CN101391387B - 工件主轴的往复摆动及分度旋转机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其能达到在同一机床上一次装夹多个窗口的球笼零件，主轴能上下进给和往复摆动及分度旋转等功能来满足不同球笼零件的加工需求，它包括一支架、传动装置、工件主轴及工件轴套；所述工件主轴套装在所述支架上，所述传动装置通过同步带分别与工件主轴及工件轴套相连；在所述的支架上设有定位块对工件主轴及工件轴套进行定位；本发明充分利用了结构空间，将机、电、液有效的结合在一起，使结构更加紧密，整体刚性强，采用圆周三点定位，使工件定位的精度更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，特别涉及一种轿车转向器球笼零件一次装夹并一次磨削六个窗口和分两次磨削八个窗口的往复摆动及分度旋转机构。
背景技术
通常，轿车转向器球笼零件的窗口数目根据轿车总体设计成六个窗口或八个窗口(见图1a、图1b)；要磨削这窗口上下二个面(见图2a、图2b、图2c、图2d)，需由一些专用的设备来进行。
目前国内较为先进的上述设备为我公司设计制造的“RMK-92”卧式二轴数控窗口磨床。而国外像德国和意大利都设计制造成立式的六轴数控窗口磨床。因此，用国产的设备加工六个窗口的球笼它需要一次装夹后分三次磨削才能完成一个零件，从而显得效率很低。如果采用国外进口的六轴窗口磨床加工，它就可以一次装夹一次磨削就可完成一个零件，效率可提高三倍。但是，用这进口的六轴窗口磨床要加工有八个窗口的球笼时，由于六根砂轮轴的固定布置它就更本无法胜任。国产的二轴磨床只有分四次磨削才能完成。
现有一种数控窗口磨床，这种磨床砂轮轴的安装可以根据需要作出调整，不是固定布置的，需要加工六个窗口时，将六个砂轮轴以间隔60度的角度均布在工件主轴周围；当需要加工八个窗口时，可以调整只用四个砂轮轴以间隔90度的角度均布在工件主轴周围，分两次加工即可。加工八个窗口时，加工完前四个窗口后，需要调整工件的位置，才能进行另行加工另四个窗口，采用人工调整工件费时、费力，并且人工调整，工件的位置相对基准面易产生较大偏差，容易导致工件报废。
发明内容
另外，窗口需加工的面比较大，而加工工具砂轮相对较小，通常需磨好加工面的一部分后，调整工件，再磨加工面的另外一部分，这样也需要频繁调整工件位置，加工起来费时，费力，采用人工调整，也容易产生工件报废的问题。
本发明的目的是提供一种工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其能达到在同一机床上一次装夹多个窗口的球笼零件，主轴能上下进给和往复摆动及分度旋转等功能来满足不同球笼零件的加工需求。采用本发明，省时、省力、能大大提高生产效率。并且能大大减小产品的废品率。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其特征在于，它包括一支架、传动装置、工件主轴及工件轴套；所述工件主轴套装在所述支架上，所述传动装置通过同步带分别与工件主轴及工件轴套相连；在所述的支架上设有定位块对工件主轴及工件轴套进行定位。
所述传动装置包括伺服电机I和伺服电机II，所述伺服电机I通过一同步带与工件轴套相连；所述伺服电机II的上端通过一同步带与工件主轴相连，其下端通过一同步带与工件轴套相连。
所述工件主轴的上端设有一活塞杆，其置于工件主轴中对工件进行压紧定位。
所述工件主轴的往复摆动及分度旋转机构还包括一金刚滚轮修理器，其与位于支架上的一电机通过电线相连。
所述的支架为圆筒支架。
附图说明
本发明的工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，由于采用以上技术方案，可一次装夹同时磨削六个窗口又可分两次磨削八个窗口，充分利用了结构空间，将机、电、液有效的结合在一起，使结构更加紧密，整体刚性强，采用圆周三点定位，使工件定位的精度更稳定。采用本发明，省时、省力、能大大提高生产效率。采用机械调整工件位置，保证工件位置的一致性，降低产品的报废率。
