一种零部件加工用空心球打磨装置及方法与流程

1.本发明涉及空心球打磨领域，尤其涉及一种零部件加工用空心球打磨装置及方法。


背景技术：

2.在空间装饰领域中，常常会使用各种球类饰品，而对于钢结构建筑装饰而言，在材质上往往选择钢制的或不锈钢材制的空心球，因为这种材质的空心球相较于实心球重量轻，且相较于其它材质（如塑料和树脂等）具有更高的结构强度，但是钢制的或不锈钢材制的空心球相较于其它材质的球体在加工上较为复杂，由于其内部中空，因此无法使用胚料进行直接切削，故往往是将两个半球壳体进行焊接，然后再对焊缝进行打磨，但是传统的打磨方法是利用砂轮或者砂带对焊缝处进行打磨，这种打磨方法由于磨具的打磨表面较为平整，因此在打磨完成后打磨处实际上也是平整的，因此空心球在打磨后其外壁的并不十分光滑，无法满足高标准的外观要求，突出了其不足之处。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种零部件加工用空心球打磨装置及方法，以解决上述技术问题。
4.为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种零部件加工用空心球打磨装置，包括后支撑架、前支撑架、后推杆电机、动力电机、后锥齿轮、内齿圈、后空心轴、后支撑腿、中锥齿轮、一号齿轮、后传动架、摆动臂、锥齿圈、支撑轴、二号齿轮、切削部分、夹紧部分，所述后支撑架前端固定有竖直的前支撑架，且后部固定有水平的后推杆电机，所述后支撑架右部固定有水平的动力电机，所述动力电机的转轴贯穿于后支撑架右部，且其转轴左部同轴固定有后锥齿轮，所述前支撑架前端固定有内齿圈，且中部转动连接有水平的后空心轴，所述前支撑架前端左右两部各固定有竖直的后支撑腿，所述后空心轴后部外圆周壁同轴固定有中锥齿轮，且中部同轴固定有一号齿轮，所述后空心轴前端固定有竖直的后传动架，且前部转动连接有摆动臂，所述后传动架前端固定有锥齿圈，所述摆动臂后部转动连接有水平的支撑轴，所述支撑轴后部同轴固定有二号齿轮，所述摆动臂前部安装有切削部分，所述前支撑架前方和后方共同安装有夹紧部分。
5.在上述技术方案基础上，所述切削部分包括前空心轴、前锥齿轮、支撑座、蜗杆、旋钮、前传动架、传动轴、蜗轮、螺筒、限位条、刀盘、支撑槽、垫片、支撑块、紧固螺栓、刀柄、刀片，所述摆动臂前部转动连接有竖直的前空心轴，所述前空心轴上部同轴固定有前锥齿轮，且底部外圆周壁固定有支撑座，所述支撑座前部转动连接有水平的蜗杆，所述蜗杆右端同轴固定有旋钮，所述前锥齿轮顶端固定有竖直的前传动架，所述前传动架底部转动连接有竖直的传动轴，所述传动轴底端同轴固定有蜗轮，且上部同轴螺纹连接有螺筒，所述螺筒外壁固定有轴向的限位条，且通过限位条与前传动架相滑动连接，所述螺筒顶端同轴固定有
刀盘，所述刀盘外壁圆周等角度开有三个水平的支撑槽，各所述支撑槽由内而外分别插接有垫片和支撑块，且内壁底端分别螺纹连接有水平的紧固螺栓，各所述支撑块中部分别插接有竖直的刀柄，各所述刀柄上部分别安装有刀片，各所述紧固螺栓分别与各支撑块、刀柄和垫片相插接。
6.在上述技术方案基础上，所述夹紧部分包括弧形支撑架、弧形齿条、前支撑腿、滑动座、前推杆电机、减速刹车电机、三号齿轮、抽吸嘴、前夹紧盘、后夹紧盘、金属触板，所述前支撑架左部的后支撑腿前端固定有水平的弧形支撑架，所述弧形支撑架底端固定有水平的弧形齿条，所述弧形齿条底端前部固定有竖直的前支撑腿，所述弧形支撑架中部滑动连接有水平的滑动座，所述滑动座后部固定有水平的前推杆电机，且前部固定有竖直的减速刹车电机，所述减速刹车电机的转轴贯穿于滑动座底部，且其转轴底部同轴固定有三号齿轮，所述前推杆电机的推杆后部以及后推杆电机的推杆前部分别中空，所述前推杆电机的推杆后部以及后推杆电机的推杆前部分别固定有竖直的抽吸嘴，两所述抽吸嘴分别与前推杆电机和后推杆电机的内腔相连通，所述前推杆电机的推杆后部固定有水平的前夹紧盘，所述前推杆电机的推杆内腔贯穿于前夹紧盘中部，所述后推杆电机的推杆前部固定有水平的后夹紧盘，所述后推杆电机的推杆内腔贯穿于后夹紧盘中部，所述前夹紧盘和后夹紧盘的相邻端面均为内凹的锥形面，所述前夹紧盘和后夹紧盘的锥形面均圆周等角度固定有四个金属触板，各所述金属触板的外端面均与两锥形面相平齐。
