高精密气门磨床砂轮轴组件的制作方法

1.本实用新型涉及一种磨床，尤其涉及一种发动机气门锥面磨削加工用磨床中砂轮轴组件的改进。


背景技术：

2.发动机的气门是发动机的关键配件，其制造精度对发动机的性能具有决定性的影响。气门的精加工是通过专用的气门磨床来实现的，砂轮轴组件是气门磨床的重要部件，用以磨削气门的砂轮是安装在旋转的砂轮轴上的，高速旋转的砂轮轴必须要经过动平衡来保证运转过程的稳定性，由于砂轮使用过程中的磨损等因素，砂轮轴的平衡精度状态难以持续维持，其运转的稳定性将难以保证，这对高精密气门磨床的磨削质量带来了不稳定的隐患，为了保证磨削质量，需要经常对砂轮轴组件进行动平衡操作，这一方面会影响磨床的工作效率，另一方面对于何时需要动平衡操作也难以准确掌握；对于使用电主轴的砂轮轴而言，电主轴安装的稳定性与可靠性也是影响磨削质量的一个因素，通常电主轴是安装在电主轴安装座上，其安装精度通过电主轴机壳与电主轴安装座上电主轴安装孔的配合精度来保证的，电主轴机壳与电主轴安装孔之间总会存在配合间隙，这样的间隙会使电主轴处于不稳定的位置状态，对于高精密的气门磨床而言，这也是影响砂轮轴运转精度的因素之一。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精密气门磨床砂轮轴组件，它能长期维持动平衡精度，且能保证砂轮电主轴安装的稳定与可靠。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的一种高精密气门磨床砂轮轴组件，包括砂轮轴，安装在砂轮轴前端的砂轮安装法兰，所述砂轮轴与砂轮电主轴的转子设为一体且通过轴承转动支承于砂轮电主轴机壳上，该砂轮轴为空心轴，在砂轮轴前端的内孔中固连有平衡头，该平衡头的安装位置与砂轮安装法兰的位置相对应，且平衡头位于砂轮轴支承用轴承的外侧，砂轮轴后端穿过砂轮电主轴机壳，在砂轮轴后端安装有信号接受器，信号接受器通过穿设于砂轮轴内孔中的信号数据线与平衡头电性连接，在砂轮电主轴壳体后端固连有接受器护罩，在接受器护罩内固连有信号发射器，信号发射器通过无线信号与信号接受器相连，在砂轮电主轴上安装有振动传感器；所述砂轮电主轴机壳固连在砂轮电主轴座上，在砂轮电主轴座上砂轮电主轴安装孔的一侧孔壁上沿轴向开有一夹紧槽，夹紧槽两侧的孔壁通过夹紧螺钉紧固连接。
5.在上述结构中，由于所述砂轮轴与砂轮电主轴的转子设为一体且通过轴承转动支承于砂轮电主轴机壳上，该砂轮轴为空心轴，在砂轮轴前端的内孔中固连有平衡头，该平衡头的安装位置与砂轮安装法兰的位置相对应，且平衡头位于砂轮轴支承用轴承的外侧，则砂轮轴作为砂轮电主轴的一部分由电力直接驱动，在砂轮轴前端的内孔中固连的平衡头可以随时对作为电主轴转子的砂轮轴进行在线动平衡，在砂轮轴旋转过程中由于不平衡而产
生振动时，平衡头可以根据控制指令对不平衡量进行相应的补偿，平衡头的安装位置与砂轮安装法兰的安装位置相对应可以使砂轮处的平衡状态最佳，从而使砂轮轴时刻处于动平衡状态而稳定地运转，使高精密的磨削质量要求得以保证。
6.又由于砂轮轴后端穿过砂轮电主轴机壳，在砂轮轴后端安装有信号接受器，信号接受器通过穿设于砂轮轴内孔中的信号数据线与平衡头电性连接，在砂轮电主轴壳体后端固连有接受器护罩，在接受器护罩内固连有信号发射器，信号发射器通过无线信号与信号接受器相连，则对平衡头的控制指令由控制系统通过线缆传递给固定安装在接受器护罩上的信号发射器，再通过无线信号将控制指令发送给随砂轮轴一起旋转的信号接受器，信号接受器通过信号数据线传送给平衡头，从而保证了处于旋转运动中的平衡头能顺利接受到控制指令，砂轮轴的动平衡得以实现。
