本实用新型涉及适用于磨削工件上的部分球面的装置，具体涉及一种全自动数控多轴精密球面珩研机。
背景技术：
柱塞泵的柱塞是产品必需的零件，而柱塞的球头部分又是关键部位。柱塞零件球头球度及粗糙度是柱塞零件的精度的关键，柱塞零件是柱塞泵的核心，柱塞泵是工程车辆等的压力系统的压力源。所以柱塞工件的加工精度对于工程车辆等压力系统尤为重要。但是，目前生产的柱塞只能达到5μm的球度，可以做到2μm的设备又无法进行批量生产，只能在实验室制作出样品，无法产生经济效益。
由此可见，现有柱塞泵柱塞加工精度低，无法实现批量生产高精度柱塞球头球面的缺陷。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种全自动数控多轴精密球面珩研机，以提高柱塞泵柱塞的加工精度，实现自动化进料、夹持、加工等工序，降低工人的劳动量，从而提高柱塞工件的自动化加工程度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种全自动数控多轴精密球面珩研机，包括送料系统、装夹旋转装置以及磨削装置；所述送料系统设在所述装夹旋转装置上侧，送料系统向装夹旋转装置供给柱塞工件，所述装夹旋转装置装夹固定柱塞工件，所述磨削装置带动磨具磨削所述柱塞工件。
所述送料系统包括送料板，所述送料板滑动连接在工作台上方，所述送料板开设多个柱塞工件放置孔，所述工作台内部开设多个贯通孔，在每个所述贯通孔下方设置装夹旋转装置，使所述柱塞工件放置孔内部的柱塞工件通过贯通孔，掉落到装夹旋转装置的装夹端装夹。
所述送料板内部开设多列柱塞工件放置孔，每列所述柱塞工件放置孔相互平行，并在每列所述柱塞工件放置孔下方均设有装夹旋转装置。
所述装夹旋转装置包括主轴架、主轴、拉管和中空回转油缸，所述主轴架内部通过主轴连接拉管，所述拉管端部穿出所述主轴架下端对所述柱塞工件夹持固定；所述主轴架上端固定连接中空回转油缸，所述中空回转油缸上侧支撑连接工作台，所述中空回转油缸带动所述拉管夹持柱塞工件。
所述主轴架外部固定连接喷淋管，所述喷淋管的出液端设在所述拉管下端夹持柱塞工件位置，对所述柱塞工件喷淋冷却液。
所述磨削装置包括机头、机头架和转动轴；所述机头通过机头导轨滑动连接在所述机头架上侧，所述机头一端铰接转动轴，并在所述机头铰接转动轴的一端部固定连接磨具，所述转动轴的轴线与柱塞工件的球头球心在同一轴线上；所述机头架连接微幅震动装置，所述微幅震动装置带动所述机头、机头架以柱塞球头球心为轴线，围绕所述柱塞工件的球头球面以设定角度进行弧形往复震动。
所述机头与磨具之间通过柔性连接器连接。
所述柔性连接器包括：端盖、磨具支架、弹簧和弹簧座，所述弹簧座呈筒状结构，所述弹簧座一端与所述机头固定连接，所述弹簧座另一端固定连接端盖，所述弹簧座内部活动连接磨具支架，所述磨具支架一侧的磨具固定部伸出端盖固定所述磨具，所述弹簧固定连接在所述弹簧座内部，所述弹簧两端分别支撑连接磨具支架和弹簧座底部。
所述弹簧座侧壁开设多个导轨槽，所述磨具支架侧部适应固定连接有导轨凸起，所述导轨凸起沿所述导轨槽内部滑动。
还包括定位引导板、气缸；所述气缸上端铰接支撑所述定位引导板，所述定位引导板的另一端铰接固定座；所述定位引导板铰接气缸的一端上表面设有压力传感器。
还包括DSP控制器，所述DSP控制器的信号输入端通过数据线连接压力传感器，所述DSP控制器的输出端控制连接送料系统的平移驱动端、装夹旋转装置的装夹驱动端、磨削装置的平移驱动端以及气缸的伸缩控制驱动端。
本实用新型的柱塞球头球面高效超精密批量全自动磨削的设备，具有如下有益效果：
该全自动数控多轴精密球面珩研机，通过送料系统自动化向装夹旋转装置供给待加工柱塞工件，装夹旋转装置对待加工柱塞工件夹持固定，再通过磨削装置对待加工柱塞工件磨削加工，实现工件的加工过程。避免了现有技术中，柱塞工件加工工序自动化程度低，工人劳动强度大的缺陷。
附图说明
图1为本实用新型全自动数控多轴精密球面珩研机的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图2的俯视图；
图4为图1中A处的局部放大图；
图5为图4中标注拉管旋转方向、磨具旋转方向以及磨具弧形震动方向的示意图；
图6为本实用新型全自动数控多轴精密球面珩研机的柔性连接器的结构示意图；
图7为图6的右视图。
图8为图3的剖视图。
