本发明涉及珩磨设备技术领域,具体为珩磨装置。
背景技术:
目前,珩磨是磨削加工中的一种特殊形式,是利用安装在珩磨头上的磨料对工件表面施加一定压力,同时珩磨工具或工件做相对旋转和直线往复运动,从而实现对工件的加工。珩磨加工不仅能够去除大量的加工余量,还可以提高工件的尺寸精度和几何形状精度,降低工件表面粗糙度,是一种高效率的精加工方法。
普通的固定式珩磨夹具很难保证固定夹紧后的杆件与珩磨头之间的同轴度,容易产生夹持偏斜、偏心,从而造成杆件椭圆或产生锥度,导致杆件加工精度不合格。
技术实现要素:
本发明的目的在于提出珩磨装置,旨在解决现有技术中因夹持偏斜、偏心,导致杆件外圆加工精度不合格的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出珩磨装置,包括:
珩磨机构,其包括安装座和珩磨头组件,所述安装座开设有供杆件穿过的贯穿孔,所述珩磨头组件安装在所述安装座上,且所述珩磨头组件的珩磨条朝向所述贯穿孔以对杆件进行磨削;
对中平衡浮动机构,其包括承托架、平衡浮动装置、支撑架和滚轮,所述承托架的两端均设置有相对应的所述平衡浮动装置,所述支撑架安装在所述平衡浮动装置的输出端,所述滚轮可转动地安装在所述支撑架上,且所述安装座架设在所述滚轮上。
优选地,所述珩磨头组件包括伸缩驱动件、固定座和所述珩磨条,所述伸缩驱动件安装在所述安装座上,所述固定座安装在所述伸缩驱动件的输出端,所述珩磨条安装在所述固定座上。
优选地,所述珩磨头组件还包括复位弹簧,所述复位弹簧的两端分别抵于所述伸缩驱动件和所述固定座;所述伸缩驱动件为单作用液压油缸。
优选地,:所述珩磨头组件还包括导向座,所述导向座安装在所述伸缩驱动件上且位于所述伸缩驱动件输出端的一侧,所述导向座开设有供所述固定座滑动的滑动腔。
优选地,所述导向座的一侧设置有用于挡住所述珩磨条的挡板。
优选地,所述珩磨头组件还包括安装板,所述伸缩驱动件安装在所述安装板上,所述安装板安装在所述安装座上。
优选地,所述安装座的前端面和后端面分别绕所述贯穿孔的中心均匀分布有n个所述珩磨头组件,其中n为≥2的自然数;所述安装座前端面的所述珩磨头组件与所述安装座后端面的所述珩磨头组件一一对应。
优选地,所述承托架包括底板和安装在所述底板两端的架体,所述架体上设置有承托板,所述平衡浮动装置安装在所述承托板上。
优选地,所述架体在所述支撑架的两侧设置有相对的限位板。
优选地,所述平衡浮动装置的两侧设置有用于限定所述平衡浮动装置的卡板。
本发明珩磨装置,至少具有以下有益效果:珩磨机构架设在对中平衡浮动机构上,通过承托架两侧的平衡浮动装置,使珩磨机构在磨削作业过程中一直处于浮动状态,因此珩磨机构可根据所加工的杆件的形状、挠度变形状态在一定范围内浮动,保证对杆件的均匀磨削和修正外圆效果,有效解决因夹持偏斜、偏心,导致杆件外圆加工精度不合格的问题,提高所加工的杆件的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明珩磨装置的结构示意图;
图2为本发明珩磨机构的结构示意图;
图3为本发明珩磨头组件的结构示意图;
图4为本发明珩磨头组件的爆炸结构示意图;
图5为本发明珩磨头组件的剖面结构示意图;
图6为本发明导向座的结构示意图;
图7为本发明对中平衡浮动机构的结构示意图;
图8为本发明对中平衡浮动机构的爆炸结构示意图;
图9为本发明承托架的结构示意图;
图10为本发明支撑架的结构示意图;
图11为本发明卡板的结构示意图。
