CN221159872U - 一种卧式珩磨机在线深孔测量机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，涉及珩磨深孔加工测量技术领域，包括机床底座、工件底座、往复移动座、主轴箱、主轴旋转电机以及机床主轴；机床主轴的前端连接有浮动连接头，浮动连接头通过圆柱销与珩磨头连杆相连接，珩磨头连杆的端部外表面套装有旋转接头，珩磨头连杆的另一端设置有珩磨头及浮动测量头机构和旋转式通过支撑机构，本设计可以为测量头提供稳定、洁净的压缩气体，同时也能确保珩磨头在加工过程中进行实时测量，使气动软管在补给气源的同时与珩磨头连杆同步转动，且测量头与珩磨头之间采取浮动连接结构，既减少机械连接结构对测量间隙的影响，又能确保测量头与工件之间的间隙均匀性，使其不受外力影响。

Description

一种卧式珩磨机在线深孔测量机构

技术领域

本实用新型涉及珩磨深孔加工测量技术领域，尤其涉及一种卧式珩磨机在线深孔测量机构。

背景技术

深孔油缸和矿山机械、石油机械、矿山机械等管道类零件大孔径超深孔，珩磨加工中和加工后，所加工孔的加工精度检测是一直困扰用户的重大问题。深孔卧式珩磨机是加工深孔油缸、矿山机械、石油机械、矿山机械等管道类零件大孔径超深孔的超精加工设备。工件孔径不大于500mm，深度不大于10000mm。

深孔卧式珩磨加工以珩磨头为加工工具，加工原理是珩磨头圆周上均匀分布有200—300mm长的珩磨油石，珩磨头伸入工件孔，在工件孔内进行往复运动和旋转运动，珩磨油石做径向进给，珩磨油石对工件孔产生压力，从而对工件孔进行反复磨削，然而在珩磨加工中和加工后，所加工的工件孔的加工精度检测是一直困扰用户的重大问题，对于深孔，常规的检测手段达难以达到；

目前，珩磨加工中和加工后，通过用户一般都是珩磨后用内径千分尺或百分表，测量两端孔口处的尺寸和精度，更深位置的尺寸和精度只能在装配试装或试运行的时候靠运行试验验证是否合格。这样，加工缺陷不能及时发现，等发现时已经装配在设备上，需要拆卸后重新找正、定位、装卡和加工，会造成反复工作并耽误工期。因此，现有技术方案质量不可靠，返工率高；

为此，本实用新型提供了一种卧式珩磨机在线深孔测量机构。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，解决了上述背景技术提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，包括相互连接的机床底座和工件底座以及位于机床底座和工件底座底端的支腿，所述机床底座的上端通过齿轮齿条机构连接有往复移动座，所述往复移动座的上端固定安装有主轴箱，所述主轴箱的后端安装有主轴旋转电机，且主轴箱的前端通过其内部的齿轮传动***连接有机床主轴；

所述机床主轴的前端连接有浮动连接头，所述浮动连接头通过圆柱销与珩磨头连杆相连接，所述珩磨头连杆的端部外表面套装有旋转接头；

所述珩磨头连杆的另一端通过螺钉连接有珩磨头及浮动测量头机构，且珩磨头连杆的另一端外部位于工件底座的上端设置有旋转式通过支撑机构。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述机床底座的下方位于其支腿上安装有气动元件安装盒，所述气动元件安装盒的内部设置有一级空气洁净器、单向阀、气压检测开关、二通阀和二级空气洁净器；

所述一级空气洁净器进气端外接压缩气体输送管道，且一级空气洁净器的出气端通过单向阀和管道与二通阀相连通，所述气压检测开关设置在单向阀与二通阀之间的管道上，所述二通阀与二级空气洁净器的进气端之间通过管道相连通。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述机床底座的一侧面还设置有控制箱，所述控制箱内设置有气电转换器和测量仪，所述气电转换器设置在二级空气洁净器输气端的管道上，且气电转换器与测量仪通过导线相连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述机床底座的上端位于往复移动座底部设置有往复伺服电机，所述齿轮齿条机构包括传动齿轮和往复齿条，所述往复伺服电机的输出端与传动齿轮相连接；

所述往复齿条的齿牙面与传动齿轮为啮合连接，且往复齿条固定在机床底座的内侧壁。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述旋转接头包括与珩磨头连杆通过螺钉连接在一起的内套以及与内套间隙配合的外圈，所述外圈上设置有进气接头，所述内套上设置有出气接头；

