套筒式进给支撑装置及磨床的制作方法

本发明涉及机械加工支撑技术领域，尤其涉及一种适用于精密磨床磨削细长轴类零件时的套筒式进给支撑装置。

背景技术：

在精密磨床磨削加工过程中，有许多细长轴类零件的加工，这些零件的加工需要添加辅助支撑装置。在传统磨床中，细长轴磨削支撑装置通常安装在磨床主轴箱的顶端，其工作时的运动轨迹复杂，需要并且是手动调节，每次磨削加工之前都需要人工调整位置，不利于自动化生产，影响加工效率；此外，支撑头的结构复杂，适应能力差，不利于结构复杂的轴类零件的支撑，从而限制了磨床的加工范围。

因此，有必要提供一种结构简单、适用范围广、易于控制、加工效率高的套筒式进给支撑装置及具有该装置的磨床，以解决上述现有技术中所存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、适用范围广、易于控制、加工效率高的套筒式进给支撑装置。

本发明的另一目的在于提供一种结构简单、适用范围广、易于控制、加工效率高的磨床。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种套筒式进给支撑装置，其适用于适用于磨床，其包括壳体组件、滑动套筒、顶珠支撑机构、传感器、传动机构及驱动机构；其中，所述壳体组件包括有一呈中空结构的外壳体；所述滑动套筒可滑动地安装于所述外壳体的中空结构内；所述顶珠支撑机构包括顶杆、滚珠及滚珠螺钉，所述顶杆固定于所述滑动套筒的一端并位于所述外壳体之外，所述滚珠安装于所述顶杆的远离所述滑动套筒的一端并凸出于所述顶杆，滚珠螺钉安装于所述顶杆内并抵顶所述滚珠；所述传感器安装于所述顶杆上，且所述传感器的探头中心与所述滚珠的顶端中心位于同一平面内；所述传动机构的一端固定于所述滑动套筒的远离所述顶杆的一端，且所述传动机构的另一端密封地凸伸出所述外壳体之外；所述驱动机构设于所述外壳体一端并与所述传动机构的凸伸出所述外壳体的一端相固定，所述驱动机构藉由所述传动机构驱动所述滑动套筒及所述顶珠支撑机构伸缩滑动。

较佳地，所述传动机构包括相配合的丝杆及丝杆螺母，所述丝杆螺母固定于所述滑动套筒，所述丝杆的一端容置于所述滑动套筒，所述丝杆的另一端密封地凸伸出所述外壳体之外并固定连接所述驱动机构。

较佳地，所述套筒式进给支撑装置还包括安装组件，所述安装组件包括轴承座、轴承及轴承端盖，所述轴承座固定于所述外壳体的远离所述顶珠支撑机构的一端，所述轴承安装于所述轴承座内，所述轴承端盖固定于所述轴承座的远离所述外壳体的一侧并抵压于所述轴承座上，所述丝杆穿设于所述轴承内。

较佳地，所述安装组件还包括法兰及联轴器，所述法兰固定于所述轴承座并抵压所述轴承端盖，所述丝杆的一端凸伸于所述法兰内并通过所述联轴器连接所述驱动机构。

较佳地，所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机固定于所述法兰并通过所述联轴器与所述丝杆相连。

较佳地，所述滑动套筒、外壳体中的一者设有防转槽，所述滑动套筒、外壳体中的另一者设有防转件，所述防转件的端部卡设于所述防转槽内以防止所述滑动套筒转动。

较佳地，所述顶杆中心贯穿地开设有安装孔，且顶杆的外端部具有向所述安装孔内凸伸的挡台，所述挡台用于阻挡容置于所述安装孔内的滚珠。

较佳地，所述壳体组件还包括外壳端盖及密封圈，所述外壳端盖固定于所述外壳体的靠近所述顶珠支撑机构的一端，所述密封圈挤压于所述外壳体、所述外壳端盖、所述滑动套筒之间。

较佳地，所述套筒式进给支撑装置还包括安装架，所述安装架套设于所述顶杆外并用于安装所述传感器。

对应地，本发明还提供一种磨床，包括磨床键盘及设于所述磨床键盘两侧的磨床砂轮、套筒式进给支撑装置，所述套筒式进给支撑装置与所述磨床砂轮相对，且所述滚珠的顶端中心、所述传感器的探头中心均高于所述磨床键盘的中心。

