶形彈簧(2-10)套在後頂杆(2-9)上，蝶形彈簧(2-10)後部設有擋 套(2-11)，所述頂動油缸(2-13)以其活塞杆(2-13-1)對著後頂杆(2-9)的後端設置
5、 根據權利要求4所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述定位套(2-2) 的前端面上可拆連接有定位端板(2-3);所述夾持頭(2-1-1)孔口內壁上可拆連接有定位 塊(2-4)。
6、 根據權利要求5所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述夾持體( 2-1-2)上設有徑向通孔，前頂尖(2-5)上設有軸嚮導向槽(2-5-1)，夾持體(2-1-2)的 徑向通孔和前頂尖(2-5)的軸嚮導向槽(2-5-1)中設置一導向銷(2-6)。
7、 根據權利要求4所述的內球面滾道磨床分度裝置，其特徵在於所述彈性夾的夾持 體(2-1-2)設有後軸向孔，所述後頂杆(2-9)螺紋連接在後軸向孔中，由螺母(2-8)固 定。
全文摘要
一種內球面滾道磨床分度裝置，具有主軸、床頭箱體和步進電機，床頭箱體內的前部設有定位油缸，後部設有定齒盤，所述主軸從定位油缸和定齒盤中穿過，主軸與定位油缸的前端蓋之間設有前軸承，主軸與定齒盤之間設有後軸承，主軸與所述步進電機之間由同步帶連接，主軸上設有動齒盤，動齒盤的前部處於油缸的定位缸體內相當於活塞，動齒盤的後部從定位油缸的後端蓋伸出與定齒盤端面嚙合，主軸的中心孔內設有夾具。本發明可獲得較高的定位精度和重複定位精度，保證工件加工時，工件的定位不因切削力的影響而發生變化，所以承載能力強，定位剛性好，本發明結構緊湊，體積小，適宜數控分度。
文檔編號B24B19/02GK101486161SQ20091030048
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者黎 劉, 劉祖朋 申請人:常州工學院