所述内套的内部对应出气接头处设置有气孔，所述外圈内对应进气接头处开设有气槽，所述进气接头与出气接头通过气槽与气孔相连通；

所述内套和外圈的两侧均安装有防止出气接头旋转时不漏气的旋转密封圈，所述进气接头通过管道与二级空气洁净器的输气端相连通。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述主轴箱的前侧下端位于旋转接头的下方还固定有防转支架，所述防转支架上安装有与外圈相连接的防转螺钉。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述旋转式通过支撑机构包括安装在工件底座上端的支柱以及支柱顶端所连接的支架，所述支架上对应珩磨头连杆处安装有轴承支座，所述轴承支座的上部连接有深沟球轴承，所述深沟球轴承的内环内安装有旋转体，且深沟球轴承的内环内还对称安装有两个轴用弹性卡圈；

所述旋转体上贯穿开设有缺口，所述出气接头的一端连接有气动软管，所述气动软管与珩磨头及浮动测量头机构相连接，且气动软管的外部设置有不锈钢硬管，所述不锈钢硬管贯穿旋转体上的缺口并与其固定连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述珩磨头及浮动测量头机构包括的珩磨头、连接柄、测量头、十字滑块和定位销，所述定位销为四个；

所述珩磨头通过螺钉与珩磨头连杆的一端相连接，所述连接柄通过螺钉连接在珩磨头的一端，所述十字滑块通过两个所述定位销与连接柄相连接，所述测量头通过另外两个所述定位销与十字滑块相连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述工件底座的上端设置有两个工件支撑座，每个所述工件支撑座上均设置有可调节松紧的工件卡件，两个所述工件卡件上共同支撑有工件。

本实用新型提供了一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，与现有技术相比具备以下有益效果：

1、本设计的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，利用气动元件安装盒内部的一级空气洁净器和二级空气洁净器等器件的配合，可以将压缩气体进行过滤处理，从而方便为测量头提供稳定、洁净的压缩气体，同时利用气电转换器和测量仪的配合，方便根据电压的变化来判断工件内孔尺寸的变化。

2、本设计的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，在机床主轴与珩磨头连杆之间增设旋转接头，配合旋转式通过支撑机构的作用，方便将压缩气体输送给旋转的测量头上，也能确保珩磨头在加工过程中进行实时测量，使气动软管在补给气源的同时与珩磨头连杆同步转动，而且测量头与珩磨头之间采取浮动连接结构，即可减少机械连接结构对测量间隙的影响，又能确保测量头与工件之间的间隙均匀性，使其不受外力影响。

附图说明

图1为本实用的结构示意图；

图2为本实用的剖视图；

图3为本实用的俯视图；

图4为本实用中旋转接头的结构示意图；

图5为本实用中旋转式通过支撑机构的结构示意图；

图6为本实用中旋转式通过支撑机构与珩磨头连杆的结构示意图；

图7为本实用中珩磨头及浮动测量头机构的结构示意图；

图8为图7中A-A的剖视图；

图9为图7中B-B的剖视图；

图10为本实用中压缩气体供给原理图。

图中：1、一级空气洁净器；2、单向阀；3、气压检测开关；4、二通阀；5、二级空气洁净器；6、气电转换器；

7、旋转接头；70、防转螺钉；71、内套；72、出气接头；73、旋转密封圈；74、进气接头；75、外圈；

8、旋转式通过支撑机构；81、支柱；82、支架；83、轴用弹性卡圈；84、深沟球轴承；85、旋转体；86、轴承支座；87、不锈钢硬管；88、气动软管；

9、珩磨头及浮动测量头机构；91、珩磨头；92、连接柄；93、测量头；94、十字滑块；95、定位销；

10、工件；101、往复移动座；102、控制箱；103、测量仪；104、工件底座；105、工件支撑座；106、工件卡件；

11、主轴箱；12、气动元件安装盒；13、机床底座；14、往复伺服电机；15、主轴旋转电机；16、机床主轴；17、浮动连接头；18、防转支架；19、珩磨头连杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种卧式珩磨机在线深孔测量机构技术方案：一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，包括相互连接的机床底座13和工件底座104以及位于机床底座13和工件底座104底端的支腿，工件底座104的上端设置有两个工件支撑座105，每个工件支撑座105上均设置有可调节松紧的工件卡件106，两个工件卡件106上共同支撑有工件10，在工作时，珩磨头连杆19会带动珩磨头及浮动测量头机构9对工件10内孔进行珩磨，并且在珩磨过程中利用测量头93对工件10的内孔进行实时检测。