与现有技术相比，由于本发明的套筒式进给支撑装置，藉由自由式安装的丝杆螺母、丝杆相配合的传动机构来连接驱动机构、滑动套筒，从而利用传动机构将驱动机构的动力转化为滑动套筒的直线移动，进而推动滑动套筒及固定于其端部的顶珠支撑机构伸缩以实现对需要磨削的细长轴类零件进行支撑，提高零件加工时的刚度。此过程中，通过与顶珠支撑机构并行安装的传感器以及驱动机构对套筒式进给支撑装置的相关运动进行控制，达到提高零件加工精度的目的，且控制简单，自动化程度高，有利于提高加工效率；再者，顶珠支撑机构通过顶杆设于其内的滚珠、滚珠螺钉构成，结构简单，适用于各类结构复杂的轴类零件的支撑，使套筒式进给支撑装置的适用范围更广。对应地，具有该套筒式进给支撑装置的磨床也具有相同的技术效果。

附图说明

图1是本发明套筒式进给支撑装置的剖视图。

图2是本发明套筒式进给支撑装置的局部俯视图。

图3是本发明套筒式进给支撑装置安装于磨床的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本发明所提供的套筒式进给支撑装置100，适用于用来磨削细长轴类零件的磨床，但并不以此为限，还可以用于其他相类似的设备中。

下面首先参看图1-2所示，本发明所提供的套筒式进给支撑装置100，其包括驱动机构110、安装组件120、传动机构130、壳体组件140、滑动套筒150、顶珠支撑机构160及传感器170。其中，所述壳体组件140包括有一呈中空结构的外壳体11，安装组件120安装于外壳体11的一端，驱动机构110连接于安装组件120上并与控制系统电性连接；滑动套筒150可滑动地安装于所述外壳体11的中空结构内，且滑动套筒150的一端伸出于外壳体11的远离安装组件120的一端之外，顶珠支撑机构160安装于滑动套筒150的伸出于外壳体11之外的一端，传感器170安装于顶珠支撑机构160上并与控制系统电性连接，且传感器170的探头中心与顶珠支撑机构160的顶端中心位于同一平面b内；传动机构130安装于安装组件120上，且传动机构130的一端固定于滑动套筒150，传动机构130的另一端与驱动机构110相固定。工作时，驱动机构110藉由传动机构130来驱动滑动套筒150及顶珠支撑机构160伸缩滑动，以实现对待加工零件的抵顶及支撑。

本发明中，所述驱动机构110包括伺服电机1，所述伺服电机1固定于安装组件120并电性连接于控制系统，同时伺服电机1还与传动机构130相连接，通过伺服电机1来控制滑动套筒150的伸缩滑动，控制简单，自动化程度高。

更具体地，所述壳体组件140还包括密封圈12及外壳端盖13，密封圈12设于外壳体11的一端及凸伸出该端的滑动套筒150之间，外壳端盖13固定于外壳体11的端部并将密封圈12挤压于外壳端盖13、外壳体11、滑动套筒150之间。

优选地，所述滑动套筒150、外壳体11中的一者设有防转槽，所述滑动套筒150、外壳体11中的另一者设有防转件，所述防转件的端部卡设于所述防转槽内以防止滑动套筒150转动。在一种实施方式中，于滑动套筒150的外圆上沿其轴线方向开设防转槽(图未示)，在外壳体11上装设防转螺栓10(见图2)，防转螺栓10的顶端卡在滑动套筒150上的防转槽内。当然，防转件并不限于防转螺栓10，还可以采用其他部件。

