专利名称：锥形外圆配磨成形装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及类锥形零件配磨加工装置，尤其涉及锥形外圆配磨成形装置。
背景技术：
类锥形零件在需要与其他零件采用锥面配合时，常常需要对锥形外圆进行打磨或磨削加工。目前，通常采用手工打磨或普通外圆磨削设备对锥形外圆进行磨削，这两种方法分别存在如下不足1、手工打磨是将工件摆放在架子上或摆放在地上，操作者手持角向磨光机对工件进行打磨，由此打磨出的锥面凸凹不平，不能满足配合精度要求，且劳动强度大、打磨效率低下；2、使用普通外圆磨削设备加工，则工件装夹、砂轮磨削组件调整等操作麻烦，且无法实现配磨要求，生产效率低下、制造成本高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、 运行维护费用低、操作方便、打磨均勻、可即时检测与试装配的锥形外圆配磨成形装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种锥形外圆配磨成形装置，包括砂轮磨削组件、配磨检具组件和可驱动锥形工件绕中心轴线旋转的工件夹持组件，所述工件夹持组件与砂轮磨削组件可沿锥形工件母线相对运动，所述配磨检具组件与工件夹持组件同轴布置。所述砂轮磨削组件包括砂轮机、法向导轨和可调角度并保持与锥形工件母线平行的斜向导轨，所述法向导轨装设于斜向导轨上，所述砂轮机装设于法向导轨上。所述法向导轨上装设有法向进给装置，所述斜向导轨上装设有切向进给装置。所述工件夹持组件包括驱动组件、对锥形工件大径端定位的定位盘和对锥形工件小径端定位的锥形压盖，所述定位盘和锥形压盖均通过紧固件装设于驱动组件的输出端， 且定位盘与锥形压盖之间的间距可调。所述驱动组件包括电机、减速器、三爪卡盘和心轴，所述减速器一端与电机相连， 另一端与三爪卡盘相连，所述心轴通过三爪卡盘固定，所述定位盘和锥形压盖均通过紧固件装设于心轴上，定位盘设于锥形压盖和三爪卡盘之间。所述配磨检具组件包括锥形检具、检具支架、移动小车、支撑弹簧和平行于锥形工件中心轴线布置的检具轨道，所述锥形检具装设于检具支架上，所述检具支架通过支撑弹簧装设于移动小车上，所述移动小车装设于检具轨道上。所述锥形外圆配磨成形装置还包括机架和电控箱，所述电控箱、砂轮磨削组件、配磨检具组件和工件夹持组件均装设于机架上，所述砂轮磨削组件和工件夹持组件的控制电路均连接至电控箱内。与现有技术相比，本实用新型的优点在于[0015]本实用新型的锥形外圆配磨成形装置，通过工件夹持组件驱动锥形工件绕中心轴线旋转，同时通过工件夹持组件与砂轮磨削组件沿锥形工件母线的相对运动对锥形工件外圆进行打磨加工，结构简单可靠、操作方便，通过与工件夹持组件同轴布置的配磨检具组件，可即时检测锥形工件外圆精度，确保打磨均勻，可避免打磨不均衡，减少不必要的返复修磨，运行维护费用低，节省加工成本。砂轮磨削组件可通过斜向导轨调整工件夹持组件与砂轮磨削组件的夹角，使其可以对不同锥度的锥形工件进行打磨加工，提高适用性，通过法向导轨可调节砂轮机的打磨切削深度，使操作更加方便、灵活。法向导轨上装设有法向进给装置，用于驱动砂轮机沿法向运动从而控制切削深度，斜向导轨上装设有切向进给装置，用于驱动法向导轨沿切向运动从而控制砂轮机沿锥形工件母线的切削进给量，法向进给装置和切向进给装置均可采用电动、气动、液压驱动或手动驱动的形式。定位盘和锥形压盖的配合使工件夹持组件可夹持不同直径、不同锥度、不同长度的锥形工件进行稳定可靠的夹持， 且夹装的拆卸都非常方便。配磨检具组件中设有支撑弹簧，可避免在检测时出现锥形检具与锥形工件卡滞的现象，移动小车可方便检测工作状态与打磨工作状态之间快速切换。本实用新型的锥形外圆配磨成形装置特别适用于配合精度适中的单件或小批量工件加工。
