专利名称：一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械加工设备，尤其涉及一种光整大长径比轴类零件的光整(光饰)机。
背景技术：
光整(光饰)作为一种提高零部件表面综合质量的工艺，从80年代末进入中国。光整加工方法种类繁多，如按机理分类，可分为机械法、化学和电化学法、热能法及复合加工法，其中机械法若按照磨料(或磨具)在加工过程中所处的状态又可分为自由磨具光整加工和非自由磨具光整加工两大类。滚磨光整加工属于自由磨具光整加工技术，按照零件在加工过程中所处的不同状态来分，滚磨光整加工可以分为“零件处于自由状态”和“零件处于非自由状态”两大类。其中的“零件处于自由状态”滚磨光整方法主要采用往复式、振动式、涡流式、离心式等运动形式，多以加工小型零部件为主。对于大型零部件(重量一般大于IOKg)的光整一般采用“零件处于非自由状态”的滚磨光整工艺，这一工艺和设备的开发和研制属于首创。其中，我公司开发的卧式主轴式和立式主轴式光整机可以对长轴类零件(长径比一般大于10)、小盘类零件进行光整加工。实用新型专利《轴类零件滚磨光整机》(专利号:ZL200420117206.4)公开了一种长轴类零件的滚磨光整加工设备，采用的是卧式主轴式的结构，其结构简图如图1所示。该卧式主轴式光整机包括传动框架(31)、磨料(33)、往复运动驱动机构(34)、容器(35)和过滤窗口(36)组成。光整时，零件(32)置于左右传动框架(31)之间，通过传动框架(31)带动零件(32)降入盛有磨料(33)的容器(35)内，容器(35)通过往复运动驱动机构(34)的带动做一定幅度和频率的往复直线运动，同时，零件(32)做顺时针和(或)逆时针旋转运动，这样磨料(33)与零件(32)表面之间产生一定的相对运动 和相互作用力，以实现零件的去毛刺和表面光整加工。但上述卧式主轴式光整机在实际应用过程中，容器(35) —般为长宽高为2000mmX1000mmX600mm左右的长方体开口形状，内部装入的磨料(33)的重量为1.2吨左右，由于容器内深度方向的中上层部分的磨料由于零件(32)的旋转运动能够搅动磨料(33)运动，但容器内零件(32)以下靠近底部的下层磨料的运动由于容器(35)往复运动的频率和幅度较小，以及零件(32)的旋转运动搅动不到，运动不充分。这样的后果是:从零件切削下来的杂质(氧化物、铁屑、毛刺等)和磨料(33)磨损后的碎屑通过中上层的磨料(33)搅动和水溶液的冲刷逐渐向下层沉积，但由于下层磨料(33)运动的不充分(或底层磨料(33)根本不动)，光整加工过程中的循环水不易将这些杂质从容器(35)最下部的过滤窗口(36)冲洗出，故杂质逐渐沉积到容器(35)靠近底部的磨料(33)中。长时间光整加工后，容器(35)内的杂质逐渐增多，磨料清洗特别费时费力。
实用新型内容为了克服卧式主轴式光整机的上述缺点，本实用新型提出一种新型的旋转料箱的光整机。该光整机大幅减小料箱的体积，料箱的运动形式由往复运动改变为旋转运动。这样不仅节省了光整所用的介质，而且介质运动充分，显著提高光整后零件的表面粗糙度等级。同时，磨削下来的杂质和介质的碎屑可以在加工过程中从料箱上的浙水浙杂质窗口中及时、充分排出。为实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案:一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于:包括料箱总成，主轴总成，第一变频器(I)，第二变频器(6)，第一电机⑵和第二电机(5)，所述料箱总成由料箱(10)和在所述料箱(10)左侧同心联接的空心轴(23)和在所述料箱(10)右侧同心联接的右短轴(14)组成，所述料箱总成的空心轴(23)和右短轴(14)通过支撑座(28)固定在机架上，所述空心轴(23)与料箱大传动轮
(24)联接，所述主轴总成由主轴(25)和左转盘(21)和输出轴(20)组成，所述主轴(25)穿过空心轴(23)，主轴(25)左端通过第一轴承(27)与空心轴(23)联接，主轴(25)右端通过第二轴承(22)和料箱(10)联接，所述主轴(25)的左端还与主轴大传动轮(26)联接，所述主轴(25)的右端还与左转盘(21)同心联接，所述输出轴(20)非同心联接左转盘(21)，输出轴(20)与主轴(25)的偏心距离为e，所述输出轴(20)与顶尖(29)联接，顶尖(29)顶持工件(18)的左端，工件(18)的右端被右顶尖(16)顶持，所述右顶尖(16)非同心联接至右转盘(15)，偏心距离同样为e，所述右转盘(15)和右转盘轴(12)同心联接，右转盘轴(12)通过第三轴承(11)和料箱(10)联接，右转盘轴(12)的右端面还与夹紧机构(13)接触，夹紧机构(13)联接在料箱(10)上。作为优选，所述料箱(10)沿长轴方向水平放置，料箱(10)的横断面形状为正六面
