一种轴类工件外表面自动精磨装置的制作方法

本发明主要涉及磁力研磨技术领域，具体是一种轴类工件外表面自动精磨装置。

背景技术：

在机械、机电、电力设施等工业领域，轴类工件，如圆轴、丝杠、直管等，在工业设备中应用广泛。随着工业设备的智能化和集成度越来越高，对设备运行的稳定性和使用寿命提出了更高的要求，对于轴类工件来说，其外表面精度越高，与其他连接件的配合就越精密，疲劳强度、可靠性和抗腐蚀能力越强，也就能够提高工业设备稳定运行的时间，为工业设备的发展提供基础和保障。

提高轴类工件外表面精度的方法就是对其外表面进行研磨，现有的轴类工件大多采用磨床，利用砂轮磨头的方式研磨。这种研磨方法在使用时，主要存在以下问题：

1、采用砂轮磨头研磨轴类工件外表面时，砂轮磨头与轴类工件直接接触，要求研磨头和待磨轴类工件的定位精度非常高，磨床结构复杂，需要专业人员操作，研磨成本高，在研磨不同规格的轴类工件时，操作和调整更为复杂，效率低下。

2、砂轮磨头磨损后，会影响研磨效果，而砂轮磨头只有在磨损程度较大时，才容易被发现和调整，导致轴类工件外表面研磨精度下降。

3、磨床的砂轮磨头采用的是磨头固定式来对轴类工件外表面进行研磨，磨床产生的振动以及磨头的故障都会对轴类工件外边面的精度造成干扰，研磨进度难以进一步提高。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种轴类工件外表面自动精磨装置，它不仅操作简单，成本低，能够适应不同规格的轴类工件，提高加工效率，而且提高了轴类工件外表面的精度和质量。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种轴类工件外表面自动精磨装置，包括底板，所述底板上设置第一电机，所述第一电机的输出轴上设置主动轮，所述第一电机一侧设置垫块，所述垫块与底板固定连接，所述垫块上设置传动装置，所述传动装置包括第一传动箱，所述第一传动箱内设置传动轴，所述传动轴左右两端穿过第一传动箱的箱体壁暴露在第一传动箱外部，所述传动轴一端设置从动轮，所述主动轮与从动轮之间安装传动带，所述上设置与传动轴相适应的端盖，所述传动轴远离从动轮一端设置法兰盘，所述法兰盘套设在传动轴上，所述法兰盘上设置三爪自定心卡盘，所述三爪自定心卡盘套设在传动轴上，所述三爪自定心卡盘前后两侧均设置滑道，两个所述滑道中间设置丝杠，所述丝杠两端设置丝杠定位轴承座，所述滑道和丝杠定位轴承座均固定在底板上，所述丝杠上安装丝母，所述丝母上固定设置托板，所述托板底部固定设置滑轨，所述滑轨与滑道相适应，所述托板上设置研磨支撑座，所述研磨支撑座一侧设置研磨装置，所述研磨装置为多个，多个所述研磨装置包括磁极头和永久磁极，所述磁极头和永久磁极固定连接，所述永久磁极一侧设置连接块，所述研磨支撑座的顶部和/或侧部上设置穿孔，所述研磨支撑座顶部和/或侧部与永久磁极连接的连接块穿过穿孔位于研磨支撑座内部，所述研磨支撑座底部与永久磁极连接的连接块与研磨支撑座固定连接，所述连接块两端设置滑槽，所述连接块通过滑槽与研磨支撑座滑动连接，所述连接块上设置连接杆，所述连接杆位于研磨支撑座内部，所述连接杆远离连接块一端设置圆柱凸轮，所述圆柱凸轮顶部设置旋转杆，所述旋转杆穿过研磨支撑座的外壁暴露在研磨支撑座外部，所述研磨支撑座上设置弧形块，所述旋转杆顶端穿过弧形块，所述弧形块上设置旋钮，所述旋钮套设在旋转杆上，所述滑道一侧设置传感器定位座，所述传感器定位座的长度不大于丝杠的长度，所述传感器定位座上设置限位传感器，所述限位传感器为两个，所述滑道远离三爪自定心卡盘一端设置尾座，所述尾座上设置工件定位座，所述端盖、传动轴轴、法兰盘、三爪自定心卡盘、工件定位座和尾座的中心均位于同一轴线，所述尾座底部设置第二传动箱，所述第二传动箱与底板固定连接，所述第二传动箱一侧设置第二电机，所述第二电机内设置控制器，所述控制器与限位传感器、第二电机电连接，所述第二电机的输出轴位于第二传动箱内部，所述第二电机的输出轴上设置联轴器，所述联轴器远离第二电机一端与丝杠连接。

