CN210450996U - 一种球面工件的加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种球面工件的加工设备，包括具有刀座的车削机构和具有夹具并用于固定待加工工件的工件固定机构，还包括用于驱动车削机构在水平方向左右进给的车削进给机构，工件固定机构倾斜设置且与车削机构形成夹角，刀座与夹具的待加工工件朝向相对；刀座由水平部、竖直部、倾斜部和弧形部共同组成呈R字形结构，刀座上安装有用于加工工件的刀具，刀具固定在刀座的弧顶部上，且刀具的工作端伸出弧形部的弧形表面。与现有技术相比，本实用新型的用于内外球面加工的加工装置，其不仅能保证加工的外球面或内球面的同心度，而且省时省力，加工效率高，成本低。

Description

一种球面工件的加工设备

技术领域

本实用新型涉及轴承加工设备领域，具体涉及的是一种球面工件的加工设备。

背景技术

随着社会的进步，我国工业快速发展，机械设备日益增多，机械设备的复杂程度也越来越高，所以相应的对连接各机构的连接传动要求也越来越高。机械设备中也应用很多具有内、外球面的工件。传统用于加工这类工件的设备，一般具有用于夹持工件的夹具和刀具，但是夹具和刀具都是固定不动的，刀具与工件的表面接触位置有限，加工范围也非常有限。当要在工件上加工出内球面或外球面，只能加工一段后，停机后人工打开夹具将工件移动一段并调整工件与刀具的相对位置，再次将工件夹紧固定，启动再加工一段，重复上述操作直至工件的内球面或外球面加工完毕。所以，需要通过设备上的夹具多次夹紧固定，不但人工劳动强度大，加工效率低下，而且难以保证被加工工件表面的同心度，导致被加工工件的内球面或外球面精度低，已经不能满足现代化生产的需求。

鉴于此，本案发明人对工件的内球面或外球面加工效率低的问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种球面工件的加工设备，不仅能保证加工的外球面或内球面的同心度，而且省时省力，加工效率高，成本低。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种球面工件的加工设备，包括具有刀座的车削机构和和具有夹具并用于固定待加工工件的工件固定机构，还包括用于驱动所述车削机构在水平方向左右进给的车削进给机构，所述工件固定机构倾斜设置且与所述车削机构形成夹角，所述刀座与所述夹具的待加工工件朝向相对；所述刀座由水平部、竖直部、倾斜部和弧形部共同组成呈R 字形结构，所述刀座上安装有用于加工工件的刀具，所述刀具固定在所述刀座的弧顶部上，且所述刀具的工作端伸出所述弧形部的弧形表面。

进一步，所述车削进给机构包括机床主轴、第一固定座、丝杆、两条滑轨、滑动座和第一电机，所述刀座安装在所述机床主轴的动力输出端上，所述丝杆处于两条所述滑轨之间，且与两条所述滑轨并排布置，所述丝杆沿所述第一固定座的长度方向横卧设置，并活动地安装在所述第一固定座上，两条所述滑轨固定于所述第一固定座上，所述第一电机的输出轴与所述丝杆的第一端传动连接，所述滑动座处于两条所述滑轨的上方，所述滑动座的底面对应于两条所述滑轨的位置开设有两个滑槽，所述滑动座的底面上固定有用于所述丝杆相配合，并驱动所述滑动座沿所述滑轨滑动的丝杆螺母。

进一步，所述车削机构包括第二电机、同步带、第一同步轮和第二同步轮，所述机床主轴和所述第二电机均固定安装在所述滑动座的顶面上，所述第一同步轮固定安装在所述第二电机的动力输出轴上，所述第二同步轮固定安装在所述机床主轴的动力输入端上，所述第一同步轮和所述第二同步轮经所述同步带连接。