图1是本实用新型的主视结构示意图(省略砂轮磨削组件和电控箱)；图2是本实用新型的俯视结构示意图。图中各标号表示1、工件夹持组件；2、砂轮磨削组件；3、配磨检具组件；4、机架；5、电控箱；6、锥形工件；11、驱动组件；12、定位盘；13、锥形压盖；21、斜向导轨；22、法向导轨；23、砂轮机； 24、法向进给装置；25、切向进给装置；31、锥形检具；32、检具支架；33、移动小车；34、支撑弹簧；35、检具轨道；111、电机；112、减速器；113、三爪卡盘；114、心轴。
具体实施方式
图1和图2示出了本实用新型的一种锥形外圆配磨成形装置实施例，该装置包括砂轮磨削组件2、配磨检具组件3和可驱动锥形工件6绕中心轴线旋转的工件夹持组件1， 工件夹持组件1与砂轮磨削组件2可沿锥形工件6母线相对运动，配磨检具组件3与工件夹持组件1同轴布置。本实用新型通过工件夹持组件1驱动锥形工件6绕中心轴线旋转， 同时通过工件夹持组件1与砂轮磨削组件2沿锥形工件6母线的相对运动对锥形工件6外圆进行打磨加工，结构简单可靠、操作方便，通过配磨检具组件3可即时检测锥形工件6外圆精度，确保打磨均勻，可避免打磨不均衡，减少不必要的返复修磨，运行维护费用低，节省加工成本。本实施例中，砂轮磨削组件2包括砂轮机23、法向导轨22和可调角度并保持与锥形工件6母线平行的斜向导轨21，法向导轨22装设于斜向导轨21上，砂轮机23装设于法向导轨22上，可通过斜向导轨21调整工件夹持组件1与砂轮磨削组件2的夹角，使其可以对不同锥度的锥形工件6进行打磨加工，提高适用性，通过法向导轨22可调节砂轮机23的打磨切削深度，使操作更加方便、灵活。法向导轨22上装设有法向进给装置M，用于驱动砂轮机23沿法向运动从而控制切削深度，斜向导轨21上装设有切向进给装置25，用于驱动法向导轨22沿切向运动从而控制砂轮机23沿锥形工件6母线的切削进给量，法向进给装置M和切向进给装置25均可采用电动、气动、液压驱动或手动驱动的形式，本实施例选用手柄、螺杆和螺母构成的手动驱形式，砂轮机23可选用直向磨光机、角向磨光机或其他台式砂轮机，本实施例选用直向磨光机。本实施例中，工件夹持组件1包括驱动组件11、对锥形工件6大径端定位的定位盘12和对锥形工件6小径端定位的锥形压盖13，定位盘12和锥形压盖13均通过紧固件装设于驱动组件11的输出端，且定位盘12与锥形压盖13之间的间距可调，可根据锥形工件 6的大小选择直径与之相适应的定位盘12和锥形压盖13，定位盘12和锥形压盖13的位置均可通过与各自配合的垫圈、紧固螺母等零件进行调节，通过定位盘12和锥形压盖13的配合使工件夹持组件1可夹持不同直径、不同锥度、不同长度的锥形工件6进行稳定可靠的夹持，且夹装的拆卸都非常方便。驱动组件11包括电机111、减速器112、三爪卡盘113和心轴114，减速器112 —端与电机111相连，另一端与三爪卡盘113相连，心轴114通过三爪卡盘113固定，定位盘12和锥形压盖13均通过紧固件装设于心轴114上，定位盘12设于锥形压盖13和三爪卡盘113之间，三爪卡盘113方便心轴114自动找正中心，保证锥形工件 6的夹装定位准确。本实施例中，配磨检具组件3包括锥形检具31、检具支架32、移动小车33、支撑弹簧34和平行于锥形工件6中心轴线布置的检具轨道35，锥形检具31呈锥形套筒状，检测时可直接套设于锥形工件6上，锥形检具31通过紧固件固定于检具支架32上，加工不同的锥形工件6时，可更换与之匹配的锥形检具31，检具支架32通过支撑弹簧34装设于移动小车 33上，移动小车33装设于检具轨道35上，支撑弹簧34可避免在检测时出现锥形检具31与锥形工件6卡滞的现象，移动小车33可方便检测工作状态与打磨工作状态之间快速切换。