【主要组件符号说明】
1、定位引导板，2、气缸，3、柱塞工件，4、喷淋管，5、拉管，6、主轴架，7、传动齿轮，8、中空回转油缸，9、送料板，91、柱塞工件放置孔， 10、送料板导轨，11、送料电机，12、传送轮，13、工作台，14、磨具，15、柔性连接器，16、机头，17、机头导轨，18、机头架，19、转动轴，20、端盖，21、磨具支架，211、磨具固定部，212、导轨凸起，22、弹簧，23、弹簧座，231、导轨槽，24、主轴，25、固定座。
具体实施方式
下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型全自动数控多轴精密球面珩研机作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3和图8所示，该柱塞球头球面高效超精密批量全自动磨削的设备，包括送料系统、装夹旋转装置以及磨削装置；送料系统设在装夹旋转装置上侧，送料系统向装夹旋转装置供给柱塞工件3，装夹旋转装置装夹固定柱塞工件3，磨削装置带动磨具14磨削柱塞工件3。送料系统在装夹旋转装置上侧对装夹旋转装置供给待加工柱塞工件3，待加工柱塞工件 3在重力的作用下从装夹旋转装置的上侧掉落到装夹旋转装置的下端，再通过装夹旋转装置夹持加工，磨削装置磨削加工柱塞工件3。实现了自动化进料、夹持、加工、落料的工序，降低工人的劳动量，提高柱塞工件的自动化加工程度，保证加工效率。为了保证送料系统对装夹旋转装置有规律的、方便工人操作控制的供给柱塞工件3。
送料系统包括送料板9，送料板9滑动连接在工作台13上方，送料板9 开设多个柱塞工件放置孔91，工作台13内部开设多个贯通孔，在每个所述贯通孔下方设置装夹旋转装置，使柱塞工件放置孔91内部的柱塞工件3通过贯通孔，掉落到装夹旋转装置的装夹端装夹(在每个所述贯通孔正下方安装有多个装夹旋转装置，且装夹旋转装置的拉管通过中空回转油缸8生出工作台13，端面与工作台13表面平齐)。即：通过送料板9放置柱塞工件3，移动送料板9，当送料板9内部的柱塞工件放置孔91与贯通孔导通，并能满足柱塞工件3落入中空回转油缸8的中空腔时，柱塞工件3落入装夹旋转装置内部，并装夹固定。多个柱塞工件放置孔91，方便工人一次性安放多个工件，降低工人劳动强度。
为了进一步提高设备的批量加工的效率，满足大规模生产企业的生产制造需要。送料板9内部开设多列柱塞工件放置孔91，每列柱塞工件放置孔 91相互平行，并在每列柱塞工件放置孔91下方均设有装夹旋转装置(即：每列所述柱塞工件放置孔91下方均设有装夹旋转装置，且通过送料系统的运动可实现任一工件放置孔91与装夹旋转装置内拉管的内孔轴线重合)。优选的，每列柱塞工件放置孔91中，相邻柱塞工件放置孔91之间的间距相同，相邻每列柱塞工件放置孔91之间的间距相同，方便自动控制电机带动自动化生产。即：在工作台下方设置送料电机11，送料电机11带动传送轮 12正反转，传送轮12啮合送料板导轨10，带动送料板9平移。送料板导轨 10上侧与送料板9固定连接，送料板导轨10下表面设置为齿条状，方便与传送轮12之间的啮合，方便自动化控制传输。
如图8所示，通过传动轮12的正反转实现送料板9在n1或者n2方向运动，从而使送料板9上的工件放置孔91与装夹旋转装置的主轴拉管对齐，从而使放在工件放置孔91内的柱塞工件3掉落进拉管内。
为了实现工件的夹持工作，优选的，装夹旋转装置包括主轴架6、主轴 24、拉管5和中空回转油缸8，主轴架6内部通过主轴24连接拉管5，拉管 5端部穿出主轴架6下端对柱塞工件3夹持固定。主轴架6上端固定连接中空回转油缸8，中空回转油缸8上侧支撑连接工作台13，中空回转油缸8带动拉管5夹持柱塞工件3。优选的，在中空回转油缸8与主轴架6之间固定连接传动齿轮7，通过传动齿轮7带动相邻装夹旋转装置，减少主轴的驱动装置，降低设备成本，提高设备结构的紧凑性。
为了方便对磨削加工的柱塞工件3冷却处理，避免温度过高损坏磨具14 和柱塞工件3，主轴架6外部固定连接喷淋管4，喷淋管4的出液端设在拉管5下端夹持柱塞工件3位置，对柱塞工件3喷淋冷却液(主要适用于珩磨具使用，对于研磨具通常使用液体磨料)。磨具14可以为研磨头或者珩磨头，满足不同工序不同加工的要求。