所述滑轨与托板之间设置支撑板，所述支撑板固定在滑道上，所述支撑板上设置伸缩杆，所述伸缩杆为多个，多个所述伸缩杆在支撑板上均匀分布，所述伸缩杆与托板固定连接。

所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

所述研磨装置为四个，四个所述研磨装置在研磨支撑座上均匀分布。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

1、本装置操作简单，成本低，能够适用于不同规格的轴类工件，进行自动研磨，提高了研磨效率。

2、本装置采用磁性磨料与工件柔性接触，精磨时不会划伤和破坏工件表面，而且磁极头距离工件的距离可调，有效保证了工件外表面的研磨精度。

3、本装置采用同步带、丝杠和滑轨等动力传动装置，减少了装置振动等因素对研磨精度的影响，配合多个研磨装置的使用，有效提高轴类工件外表面的研磨精度。

4、伸缩杆的设置，能够调节研磨装置的角度，进一步扩大了本装置的适用范围，提高了轴类工件外表面的研磨精度。

5、伺服电机控制控制精度高，运行平稳，适用于本装置提高轴类工件外表面精度。

6、研磨装置沿研磨支撑座均匀分布，既能保证研磨效率，又能够节省成本，起到最佳磁力研磨效果。

附图说明

附图1是本发明使用状态主视图结构示意图；

附图2是本发明使用状态俯视图结构示意图；

附图3是本发明A向视图结构示意图；

附图4是本发明I部放大图；

附图5是本发明II部放大图。

附图中所示标号：1、底板；2、第一电机；3、主动轮；4、垫块；5、第一传动箱；6、传动轴；7、从动轮；8、传动带；9、端盖；10、法兰盘；11、三爪自定心卡盘；12、滑道；13、丝杠；14、丝杠定位轴承座；15、丝母；16、托板；17、滑轨；18、研磨支撑座；19、磁极头；20、永久磁极；21、连接块；22、穿孔；23、滑槽；24、连接杆；25、圆柱凸轮；26、旋转杆；27、弧形块；28、旋钮；29、传感器定位座；30、限位传感器；31、尾座；32、工件定位座；33、第二传动箱；34、第二电机；35、联轴器；36、支撑板；37、伸缩杆；38、磁性磨料；39、轴类工件。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语左右指的是附图1中的方向，