形结构。作为优选，所述料箱(10)的一面开有浙水浙料窗口(8)，一面开有安装工件(18)用的长方形孔。作为优选，所述料箱(10)中装入至少料箱(10)容积1/2的介质(9)。作为优选， 所述料箱(10)的正下方安装有接料容器(7)，用于接收切削下来的杂质和水。作为优选，所述第一电机(2)和主轴大传动轮(26)通过第一传动链(3)传动。作为优选，所述第二电机(5)和料箱大传动轮(24)通过第二传动链(4)传动。作为优选，通过第一变频器(I)调整所述第一电机(2)的转速。作为优选，通过第二变频器(6)调整所述第二电机(5)的转速。本实用新型的有益效果在于，通过料箱和主轴的相对(互斥)旋转运动对工件进行光整，适用于大型长轴类零件的光整加工，工件在光整过程中的偏心旋转运动能够保证工件各个方位良好的光整效果。圆筒形的料箱结构使得整机尺寸比现有的卧式主轴式光整机大为减小，所用介质比卧式主轴式光整机节省2/3左右。同时，料箱的旋转运动可以带动介质充分运动，进一步提高工件光整后的效果。再者，本实用新型在光整加工的同时能够将磨削下来的金属屑、介质碎屑和含杂质水溶液通过浙水浙杂质窗口及时排出，料箱中始终存在具有完好磨削能力的介质，实现了介质自清洁的功能。
图1是现有的卧式主轴式光整机的机构原理图。图2是本实用新型的结构示意图。[0016]图3是本实用新型的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机的实施例的料箱总成和主轴总成的结构图。图4是料箱的三维结构图。图5是图3中A方向左视图的料箱和主轴的驱动结构图。图中，51.料箱传动从动轮，52.主轴传动从动轮，53.料箱传动主动轮，54.主轴传动主动轮。图6是夹紧机构的结构图。图中，41.内螺纹套，42.螺纹推杆。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。如图2至图6所示，本实施例的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于:包括料箱总成，主轴总成，第一变频器(I)，第二变频器(6),第一电机(2)和第二电机
(5)，所述料箱总成由料箱(10)和在所述料箱(10)左侧同心联接的空心轴(23)和右短轴
(14)组成，所述料箱总成的空心轴(23)和右短轴(14)通过支撑座(28)固定在机架上，所述空心轴(23)与料箱大传动轮(24)联接，所述主轴总成由主轴(25)和左转盘(21)和输出轴(20)组成，所述主轴(25)穿过空心轴(23)，主轴(25)左端通过第一轴承(27)与空心轴(23)联接，主轴(25)右端通过第二轴承(22)和料箱(10)联接，所述主轴(25)的左端还与主轴大传动轮(26)联接，所述主轴(25)的右端还与左转盘(21)同心联接，所述输出轴
(20)非同心联接左转盘(21)，输出轴(20)与主轴(25)的偏心距离为e，所述输出轴(20)与顶尖(29)联接，顶尖(29)顶持工件(18)的左端，工件(18)的右端被右顶尖(16)顶持，所述右顶尖(16)非同心联接至右转盘(15)，偏心距离同样为e，所述右转盘(15)和右转盘轴(12)同心联接，右转盘轴(12)通过第三轴承(11)和料箱(10)联接，右转盘轴(12)的右端面还与夹紧机构(13)接触，夹紧机构(13)联接在料箱(10)上。夹紧机构(13)的一种结构形式如图6所示，图中是采用螺纹夹紧的方式，由螺纹推杆推动右转盘轴(12)和右转盘(15)进而推动工件(18)实现工件的夹紧，也可以是其他形式的能将工件(18)夹紧的机构。如图4所示，料箱(10)沿长轴方向水平放置，料箱(10)采用正六面柱体的结构可使光整的效率增加。料箱(10)也可以采用圆柱体的结构或其他多面体的结构。如图4所示，料箱(10)的一面开有浙水浙料窗口⑶，由含有小圆孔的筛网组成，小圆孔直径一般小于所用介质的直径。为结构强度考虑，浙水浙料窗口也可不必在料箱
(10)的一面全部开出，而是在料箱(10)的几面上分别开出一定尺寸和形状的窗口，实现光整过程中的杂质和水溶液的及时排出。料箱(10)至少有一面开有安装工件(18)用的长方形孔，如图4所示。料箱(10)的正下方安装有接料容器(7)，用于接收切削下来的杂质和水。光整加工时，料箱(10)中装入的介质(9)至少为料箱(10)容积的1/2，这样是为了充分保证工件光整加工的效果。所述第一电机(2)和主轴大传动轮(26)通过第一传动链(3)传动,驱动主轴旋转，进而带动工件旋转。所述第二电机(5)和料箱大传动轮(24)通过第二传动链⑷传动，驱动料箱旋转，料箱 的旋转带动内部的介质(9)运动。在本实施例中，要求主轴的旋转方向和料箱的旋转方向互斥，这样介质(9)对工件(18)的挤压、刻划、微量磨削等光整加工作用更为强烈、有效，使光整效率大为提高。一般通过变频器调整所述第一电机(2)和第二电机(5)的转速。第一电机(2)和第二电机(5)的转速分别可调节，目的是使得主轴的转速(即工件(18)的旋转速度)和料箱(10)的转速能够根据不同待加工工件的光整工艺要求进行匹配，以达到最优化的光整效果。为进一步提高本实用新型的加工效率，本实施例采用三个料箱的结构，三个料箱并排安放。在图5中示出了实施例的三个料箱和三个主轴的传动系统结构图。下面以曲轴为例说明本实施例光整曲轴时的工作过程:首先料箱(10)内加入少于料箱容积一半的介质(9)，并根据工艺要求加入适量的磨液水溶液。然后将曲轴夹在顶尖(29)和右顶尖(16)之间，调整夹紧机构(13)将曲轴夹紧。然后再次放入介质(9)，介质量以稍没过曲轴为宜。第一电机(2)启动，带动主轴(25)顺时针转动，进而带动曲轴顺时针偏心转动，转动速度依据工艺要求而定；第二电机(5)启动，带动空心轴(23)逆时针转动，进而带动料箱