本实施例进一步包括机架4和电控箱5，电控箱5、砂轮磨削组件2、配磨检具组件 3和工件夹持组件1均装设于机架4上，砂轮磨削组件2和工件夹持组件1的控制电路均连接至电控箱5内，通过电控箱5可集中控制各部分协调运作。为了控制减少环境污染，可在机架4下部与工件相对应的位置安装吸风管、集尘罩等组成的除尘系统(图中未示)，通过除尘系统可将磨削产生的粉尘吸收集中处理。本实用新型的锥形外圆配磨成形装置整体结构简单，便于制作，并且特别适用于配合精度适中的单件或小批量工件加工。下面结合对两种不同规格的锥形工件6进行加工的实例来进一步说明本实用新型的工作原理。工件一铸造锥形轴套Φ 185 mm /Φ 196 mmXIOO mm (L)，壁厚7. 5mm，材料为高速钢，硬度64HRC，表面磨削加工余量约为0. 2 mm — 0. 5mm。加工步骤如下1、选择定位盘12并调整至适当位置后拧紧用于固定定位盘12的紧固螺母，将锥形工件6大径端套装于定位盘12上，在锥形工件6小径端加装锥形压盖13、垫片后预紧用于固定锥形压盖13的压紧螺栓，调整锥形工件6中心后完全紧固压紧螺栓；2、按锥形工件6的锥度调整砂轮磨削组件2的斜向导轨21，使斜向导轨21与锥形工件6的母线平行，将砂轮机23安装于法向导轨22上，并调整好磨削厚度约0. 2mm ；3、选择与锥形工件6配套的锥形检具31，并安装于检具支架32上，调整中心并紧固；[0031]4、启动电机111，使锥形工件6按既定速度15r/min旋转，启动砂轮机23同时手工转动纵向进给手轮使砂轮机23对锥形工件6外圆进行磨削加工；5、停机后手工移动配磨检具组件3，使锥形检具31套接于锥形工件6上，进行检测与试装配，若锥形工件6符合配磨要求则完成加工，若不符合配磨要求则重复步骤4和步骤 5。产品检验数据锥形轴套外圆尺寸精度士0. 03mm，符合技术要求。工件二铸造直一锥形台阶轴套Φ 156mmX60mm(L)+<j5163. 5mm / Φ 190mmX 190mm (L)，壁厚4. 5mm 一 7. 5mm,材料为高碳中铬钢，硬度60HRC，表面磨削加工余量约为0. 2mm 一 0. 5mm。加工步骤与工件一加工步骤基本相同，区别仅在于首先调整砂轮磨削组件2的斜向导轨21与工件旋转中心轴线平行，操作砂轮机23对工件圆柱面(j5l56mmX60mm (L)进行磨削加工至尺寸符合要求。然后再按与工件一相同加工步骤操作砂轮机23对工件锥形表面Φ 163. 5mm/Φ 190 mmX190 mm (L)进行磨削加工至尺寸符合要求。产品检验数据锥形台阶轴套外圆尺寸精度士0. 03mm，符合技术要求。在其它实施例中，还可以将砂轮磨削组件2设置为固定不动，将工件夹持组件1改变角度并设其为直线往复运动；配磨检具组件3还可以设为吊挂式结构；砂轮磨削组件2 还可以设置在被加工件的上部。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该提出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种锥形外圆配磨成形装置，其特征在于包括砂轮磨削组件(2)、配磨检具组件 (3)和可驱动锥形工件(6)绕中心轴线旋转的工件夹持组件(1)，所述工件夹持组件(1)与砂轮磨削组件(2)可沿锥形工件(6)母线相对运动，所述配磨检具组件(3)与工件夹持组件(1)同轴布置。
2.根据权利要求1所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述砂轮磨削组件(2)包括砂轮机(23)、法向导轨(22)和可调角度并保持与锥形工件(6)母线平行的斜向导轨(21)，所述法向导轨(22)装设于斜向导轨(21)上，所述砂轮机(23)装设于法向导轨(22)上。