如图1-3所示，机床底座13的上端位于往复移动座101底部设置有往复伺服电机14，齿轮齿条机构包括传动齿轮和往复齿条，往复伺服电机14的输出端与传动齿轮相连接；往复齿条的齿牙面与传动齿轮为啮合连接，且往复齿条固定在机床底座13的内侧壁，齿轮齿条机构就是采取现有常规的往复移动机械原理，往复伺服电机14安装在往复移动座101的底端且与传动齿轮相连接，而往复齿条是固定在机床底座13的内侧壁且与传动齿轮相啮合，所以在往复伺服电机14带动传动齿轮旋转时，就会带动往复移动座101在机床底座13上进行往复运动，而需要补充的是，在机床底座13的上端还对称设置有导轨，而往复移动座101则通过导轨与机床底座13滑动连接。

如图1和2所示，主轴箱11的后端安装有主轴旋转电机15，且主轴箱11的前端通过其内部的齿轮传动***连接有机床主轴16，主轴箱11采取现有常用的机床主轴箱，其内部的齿轮传动***就是经主轴箱11内各个位置上的传动齿轮和传动轴的配合作用，最后把运动传到主轴(即机床主轴16)上，使主轴获得规定的转速和方向，机床主轴16的前端连接有浮动连接头17，浮动连接头17通过圆柱销与珩磨头连杆19相连接，珩磨头连杆19的端部外表面套装有旋转接头7，在珩磨头连杆19外部设置旋转接头7，目的是利用旋转接头7将气动元件安装盒12输出的过滤后的压缩气体通过旋转式通过支撑机构8辅助支撑传输到珩磨头及浮动测量头机构9，便于对工件10进行测量；

如图2和4所示，旋转接头7包括与珩磨头连杆19通过螺钉连接在一起的内套71以及与内套71间隙配合的外圈75，外圈75上设置有进气接头74，内套71上设置有出气接头72，内套71的内部对应出气接头72处设置有气孔，外圈75内对应进气接头74处开设有气槽，进气接头74与出气接头72通过气槽与气孔相连通，内套71和外圈75的两侧均安装有防止出气接头72旋转时不漏气的旋转密封圈73，进气接头74通过管道与二级空气洁净器5的输气端相连通，过滤后的压缩气体经过进气接头74进入，由外圈75的气槽输送至内套71上的气孔内，再由出气接头72输送至气动软管88内。

如图4所示，主轴箱11的前侧下端位于旋转接头7的下方还固定有防转支架18，防转支架18上安装有与外圈75相连接的防转螺钉70，利用防转螺钉70将外圈75与防转支架18进行连接固定，目的是在机床主轴16转动时，旋转接头7的外圈75不旋转，为保证珩磨头91在加工过程中进行实时测量，珩磨头91所连接的测量头93的位置需要在珩磨头91旋转往复的过程中，持续有气源供给，因此需要在机床主轴16上增加旋转接头7，通过旋转接头7将固定的气源供给到旋转的测量头93上。

如图3、5和6所示，珩磨头连杆19的另一端通过螺钉连接有珩磨头及浮动测量头机构9，且珩磨头连杆19的另一端外部位于工件底座104的上端设置有旋转式通过支撑机构8，旋转式通过支撑机构8包括安装在工件底座104上端的支柱81以及支柱81顶端所连接的支架82，支架82上对应珩磨头连杆19处安装有轴承支座86，轴承支座86的上部连接有深沟球轴承84，深沟球轴承84的内环内安装有旋转体85，且深沟球轴承84的内环内还对称安装有两个轴用弹性卡圈83，旋转体85上贯穿开设有缺口，出气接头72的一端连接有气动软管88，气动软管88与珩磨头及浮动测量头机构9相连接，且气动软管88的外部设置有不锈钢硬管87，不锈钢硬管87贯穿旋转体85上的缺口并与其固定连接，过滤后的压缩气体经过旋转接头7传输到气动软管88内，再输送到测量头93上，方便测量头93对工件尺寸进行测量，而由于珩磨头连杆19的尺寸较长，为了保证珩磨精度，克服其重力影响，因此，增设旋转式通过支撑机构8可以对其辅助支撑，同时气动软管88通过不锈钢硬管87的保护，且不锈钢硬管87是与珩磨头连杆19一起穿过旋转体85并进行固定，且与旋转体85一起旋转的，所以，气动软管88和不锈钢硬管87可以跟随珩磨头91一起旋转，同时也能给测量头93提供压缩气体，而且也不影响也珩磨头连杆19的支撑。