附图中:1-珩磨机构、11-安装座、111-贯穿孔、112-安装柱、12-珩磨头组件、121-伸缩驱动件、122-固定座、123-复位弹簧、124-导向座、1241-滑动腔、125-挡板、126-安装板、2-对中平衡浮动机构、21-承托架、211-底板、2111-定位连接孔、212-架体、213-承托板、214-加强板、215-限位板、22-平衡浮动装置、23-支撑架、231-连接部、232-凵形部、2321-销孔、24-滚轮、25-卡板、251-支撑杆、252-支撑板、2521-接触面、26-销轴。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图11所示,珩磨装置,包括:
珩磨机构1,其包括安装座11和珩磨头组件12,所述安装座11开设有供杆件穿过的贯穿孔111,所述珩磨头组件12安装在所述安装座11上,且所述珩磨头组件12的珩磨条朝向所述贯穿孔111以对杆件进行磨削;
对中平衡浮动机构2,其包括承托架21、平衡浮动装置22、支撑架23和滚轮24,所述承托架21的两端均设置有相对应的所述平衡浮动装置22,所述支撑架23安装在所述平衡浮动装置22的输出端,所述滚轮24可转动地安装在所述支撑架23上,且所述安装座11架设在所述滚轮24上。
珩磨机构1用于磨削杆件,对中平衡浮动机构2用于使珩磨机构1保持浮动状态。珩磨机构1包括安装座11和珩磨头组件12,安装座11用于固定珩磨头组件12,珩磨头组件12用于磨削杆件,具体是安装座11开设有供杆件穿过的贯穿孔111,珩磨头组件12安装在安装座11上、且位于贯穿孔111的外侧,珩磨头组件12包括用于磨削杆件的珩磨条(图中未示出),珩磨条可沿贯穿孔111的径向方向移动,以磨削杆件。珩磨条的材质可根据所加工的杆件的材质进行选取。承托架21为板材焊接件,整体形状为u型外嵌结构,其内部中空,留有容纳珩磨机构1的空间;承托架21的两端均设置有平衡浮动装置22,具体为承托架21的两端分别设置有一个平衡浮动装置22,两个平衡浮动装置22相对设置;每个平衡浮动装置22的输出端均安装有支撑架23,支撑架23上安装有滚轮24,且滚轮24为可绕自身中轴线旋转的活动状态。珩磨机构1架设在承托架21上,具体是安装座11的左侧壁和右侧壁均设置有向外延伸的安装柱112,安装柱112分别抵于两个滚轮24上,而珩磨机构1的其他部位并不与承托架21连接、接触。滚轮24采用内凹式结构设计,使滚轮24与珩磨机构1的安装柱112贴合更精密,珩磨机构1更平稳。珩磨机构1在进行磨削作业时,当工件产生挠度变形或工件为椭圆时,在平衡浮动装置22作用的情况下,可以使整个珩磨机构1处在浮动状态,起到均匀磨削和修正外圆的作用。
所述平衡浮动装置22为液压缸或气缸或伸缩弹簧。平衡浮动装置22可以是液压缸,液压缸的活塞杆朝上,支撑架23安装在活塞杆上;液压缸与外部的供液装置连接,可使活塞杆上下活动,以保证珩磨机构1的浮动。平衡浮动装置22也可以是气缸,液压缸是通过液体的流动实现活塞杆的伸缩,而气缸则是通过气体的泵入和排出来实现活塞杆的伸缩。平衡浮动装置22还可以是伸缩弹簧,通过弹簧自身的弹性形变实现珩磨机构1的浮动。平衡浮动装置22可有多种选择方式,可根据需求进行选择。当使用液压缸或气缸作为平衡浮动装置22时,将其压力调整至液压缸/油缸的作用力与珩磨机构1的自重相同。
本技术方案,珩磨机构1架设在对中平衡浮动机构2上,通过承托架21两侧的平衡浮动装置22,使珩磨机构1在磨削作业过程中一直处于浮动状态,因此珩磨机构1可根据所加工的杆件的形状、挠度变形状态在一定范围内浮动,保证对杆件的均匀磨削和修正外圆效果,有效解决因夹持偏斜、偏心,导致杆件外圆加工精度不合格的问题,提高所加工的杆件的精度。
进一步地,所述珩磨头组件12包括伸缩驱动件121、固定座122和所述时珩磨条,所述伸缩驱动件121安装在所述安装座11上,所述固定座122安装在所述伸缩驱动件121的输出端,所述珩磨条安装在所述固定座122上。