3.根据权利要求2所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述法向导轨(22)上装设有法向进给装置(24 )，所述斜向导轨(21)上装设有切向进给装置(25 )。
4.根据权利要求1或2或3所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述工件夹持组件(1)包括驱动组件(11)、对锥形工件(6)大径端定位的定位盘(12)和对锥形工件(6) 小径端定位的锥形压盖(13)，所述定位盘(12)和锥形压盖(13)均通过紧固件装设于驱动组件(11)的输出端，且定位盘(12)与锥形压盖(13)之间的间距可调。
5.根据权利要求4所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述驱动组件(11)包括电机(111)、减速器(112)、三爪卡盘(113)和心轴(114)，所述减速器(112) —端与电机 (111)相连，另一端与三爪卡盘(113)相连，所述心轴(114)通过三爪卡盘(113)固定，所述定位盘(12)和锥形压盖(13)均通过紧固件装设于心轴(114)上，定位盘(12)设于锥形压盖(13)和三爪卡盘(113)之间。
6.根据权利要求1或2或3所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述配磨检具组件(3)包括锥形检具(31)、检具支架(32)、移动小车(33)、支撑弹簧(34)和平行于锥形工件(6)中心轴线布置的检具轨道(35)，所述锥形检具(31)装设于检具支架(32)上，所述检具支架(32 )通过支撑弹簧(34)装设于移动小车(33 )上，所述移动小车(33 )装设于检具轨道(35)上。
7.根据权利要求5所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述配磨检具组件(3)包括锥形检具(31)、检具支架(32)、移动小车(33)、支撑弹簧(34)和平行于锥形工件 (6)中心轴线布置的检具轨道(35)，所述锥形检具(31)装设于检具支架(32)上，所述检具支架(32)通过支撑弹簧(34)装设于移动小车(33)上，所述移动小车(33)装设于检具轨道 (35)上。
8.根据权利要求1或2或3所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述锥形外圆配磨成形装置还包括机架(4)和电控箱(5)，所述电控箱(5)、砂轮磨削组件(2)、配磨检具组件(3)和工件夹持组件(1)均装设于机架(4)上，所述砂轮磨削组件(2)和工件夹持组件(1)的控制电路均连接至电控箱(5)内。
9.根据权利要求7所述的锥形外圆配磨成形装置，其特征在于所述锥形外圆配磨成形装置还包括机架(4 )和电控箱(5 )，所述电控箱(5 )、砂轮磨削组件(2 )、配磨检具组件(3 ) 和工件夹持组件(1)均装设于机架(4)上，所述砂轮磨削组件(2)和工件夹持组件(1)的控制电路均连接至电控箱(5)内。
专利摘要本实用新型公开了一种锥形外圆配磨成形装置，包括砂轮磨削组件、配磨检具组件和可驱动锥形工件绕中心轴线旋转的工件夹持组件，所述工件夹持组件与砂轮磨削组件可沿锥形工件母线相对运动，所述配磨检具组件与工件夹持组件同轴布置。该锥形外圆配磨成形装置具有结构简单可靠、运行维护费用低、操作方便、打磨均匀、可即时检测与试装配、适用范围广的优点。
文档编号B24B5/14GK202144033SQ20112021002
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者朱文旭, 梁长富, 蔺国栋 申请人:三一重工股份有限公司