进一步，所述工件固定机构包括工件主轴、第二固定座、气缸、花键轴、花键轴套和内衬套，所述夹具固定连接在所述工件主轴一端部上，所述气缸横卧地固定在所述第二固定座上，所述气缸上活塞杆沿所述第二固定座长度方向的伸缩，所述花键轴的第一端部经轴承活动地安装于所述气缸上活塞杆上，所述花键轴套穿套与所述花键轴上，所述花键轴套穿设于所述内衬套内，且通过平键与所述内衬套内壁固定；所述花键轴套的第一端部和第二端部均伸出所述内衬套外，所述内衬套经轴承活动安装在所述第二固定座上，所述夹具固定于所述花键轴的第二端部上，此花键轴为所述工件主轴。

进一步，所述工件固定机构上安装有用于驱动所述工件主轴旋转的换向驱动装置，所述换向驱动装置包括涡轮、蜗杆和第三电机，所述蜗杆垂直横卧与所述花键轴套的上方，并且活动地安装在所述第二固定座上，所述涡轮的中部开设有供所述内衬套的第一端部穿过的通孔，所述蜗杆经所述通孔固定套设于所述内衬套上，所述涡轮与所述蜗杆相啮合，所述第三电机固定安装在所述第二固定座上，所述第三电机的动力输出轴与所述蜗杆的一端部传动连接。

进一步，所述第二固定座包括后侧板、衬板和竖立于衬板上的框架结构，所述后侧板倾斜设置，所述后侧板的顶面上设置有沿所述后侧板长度方向延伸的限位凸棱，所述限位凸棱处于所述后侧板的中部，所述后侧板上开设有并排的两条溢流槽，所述限位凸棱处于两条所述溢流槽之间且所述限位凸棱两端部分别与相应的所述溢流槽垂直；所述衬板的底部上对应于所述限位凸棱开位置开设有供所述限位凸棱陷入的凹槽。

进一步，所述框架结构由第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、左侧板和右侧板构成，所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板沿所述后侧板的长度方向前后间隔并排布置，所述左侧板和所述右侧板沿所述后侧板的宽度方向并排，且分别处于所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板的左侧和右侧，所述蜗杆横卧于所述左侧板和所述右侧板之间，所述蜗杆的两端部经推力球轴承分别固定在处于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间的所述左侧板部分上和所述右侧板部分上；所述第三电机横卧地固定于所述左侧板和所述右侧板上；所述气缸固定在处于所述第三支撑板上，所述第三支撑板上开设有供所述气缸的活塞杆通过的第三通孔，所述第一支撑板和所述第二支撑板上分别开设有供所述内衬套固定和安装的第一通孔和第二通孔，所述内衬套的外壁上沿前后方向设置有台阶面高度不相等的第一定位台阶、第二定位台阶和第三定位台阶，所述第一通孔和所述第二通孔内分别安装有第一推力球轴承和第二推力球轴承，所述第一定位台阶顶靠于所述第一推力球轴承的内圈上，所述第一支撑板固定安装有前端盖，所述前端盖部分伸入所述第一通孔内与所述第一推力球轴承的外圈抵接；所述涡轮通过所述通孔套在所述内衬套上且所述涡轮的前端面与所述第二定位台阶的竖直台面相抵接，所述涡轮的后端面到所述第二推力球轴承之间的所述内衬套上套设有套环，所述套环的前环形端面与所述涡轮的后端面接触，所述套环的后环形端面与所述第二推力球轴承的内圈抵接，所述第二支撑板固定安装有后端盖，所述后端盖部分伸入所述第二通孔内与所述第二推力球轴承的外圈抵接。

进一步，所述第二固定座还包括前侧板和底板，所述前侧板和所述后侧板处于所述刀座的上方，所述前侧板与所述后侧板靠近所述刀座的一端均具有沿所述前侧板和所述后侧板倾斜方向渐缩形成等腰梯形结构，所述底板处于所述前侧板和所述后侧板的等腰梯形结构之间，所述底板的前后两侧边与所述前侧板的等腰梯形结构和所述后侧板的等腰梯形结构对应连接，所述前侧板、所述底板和所述后侧板共同围成供所述刀座伸入并对待加工工件车削的区域。