7.在上述技术方案基础上，所述后锥齿轮与中锥齿轮相啮合，所述二号齿轮同时与内齿圈和一号齿轮相啮合，所述锥齿圈与前锥齿轮相啮合，所述前空心轴所在的轴心能够与弧形支撑架所在的轴心相同轴，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述弧形齿条的轴心与弧形支撑架的轴心相同轴，所述滑动座能够沿着弧形支撑架进行周向滑动，所述三号齿轮与弧形齿条相啮合，所述前夹紧盘能够与后夹紧盘相同轴，所述动力电机通电转动时通过后锥齿轮和中锥齿轮的啮合能够带动后空心轴、一号齿轮、后传动架和锥齿圈同时进行转动，所述一号齿轮在转动时通过二号齿轮和内齿圈的啮合能够带动摆动臂以后空心轴为轴心进行周向转动，所述摆动臂在周向转动过程中通过前锥齿轮和锥齿圈的啮合能够带动前空心轴、支撑座和前传动架进行转动，所述前传动架在转动时通过限位条能够带动螺筒和刀盘进行同步转动，所述蜗杆转动时通过与蜗轮的啮合能够带动传动轴进行转动，所述传动轴在转动时通过与螺筒的螺纹连接能够带动螺筒沿着前传动架上下滑动，两所述抽吸嘴外接空气压缩机等气压装置，所述前夹紧盘上的金属触板带电，所述后夹紧盘上的金属触板用于感知电流。
8.与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过一个动力电机的转动能够利用二号齿轮与一号齿轮和内齿圈的啮合实现摆动臂进行周向转动，且能够利用前锥齿轮与锥齿圈的啮合间接实现刀盘的旋转，继而以此实现刀盘一边周向移动一边进行旋转，从而在三个刀片的配合下实现对空心球外壁进行球面切削，而后夹紧盘上的金属触板能够对前夹紧盘上的金属触板发出的电流进行感知，从而方便判断前夹紧盘和后夹紧盘是否对空心球进行了夹紧，而可以升降的刀盘则可以对不同的尺寸的空心球进行切削，而可以更换的支撑块、垫片、刀柄和刀片则可以应对日常加工中产生的损耗，便于及时更换而不耽误切削加工，而可以周向滑动的滑动座配合可以抽吸的抽吸嘴能够方便的对空心球的工位进行一定的调整，从而使得空心球外壁的夹紧面也能够被球面切削，从而保证空心球外壁足够的
光滑。
附图说明
9.图1为本发明的结构示意图。
10.图2为本发明后空心轴与前支撑架的配合示意图。
11.图3为本发明前空心轴与摆动臂的配合示意图。
12.图4为本发明垫块、支撑块和刀柄与紧固螺栓的配合示意图。
13.图中：1、后支撑架，2、前支撑架，3、后推杆电机，4、动力电机，5、后锥齿轮，6、内齿圈，7、后空心轴，201、后支撑腿，8、中锥齿轮，9、一号齿轮，10、后传动架，11、摆动臂，12、锥齿圈，13、支撑轴，14、二号齿轮，15、切削部分，16、夹紧部分，17、前空心轴，18、前锥齿轮，19、支撑座，20、蜗杆，21、旋钮，22、前传动架，23、传动轴，24、蜗轮，25、螺筒，26、限位条，27、刀盘，28、支撑槽，29、垫片，30、支撑块，31、紧固螺栓，32、刀柄，33、刀片，34、弧形支撑架，35、弧形齿条，36、前支撑腿，37、滑动座，38、前推杆电机，39、减速刹车电机，40、三号齿轮，41、抽吸嘴，42、前夹紧盘，43、后夹紧盘，44、金属触板。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