伸缩驱动件121可以为液压缸或气缸等可实现直线往复运动的机械装设备,将伸缩驱动件121安装在安装座11上,且使其输出端朝向贯穿孔111所在的一侧,输出端往复直线运动的路径与贯穿孔111的直径相平行。在伸出驱动件的输出端上安装有固定座122,珩磨条安装在固定座122上、且位于靠近贯穿孔111的一侧;伸缩驱动件121输出端的运动范围可根据杆件直径的大小进行调整,当工件产生挠度变形或椭圆时,输出端可通过直线往复运动使珩磨条紧贴杆件。珩磨头组件12如此设置,可适用于加工不同直径的杆件,且对杆件的磨削效果更好,加工精度更高。
进一步地,所述珩磨头组件12还包括复位弹簧123,所述复位弹簧123的两端分别抵于所述伸缩驱动件121和所述固定座122;所述伸缩驱动件121为单作用液压油缸。
伸缩驱动件121具体为单作用液压油缸,根据杆件的直径大小可调整液压油缸的压力,正常压力为0.5~1.5mpa。当伸缩驱动件121为单作用液压油缸时,为了保证输出端的往复运动,故在伸缩驱动件121和固定座122之间设置复位弹簧123,利用复位弹簧123自身的弹性形变实现固定座122的复位;即当液压油缸控制输出端伸出后,复位弹簧123处于拉伸状态,取消压力后,复位弹簧123将固定座122往回拉以复位。设置复位弹簧123,可选用单作用液压油缸作为伸缩驱动件121,方便调整液压压力;复位弹簧123可使固定座122复位,简化了伸缩驱动件121的控制。
进一步地,所述珩磨头组件12还包括导向座124,所述导向座124安装在所述伸缩驱动件121上且位于所述伸缩驱动件121输出端的一侧,所述导向座124开设有供所述固定座122滑动的滑动腔1241。
导向座124用于限制固定座122偏移,保证固定座122与伸缩驱动件121输出端直线运动方向一致。导向座124位于伸缩驱动件121输出端的一侧,且导向座124开设有贯穿的滑动腔1241,伸缩驱动件121的输出端和固定座122均位于滑动腔1241内、且可在滑动腔1241内移动。导向座124将固定座122围住,避免了固定座122在往复移动时发生偏移,造成珩磨条无法紧贴杆件或发生倾斜。另一方面,当设置有导向座124时,复位弹簧123位于导向座124内,通过导向座124可避免复位弹簧123和固定座122在复位时抖动、偏移。
进一步地,所述导向座124的一侧设置有用于挡住所述珩磨条的挡板125。
珩磨条安装在固定座122上,而固定座122可在滑动腔1241内滑动,为了保证珩磨条可对杆件进行磨削,需保证珩磨条不会藏匿到滑动腔1241内。因此,在导向座124的一侧设置有挡板125,可以在珩磨条往滑动腔1241内滑动时,挡住珩磨条,避免珩磨条缩进滑动腔1241内,同时避免珩磨条被固定座122磨损。
进一步地,所述珩磨头组件12还包括安装板126,所述伸缩驱动件121安装在所述安装板126上,所述安装板126安装在所述安装座11上。
可先将伸缩驱动件121安装在安装板126上,再将安装板126安装在安装座11上,具体可通过螺杆进行安装固定。设置有安装板126可方便将整个珩磨头组件12安装在安装座11上,不仅方便装卸,而且还能通过安装板126的固定位置调节珩磨头组件12的位置,以适用不同直径的杆件。
进一步地,所述安装座11的前端面和后端面分别绕所述贯穿孔111的中心均匀分布有n个所述珩磨头组件12,其中n为≥2的自然数;所述安装座11前端面的所述珩磨头组件12与所述安装座11后端面的所述珩磨头组件12一一对应。
安装座11的前端面和后端面是指贯穿孔111所穿透的两个端面;在前端面和后端面均设置有n个珩磨头组件12,n是≥2的自然数,如n可以为2、3、4、5等;前端面和后端面的珩磨头组件12一一对应,即沿贯穿孔111的轴线方向共线。在安装座11的前端面和后端面均设置有珩磨头组件12,可使珩磨头组件12对杆件进行磨削时受力更加均匀;珩磨头组件12设置有多个,可加快磨削效率,提升磨削效果;前端面和后端面的珩磨头组件12一一对应,使杆件在磨削过程中受力均匀,不易断裂。