进一步，所述刀座上沿前后方向开设有供刀座安装的槽道，所述刀座上设置有与所述槽道相通的螺纹孔，所述刀座与所述槽道相配配合，并通过顶紧螺栓固定；所述刀具处于刀座与所述槽道相配配合部分外。

进一步，所述刀具呈圆环结构，所述弧形部上设置有供所述刀具安装的缺口，所述弧形部上位于所述缺口内设置有螺钉孔，所述刀具经螺丝安装在所述弧形部上。

本实用新型的有益的效果是：先将待加工工件固定在工件夹具上，刀具通过刀座安装在车削机构上的刀座上，工作时，车削进给机构带动车削机构沿水平方向左右移动实现进给。由于刀座呈R字形结构，刀具固定在刀座的弧顶部上，所以在工件上加工球面时，刀座上的弧形部、倾斜部和水平部形成缺口状供工件上已加工好球面部分退让的区域，加工范围更广，所以不需要对工件进行多次固定和夹紧，不但能够节省时间，降低人工劳动强度，提高加工效率，降低成本，而且还能够提高加工精度。由于只有车削机构沿水平方向左右移动进给，所以一次对工件夹紧固定，就能完成工件外球面或内球面的车削加工，能保证工件上的外球面的加工精度，提高产品质量。同时能降低废品率，降低成本。因此，本实用新型一种球面工件的加工设备，不仅能保证加工的外球面或内球面的同心度，而且省时省力，加工效率高，成本低。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施方式及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中工件固定机构的结构示意图。

图3为本实用新型中换向驱动装置安装在第二固定座上的结构示意图。

图4为本实用新型中车削机构安装在车削进给机构的结构示意图。

图中：

车削机构-1；刀座-11；机床主轴-12；第二电机-13；同步带-14；第一同步轮-15；第二同步轮-16；车削进给机构-2；第一固定座-21；丝杆-22；滑轨-23；滑动座-24；滑槽-241；第一电机-25；丝杆螺母-26；工件固定机构-3；夹具-31；第二固定座-32；气缸-33；花键轴-34；花键轴套-35；内衬套-36；底板-321；衬板-322；溢流槽-323，第一支撑板-324；所述第二支撑板-325；所述第三支撑板-326；前端盖-327；后端盖-328；限位凸棱-329；换向驱动装置-4；涡轮-41；蜗杆-42；第三电机-43；套环-5；待加工工件-6；第一推力球轴承-7；第二推力球轴承-8；罩体-9；垫片-10；刀座-101；刀具-102；顶紧螺栓-103。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1-4所示，本实用新型的用于内外球面加工的加工装置，包括具有刀座11的车削机构1和具有夹具31并用于固定待加工工件6 的工件固定机构3，还包括用于驱动所述车削机构1在水平方向左右进给的车削进给机构2，所述工件固定机构3倾斜设置且与所述车削机构1形成夹角，所述刀座11与所述夹具31的待加工工件6朝向相对；所述刀座11是由水平部、竖直部、倾斜部和弧形部共同组成并形成R字形结构，所述刀座101上安装有用于加工工件的刀具102，所述刀具102固定在所述刀座101的弧顶部上，且所述刀具102的工作端伸出所述弧形部的弧形表面。采用上述结构设置，工作时，车削进给机构2能够带动车削机构1水平方向左右进给，对待加工工件6 内球面或外球面进行粗车或精车。