15.如图1-4所示，一种零部件加工用空心球打磨装置，包括后支撑架1、前支撑架2、后推杆电机3、动力电机4、后锥齿轮5、内齿圈6、后空心轴7、后支撑腿201、中锥齿轮8、一号齿轮9、后传动架10、摆动臂11、锥齿圈12、支撑轴13、二号齿轮14、切削部分15、夹紧部分16，所述后支撑架1前端固定有竖直的前支撑架2，且后部固定有水平的后推杆电机3，所述后支撑架1右部固定有水平的动力电机4，所述动力电机4的转轴贯穿于后支撑架1右部，且其转轴左部同轴固定有后锥齿轮5，所述前支撑架2前端固定有内齿圈6，且中部转动连接有水平的后空心轴7，所述前支撑架2前端左右两部各固定有竖直的后支撑腿201，所述后空心轴7后部外圆周壁同轴固定有中锥齿轮8，且中部同轴固定有一号齿轮9，所述后空心轴7前端固定有竖直的后传动架10，且前部转动连接有摆动臂11，所述后传动架10前端固定有锥齿圈12，所述锥齿圈12用于与前锥齿轮18相啮合，从而间接实现刀盘27的转动，所述摆动臂11后部转动连接有水平的支撑轴13，所述支撑轴13后部同轴固定有二号齿轮14，所述摆动臂11前部安装有切削部分15，所述前支撑架2前方和后方共同安装有夹紧部分16。
16.所述切削部分15包括前空心轴17、前锥齿轮18、支撑座19、蜗杆20、旋钮21、前传动架22、传动轴23、蜗轮24、螺筒25、限位条26、刀盘27、支撑槽28、垫片29、支撑块30、紧固螺栓31、刀柄32、刀片33，所述摆动臂11前部转动连接有竖直的前空心轴17，所述前空心轴17上部同轴固定有前锥齿轮18，且底部外圆周壁固定有支撑座19，所述支撑座19前部转动连接有水平的蜗杆20，所述蜗杆20右端同轴固定有旋钮21，所述旋钮21用于方便对蜗杆20进行转动，所述前锥齿轮18顶端固定有竖直的前传动架22，所述前传动架22底部转动连接有竖直的传动轴23，所述传动轴23底端同轴固定有蜗轮24，且上部同轴螺纹连接有螺筒25，所述螺筒25外壁固定有轴向的限位条26，且通过限位条26与前传动架22相滑动连接，所述限位条26用于防止螺筒25相较于前传动架22产生相对转动，所述螺筒25顶端同轴固定有刀盘27，所述刀盘27外壁圆周等角度开有三个水平的支撑槽28，各所述支撑槽28由内而外分别
插接有垫片29和支撑块30，且内壁底端分别螺纹连接有水平的紧固螺栓31，所述垫块29用于调节支撑块30在支撑槽28内的位置，继而间接调节刀片33相较于刀盘27的位置，各所述支撑块30中部分别插接有竖直的刀柄32，各所述刀柄32上部分别安装有刀片33，各所述紧固螺栓31分别与各支撑块30、刀柄32和垫片29相插接。
17.所述夹紧部分16包括弧形支撑架34、弧形齿条35、前支撑腿36、滑动座37、前推杆电机38、减速刹车电机39、三号齿轮40、抽吸嘴41、前夹紧盘42、后夹紧盘43、金属触板44，所述前支撑架2左部的后支撑腿201前端固定有水平的弧形支撑架34，所述弧形支撑架34底端固定有水平的弧形齿条35，所述弧形齿条35底端前部固定有竖直的前支撑腿36，所述弧形支撑架34中部滑动连接有水平的滑动座37，所述滑动座37后部固定有水平的前推杆电机38，且前部固定有竖直的减速刹车电机39，所述减速刹车电机39的转轴贯穿于滑动座37底部，且其转轴底部同轴固定有三号齿轮40，所述前推杆电机38的推杆后部以及后推杆电机3的推杆前部分别中空，所述前推杆电机38的推杆后部以及后推杆电机3的推杆前部分别固定有竖直的抽吸嘴41，两所述抽吸嘴41分别与前推杆电机38和后推杆电机3的内腔相连通，所述抽吸嘴41用于抽吸负压，所述前推杆电机38的推杆后部固定有水平的前夹紧盘42，所述前推杆电机38的推杆内腔贯穿于前夹紧盘42中部，所述后推杆电机3的推杆前部固定有水平的后夹紧盘43，所述后推杆电机3的推杆内腔贯穿于后夹紧盘43中部，所述前夹紧盘42和后夹紧盘43的相邻端面均为内凹的锥形面，所述锥形面用于更好得与空心球相接触，所述前夹紧盘42和后夹紧盘43的锥形面均圆周等角度固定有四个金属触板44，各所述金属触板44的外端面均与两锥形面相平齐，从而保证空心球在与金属触板44相接触的同时又能够与锥形面相接触。