(10)逆时针转动，转动速度依据工艺要求而定，这样介质和曲轴充分相对运动，对曲轴表面进行光整加工。加工一段时间后，设定第一变频器(1)，使得第一电机(2)变为逆时针转动，进而带动曲轴逆时针偏心转动；设定第二变频器出)，使得第二电机(5)变为顺时针转动，进而带动料箱(10)顺时针转动，再次对曲轴进行光整加工。这样设置的目的是进一步保证曲轴光整后的表面纹理均化。光整加工完毕后， 松开夹紧机构(13)将曲轴取出。
权利要求1.一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于:包括料箱总成，主轴总成，第一变频器(I)，第二变频器￠)，第一电机(2)和第二电机(5)，所述料箱总成由料箱(10)和在所述料箱(10)左侧同心联接的空心轴(23)和在所述料箱(10)右侧同心联接的右短轴(14)组成，所述料箱总成的空心轴(23)和右短轴(14)通过支撑座(28)固定在机架上，所述空心轴(23)与料箱大传动轮(24)联接，所述主轴总成由主轴(25)和左转盘(21)和输出轴(20)组成，所述主轴(25)穿过空心轴(23)，主轴(25)左端通过第一轴承(27)与空心轴(23)联接，主轴(25)右端通过第二轴承(22)和料箱(10)联接，所述主轴(25)的左端还与主轴大传动轮(26)联接，所述主轴(25)的右端还与左转盘(21)同心联接，所述输出轴(20)非同心联接左转盘(21)，输出轴(20)与主轴(25)的偏心距离为e，所述输出轴(20)与顶尖(29)联接，顶尖(29)顶持工件(18)的左端，工件(18)的右端被右顶尖(16)顶持，所述右顶尖(16)非同心联接至右转盘(15)，偏心距离同样为e，所述右转盘(15)和右转盘轴(12)同心联接，右转盘轴(12)通过第三轴承(11)和料箱(10)联接，右转盘轴(12)的右端面还与夹紧机构(13)接触，夹紧机构(13)联接在料箱(10)上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于所述料箱(10)沿长轴方向水平放置，料箱(10)的横断面形状为正六面形结构。
3.根据权利要求1和2所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于所述料箱(10)的一面开有浙水浙料窗口(8)，一面开有安装工件(18)用的长方形孔。
4.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于所述料箱(10)中装入至少料箱(10)容积1/2的介质(9)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于所述料箱(10)的正下方安装有接料容器(7)，用于接收切削下来的杂质和水。
6.根据权利要求1所·述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于第一电机(2)和主轴大传动轮(26)通过第一传动链(3)传动。
7.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于第二电机(5)和料箱大传动轮(24)通过第二传动链(4)传动。
8.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于通过第一变频器(I)调整第一电机(2)的转速。
9.根据权利要求1所述的一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机，其特征在于通过第二变频器(6)调整第二电机(5)的转速。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于长轴类零件的旋转料箱光整机。包括料箱总成和主轴总成，料箱总成由料箱、同心联接的空心轴和右短轴组成，空心轴与料箱大传动轮联接，主轴总成由主轴和左转盘和输出轴组成，主轴穿过空心轴，主轴左端通过轴承与空心轴联接，主轴右端通过轴承和料箱联接，主轴左端还与主轴大传动轮联接。工件夹持在输出轴和右顶尖之间，由夹紧机构夹紧，工件轴线和左右转盘轴线的偏心距离为e。本实用新型通过料箱和主轴的相对(互斥)旋转运动对工件光整，工件偏心旋转运动保证各个方位良好的光整效果。整机尺寸比现有机型大为减小，节省磨料使用量，在加工中能将杂质及时排出，磨料运动充分，进一步提高光整效率。
文档编号B24B31/02GK203125297SQ20132001335
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者刘长辉, 高云松, 石海波, 吕彤, 段东明 申请人:廊坊市北方天宇机电技术有限公司