本实施例中，所述车削进给机构2包括机床主轴12、第一固定座21、丝杆22、两条滑轨23、滑动座24和第一电机25，所述刀座 11安装在所述机床主轴12的动力输出端上，所述丝杆22处于两条所述滑轨23之间，且与两条所述滑轨23并排布置，所述丝杆22沿所述第一固定座21的长度方向横卧设置，并活动地安装在所述第一固定座21上，两条所述滑轨23固定于所述第一固定座21上，所述第一电机25的输出轴与所述丝杆22的第一端传动连接，所述滑动座 24处于两条所述滑轨23的上方，所述滑动座24的底面对应于两条所述滑轨23的位置开设有两个滑槽241，所述滑动座24的底面上固定有用于所述丝杆22相配合，并驱动所述滑动座24沿所述滑轨23 滑动的丝杆螺母26。具体的，丝杆螺母26固定在固定块上，固定块经螺栓固定在滑动座24的底面上。采用上述结构设置，实现由第一电机25带动第一固定座21沿滑轨23往复运动，进而实现了由于第一电机25控制车削机构1的车削进给。机构简单控制方便。

本实施例中，所述车削机构1包括第二电机13、同步带14、第一同步轮15和第二同步轮16，所述机床主轴12和所述第二电机13 均固定安装在所述滑动座24的顶面上，所述第一同步轮15通过键固定安装在所述第二电机13的动力输出轴上，所述第二同步轮16通过键固定安装在所述机床主轴12的动力输入端上，所述第一同步轮15 和所述第二同步轮16经所述同步带14连接。采用上述结构设置，第二电机13通过第一同步轮15、第二同步轮16和同步带14带动机床主轴12转动，避免机床主轴12车削时产生的窜动传递给第二电机 13的输出轴，影响第二电机13工作和使用寿命。同时也对第二电机 13的输出轴与机床主轴12之间的传动不会过于刚性。

本实施例中，所述工件固定机构3包括工件主轴、第二固定座 32、气缸33、花键轴34、花键轴套35和内衬套36，所述夹具31固定连接在所述工件主轴一端部上，所述气缸33横卧地固定在所述第二固定座32上，所述气缸33上活塞杆沿所述第二固定座32长度方向的伸缩，所述花键轴34的第一端部经轴承活动地安装于所述气缸 33上活塞杆上，这里具体的，所述气缸33上活塞杆上安装有一个轴承座，该轴承座内安装有花键轴34的第一端部穿设的上述轴承。所述花键轴套35穿套与所述花键轴34上，所述花键轴套35穿设于所述内衬套36内，且通过平键与所述内衬套36内壁固定；所述花键轴套35的第一端部和第二端部均伸出所述内衬套36外，所述内衬套 36经推力球轴承活动安装在所述第二固定座32上，所述夹具31固定于所述花键轴34的第二端部上，此夹具31采用的是现有的三爪卡盘，三爪卡盘包括带有螺纹的盘体和三个卡爪，通过盘体旋转运动带动三个卡爪移动为本领域公知技术，利用气缸的直线运动来带动盘体水平运动移动，转化为三个卡爪的同步直线运动为一公知技术手段，三个卡爪的相向滑动或相背滑动而实现工件的夹、放操作，也是一公常识，在此不再详细描述。此花键轴34为所述工件主轴。采用上述结构设置，通过气缸33的活塞杆推拉花键轴34运动，实现夹具31 对待加工工件6的夹紧固定和放开动作，机构简单，控制方便。

本实施例中，所述工件固定机构3上安装有用于驱动所述工件主轴旋转的换向驱动装置4，所述换向驱动装置4包括涡轮41、蜗杆 42和第三电机43，所述蜗杆42垂直横卧与所述花键轴套35的上方，并且活动地安装在所述第二固定座32上，所述涡轮41的中部开设有供所述内衬套36的第一端部穿过的通孔，所述蜗杆42经所述通孔固定套设于所述内衬套36上，所述涡轮41与所述蜗杆42相啮合，所述第三电机43固定安装在所述第二固定座32上，所述第三电机43 的动力输出轴与所述蜗杆42的一端部传动连接。采用上述结构设置，实现换向驱动装置4的旋转运动与工件固定机构3的直线运动互不影响(即换向驱动装置4的带动夹具31旋转运动与工件固定机构3带动夹具31的直线运动互不干涉)。设置第三电机43，第三电机43的输出轴带动蜗杆42转动，由蜗杆42带动涡轮41转转动，进而起到降速的作用，因此内衬套36缓慢转动，便于均匀地待加工工件6的内球面或外球面。又由于花键轴套35通过平键与内衬套36内壁固定，花键轴34又花键轴套35配合，进而能够带动固定在花键轴34的第二端部上的夹具31转动，所以能够对待加工工件6旋转换向。机构独特，传动距离短，所以能够以较低驱动力就能带动待加工工件6旋转换向，降低电能损耗，降低成本。