18.所述后锥齿轮5与中锥齿轮8相啮合，所述二号齿轮14同时与内齿圈6和一号齿轮9相啮合，所述锥齿圈12与前锥齿轮18相啮合，所述前空心轴17所在的轴心能够与弧形支撑架34所在的轴心相同轴，所述蜗杆20与蜗轮24相啮合，所述弧形齿条35的轴心与弧形支撑架34的轴心相同轴，所述滑动座37能够沿着弧形支撑架34进行周向滑动，所述三号齿轮40与弧形齿条35相啮合，所述前夹紧盘42能够与后夹紧盘43相同轴，所述动力电机4通电转动时通过后锥齿轮5和中锥齿轮8的啮合能够带动后空心轴7、一号齿轮9、后传动架10和锥齿圈12同时进行转动，所述一号齿轮9在转动时通过二号齿轮14和内齿圈6的啮合能够带动摆动臂11以后空心轴7为轴心进行周向转动，所述摆动臂11在周向转动过程中通过前锥齿轮18和锥齿圈12的啮合能够带动前空心轴17、支撑座19和前传动架22进行转动，所述前传动架22在转动时通过限位条26能够带动螺筒25和刀盘27进行同步转动，所述蜗杆20转动时通过与蜗轮24的啮合能够带动传动轴23进行转动，所述传动轴23在转动时通过与螺筒25的螺纹连接能够带动螺筒25沿着前传动架22上下滑动，两所述抽吸嘴41外接空气压缩机等气压装置，所述前夹紧盘42上的金属触板44带电，所述后夹紧盘43上的金属触板44用于感知电流。
19.利用本发明装置的打磨方法：使用时摆动臂11保持竖直状态，前夹紧盘42与后夹紧盘43的轴心相重合，先控制后推杆电机3和前推杆电机38使得前夹紧盘42和后夹紧盘43的前后间距调节至大于空心球的直径，将空心球置于前夹紧盘42和后夹紧盘43之间，并使得焊缝环所在的轴心与前夹紧盘42和后夹紧盘43所在的轴心接近平行，然后控制前推杆电机38和后推杆电机3同时伸出推杆，从而利用前夹紧盘42和后夹紧盘43实现对空心球进行
夹紧，当前夹紧盘42和后夹紧盘43上的金属触板44均与空心球外壁相接触时，空心球作为导体使得后夹紧盘43上的所有金属触板44感知到前夹紧盘42上的所有金属触板44发出的电流，此时即表明空心球已与前夹紧盘42和后夹紧盘43的锥形面相充分接触，继而表明前夹紧盘42和后夹紧盘43已对空心球进行有效夹紧，随后手动旋转旋钮21，从而利用蜗杆20与蜗轮24的啮合以及传动轴23与螺筒25的螺纹传动继而间接实现刀盘27的上升，然后通过肉眼观察三个刀片33与空心球底部的接触情况来对前推杆电机38和后推杆电机3在保持对空心球夹紧的状态不便的情况下进行同步调整，即间接调整空心球的前后位置使得其与三个刀片33进行良好的接触，从而使得空心球的球心与刀盘27的轴心相重合，即实现“对刀”操作，然后即可接通动力电机4的电源，随后摆动臂11即开始进行周向转动，与此同时的是刀盘27也跟随前锥齿轮18进行同时转动，从而利用刀片33对空心球外壁的焊缝实现球面切削，继而在将焊缝清除的同时，又能够保证球面的光滑，待将焊缝清理完毕时（即摆动臂11旋转一周后），控制动力电机4停转，然后通过外界的气压装置对前推杆电机38推杆上的抽吸嘴41进行抽吸，继而利用负压使得空心球吸附在前夹紧盘42后端，然后控制后推杆电机3缩回固定距离，随后控制减速刹车电机39进行转动，即利用三号齿轮40与弧形齿条35的啮合使得滑动座37沿着弧形支撑架34向左滑动九十度，然后再控制后推杆电机3重新伸出推杆，即再次使得后夹紧盘43与空心球外壁相接触，随后通过外界的气压装置对后推杆电机3推杆上的抽吸嘴41进行抽吸，然后通过外界的气压装置对前推杆电机38推杆上的抽吸嘴41放弃抽吸，从而使得空心球在负压的作用下吸附在后夹紧盘43前端，然后控制前推杆电机38缩回固定距离，随后控制减速刹车电机39进行反向转动，即利用三号齿轮40与弧形齿条35的啮合使得滑动座37沿着弧形支撑架34向右滑动九十度，随后控制前推杆电机38重新伸出推杆，关闭外界的气压装置，即可再次使得前夹紧盘42和后夹紧盘43对空心球进行夹紧，同时使得刚才对焊缝进行球面切削时的空心球上的夹紧面暴露在外，此时再次控制动力电机4进行转动，即可利用一边旋转一边周向移动的刀盘27上的刀片33对刚才空心球上的夹紧面进行球面切削，继而保证空心球外壁足够的光滑。
20.以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。