如图1、图2、图4和图5所示，为了实现设备对柱塞工件3的高精密加工，保证柱塞球头球面的高精度要求。磨削装置包括机头16、机头架18 和转动轴19。机头16通过机头导轨17滑动连接在机头架18上侧，机头16 一端铰接转动轴19，并在所述机头16铰接转动轴19的一端部固定连接磨具 14，转动轴19的轴线与柱塞工件3的球头球心在同一轴线上。机头架通过微幅震动装置连接在该珩研机固定架上，微幅震动装置带动机头16以柱塞球头球心为轴线，围绕柱塞工件3的球头球面，并紧贴柱塞工件3的球头球面，以设定角度进行弧形往复震动。优选的，机头架18为槽状(机头架18 的设置装夹旋转装置的一端上侧为圆弧倒角，避免与装夹旋转装置的干涉)，机头16设在槽状结构中部，装夹旋转装置的下端也设在槽状结构中部，待加工柱塞工件3的球头面的中心点与槽状结构的两侧板垂直连线为机头的转动轴，微幅震动装置带动机头16围绕机头转动轴19微幅震动，且震动角度 (即设定角度)可以根据待加工柱塞工件3的形状、尺寸的不同进行调节适应，保证柱塞工件球头球面的加工精度。
在机头16与机头架18之间设置机头导轨17，方便了机头沿着机头导轨 17的自动化控制滑动，保证设备的自动化程度。
为了提高柱塞工件的加工精度，机头16与磨具14之间通过柔性连接器 15连接。
如图6和图7所示，优选的，柔性连接器15包括：端盖20、磨具支架 21、弹簧22和弹簧座23，弹簧座23呈筒状结构，弹簧座23一端与机头16 固定连接(该端底部密封，保证对弹簧22的支撑效果)，弹簧座23另一端固定连接端盖20，弹簧座23内部活动连接磨具支架21，磨具支架21一侧的磨具固定部211伸出端盖20固定磨具14，弹簧22固定连接在弹簧座23 内部，弹簧22两端分别支撑连接磨具支架21和弹簧座23底部。弹簧22支撑磨具支架21缓冲，保证了磨具14可以更加紧密的与柱塞工件3的球头球面贴合，保证加工效果。
为了限制柔性连接器15的缓冲效果和磨削效果，提高对柱塞工件3的球头球面的加工精度。弹簧座23侧壁开设多个导轨槽231，磨具支架21侧部适应固定连接有导轨凸起212，导轨凸起212沿导轨槽231内部滑动。优选的，导轨凸起212为螺钉，通过与磨具支架21之间通过可拆卸的固定连接，方便了磨具支架21的安装。在磨具支架21的边缘均开设为圆弧角结构，更好的满足了与弹簧座23内壁之间的旋转，保证了柔性连接器15的缓冲作用。
如图1、图4和图5所示，为了进一步方便设备的自动化控制，该设备还包括定位引导板1、气缸2。气缸2上端铰接支撑定位引导板1，定位引导板1的另一端铰接固定座25；定位引导板1铰接气缸2的一端上表面设有压力传感器。通过气缸2伸出，支撑定位引导板1定位柱塞工件3的加工位置，保证加工精度。当加工过程中，通过气缸2回缩，将定位引导板1倾斜设置，对加工完成的物料引导作用，方便了加工完成的柱塞工件收集处理。在定位引导板1表面设置压力传感器，通过压力传感器检测柱塞工件3的位置情况，方便实现自动化控制。例如，当气缸2伸出时，定位引导板1基本处于水平，受到柱塞工件的撞击力较大，即：压力传感器检测定位结束；当气缸2回缩时，定位引导板1处于倾斜状，受到柱塞工件的撞击力较小，即：压力传感器检测到撞击力时，实现加工完成的柱塞工件3引导收集。
该设备还包括DSP控制器，DSP控制器的信号输入端通过数据线连接压力传感器，DSP控制器的输出端控制连接送料系统的平移驱动端、装夹旋转装置的装夹驱动端、磨削装置的平移驱动端以及气缸的伸缩控制驱动端。 DSP控制器根据预先存储的经验公式计算出主轴转速(旋转方向为a)、磨具转速(旋转方向为b)、磨具振动频率(微幅震动装置频率)(震动方向为γ)、喷淋方式并向各自发出指令，喷淋系统开启，磨具14与主轴在DSP 控制器控制下以一定比例关系开始旋转运动，磨具在转动过程中同时紧贴工件表面以一定频率进行上下微幅震动。加工完成后，中空回转油缸8松开拉管5，柱塞工件3自动掉落在收料盘由传送带送出，定位引导板1表面的压力传感器检测到压力，向DSP控制器发送加工结束信号。下一个柱塞工件3 掉落到拉管5位置，通过压力传感器检测到柱塞工件3定位准确，通过中空回转油缸8锁紧拉管5，固定柱塞工件3继续下一个加工。
实现全自动加工，一人操作多台设备工作，节约成本，提高批量生产产量，保证柱塞工件加工精度可以达到：球度≤2μm，Ra≤0.1μm。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。