进一步地,所述承托架21包括底板211和安装在所述底板211两端的架体212,所述架体212上设置有承托板213,所述平衡浮动装置22安装在所述承托板213上。
承托架21由底板211和设置在底板211两端的架体212,且两个架体212均位于底板211的上端面;每个架体212上均设置有一块承托板213,平衡浮动装置22安装在承托板213上。承托板213的水平高度高于底板211,即承托板213与底板211之间具有一定距离,因此平衡浮动装置22高于底板211一定距离。如此设置,可以保证高度较大的珩磨机构1处于浮动状态,对中平衡浮动机构2结构更加紧凑。
更优地,所述底板211上设置有加强板214,所述加强板214的上端抵于所述承托板213的下端。在底板211和承托板213之间设置有加强板214,加强板214的上下两端分别抵于承托板213和底板211。平衡浮动装置22安装在承托板213上,珩磨机构1的重力作用在平衡浮动装置22上,由于珩磨机构1重量较大,因此承托板213受到的压力也较大;设置加强板214可对承托板213提供支撑,提高结构强度,保证机构稳定性。
进一步地,所述架体212在所述支撑架23的两侧设置有相对的限位板215。
两块限位板215平行间隔设置,两者之间留有一定间隙,支撑架23、滚轮24和珩磨机构1的安装柱112均位于该间隙内。设置有限位板215,可方便将珩磨机构1架设在对中平衡浮动机构2上;且在磨削过程中,限位板215还可对珩磨机构1的安装柱112进行限位,避免珩磨机构1掉落。
更优地,所述底板211开设有用于与托架小车相对应的定位连接孔2111。在磨削作业过程中,对中平衡浮动机构2和珩磨机构1处于可活动状态,具体是沿杆件的长度方向活动,因此对中平衡浮动机构2一般是安装在托架小车上,通过托架小车带动对中平衡浮动机构2和珩磨机构1移动。在底板211上开设定位连接孔2111,可以用螺栓等固定件将承托架21固定在托架小车上,保证承托架21与导轨(托架小车的滑动轨道)之间的相对距离,起到承托和精准定位的作用。
进一步地,所述平衡浮动装置22的两侧设置有用于限定所述平衡浮动装置22的卡板25。
每个平衡浮动装置22对应设置有两个卡板25,卡板25具体可安装在承托架21上;两个卡板25对称设置在平衡浮动装置22的两侧,即两个卡板25将平衡浮动装置22抱紧。如此设置,可以提高平衡浮动装置22的安装定位精度;同时两个卡板25对称布置,可以保证平衡浮动装置22的垂直度。
更优地,所述卡板25包括支撑杆251和安装在所述支撑杆251上的支撑板252,所述支撑板252与所述平衡浮动装置22相接触的面为接触面2521,所述接触面2521的形状与所述平衡浮动装置22的侧壁形状相适配。卡板25为近似t形结构,支撑板252安装在支撑杆251的一端,支撑板252用于抵接平衡浮动装置22;支撑板252的一面与平衡浮动装置22相接触,该面为接触面2521,接触面2521的形状与平衡浮动装置22的侧壁形状相适配;比如,当平衡浮动装置22为液压缸时,其主体为圆柱体,因此接触面2521则采用弧面设计,使接触面2521能更好地与平衡浮动装置22贴合,提高平衡浮动装置22的安装定位精度。
更优地,所述支撑架23包括连接部231和凵形部232,所述连接部231的两端分别与所述凵形部232和所述平衡浮动装置22的输出端连接,所述滚轮24通过销轴26可转动地架设在所述凵形部232上。支撑架23的整体形状为垂直张口y形结构,连接部231位于凵形部232的下端、且与平衡浮动装置22的输出端连接;滚轮24位于凵形部232的开口处,销轴26贯穿滚轮24、且两端分别插设在凵形部232的两侧壁上,滚轮24可相对支撑架23绕销轴26的中轴线转动。支撑架23的结构如此设置,可方便滚轮24的装卸。