如图2和7-9所示，珩磨头及浮动测量头机构9包括的珩磨头91、连接柄92、测量头93、十字滑块94和定位销95，定位销95为四个，珩磨头91通过螺钉与珩磨头连杆19的一端相连接，连接柄92通过螺钉连接在珩磨头91的一端，十字滑块94通过两个定位销95与连接柄92相连接，并能够相对转动一定的角度，测量头93通过另外两个定位销95与十字滑块94相连接，并且能在十字方向相对转动一定的角度，这样就可实现测量头93与珩磨头91之间的浮动连接，形成浮动连接结构，确保测量的精度，减少机械连接结构对测量间隙的影响，由此一来，测量头93与工件10之间就能保持间隙的均匀，不受外力的影响。

如图2和10所示，机床底座13的下方位于其支腿上安装有气动元件安装盒12，气动元件安装盒12的内部设置有一级空气洁净器1、单向阀2、气压检测开关3、二通阀4和二级空气洁净器5，一级空气洁净器1进气端外接压缩气体输送管道，且一级空气洁净器1的出气端通过单向阀2和管道与二通阀4相连通，气压检测开关3设置在单向阀2与二通阀4之间的管道上，二通阀4与二级空气洁净器5的进气端之间通过管道相连通，当外接的压缩气体输送管道所输送的压缩气体进入到一级空气洁净器1内经过初步净化后，通过单向阀2以及二通阀4的作用再次输送至二级空气洁净器5内进行净化处理，而气压检测开关3可以检测输送的压缩气体气压，确保输送的安全性，当二级空气洁净器5过滤净化后的压缩气体则通过旋转接头7输送至气动软管88内，再传输给测量头93，方便对工件10进行测量。

如图1和10所示，机床底座13的一侧面还设置有控制箱102，控制箱102内设置有气电转换器6和测量仪103，气电转换器6设置在二级空气洁净器5输气端的管道上，且气电转换器6与测量仪103通过导线相连接，利用气电转换器6与测量仪103的作用，利用气电转换器6可以将测量的气压变化转化为电压变化，而测量仪103可以将电压变化转化为工件的尺寸变化，从而对工件的尺寸进行监控。

本实用新型的工作原理为：工作前，将工件10固定在工件底座104上，然后将珩磨头连杆19通过浮动连接头17与机床主轴16相连接，并将旋转接头7套装在珩磨头连杆19上，然后将气动软管88与旋转接头7上的出气接头72相连接，再将气动软管88以及其外部的不锈钢硬管87和珩磨头连杆19一起穿过旋转式通过支撑机构8上的旋转体85，使气动软管88、不锈钢硬管87和珩磨头连杆19与旋转体85一起旋转，然后再将珩磨头连杆19与珩磨头及浮动测量头机构9进行连接固定；

在工作时，主轴旋转电机15会通过主轴箱11内部齿轮传动***的作用，带动机床主轴16旋转，进而机床主轴16通过珩磨头连杆19来带动珩磨头及浮动测量头机构9对工件10内孔进行珩磨和实时检测；

与此同时，利用往复伺服电机14配合齿轮齿条机构来带动往复移动座101进行往复移动，从而来带动珩磨头及浮动测量头机构9进行往复工作；

此外，在珩磨时，压缩气体经过气动元件安装盒12内部的空气洁净器的过滤净化处理，再通过旋转接头7输送至气动软管88内，最后输送给珩磨头及浮动测量头机构9，从而确保测量头93能够及时得到气源补给。

以上所述仅是本实用的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用的保护范围。本实用中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段实施。

Claims (9)

1.一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，包括相互连接的机床底座(13)和工件底座(104)以及位于机床底座(13)和工件底座(104)底端的支腿，其特征在于：

所述机床底座(13)的上端通过齿轮齿条机构连接有往复移动座(101)，所述往复移动座(101)的上端固定安装有主轴箱(11)，所述主轴箱(11)的后端安装有主轴旋转电机(15)，且主轴箱(11)的前端通过其内部的齿轮传动***连接有机床主轴(16)；