图1a为被加工六个窗口球笼零件的结构示意图；
图1b为被加工八个窗口球笼零件的结构示意图；
图2a为六个窗口球笼零件的加工窗口工作面的示意图；
图2b为八个窗口球笼零件的加工窗口工作面的示意图；
图2c为图2a的A-A剖视图；
图2d为图2b的B-B剖视图
图3为工件主轴的结构示意图；
图4为图3的A-A剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图3、图4所示，工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，它包括一支架3、伺服电机8、伺服电机9、工件主轴1及工件轴套2。
所述工件主轴1和工件轴套2安装在所述支架3上，所述伺服电机8通过同步带81与所述工件轴套2的进给皮带轮相连接，所述伺服电机9上端通过同步带91与工件主轴1相连，其下端通过同步带92与工件轴套2的进给皮带轮相连；在所述的支架3上设有定位块6对工件轴套2进行定位。
所述工件主轴1的上端设有一活塞杆5，其置于工件主轴1中对工件进行压紧定位。
所述工件主轴的往复摆动及分度旋转机构还包括一金刚滚轮修理器，其包括一修整器座7并通过所述修整器座7与所述工件轴套2的顶部端面连接，所述修整器座7由工件轴套2上的电机4进行驱动修整。
所述的支架3为圆筒支架。
工作时，参见图2c、图2d所示，若磨削工件为六个窗口时，采用六个砂轮轴进行磨削，首先由伺服电机9通过同步带91带动工件主轴1使工件往复摆动对工件的A面进行磨削，由于工件A面和B面的高度不同，所以在加工磨削完A面后，由伺服电机8通过同步带81带动工件主轴1和工件轴套2进行轴向方向的移动；轴向移动时，由安装在圆筒支架3上的定位块6进行同心三点定位，保证工件主轴1的位置正确。在工件主轴1和工件轴套2移动的同时，由同步带92传动同时带动伺服电机9进行轴向移动，以保持摆动电机皮带轮与工件轴皮带轮在水平方向保持一致。然后继续由伺服电机9通过同步带91带动工件主轴1使工件往复摆动对工件B面进行磨削加工，使工件在一次装夹后可同时磨削六个窗口完成加工。
若磨削工件为八个窗口时，采用四个砂轮轴磨削，在首先磨削四个窗口加工完A面和B面后，再利用伺服电机9通过同步带91带动工件主轴1进行分度旋转45°，然后重新加工另外四个窗口，继续使工件往复摆动对A面和B面进行磨削加工，使工件在一次装夹后分两次磨削八个窗口完成加工。
在磨削过程中，利用液压由活塞杆5对工件进行压紧定位；磨削一段时间 后，因砂轮磨损需进行修整时，由电机4带动金刚滚轮修整器对工件进行旋转修整。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其特征在于，它包括一支架、传动装置、工件主轴及工件轴套：所述工件主轴套装在所述支架上，所述传动装置通过同步带分别与工件主轴及工件轴套相连；在所述的支架上设有定位块对工件主轴及工件轴套进行定位，所述传动装置包括伺服电机I和伺服电机II，所述伺服电机I通过一同步带与工件轴套相连：所述伺服电机II的上端通过一同步带与工件主轴相连，其下端通过一同步带与工件轴套相连。
2.根据权利要求1所述的工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其特征在于，所述工件主轴的上端设有一活塞杆，其置于工件主轴中对工件进行压紧定位。
3.根据权利要求1所述的工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其特征在于，所述工件主轴的往复摆动及分度旋转机构还包括一金刚滚轮修整器，其包括一修整器座并通过所述修整器座与所述工件轴套的顶部端面连接，所述修整器座由工件轴套上的电机进行驱动修整。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的工件主轴的往复摆动及分度旋转机构，其特征在于，所述的支架为圆筒支架。
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