本实施例中，为提高精度，所述第一电机25和所述第三电机43 均采用步进电机或伺服电机。

本实施例中，所述第二固定座32包括后侧板321、衬板322和竖立于衬板322上的框架结构，所述后侧板321倾斜设置，所述后侧板321的顶面上设置有沿所述后侧板321长度方向延伸的限位凸棱 329，所述限位凸棱329处于所述后侧板321的中部，所述后侧板321 上开设有并排的两条溢流槽323，所述限位凸棱329处于两条所述溢流槽323之间且所述限位凸棱329两端部分别与相应的所述溢流槽 323垂直；所述衬板322的底部上对应于所述限位凸棱329开位置开设有供所述限位凸棱329陷入的凹槽。采用上述结构设置，设置后侧板321、衬板322和框架结构，主要用于固定工件固定机构3和换向驱动装置4，方便工件固定机构3的各部件的安装和换向驱动装置4 的各部件的安装。

本实施例中，所述框架结构由的第一支撑板324、第二支撑板 325、第三支撑板326、左侧板和右侧板构成，所述第一支撑板324、所述第二支撑板325、所述第三支撑板326沿所述后侧板321的长度方向前后间隔并排布置，所述左侧板和所述右侧板沿所述后侧板321 的宽度方向并排，且分别处于所述第一支撑板324、所述第二支撑板 325、所述第三支撑板326的左侧和右侧，所述蜗杆42横卧于所述左侧板和所述右侧板之间，所述蜗杆42的两端部经推力球轴承分别固定在处于所述第一支撑板324和所述第二支撑板325之间的所述左侧板部分上和所述右侧板部分上；所述第三电机43横卧地固定于所述左侧板和所述右侧板上；所述气缸33固定在处于所述第三支撑板326 上，所述第三支撑板326上开设有供所述气缸33的活塞杆通过的第三通孔，所述第一支撑板324和所述第二支撑板325上分别开设有供所述内衬套36固定和安装的第一通孔和第二通孔，所述内衬套36的外壁上沿前后方向设置有台阶面高度不相等的第一定位台阶、第二定位台阶和第三定位台阶，所述第一通孔和所述第二通孔内分别安装有第一推力球轴承7和第二推力球轴承8，所述第一定位台阶顶靠于所述第一推力球轴承7的内圈上，所述第一支撑板324固定安装有前端盖327，所述前端盖327部分伸入所述第一通孔内与所述第一推力球轴承7的外圈抵接；所述涡轮41通过所述通孔套在所述内衬套36上且所述涡轮41的前端面与所述第二定位台阶的竖直台面相抵接，所述涡轮41的后端面到所述第二推力球轴承8之间的所述内衬套36上依次套设有套环5，所述套环5的前环形端面与所述涡轮41的后端面接触，所述套环5的后环形端面与所述第二推力球轴承8的内圈抵接，所述第二支撑板325固定安装有后端盖328，所述后端盖328部分伸入所述第二通孔内与所述第二推力球轴承8的外圈抵接。采用上述结构设置，主要为了第三电机43、涡轮41和内衬套36能够牢固地安装在第二固定座32上，保证换向驱动装置4工作有效。