一种轴类工件外表面自动精磨装置，包括底板1，所述底板1上设置第一电机2，所述第一电机2的输出轴上设置主动轮3。所述第一电机2一侧设置垫块4，所述垫块4与底板1固定连接，所述垫块4上设置传动装置，所述传动装置包括第一传动箱5，所述第一传动箱5内设置传动轴6，所述传动轴6左右两端穿过第一传动箱5的箱体壁暴露在第一传动箱5外部，所述传动轴6一端设置从动轮7，所述主动轮3与从动轮7之间安装传动带8，所述上设置与传动轴6相适应的端盖9，端盖能够固定住传动轴，并能支撑旋转轴旋转，降低传动轴旋转时的摩擦力，所述传动轴6远离从动轮7一端设置法兰盘10，所述法兰盘10套设在传动轴6上，所述法兰盘10上设置三爪自定心卡盘11，所述三爪自定心卡盘11套设在传动轴6上，所述三爪自定心卡盘11前后两侧均设置滑道12，两个所述滑道12中间设置丝杠13，所述丝杠13两端设置丝杠定位轴承座14，所述滑道12和丝杠定位轴承座14均固定在底板1上，丝杠定位轴承座能够固定住丝杠，保证丝杠传动的精度和稳定性。所述丝杠13上安装丝母15，所述丝母15上固定设置托板16，所述托板16底部固定设置滑轨17，所述滑轨17与滑道12相适应，所述托板16上设置研磨支撑座18，所述研磨支撑座18一侧设置研磨装置，所述研磨装置为多个，多个所述研磨装置包括磁极头19和永久磁极20，所述磁极头19和永久磁极20固定连接，所述永久磁极20一侧设置连接块21，所述研磨支撑座18的顶部和/或侧部上设置穿孔22，所述研磨支撑座18顶部和/或侧部与永久磁极20连接的连接块21穿过穿孔22位于研磨支撑座18内部，所述研磨支撑座18底部与永久磁极20连接的连接块21与研磨支撑座18固定连接，如附图3所示，研磨支撑座为圆缺形，底部与托板固定连接，底部的研磨装置不方便调节，因此底部研磨装置固定在研磨支撑座上，左右两侧和顶部的研磨装置可以设置圆柱凸轮，通过圆柱凸轮、旋转杆、弧形块和旋转杆的配合设置来调节研磨装置，使研磨装置能适应不同规格的轴类工件，同时获得较佳的磁力研磨效果。所述连接块21两端设置滑槽23，所述连接块21通过滑槽23与研磨支撑座18滑动连接，如附图3所示，滑槽能够在圆柱凸轮调节连接块时，对连接块起到固定作用，保证连接块滑动的稳定性。所述连接块21上设置连接杆24，所述连接杆24位于研磨支撑座18内部，所述连接杆24远离连接块21一端设置圆柱凸轮25，圆柱凸轮靠近轴类工件端部设置轴承座，用来固定和支撑圆柱凸轮的旋转，所述圆柱凸轮25顶部设置旋转杆26，所述旋转杆26穿过研磨支撑座18的外壁暴露在研磨支撑座18外部，所述研磨支撑座18上设置弧形块27，弧形块为旋转杆和旋钮的连接起到过渡作用所述旋转杆26顶端穿过弧形块27，所述弧形块27上设置旋钮28，所述旋钮28套设在旋转杆26上，所述滑道12一侧设置传感器定位座29，所述传感器定位座29的长度不大于丝杠13的长度，所述传感器定位座29上设置限位传感器30，所述限位传感器30为两个，所述滑道12远离三爪自定心卡盘11一端设置尾座31，所述尾座31上设置工件定位座32，所述端盖9、传动轴6、法兰盘10、三爪自定心卡盘11、工件定位座32和尾座31的中心均位于同一轴线，提高工件的定位精度，减少驱动装置和动力装置因振动等原因影响工件的定位。所述尾座31底部设置第二传动箱33，所述第二传动箱33与底板1固定连接，所述第二传动箱33一侧设置第二电机34，所述第二电机34内设置控制器(图中未示出)，所述控制器与限位传感器30、第二电机34电连接，限位传感器与控制器、第二电机相配合，来调节第二电机的转向，达到研磨装置自动往复研磨轴类工件外表面的目的。所述第二电机34的输出轴位于第二传动箱33内部，所述第二电机34的输出轴上设置联轴器35，第二电机的输出轴与丝杠之间设置连轴器，能够柜丝杠起到减振、缓冲的作用，使丝杠和丝母紧密配合，稳定运行。所述联轴器35远离第二电机34一端与丝杠13连接。本装置操作简单，成本低，能够适用于不同规格的轴类工件，进行自动研磨，提高了研磨效率。采用磁性磨料与工件柔性接触，精磨时不会划伤和破坏工件表面，而且磁极头距离工件的距离可调，有效保证了工件外表面的研磨精度。另外，本装置采用同步带、丝杠和滑轨等动力传动装置，减少了装置振动等因素对研磨精度的影响，配合多个研磨装置的使用，有效提高轴类工件外表面的研磨精度。

