專利名稱：一種細(xì)長軸加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，尤其是一種細(xì)長軸的加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
軸類零件的加工可以在車床上加工，一般都需要加工中心孔，且為了避免細(xì)長軸在加工過程中剛性差的影響需要利用支撐用中心架。加工過程非常復(fù)雜，因此加工高精度的細(xì)長軸質(zhì)量很不穩(wěn)定，效率差。在細(xì)長軸上加工螺紋同樣存在上述問題。CN101391326B公開了一種磨外螺紋夾具及磨外螺紋方法，包括一端部與待加工的工件的一端部相連接的螺桿、開設(shè)有通孔的螺桿固定塊，螺桿活動插設(shè)在所述的通孔內(nèi)，螺桿的導(dǎo)程與工件的導(dǎo)程相同；與固定塊固定連接的導(dǎo)向塊，設(shè)置在所述的工件的自由端上的滑塊，所述的滑塊滑動設(shè)置在所述的導(dǎo)向塊內(nèi)。利用上述方案并沒有解決加工過程中的剛性差的問題，而且在不同直徑的細(xì)長軸上磨削外圓或加工螺紋時需制造相應(yīng)的滑塊，通用性比較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決細(xì)長軸在加工過程中剛性差的問題，提供一種高精度、高效率的適合在不同直徑的細(xì)長軸上磨削外圓或加工螺紋的設(shè)備和方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下一種細(xì)長軸加工設(shè)備，包括工作臺、 下導(dǎo)軌、驅(qū)動元件、上導(dǎo)軌、絲杠、定心夾具、上軸承架、下軸承架和磨頭，其中定心夾具與絲杠同軸固定聯(lián)接，下導(dǎo)軌水平固定在工作臺上，上導(dǎo)軌滑動聯(lián)接于下導(dǎo)軌，磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)；所述細(xì)長軸加工設(shè)備還包括一個套圈，套圈的內(nèi)表面在圓周方向上均設(shè)有三個滾動槽，所述套圈的軸線與定心夾具的軸線處于同一直線上，所述滾動槽位置處的套圈的壁厚在順時針方向逐漸變厚后逐漸變薄；保持架裝在套圈內(nèi)部，所述保持架的一端面設(shè)有不少于1個驅(qū)動槽且周向均布有三個徑向滾珠孔，三個滾珠分別嵌在保持架的三個滾珠孔內(nèi)；第一端蓋螺紋聯(lián)接于套圈右端面，所述第一端蓋的端面上設(shè)有不少于1 個驅(qū)動條。當(dāng)順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)第一端蓋時，所述第一端蓋上的驅(qū)動條與所述保持架端面上的驅(qū)動槽相配合帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動， 三個滾珠與細(xì)長軸在徑向零間隙時實現(xiàn)了對不同直徑的細(xì)長軸的定位與夾緊要求；第二端蓋螺紋聯(lián)接于套圈左端面，實現(xiàn)保持架的軸向定位。當(dāng)在細(xì)長軸上加工螺紋時，絲杠的導(dǎo)程與細(xì)長軸螺紋的導(dǎo)程相等，所以在加工不同導(dǎo)程的螺紋時，需要更換絲杠。第一端蓋的端面上設(shè)有定位片，套圈的一端面設(shè)有定位槽，第一端蓋在旋轉(zhuǎn)的過程中定位片插入套圈端面上的定位槽，可以避免第一端蓋隨意的轉(zhuǎn)動引起細(xì)長軸定位和夾緊誤差。為達(dá)到上述發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案如下第一步，將嵌有三個滾珠的滾珠保持裝在套圈內(nèi)部；第二步，將第二端蓋和第一端蓋分別螺紋聯(lián)接于套圈左端面和右端面，軸向定位保持架；第三步，將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架和下軸承架之間，調(diào)節(jié)套圈的軸線與定心夾具的軸線處于同一直線；第四步，將細(xì)長軸裝夾在定心夾具內(nèi) ’第五步，旋轉(zhuǎn)第一端蓋，第一端蓋上的驅(qū)動條與所述保持架端面上的驅(qū)動槽相配合帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動，三個滾珠與細(xì)長軸在徑向零間隙時實現(xiàn)了對不同直徑的細(xì)長軸的定位與夾緊要求；第六步，在磨頭上安裝加工細(xì)長軸所需的砂輪后啟動所述砂輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)需要磨削螺紋時，需要安裝與螺紋牙型匹配的成型砂輪。當(dāng)磨削外圓時，安裝圓柱砂輪；第七步，磨削螺紋時，根據(jù)螺紋的螺旋角調(diào)整砂輪的軸線與細(xì)長軸軸線間的角度；第八步，調(diào)整砂輪的垂直位置，對刀后設(shè)置進(jìn)給量；第九步，啟動驅(qū)動元件開始磨削加工。本發(fā)明通過絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向進(jìn)給運(yùn)動傳遞給細(xì)長軸，將磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)，保證砂輪端面與上軸承架端面距離為3(T50mm，解決了細(xì)長軸在加工過程中剛性差的問題；通過第一端蓋上的驅(qū)動條與保持架端面上的驅(qū)動槽相配合，帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，促使三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動，實現(xiàn)了對各種直徑的細(xì)長軸的定位與夾緊要求，增加了設(shè)備的通用性。
