CN113478317B - 一种汽车发动机气门锁片磨削设备 - Google Patents

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Abstract

一种汽车发动机气门锁片磨削设备，包括床身、设于床身上的水平移动机构、垂直移动机构及磨削机构，所述磨削机构包括电主轴和砂轮，所述磨削机构上方设有送料机构，所述送料机构通过送料仿形轮将工件卡紧并输送至砂轮进行磨削，所述送料机构上设有倾角调整机构。本发明利用仿形送料轮，与气门锁片的外形相适配，通过方形送料轮对工件进行卡紧并输送至磨削处，实现高效的自动化加工工艺流程。利用简单、可靠的机械结构，实现送料中心轴倾角调整功能，保证了设备对工件来料精度的适应性。

Description

一种汽车发动机气门锁片磨削设备
技术领域
本发明涉及一种磨削设备，特别是涉及一种汽车发动机气门锁片磨削设备。
背景技术
气门锁片是汽车发动机内部的一个重要零件，尺寸小、形状不规则（如图9所示）。气门锁片的外形尺寸在10mm以内，外圆带锥度，外圆相对的端面需要磨削，要求粗糙度不超过Ra1.6，尺寸精度0.01mm。
气门锁片采用冲压成型与机械加工相结合的工艺路线。磨削端面时，由于零件尺寸小、形状不规则，且精度要求高，因此装夹难度大、加工效率低。
目前，针对气门锁片的磨削加工，一般采用平面磨床等通用磨削设备，制作专用夹具，一次装夹一件或多件工件进行磨削。
现有技术存在以下缺点：
1、夹具制作困难、装夹效率低。
2、大批量磨削加工时，由于不同批次来料精度存在不一致性（例如外圆锥度误差等），需要随时调整夹具的装夹精度，费时费力，容易出现不合格品。
3、上、下料与磨削操作均依赖人工，操作难度大、加工效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种装夹效率高、保证对工件来料精度适应性的汽车发动机气门锁片磨削设备。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种汽车发动机气门锁片磨削设备，包括床身、设于床身上的水平移动机构、垂直移动机构及磨削机构，所述磨削机构包括电主轴和砂轮，所述磨削机构上方设有送料机构，所述送料机构通过送料仿形轮将工件卡紧并输送至砂轮进行磨削，所述送料仿形轮的周身设有若干个卡槽，卡槽形状与工件外形相适配，所述送料机构上设有倾角调整机构，所述倾角调整机构呈三角形分布，用于调整送料机构的高度。
采用送料仿形轮作为专用夹具，送料仿形轮连续转动，将导料板上的工件依次卡紧并送至CBN（立方氮化硼）砂轮表面完成磨削加工。
进一步，所述床身上设有立柱，所述水平移动机构、垂直移动机构位于立柱内，所述倾角调整机构用于连接所述立柱与送料机构。
进一步，所述送料机构包括依次连接的振动盘、振动盘下料板和导料板，所述送料仿形轮将导料板上的工件夹取并输送至砂轮处。采用振动盘实现自动上料，并实现工件的方向选择，工件通过振动盘到达导料板时，所有工件大头朝里排列。
进一步，所述倾角调整机构包括固定座、位于固定座内的球面副凸部和球面副凹部、贯穿所述球面副凸部和球面副凹部的螺栓，所述螺栓用于连接立柱和送料机构的底座，所述螺栓通过螺母锁紧，所述球面副凸部与固定座之间通过螺纹连接，螺栓与螺母之间设有垫圈。
进一步，所述水平移动机构和垂直移动机构包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆和直线导轨。
进一步，所述卡槽的中心线与送料仿形轮的中心线平行。
进一步，所述送料仿形轮的上方设有毛刷，毛刷用于去除仿形送料轮工件卡槽的磨屑颗粒，保证卡槽的装夹精度。该毛刷采用第二调速电机驱动，毛刷转速与送料仿形轮转速相匹配。
进一步，所述送料机构还设有第一调速电机，通过精密齿轮副减速，可控制仿形送料轮的转速。
进一步，所述第一调速电机上设有扭矩控制器。当送料仿形轮发生卡料现象无法转动时，扭矩控制器会使齿轮副与第一调速电机形成空转，避免电机损坏。
进一步，所述砂轮处设有砂轮修整器。CBN砂轮需要定期进行修整，本方案中使用专用砂轮修整器，通过程序的自动控制，实现磨削加工与砂轮修整的全自动化控制。
本发明利用仿形送料轮，与气门锁片的外形相适配，通过仿形送料轮对工件进行卡紧并输送至磨削处，实现高效的自动化加工工艺流程。利用简单、可靠的机械结构，实现送料中心轴倾角调整功能，保证了设备对工件来料精度的适应性。
附图说明
图1 为本发明实施例整体结构示意图；
图2为图1所示实施例的俯视图；
图3为图1所示实施例中A-A的剖视图；
图4为图3所示实施例中I处放大示意图；
图5为本发明实施例中送料结构示意图；
图6为图5所示实施例中B-B的剖视图；
图7为本发明实施例中送料仿形轮结构示意图；
图8为本发明实施例中倾角调节机构的俯视图；
图9为气门锁片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-3所示，本实施例包括床身1、设于床身1上的水平移动机构2、垂直移动机构3及磨削机构4，所述磨削机构4包括电主轴41和CBN砂轮42，所述磨削机构4上方设有送料机构5，所述送料机构5以送料仿形轮51作为夹具将工件卡紧并输送至CBN砂轮42进行磨削，所述送料机构5上设有倾角调整机构8。送料机构5的动力源为第一调速电机56，通过精密齿轮副57减速，可控制仿形送料轮51的转速。
如图7所示，送料仿形轮51的周身设有若干个卡槽511，卡槽511形状与工件外形相适配，用于卡紧工件。