为了扩大本装置的使用范围，提高轴类工件外表面加工质量。所述滑轨17与托板16之间设置支撑板36，所述支撑板36固定在滑道12上，所述支撑板36上设置伸缩杆37，所述伸缩杆37为多个，多个所述伸缩杆37在支撑板36上均匀分布，所述伸缩杆37与托板16固定连接。多个伸缩杆通过调节自身干的长度，从而调节研磨装置的角度，可以根据丝杠的螺旋角度进行角度调节，也可以根据圆轴外表面的加工要求调节研磨装置，对工件外表面进行全方位的研磨，提高研磨精度，在达到精磨目的的同时，工件表面获得具有较低表面粗糙度和较小表面残余应力的高质量的光洁表面伸缩杆的设置，提高工件外表面的质量。

为了提高装置运行的稳定性，所述第一电机2和第二电机34均为伺服电机。伺服电机控制控制精度高，运行平稳，适用于本装置提高轴类工件外表面精度。

为了优化本装置的研磨效果，所述研磨装置为四个，四个所述研磨装置在研磨支撑座18上均匀分布。研磨装置沿研磨支撑座均匀分布，既能保证研磨效率，又能够节省成本，起到最佳磁力研磨效果。

本装置以第一电机作为主要动力，主动轮通过传动带带动从主动转动，传动轴与从动轮连接并且通过法兰盘与三爪自定心卡盘连接，三爪自定心卡盘与尾座以及工件定位座共同定位直管并由三爪自定心卡盘夹紧轴类工件带动轴类工件旋转。本装置中多个研磨装置通过连接块与研磨支撑座连接，形成均匀的强磁场使磁性磨料沿磁力线排列，三爪自定心卡盘旋转带动轴类工件旋转与内表面加工磁极组和外表面加工磁极组吸附的磁性磨料之间产生相对运动和摩

擦，旋钮可根据轴类工件规格的不同调节研磨装置距离轴类工件的位置，多个研磨装置也可调节成距离轴类工件不同的位置，根据轴类工件性质和要求的差异，达到全面、最佳研磨的目的。传感器定位座左右两侧安装了限位传感器，限位传感器可以将研磨装置位置信息传递到控制器，控制器将信息处理后传送到第二电机，用于调节电机的转向，第二电机和丝杠之间由联轴器连接，丝杠与丝母之间是螺旋传动，在托板和滑道滑轨的作用下可以第二电机的旋转运动转变为丝母的直线运动，实现研磨装置沿滑道自动往复运动，进而可以对轴类工件外表面进行反复研磨。最终达到工件外表面精磨的目的，并且获得具有较低表面残余应力和较小表面粗糙度的高质量表面。

