CN101462244B - 长轴类工件表面磨削设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长轴类工件表面磨削设备，包括设置在床身上的导轨，导轨上设有磨削头，磨削头环套在工件上，磨削头上环形等分设置有至少二根磨条，磨削头上还设有推动所有磨条作径向运动以抱紧或脱离工件的结构，磨削头通过驱动装置带动在导轨上作轴向往复运动，通过工件的旋转运动和磨削头的轴向往复运动实现对工件外圆表面的磨削加工。本发明将磨削头环套在工件上，同时又沿导轨作轴向往复运动，由此确保了磨削过程中运动的直线度和工件表面的磨削精度，从而解决了目前在一次性磨削长轴类工件时，加工质量达不到设计要求的难题，工件圆度、圆柱度和表面粗糙度均可达到设计的规定值，提高了产品质量和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种适用于对长轴类工件进行表面磨削加工的磨削设备。
背景技术
在机械加工工艺中，对轴类工件的外圆表面进行磨削加工，常用的是采用外圆磨的形式，通过磨削砂轮对工件外圆表面进行磨削加工，但如果是长度较长的工件，例如长度达13米以上的油缸活塞杆，采用普通的外圆磨加工，则难以保证工件的加工精度，特别是在圆度、圆柱度以及表面粗糙度等方面，都无法达到技术要求的规定值，目前能一次磨削长度达13米以上的活塞杆这样一类的长轴类工件，国内暂无文献记载报道。
发明内容
本发明的目的是：提供一种长轴类工件表面磨削设备，其可一次性完成对长度较长的轴类工件表面的磨削加工，保证工件的加工精度在圆度、圆柱度以及表面粗糙度等方面达到设计要求，以提高产品质量和工作效率。
本发明实现其目的所采用的技术方案是：一种长轴类工件表面磨削设备，具有床身，床身上设置有导轨和床头箱，导轨上设有磨削头和尾架，工件被夹持在床头箱和尾架之间，床头箱带动工件作旋转运动，磨削头环套在工件上并通过驱动装置带动在导轨上作轴向往复运动，所述的磨削头包括滑动设置在导轨上、具有环形外套的支架，环形外套内环形等分设置有至少二个磨条座，磨条座上固定有磨条，环形外套和磨条座之间依次设置有具有斜面的轴向推块、导向套和径向顶块，径向顶块的一端与轴向推块斜面配合接触，另一端穿过导向套与磨条座相固定，轴向推块作轴向移动时，通过斜面作用，推动径向顶块带动磨条座作径向移动，使固定在磨条座上的磨条抱紧工件。
进一步说，所述的环形外套两端分别设置有端板，导向套固定在两端板之间，磨削头上还设置有推动轴向推块作轴向移动的油缸、以及使轴向推块返回的第一返回装置和使磨条脱离工件表面的第二返回装置。
更进一步说，所述的油缸固定在端板上，其活塞杆穿过端板推动轴向推块作轴向移动；所述的第一返回装置包括导向杆，导向杆固定在轴向推块上并伸出端板外，导向杆伸出端板部分上套有压簧；所述的第二返回装置包括设置在端板上的销钉，销钉上连接有拉簧，拉簧另一端与磨条座固定。
为解决在磨削过程中，因磨削产生的高温对工件表面的灼伤，所述的环形外套上设置有冷却液孔，冷却液可通过冷却液孔进入到工件表面。
为实现磨削头的无障碍通过，克服长轴类工件在磨削加工时产生的绕度，保证工件的中心线与加工设备旋转中心保持在合理的转动中心范围内，使工件运转平稳，所述的床身上设置有用于支撑工件的伸缩式托轮支架。
本发明的有益效果是：本发明所用的磨削头由于是环套在工件上，磨削材料采用磨条环形布置，同时磨削头又是沿导轨作轴向往复运动，由此确保了磨削过程中运动的直线度和工件表面的磨削精度，从而解决了目前在一次性磨削长度达13米以上的活塞杆这样一类的长轴类工件时，加工质量达不到设计要求的难题，工件圆度和圆柱度均可达到设计的规定值，表面粗糙度可从Ra3.2提高到Ra0.4～Ra0.2，提高了产品质量和工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A向的结构放大示意图。
图3是图2中B-B的剖视结构放大示意图。
图中1.床身 2.导轨 3.床头箱 4.磨削头 41.支架 411.环形外套42.端板 43.磨条座 44.轴向推块 441.通孔 45.导向套 46.径向顶块47.油缸 48.第一返回装置 481.导向杆 482.压簧 49.第二返回装置491.销钉 492.拉簧 5.尾架 6.磨条 7.驱动装置 71.电动机72.调速机构 73.链传动机构 8.冷却液孔 9.托轮支架
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1图2图3所示的一种长轴类工件表面磨削设备，具有床身1，在床身1上设有导轨2和带动工件作旋转运动的床头箱3，导轨2上滑动设有磨削头4和尾架5，工件被夹持在床头箱3和尾架5之间，磨削头4环套在工件上，在磨削头上环形等分设有四根磨条6，磨削头4上还设有推动四根磨条6同时作径向运动以抱紧或脱离工件的结构，磨削头4在驱动装置7的带动下在导轨上作轴向往复运动，通过工件的旋转运动和磨削头4的轴向往复运动实现对工件外圆表面的磨削加工。