更优地,所述凵形部232的侧壁开设有供所述销轴26穿过的销孔2321,所述凵形部232侧壁的上部分为圆弧状结构。销轴26插设在凵形部232的侧壁上,具体是侧壁开设有供销轴26穿过的销孔2321;为了将滚轮24架设起来,避免滚轮24与凵形部232接触,一般将销孔2321开设在凵形部23侧壁的上半部分;由于珩磨机构1的重力直接作用在滚轮24上,因此开设有销孔2321的凵形部232的侧壁受力较为复杂,将凵形部232侧壁的上部分设置为圆弧状结构,可以优化磨削过程中发生的应力集中,起到良好的支撑作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
1.珩磨装置,其特征在于,包括:
珩磨机构(1),其包括安装座(11)和珩磨头组件(12),所述安装座(11)开设有供杆件穿过的贯穿孔(111),所述珩磨头组件(12)安装在所述安装座(11)上,且所述珩磨头组件(12)的珩磨条朝向所述贯穿孔(111)以对杆件进行磨削;
对中平衡浮动机构(2),其包括承托架(21)、平衡浮动装置(22)、支撑架(23)和滚轮(24),所述承托架(21)的两端均设置有相对应的所述平衡浮动装置(22),所述支撑架(23)安装在所述平衡浮动装置(22)的输出端,所述滚轮(24)可转动地安装在所述支撑架(23)上,且所述安装座(11)架设在所述滚轮(24)上。
2.根据权利要求1所述的珩磨装置,其特征在于:所述珩磨头组件(12)包括伸缩驱动件(121)、固定座(122)和所述珩磨条,所述伸缩驱动件(121)安装在所述安装座(11)上,所述固定座(122)安装在所述伸缩驱动件(121)的输出端,所述珩磨条安装在所述固定座(122)上。
3.根据权利要求2所述的珩磨装置,其特征在于:所述珩磨头组件(12)还包括复位弹簧(123),所述复位弹簧(123)的两端分别抵于所述伸缩驱动件(121)和所述固定座(122);所述伸缩驱动件(121)为单作用液压油缸。
4.根据权利要求2所述的珩磨装置,其特征在于:所述珩磨头组件(12)还包括导向座(124),所述导向座(124)安装在所述伸缩驱动件(121)上且位于所述伸缩驱动件(121)输出端的一侧,所述导向座(124)开设有供所述固定座(122)滑动的滑动腔(1241)。
5.根据权利要求4所述的珩磨装置,其特征在于:所述导向座(124)的一侧设置有用于挡住所述珩磨条的挡板(125)。
6.根据权利要求4所述的珩磨装置,其特征在于:所述珩磨头组件(12)还包括安装板(126),所述伸缩驱动件(121)安装在所述安装板(126)上,所述安装板(126)安装在所述安装座(11)上。
7.根据权利要求1所述的珩磨装置,其特征在于:所述安装座(11)的前端面和后端面分别绕所述贯穿孔(111)的中心均匀分布有n个所述珩磨头组件(12),其中n为≥2的自然数;所述安装座(11)前端面的所述珩磨头组件(12)与所述安装座(11)后端面的所述珩磨头组件(12)一一对应。
8.根据权利要求1所述的珩磨装置,其特征在于:所述承托架(21)包括底板(211)和安装在所述底板(211)两端的架体(212),所述架体(212)上设置有承托板(213),所述平衡浮动装置(22)安装在所述承托板(213)上。
9.根据权利要求1所述的珩磨装置,其特征在于:所述架体(212)在所述支撑架(23)的两侧设置有相对的限位板(215)。
10.根据权利要求1所述的珩磨装置,其特征在于:所述平衡浮动装置(22)的两侧设置有用于限定所述平衡浮动装置(22)的卡板(25)。
技术总结