继续参看图1所示，所述安装组件120包括法兰2、联轴器3、丝杆锁紧螺母4、轴承端盖5、轴承6及轴承座7。其中，所述轴承座7通过m6的螺栓固定于外壳体11的远离顶珠支撑机构160的一端，轴承座7上背靠背的安装一组轴承6，轴承6外圈的左边紧靠轴承座7的台阶，轴承6外圈的右端通过轴承端盖5压紧，且轴承端盖5利用沉头螺钉固定在轴承座7上，同时，轴承6的内圈用于安装传动机构130的丝杆9(详见后述)，轴承6的内圈左侧紧靠丝杆9的轴肩，轴承6的内圈右侧用丝杆锁紧螺母4压紧。法兰2通过m6的螺栓连接在轴承座7上并抵压轴承端盖5，伺服电机1安装在法兰2上并通过联轴器3与法兰2内的丝杆9固定连接。

再次参看图1所示，所述传动机构130包括相配合的丝杆螺母8及丝杆9，所述丝杆螺母8固定于滑动套筒150的位于外壳体11内的一端且部分伸入滑动套筒150内，丝杆9穿设于轴承6及丝杆螺母8内，且丝杆9的一端容置于滑动套筒150内，丝杆9的另一端凸伸出轴承6并伸入法兰2内用于和伺服电机1相连接，伺服电机1通过联轴器3带动丝杆9转动。

继续参看图1-2所示，所述顶珠支撑机构160包括顶杆14、滚珠螺钉15及滚珠16，其中，顶杆14中心贯穿地开设有安装孔，且顶杆14的外端部具有向所述安装孔内凸伸的挡台(未标号)，顶杆14的远离挡台的一端固定于滑动套筒150的位于外壳体11外的一端，滚珠16安装于所述安装孔内，且滚珠16抵触于挡台上并凸出于所述顶杆14，顶珠支撑机构160的顶端中心位于同一平面b内，挡台用于防止滚珠16掉出，滚珠螺钉15安装于所述安装孔内并抵顶所述滚珠16。

参看图2所示，所述套筒式进给支撑装置100还进一步包括安装架180，所述安装架180的一端套设于顶杆14外，安装架180的另一端用于安装传感器170，且传感器170的探头中心与滚珠16的顶端中心位于同一平面b内，通过传感器170与顶珠支撑机构160的并行安装，使控制系统根据传感器170的信号控制伺服电机1运行或停止，从而达到提高零件加工精度的目的。

下面参看图3所示，本发明还提供一种磨床，其包括套筒式进给支撑装置100、磨床键盘200及磨床砂轮300，套筒式进给支撑装置100、磨床砂轮300分别设于磨床键盘200的两侧，套筒式进给支撑装置100与磨床砂轮300相对，且滚珠16的顶端中心、所述传感器170的探头中心均高于所述磨床键盘200的中心c。

下面再次结合图1-3所示，对本发明套筒式进给支撑装置100及磨床的工作原理进行说明。

工作时，伺服电机1通过联轴器3带动丝杆9转动，丝杆9推动丝杆螺母8左右移动，丝杆螺母8带动与之固定的滑动套筒150左右移动，滑动套筒150再推动顶杆14移动，使顶杆14中的滚珠16顶到待加工零件，从而起到支撑作用，与此同时，传感器170的探头也接触到待加工零件，从而发送信号给控制系统，控制系统控制伺服电机1停止运行，提高零件加工精度，并且控制简单。

综上，由于本发明的套筒式进给支撑装置100，藉由自由式安装的丝杆螺母8、丝杆9相配合的传动机构130来连接驱动机构110、滑动套筒150，从而利用传动机构130将驱动机构110的动力转化为滑动套筒150的直线移动，从而推动滑动套筒150及固定于其端部的顶珠支撑机构160伸缩以实现对需要磨削的细长轴类零件进行支撑，提高零件加工时的刚度，此过程中，通过与顶珠支撑机构160并行安装的传感器170以及驱动机构110对套筒式进给支撑装置100的相关运动进行控制，达到提高零件加工精度的目的，且控制简单，自动化程度高，有利于提高加工效率；再者，顶珠支撑机构160通过顶杆14及设于其内的滚珠16、滚珠螺钉15构成，结构简单，适用于各类结构复杂的轴类零件的支撑，使套筒式进给支撑装置100的适用范围更广。

对应地，具有该套筒式进给支撑装置100的磨床也具有相同的技术效果。

本发明涉及的磨床的其他部分的结构为本领域普通技术人员所熟知的常规技术，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。