具体说，磨削头4包括滑动设置在导轨上的支架41，支架41具有一个环形外套411，在环形外套411的两端分别设有一个端板42，环形外套411内环形等分设有四个磨条座43，四个磨条座43分别与中心线成45°夹角分布，磨条座43两端与两端板42的外侧面齐平，磨条6被固定在磨条座43上，环形外套411和磨条座43之间依次设有轴向推块44、导向套45和两个径向顶块46，其中导向套45被固定在两端板42之间，轴向推块44可在导向套45上移动，轴向推块44具有两个斜面，两个径向顶块46的一端分别与轴向推块44斜面配合接触，另一端穿过导向套45与磨条座43固定连接，一块端板42上水平轴线对称固定有两只油缸47，油缸47的活塞杆穿过端板42与轴向推块44的端面接触。
磨削头4上还设有使轴向推块44返回的第一返回装置48和使磨条6脱离工件表面的第二返回装置49，第一返回装置48是在轴向推块44上固定两个导向杆481，两个导向杆481穿过端板42伸出端板42外，其伸出部分上分别套有压簧482；第二返回装置49则是在两块端板42上分别环形设有四个销钉491，四个销钉491与四个磨条座43分别成45°夹角分布，每两个销钉491之间固定一根拉簧492，拉簧492中间与磨条座43固定，形成一个环形结构。当进行磨削加工时，油缸47推动轴向推块44作轴向移动，通过斜面作用，推动径向顶块46带动四个磨条座43同时作径向移动，从而使得固定在磨条座43上的四根磨条6抱紧工件，与此同时，压簧482被压缩，拉簧492被拉长，通过工件的旋转运动和磨削头4的轴向往复运动实现对工件外圆表面的磨削加工，磨削加工完毕或需更换磨条6时，油缸47停止提供动力，由于压簧482的作用，拉动轴向推块44返回，脱离径向顶块46，这时，拉簧492即拉动磨条座43返回原始位置，从而使得磨条6脱离工件表面。
为了实现磨削头4的轴向往复运动，驱动装置7包括电动机71、调速机构72和链传动机构73，链传动机构73与磨削头4固定连接，电动机71通过调速机构72带动链传动机构73运动，通过电动机71的正反运转，从而实现磨削头4的轴向往复运动。
为解决在磨削过程中，因磨削产生的高温对工件表面的灼伤，在支架41的环形外套411上设置有冷却液孔8，冷却液可通过冷却液孔8和设置在轴向推块44上的通孔441进入到工件表面，并通过工件自身的转动将冷却液带到整个工件圆周表面，防止因磨削产生的高温对工件表面的灼伤，从而延长磨条6的使用寿命。
为克服长轴类工件在磨削加工时产生的绕度，保证工件的中心线与加工设备旋转中心保持在合理的转动中心范围内，使工件运转平稳，在床身1上设置有用于支撑工件的伸缩式托轮支架9，该托轮支架9可在磨削加工时支撑住工件，并在磨削头4通过时能自动缩回，以避开磨削头4，实现磨削头4的无障碍通过。
以上述依据发明的实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种长轴类工件表面磨削设备，具有床身(1)，床身(1)上设置有导轨(2)和床头箱(3)，导轨(2)上设有磨削头(4)和尾架(5)，工件被夹持在床头箱(3)和尾架(5)之间，床头箱(3)带动工件作旋转运动，磨削头(4)环套在工件上并通过驱动装置(7)带动在导轨(2)上作轴向往复运动，其特征是：所述的磨削头(4)包括滑动设置在导轨(2)上、具有环形外套(411)的支架(41)，环形外套(411)内环形等分设置有至少二个磨条座(43)，磨条座(43)上固定有磨条(6)，环形外套(411)和磨条座(43)之间依次设置有具有斜面的轴向推块(44)、导向套(45)和径向顶块(46)，径向顶块(46)的一端与轴向推块(44)斜面配合接触，另一端穿过导向套(45)与磨条座(43)相固定，轴向推块(44)作轴向移动时，通过斜面作用，推动径向顶块(46)带动磨条座(43)作径向移动，使固定在磨条座(43)上的磨条(6)抱紧工件。
2.根据权利要求1所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的环形外套(411)两端分别设置有端板(42)，导向套(45)固定在两端板(42)之间，磨削头(4)上还设置有推动轴向推块(44)作轴向移动的油缸(47)、以及使轴向推块(44)返回的第一返回装置(48)和使磨条(6)脱离工件表面的第二返回装置(49)。
3.根据权利要求2所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的油缸(47)固定在端板(42)上，其活塞杆穿过端板(42)推动轴向推块(44)作轴向移动。
4.根据权利要求2所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的第一返回装置(48)包括导向杆(481)，导向杆(481)固定在轴向推块(44)上并伸出端板(42)外，导向杆(481)伸出端板(42)部分上套有压簧(482)。
5.根据权利要求2所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的第二返回装置(49)包括设置在端板(42)上的销钉(491)，销钉(491)上连接有拉簧(492)，拉簧(492)另一端与磨条座(43)固定。
6.根据权利要求1所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的环形外套(411)上设置有冷却液孔(8)，冷却液可通过冷却液孔(8)进入到工件表面。
7.根据权利要求1所述的长轴类工件表面磨削设备，其特征是：所述的床身(1)上设置有用于支撑工件的可伸缩的托轮支架(9)。
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