本实施例中，所述第二固定座还包括前侧板(图中未给出)和底板(图中未给出)，所述前侧板和所述后侧板处于所述刀座11的上方，所述前侧板与所述后侧板靠近所述刀座11的一端均具有沿所述前侧板和所述后侧板倾斜方向渐缩形成等腰梯形结构，所述底板处于所述前侧板和所述后侧板的等腰梯形结构之间，所述底板的前后两侧边与所述前侧板的等腰梯形结构和所述后侧板的等腰梯形结构对应连接，所述前侧板、所述底板和所述后侧板共同围成供所述刀座11伸入并对待加工工件6车削的区域。具体的，所述前侧板和所述后侧板均向刀座11向下倾斜，所述刀座11处于所述前侧板、所述底板和所述后侧板共同围成的向下倾斜区域内。采用上述结构设置，工作时，刀座 11伸入所述前侧板、所述底板和所述后侧板共同围成的向下倾斜区域内，前侧板、底板和后侧板可以阻挡刀座11车削工件时冷却液的飞溅，便于回收冷却液。还可以挡掉刀座高速车削工件时飞溅的废料，更加安全。

本实施例中，所述刀座11上沿前后方向开设有供刀座101安装的槽道，所述刀座11上设置有与所述槽道相通的螺纹孔，所述刀座 101与所述槽道相配配合，并通过顶紧螺栓103固定；所述刀具102 处于刀座101与所述槽道相配配合部分外。采用上述结构设置，设置的槽道，便于刀座101能够在刀座11上沿前后方向移动，便于通过移动刀座101，适用于对不同尺寸工件外球面或内球面的加工。刀座 101在槽道内移动位置是通过顶紧螺栓103固定，刀座101固定省时且操作方便，同时也方便刀座101的更换。

本实施例中，所述刀具102呈圆环结构，所述弧形部上设置有供所述刀具102安装的缺口，所述弧形部上位于所述缺口内设置有螺钉孔，所述刀具102经螺丝安装在所述弧形部上。具体的，螺丝穿过刀具102内孔在于螺钉孔固定，此时刀具102上的外圆环面裸露于所述弧形部的弧形面外。采用上述结构设置，刀具102与弧形部通过螺丝固定，主要是便于刀具102更换和安装。

进一步优选的，所述滑轨23的方向与所述工件主轴的沿伸方向呈35～40°的夹角。主要是以便于刀座11上刀具102的车削，此夹角过小，供刀座11上刀具102车削加工工件外球面的范围太小，此夹角过大，刀座11上刀具102可能磨不到工件外球面边缘，无法继续进给。

进一步优选的，车削进给机构2和工件固定机构3都固定在同一个机座上。在第一固定座21上安装用于同时罩住机床主轴12、第二电机13、第一同步轮15、第二同步轮16和同步带14的罩体9，这样不仅能够机床主轴12和第二电机13保护作用，还能避免误碰第一同步轮15、第二同步轮16和同步带14长生的夹手问题，更加安全。

进一步优选的，所述丝杆的第二端上安装有垫片10。采用上述结构设置，设置的垫片10，主要用于防止所述丝杆螺母在从所述丝杆上脱落。具体的：所述丝杆的第二端沿轴向方向开设有螺纹孔，垫片10是通过螺栓固定与丝杆的第二端的端部。

本实用新型一种球面工件的加工设备的工作过程如下：

工作时，先将待加工工件6固定在工件主轴的夹具31上，然后，启动车削机构1和车削进给机构2，车削机构1的电机通过机床主轴 12带动刀座11转动，对待加工工件6的内球面或外球面进行粗车或精车加工，通过换向驱动装置4带动待加工工件6旋转，实现对待加工工件6的外球面均匀车削。在车削过程中，由车削进给机构2带动车削机构1对待加工工件6的内球面或外球面车削进给(即由车削进给机构2控制车削机构1对待加工工件6的内球面或外球面磨的车削量)。当需要加工工件的内球面时，通过由车削进给机构2带动车削机构1退移，然后，换向驱动装置4带动待加工工件6旋转至待加工工件6的内球面的位置处，在由车削进给机构2带动车削机构1进给移，整个过程，由车削机构1、车削进给机构2和换向驱动装置4配合工作，自动对待加工工件6的内球面或外球面进行粗车或精车，打磨后不需要人工整形修磨，降低人员投入，工作稳定有效，长期可用。在车削过程中，仅需要一次对待加工工件6夹持固定，利用换向驱动装置4带动待加工工件6的圆和刀座11旋转的圆复合形成球体来完成待加工工件6的内球面或外球面的车削，所以能够保证被加工工件 6的内球面或外球面的同心度高。