具體實施例方式如圖廣圖5所示，一種細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，包括工作臺(1)、下導(dǎo)軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導(dǎo)軌(4)、絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)，其中定心夾具(6)與絲杠(5)同軸固定聯(lián)接，下導(dǎo)軌(2)水平固定在工作臺(1) 上，上導(dǎo)軌(4)滑動聯(lián)接于下導(dǎo)軌(2)。絲杠(5)與下導(dǎo)軌(2)形成絲杠螺紋副，在驅(qū)動元件(3)驅(qū)動下完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向移動，定心夾具(6)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向移動傳遞給細(xì)長軸(14)。磨頭(13 )置于上軸承架(11)和下軸承架(12 )的左側(cè)，砂輪(17 )端面與上軸承架端面距離為3(T50mm。細(xì)長軸(14)在砂輪(17)的正下方的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向運(yùn)動，完成磨削加工。所述細(xì)長軸加工設(shè)備(16)還包括一個套圈(9)，套圈(9)的內(nèi)表面在圓周方向上均設(shè)有三個滾動槽(9-1)，所述滾動槽(9-1)位置處的壁厚在順時針方向逐漸變厚或逐漸變??；保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部，所述保持架(8)的一端面設(shè)有1個驅(qū)動槽(8-2)且周向均布有三個徑向滾珠孔(8-1)，三個滾珠(15)分別嵌在保持架(8)的三個滾珠孔(8-1) 內(nèi)；第一端蓋(7)螺紋聯(lián)接于套圈(9)右端面，所述第一端蓋(7)的端面上設(shè)有1個驅(qū)動條 (7-1)；第二端蓋(10)第二外螺紋(10-1)螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面。 當(dāng)在細(xì)長軸(14)上進(jìn)行螺紋加工時，絲杠(5)的與細(xì)長軸(14)螺紋的導(dǎo)程相等。保持架(8)的一端面均布設(shè)有1個以上驅(qū)動槽(8-2)與第一端蓋(7)的端面上均布設(shè)置的與驅(qū)動槽(8-2)相同數(shù)量的驅(qū)動條(7-1)相配合。第一端蓋(7)驅(qū)動保持架(8)的力矩隨著驅(qū)動槽(8-2)和驅(qū)動條(7-1)數(shù)量增加而增大，保持架(8)的轉(zhuǎn)動效率也就越高。套圈(9)的一端面上每隔3°設(shè)一定位槽(9-3)，兩端的內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)螺紋(9-2)， 第一端蓋(7)上的第一外螺紋(7-3)與套圈(9)上的內(nèi)螺紋(9-2)聯(lián)接，端面上的定位片 (7-2)可以插入套圈(9)的一端面上的定位槽(9-3)，用于鎖定保持架(8)在套圈(9)內(nèi)部的位置。
圖1所示，一種細(xì)長軸加工方法，包括如下步驟(1)將嵌有三個滾珠(15)的保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部；(2)將第二端蓋(10)和第一端蓋(7)分別螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面和右端面；(3)將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架(11)和下軸承架(12) 之間；(4)將細(xì)長軸(14)裝夾在定心夾具(6)內(nèi)；(5)旋轉(zhuǎn)第一端蓋(7)，完成對細(xì)長軸 (14)的定位與夾緊；(6)在磨頭(13)上安裝加工細(xì)長軸(14)所需的砂輪(17)，如果是外圓磨削，安裝圓柱砂輪，若是螺紋磨削則安裝與螺紋牙型角一致的成形砂輪，最后啟動所述砂輪(17)旋轉(zhuǎn)；(7)在磨削螺紋時，根據(jù)螺紋的螺旋角調(diào)整砂輪(17)軸線與細(xì)長軸(14) 軸線間的角度；(8)調(diào)整砂輪(17)的垂直位置；(9)啟動驅(qū)動元件(3)開始磨削加工。