所述机床主轴(16)的前端连接有浮动连接头(17)，所述浮动连接头(17)通过圆柱销与珩磨头连杆(19)相连接，所述珩磨头连杆(19)的端部外表面套装有旋转接头(7)；

所述珩磨头连杆(19)的另一端通过螺钉连接有珩磨头及浮动测量头机构(9)，且珩磨头连杆(19)的另一端外部位于工件底座(104)的上端设置有旋转式通过支撑机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述机床底座(13)的下方位于其支腿上安装有气动元件安装盒(12)，所述气动元件安装盒(12)的内部设置有一级空气洁净器(1)、单向阀(2)、气压检测开关(3)、二通阀(4)和二级空气洁净器(5)；

所述一级空气洁净器(1)进气端外接压缩气体输送管道，且一级空气洁净器(1)的出气端通过单向阀(2)和管道与二通阀(4)相连通，所述气压检测开关(3)设置在单向阀(2)与二通阀(4)之间的管道上，所述二通阀(4)与二级空气洁净器(5)的进气端之间通过管道相连通。

3.根据权利要求2所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述机床底座(13)的一侧面还设置有控制箱(102)，所述控制箱(102)内设置有气电转换器(6)和测量仪(103)，所述气电转换器(6)设置在二级空气洁净器(5)输气端的管道上，且气电转换器(6)与测量仪(103)通过导线相连接。

4.根据权利要求1所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述机床底座(13)的上端位于往复移动座(101)底部设置有往复伺服电机(14)，所述齿轮齿条机构包括传动齿轮和往复齿条，所述往复伺服电机(14)的输出端与传动齿轮相连接；

所述往复齿条的齿牙面与传动齿轮为啮合连接，且往复齿条固定在机床底座(13)的内侧壁。

5.根据权利要求2所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述旋转接头(7)包括与珩磨头连杆(19)通过螺钉连接在一起的内套(71)以及与内套(71)间隙配合的外圈(75)，所述外圈(75)上设置有进气接头(74)，所述内套(71)上设置有出气接头(72)；

所述内套(71)的内部对应出气接头(72)处设置有气孔，所述外圈(75)内对应进气接头(74)处开设有气槽，所述进气接头(74)与出气接头(72)通过气槽与气孔相连通；

所述内套(71)和外圈(75)的两侧均安装有防止出气接头(72)旋转时不漏气的旋转密封圈(73)，所述进气接头(74)通过管道与二级空气洁净器(5)的输气端相连通。

6.根据权利要求5所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述主轴箱(11)的前侧下端位于旋转接头(7)的下方还固定有防转支架(18)，所述防转支架(18)上安装有与外圈(75)相连接的防转螺钉(70)。

7.根据权利要求5所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述旋转式通过支撑机构(8)包括安装在工件底座(104)上端的支柱(81)以及支柱(81)顶端所连接的支架(82)，所述支架(82)上对应珩磨头连杆(19)处安装有轴承支座(86)，所述轴承支座(86)的上部连接有深沟球轴承(84)，所述深沟球轴承(84)的内环内安装有旋转体(85)，且深沟球轴承(84)的内环内还对称安装有两个轴用弹性卡圈(83)；

所述旋转体(85)上贯穿开设有缺口，所述出气接头(72)的一端连接有气动软管(88)，所述气动软管(88)与珩磨头及浮动测量头机构(9)相连接，且气动软管(88)的外部设置有不锈钢硬管(87)，所述不锈钢硬管(87)贯穿旋转体(85)上的缺口并与其固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述珩磨头及浮动测量头机构(9)包括的珩磨头(91)、连接柄(92)、测量头(93)、十字滑块(94)和定位销(95)，所述定位销(95)为四个；

所述珩磨头(91)通过螺钉与珩磨头连杆(19)的一端相连接，所述连接柄(92)通过螺钉连接在珩磨头(91)的一端，所述十字滑块(94)通过两个所述定位销(95)与连接柄(92)相连接，所述测量头(93)通过另外两个所述定位销(95)与十字滑块(94)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种卧式珩磨机在线深孔测量机构，其特征在于，所述工件底座(104)的上端设置有两个工件支撑座(105)，每个所述工件支撑座(105)上均设置有可调节松紧的工件卡件(106)，两个所述工件卡件(106)上共同支撑有工件(10)。