实施例1：

一种轴类工件外表面自动精磨装置，包括底板1，所述底板1上设置第一电机2，本实施例中，第一电机与底板螺栓连接，所述第一电机2的输出轴上设置主动轮3，所述第一电机2一侧设置垫块4，所述垫块4与底板1固定连接，本实施例中，底板与垫块螺栓连接。所述垫块4上设置传动装置，所述传动装置包括第一传动箱5，所述第一传动箱5内设置传动轴6，所述传动轴6左右两端穿过第一传动箱5的箱体壁暴露在第一传动箱5外部，所述传动轴6一端设置从动轮7，所述主动轮3与从动轮7之间安装传动带8，本实施例中，主动轮和从动轮均为同步轮，传动带为同步带。所述上设置与传动轴6相适应的端盖9，所述传动轴6远离从动轮7一端设置法兰盘10，所述法兰盘10套设在传动轴6上，所述法兰盘10上设置三爪自定心卡盘11，所述三爪自定心卡盘11套设在传动轴6上，所述三爪自定心卡盘11前后两侧均设置滑道12，两个所述滑道12中间设置丝杠13，所述丝杠13两端设置丝杠定位轴承座14，所述滑道12和丝杠定位轴承座14均固定在底板1上，本实施例中，滑道和丝杠定位轴承座均与底板螺栓连接。所述丝杠13上安装丝母15，所述丝母15上固定设置托板16，所述托板16底部固定设置滑轨17，所述滑轨17与滑道12相适应，所述托板16上设置研磨支撑座18，所述研磨支撑座18一侧设置研磨装置，所述研磨装置为多个，多个所述研磨装置包括磁极头19和永久磁极20，所述磁极头19和永久磁极20固定连接，所述永久磁极20一侧设置连接块21，所述研磨支撑座18的顶部和/或侧部上设置穿孔22，所述研磨支撑座18顶部和/或侧部与永久磁极20连接的连接块21穿过穿孔22位于研磨支撑座18内部，所述研磨支撑座18底部与永久磁极20连接的连接块21与研磨支撑座18固定连接，本实施例中，研磨支撑座底部连接块与研磨支撑座焊接。所述连接块21两端设置滑槽23，所述连接块21通过滑槽23与研磨支撑座18滑动连接，所述连接块21上设置连接杆24，所述连接杆24位于研磨支撑座18内部，所述连接杆24远离连接块21一端设置圆柱凸轮25，所述圆柱凸轮25顶部设置旋转杆26，所述旋转杆26穿过研磨支撑座18的外壁暴露在研磨支撑座18外部，所述研磨支撑座18上设置弧形块27，所述旋转杆26顶端穿过弧形块27，所述弧形块27上设置旋钮28，所述旋钮28套设在旋转杆26上，所述滑道12一侧设置传感器定位座29，所述传感器定位座29的长度不大于丝杠13的长度，所述传感器定位座29上设置限位传感器30，所述限位传感器30为两个，所述滑道12远离三爪自定心卡盘11一端设置尾座31，所述尾座31上设置工件定位座32，所述端盖9、传动轴6、法兰盘10、三爪自定心卡盘11、工件定位座32和尾座31的中心均位于同一轴线，所述尾座31底部设置第二传动箱33，所述第二传动箱33与底板1固定连接，所述第二传动箱33一侧设置第二电机34，所述第二电机34内设置控制器，所述控制器与限位传感器30、第二电机34电连接，所述第二电机34的输出轴位于第二传动箱33内部，所述第二电机34的输出轴上设置联轴器35，所述联轴器35远离第二电机34一端与丝杠13连接。本装置操作简单，成本低，能够适用于不同规格的轴类工件，进行自动研磨，提高了研磨效率。采用磁性磨料与工件柔性接触，精磨时不会划伤和破坏工件表面，而且磁极头距离工件的距离可调，有效保证了工件外表面的研磨精度。另外，本装置采用同步带、丝杠和滑轨等动力传动装置，减少了装置振动等因素对研磨精度的影响，配合多个研磨装置的使用，有效提高轴类工件外表面的研磨精度。所述滑轨17与托板16之间设置支撑板36，所述支撑板36固定在滑道12上，所述支撑板36上设置伸缩杆37，所述伸缩杆37为多个，多个所述伸缩杆37在支撑板36上均匀分布，所述伸缩杆37与托板16固定连接。伸缩杆可以包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一伸缩杆和第二伸缩杆之间通过快拆连接，可以为电动伸缩杆，各个伸缩杆由开关单独控制，与现有电动伸缩杆原理相同，也可以为液压伸缩，原理与千斤顶工作原理相同，本实施例中，伸缩杆包括第一伸缩杆第二伸缩杆，第一伸缩杆和第二伸缩杆之间通过快拆连接，能够调节研磨装置的角度，进一步扩大了本装置的适用范围，提高了轴类工件外表面的研磨精度。所述第一电机2和第二电机34均为伺服电机。伺服电机控制控制精度高，运行平稳，适用于本装置提高轴类工件外表面精度。所述研磨装置为四个，四个所述研磨装置在研磨支撑座18上均匀分布。研磨装置沿研磨支撑座均匀分布，既能保证研磨效率，又能够节省成本，起到最佳磁力研磨效果。本实施例的有益效果是：本装置操作简单，成本低，能够适应不同规格的轴类工件，提高加工效率，提高了轴类工件外表面的精度和质量。