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，包括工作臺(1)、下導(dǎo)軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導(dǎo)軌(4)、 絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)，其中定心夾具(6)與絲杠(5)同軸固定聯(lián)接，下導(dǎo)軌(2)水平固定在工作臺(1)上，上導(dǎo)軌(4)滑動聯(lián)接于下導(dǎo)軌(2 )，磨頭(13 )置于上軸承架(11)和下軸承架(12 )的左側(cè)，砂輪(17 )端面與上軸承架(11)端面距離為3(T50mm;其特征在于所述細(xì)長軸加工設(shè)備(16)還包括一個套圈(9)，套圈(9)的內(nèi)表面在圓周方向上均設(shè)有三個滾動槽(9-1)，所述滾動槽(9-1)位置處套圈(9)的壁厚在順時針方向逐漸變厚后逐漸變?。槐３旨?8)裝在套圈(9)內(nèi)部，所述保持架(8)的一端面設(shè)有不少于1個驅(qū)動槽(8-2)且周向均布有三個徑向滾珠孔(8-1)，三個滾珠(15)分別嵌在保持架(8)的三個滾珠孔(8-1)內(nèi)；第一端蓋(7)螺紋聯(lián)接于套圈(9) 右端面，所述第一端蓋(7)的端面上設(shè)有不少于1個驅(qū)動條(7-1);第二端蓋(10)螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，其特征在于當(dāng)在細(xì)長軸(14)上進(jìn)行螺紋加工時，絲杠(5)的與細(xì)長軸(14)上的螺紋導(dǎo)程相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，其特征在于保持架(8)的一端面設(shè)有均布的2個或3個驅(qū)動槽(8-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，其特征在于所述第一端蓋(7)的端面上設(shè)有均布的2個或3個驅(qū)動條(7-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，其特征在于所述第一端蓋(7)的端面上設(shè)有定位片(7-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的細(xì)長軸加工設(shè)備(16)，其特征在于所述套圈(9)的一端面設(shè)有定位槽(9-3)。
7.—種細(xì)長軸加工方法，包括如下步驟(1)將嵌有三個滾珠(15)的保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部；(2)將第二端蓋(10)和第一端蓋(7)分別螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面和右端面；(3)將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架(11)和下軸承架(12)之間；(4) 將細(xì)長軸(14)裝夾在定心夾具(6)內(nèi)；(5)旋轉(zhuǎn)第一端蓋(7); (6)在磨頭(13)上安裝加工細(xì)長軸(14)所需的砂輪(17)后啟動所述砂輪(17)旋轉(zhuǎn)；(7)調(diào)整砂輪(17)的軸線與細(xì)長軸(14)軸線間的角度；(8)調(diào)整砂輪(17)的垂直位置；(9)啟動驅(qū)動元件(3)開始磨削加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，尤其是一種細(xì)長軸的加工設(shè)備。設(shè)備包括工作臺(1)、下導(dǎo)軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導(dǎo)軌(4)、絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)。通過絲杠(5)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和軸向進(jìn)給運(yùn)動傳遞給細(xì)長軸，將磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)，保證砂輪端面與上軸承架(11)端面距離為30~50mm；通過第一端蓋(7)上的驅(qū)動條(7-1)與保持架(8)端面上的驅(qū)動槽(8-2)相配合，帶動保持架(8)在套圈(9)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，促使三個滾珠(15)同時在保持架(8)內(nèi)徑向移動。本發(fā)明解決了細(xì)長軸在加工過程中剛性差的問題，實現(xiàn)了對各種直徑的細(xì)長軸的定位與夾緊要求，增加了設(shè)備的通用性。
文檔編號B24B5/04GK102275100SQ20111020637
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者萬文龍, 蔣慶斌, 虞文武 申請人:常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院