送料机构5包括依次连接的振动盘52、振动盘下料板53和导料板54，所述送料仿形轮51将导料板54上的工件夹取并输送至CBN砂轮42处，工件通过振动盘52到达导料板54时，所有工件大头朝里排列。送料仿形轮51连续转动，将导料板54上的工件依次卡紧并送至CBN砂轮42表面完成磨削加工。
本实施例中，床身1上设有立柱7，所述水平移动机构2、垂直移动机构3位于立柱7内，所述倾角调整机构8用于连接所述立柱7与送料机构5。为解决不同来料批次的工件外圆锥度误差分布不一致的情况，要求送料仿形轮51的中心线相对立柱7安装平面的倾角可调节，因此，本方案中，送料机构5与立柱7之间通过3个倾角调整机构8进行连接，3个倾角调整机构8的支点形成一个等边三角形。
如图4和图8所示，所述倾角调整机构8包括固定座81、位于固定座81内的球面副凸部82和球面副凹部83、贯穿所述球面副凸部82和球面副凹部83的螺栓84，所述螺栓84用于连接立柱7和送料机构5的底座55，所述螺栓84通过螺母85锁紧，所述球面副凸部82与固定座81之间通过螺纹连接，螺栓84与螺母85之间设有垫圈86。球面副凹部83安装在立柱7上，通过螺栓84锁紧，位置不可移动，其余零件安装在送料机构5上，球面副凸部82与固定座81之间为螺纹连接，螺栓84与其它零件之间均有设计好的间隙。
倾角调整机构8在调节时，首先拧松螺栓84，然后旋转螺母85，螺母85与球面副凸部82相卡合，螺母85带动球面副凸部82旋转，但球面副凸部82不上下移动，球面副凸部82通过其外螺纹带动固定座81旋转并使固定座81上下移动，因为球面副中心点是固定不变的，因此球面副凸部82与固定座81在旋转的同时会使得固定座的中心线会发生倾斜，使送料仿形轮51的中心轴线与立柱7的安装面形成一个微小的倾角；通过上述步骤，依次操作3个倾角调整机构，可使送料仿形轮51的中心线实现任意方位的角度调节。
本实施例中，所述水平移动机构2和垂直移动机构3包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆和直线导轨。
本实施例中，送料仿形轮51上卡槽511的中心线与送料仿形轮51的中心线平行，所述送料仿形轮51的中心线与第一调速电机56的主轴中心线相重合。
本实施例中，所述送料仿形轮51的上方设有毛刷9。毛刷9用于去除仿形送料轮51上工件卡槽511的磨屑颗粒，保证卡槽511的装夹精度。该毛刷9采用第二调速电机91驱动，毛刷9转速与送料仿形轮51的转速相匹配。
如图5-6所示，本实施例中，第一调速电机56的主轴上设有扭矩控制器12。当送料仿形轮51发生卡料现象无法转动时，扭矩控制器12会使得齿轮副57与第一调速电机56之间形成空转，避免电机损坏。
本实施例中，所述CBN砂轮42处设有砂轮修整器11。CBN砂轮42需要定期进行修整，本方案中使用专用的砂轮修整器11，通过程序设计，使水平移动机构2和垂直移动机构3带动砂轮移动至砂轮修整器11，通过程序控制砂轮的进给量，实现磨削加工与砂轮修整的全自动化控制。
本实施例中，所述CBN砂轮42处设有出料管10，出料管10用于将加工好的工件导出，出料管10和导料板54分别位于CBN砂轮42的不同侧。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种汽车发动机气门锁片磨削设备，包括床身、设于床身上的水平移动机构、垂直移动机构及磨削机构，其特征在于：所述磨削机构包括电主轴和砂轮，所述磨削机构上方设有送料机构，所述送料机构通过送料仿形轮将工件卡紧并输送至砂轮进行磨削，所述送料仿形轮的周身设有若干个卡槽，卡槽形状与工件外形相适配，所述送料机构上设有倾角调整机构，所述倾角调整机构呈三角形分布，用于调整送料机构的高度；
所述床身上设有立柱，所述水平移动机构、垂直移动机构位于立柱内，所述倾角调整机构用于连接所述立柱与送料机构；
所述送料机构包括依次连接的振动盘、振动盘下料板和导料板，所述送料仿形轮将导料板上的工件夹取并输送至砂轮处；
所述倾角调整机构包括固定座、位于固定座内的球面副凸部和球面副凹部、贯穿所述球面副凸部和球面副凹部的螺栓，所述螺栓用于连接立柱和送料机构的底座，所述螺栓通过螺母锁紧，所述球面副凸部与固定座之间通过螺纹连接，螺栓与螺母之间设有垫圈。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机气门锁片磨削设备，其特征在于：所述水平移动机构和垂直移动机构包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆和直线导轨。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机气门锁片磨削设备，其特征在于：所述卡槽的中心线与送料仿形轮的中心线平行。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机气门锁片磨削设备，其特征在于：所述送料机构还设有第一调速电机，所述第一调速电机上设有扭矩控制器，所述送料仿形轮的上方设有毛刷，毛刷通过第二调速电机控制。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机气门锁片磨削设备，其特征在于：所述砂轮处设有砂轮修整器。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的汽车发动机气门锁片磨削设备，其特征在于：所述送料机构的动力源为调速电机。
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