需要说明的是，本实用新型中，采用常规手段对气缸33、第一电机25、第二电机13和第三电机43工作时间和时序进行控制。本实用新型也是采用本领域公知手段控制气缸33、第一电机25、第二电机13和第三电机43工作时间和时序。控制气缸33、第一电机25、第二电机13和第三电机43工作时间和时序，并非本实用新型的发明重点，所以就不在详细描述。换句说：本实用新型一种球面工件的加工设备，可以采用PLC控制***或现有控制器来控制气缸33、第一电机25、第二电机13和第三电机43的工作。

由于本实用新型的加工设备，在退刀时只能以单方向由车削进给机构2带动退刀，为避免退刀对工件造成伤害，所以本实用新型的加工设备，主要用于对工件进行断削，所以主要适用于断面工件或异形工件的加工。本实用新型一种球面工件的加工设备也适用于规则球面或不规则球面的车削加工。例如：关节轴承或普通具有球形外球面的工件的加工。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种球面工件的加工设备，包括具有刀座的磨削机构车削机构和具有夹具并用于固定待加工工件的工件固定机构，其特征在于：还包括用于驱动所述车削机构在水平方向左右进给的车削进给机构，所述工件固定机构倾斜设置且与所述车削机构形成夹角，所述刀座与所述夹具的待加工工件朝向相对；所述刀座由水平部、竖直部、倾斜部和弧形部共同组成呈R字形结构，所述刀座上安装有用于加工工件的刀具，所述刀具固定在所述刀座的弧顶部上，且所述刀具的工作端伸出所述弧形部的弧形表面。

2.根据权利要求1所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述车削进给机构包括机床主轴、第一固定座、丝杆、两条滑轨、滑动座和第一电机，所述刀座安装在所述机床主轴的动力输出端上，所述丝杆处于两条所述滑轨之间，且与两条所述滑轨并排布置，所述丝杆沿所述第一固定座的长度方向横卧设置，并活动地安装在所述第一固定座上，两条所述滑轨固定于所述第一固定座上，所述第一电机的输出轴与所述丝杆的第一端传动连接，所述滑动座处于两条所述滑轨的上方，所述滑动座的底面对应于两条所述滑轨的位置开设有两个滑槽，所述滑动座的底面上固定有用于所述丝杆相配合，并驱动所述滑动座沿所述滑轨滑动的丝杆螺母。

3.根据权利要求2所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述车削机构包括第二电机、同步带、第一同步轮和第二同步轮，所述机床主轴和所述第二电机均固定安装在所述滑动座的顶面上，所述第一同步轮固定安装在所述第二电机的动力输出轴上，所述第二同步轮固定安装在所述机床主轴的动力输入端上，所述第一同步轮和所述第二同步轮经所述同步带连接。

4.根据权利要求1所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述工件固定机构包括工件主轴、第二固定座、气缸、花键轴、花键轴套和内衬套，所述夹具固定连接在所述工件主轴一端部上，所述气缸横卧地固定在所述第二固定座上，所述气缸上活塞杆沿所述第二固定座长度方向的伸缩，所述花键轴的第一端部经轴承活动地安装于所述气缸上活塞杆上，所述花键轴套穿套与所述花键轴上，所述花键轴套穿设于所述内衬套内，且通过平键与所述内衬套内壁固定；所述花键轴套的第一端部和第二端部均伸出所述内衬套外，所述内衬套经轴承活动安装在所述第二固定座上，所述夹具固定于所述花键轴的第二端部上，此花键轴为所述工件主轴。

5.根据权利要求4所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述工件固定机构上安装有用于驱动所述工件主轴旋转的换向驱动装置，所述换向驱动装置包括涡轮、蜗杆和第三电机，所述蜗杆垂直横卧与所述花键轴套的上方，并且活动地安装在所述第二固定座上，所述涡轮的中部开设有供所述内衬套的第一端部穿过的通孔，所述蜗杆经所述通孔固定套设于所述内衬套上，所述涡轮与所述蜗杆相啮合，所述第三电机固定安装在所述第二固定座上，所述第三电机的动力输出轴与所述蜗杆的一端部传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述第二固定座包括后侧板、衬板和竖立于衬板上的框架结构，所述后侧板倾斜设置，所述后侧板的顶面上设置有沿所述后侧板长度方向延伸的限位凸棱，所述限位凸棱处于所述后侧板的中部，所述后侧板上开设有并排的两条溢流槽，所述限位凸棱处于两条所述溢流槽之间且所述限位凸棱两端部分别与相应的所述溢流槽垂直；所述衬板的底部上对应于所述限位凸棱开位置开设有供所述限位凸棱陷入的凹槽。

7.根据权利要求6所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述框架结构由第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、左侧板和右侧板构成，所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板沿所述后侧板的长度方向前后间隔并排布置，所述左侧板和所述右侧板沿所述后侧板的宽度方向并排，且分别处于所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述第三支撑板的左侧和右侧，所述蜗杆横卧于所述左侧板和所述右侧板之间，所述蜗杆的两端部经推力球轴承分别固定在处于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间的所述左侧板部分上和所述右侧板部分上；所述第三电机横卧地固定于所述左侧板和所述右侧板上；所述气缸固定在处于所述第三支撑板上，所述第三支撑板上开设有供所述气缸的活塞杆通过的第三通孔，所述第一支撑板和所述第二支撑板上分别开设有供所述内衬套固定和安装的第一通孔和第二通孔，所述内衬套的外壁上沿前后方向设置有台阶面高度不相等的第一定位台阶、第二定位台阶和第三定位台阶，所述第一通孔和所述第二通孔内分别安装有第一推力球轴承和第二推力球轴承，所述第一定位台阶顶靠于所述第一推力球轴承的内圈上，所述第一支撑板固定安装有前端盖，所述前端盖部分伸入所述第一通孔内与所述第一推力球轴承的外圈抵接；所述涡轮通过所述通孔套在所述内衬套上且所述涡轮的前端面与所述第二定位台阶的竖直台面相抵接，所述涡轮的后端面到所述第二推力球轴承之间的所述内衬套上套设有套环，所述套环的前环形端面与所述涡轮的后端面接触，所述套环的后环形端面与所述第二推力球轴承的内圈抵接，所述第二支撑板固定安装有后端盖，所述后端盖部分伸入所述第二通孔内与所述第二推力球轴承的外圈抵接。

8.根据权利要求6所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述第二固定座还包括前侧板和底板，所述前侧板和所述后侧板处于所述刀座的上方，所述前侧板与所述后侧板靠近所述刀座的一端均具有沿所述前侧板和所述后侧板倾斜方向渐缩形成等腰梯形结构，所述底板处于所述前侧板和所述后侧板的等腰梯形结构之间，所述底板的前后两侧边与所述前侧板的等腰梯形结构和所述后侧板的等腰梯形结构对应连接，所述前侧板、所述底板和所述后侧板共同围成供所述刀座伸入并对待加工工件车削的区域。

9.根据权利要求1所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述刀座上沿前后方向开设有供刀座安装的槽道，所述刀座上设置有与所述槽道相通的螺纹孔，所述刀座与所述槽道相配配合，并通过顶紧螺栓固定；所述刀具处于刀座与所述槽道相配配合部分外。

10.根据权利要求1所述的一种球面工件的加工设备，其特征在于：所述刀具呈圆环结构，所述弧形部上设置有供所述刀具安装的缺口，所述弧形部上位于所述缺口内设置有螺钉孔，所述刀具经螺丝安装在所述弧形部上。

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