7.还由于在砂轮电主轴上安装有振动传感器，则振动传感器将适时侦测到砂轮轴由于不平衡所产生的振动信号并通过线缆传输给磨床的控制系统，由控制系统分析后得出对平衡头的控制指令，使砂轮轴适时进行在线动平衡，直到砂轮轴处于平衡状态稳定运行，并能以此长期维持砂轮轴的动平衡精度。
8.再由于所述砂轮电主轴机壳固连在砂轮电主轴座上，在砂轮电主轴座上砂轮电主轴安装孔的一侧孔壁上沿轴向开有一夹紧槽，夹紧槽两侧的孔壁通过夹紧螺钉紧固连接，则砂轮电主轴座上砂轮电主轴安装孔的尺寸可以加工到与砂轮电主轴机壳之间无间隙配合的精度，此后在砂轮电主轴安装孔的一侧孔壁上沿轴向开设夹紧槽可以使砂轮电主轴安装孔沿夹紧槽张开，便于砂轮电主轴的顺利插入安装，安装过程不会由于砂轮电主轴安装孔与砂轮电主轴机壳之间的无间隙配合而产生插入装配的阻力，砂轮电主轴也就不会受损，顺利安装后再通过夹紧螺钉使砂轮电主轴安装孔的孔壁将砂轮电主轴机壳夹紧固连，砂轮电主轴安装孔与砂轮电主轴机壳之间无配合间隙、配合精度高，保证了砂轮电主轴安装的稳定性与可靠性。
9.本实用新型的一种优选实施方式，所述平衡头为电机驱动式机械平衡头。采用该实施方式，平衡头内设有两个平衡块，平衡块由平衡头内的平衡电机驱动，平衡电机的动力利用无线传输技术通过信号发射器传输给信号接受器，再通过穿过砂轮电主轴内孔的导线传递给平衡电机，平衡电机由通过信号发射器和信号接受器传递的控制指令控制而运转，使平衡块移动、调整位置而实现动平衡作业。
10.本实用新型的另一种优选实施方式，所述信号发射器的安装位置与信号接受器的安装位置相对。采用该实施方式，可以便于信号发射器与信号接受器之间的信号传输。
11.本实用新型的又一种优选实施方式，所述信号发射器与信号接受器之间的间距t为0.5～2毫米。采用该实施方式，能保证信号发射器与信号接受器之间信号传输的准确实现。
12.本实用新型进一步的优选实施方式，所述砂轮电主轴安装孔的轴线位于夹紧槽的中心平面上。采用该实施方式，可以便于砂轮电主轴座加工过程中夹紧槽位置的确定，制造加工方便。
13.本实用新型另一进一步的优选实施方式，在所述砂轮电主轴座的底面设有安装固定孔。采用该实施方式，砂轮电主轴座通过底面安装固定，稳定性好。
14.本实用新型又一进一步的优选实施方式，振动传感器安装在砂轮电主轴机壳上。
采用该实施方式，振动传感器可以直接感知砂轮电主轴的振动情况，反应迅速。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型高精密气门磨床砂轮轴组件作进一步的详细说明。
16.图1是本实用新型高精密气门磨床砂轮轴组件一种具体实施方式的结构示意图；
17.图2是图1所示结构的沿砂轮电主轴轴向的剖视示意图；
18.图3是图2 所示结构在砂轮电主轴座部位的横剖面示意图。
19.图中：1-砂轮轴、2-砂轮安装法兰、3-振动传感器、4-砂轮电主轴座、5-夹紧螺钉、6-夹紧槽、7-安装固定孔、8-砂轮电主轴、9-接受器护罩、10-平衡头、11-轴承、12-信号数据线、13-砂轮电主轴机壳、14-信号接受器、15-信号发射器。
具体实施方式
20.在图1和图2所示的高精密气门磨床砂轮轴组件中，用以安装砂轮的砂轮安装法兰2通过配合锥面安装在砂轮轴1的前端，砂轮轴1与砂轮电主轴8的转子设为一体且通过轴承11转动支承于砂轮电主轴机壳13上；砂轮轴1为空心轴，在砂轮轴1前端的内孔中固连有平衡头10，平衡头10的安装位置与砂轮安装法兰2的位置相对应，且平衡头10位于砂轮轴1支承用轴承11的外侧，平衡头10优选为电机驱动式机械平衡头；砂轮轴1后端穿过砂轮电主轴机壳13，在砂轮轴1后端安装有信号接受器14，信号接受器14通过穿设于砂轮轴1内孔中的信号数据线12与平衡头10电性连接，在砂轮电主轴壳体13后端固连有接受器护罩9，在接受器护罩9内固连有信号发射器15，信号发射器15通过无线信号与信号接受器14相连，信号发射器15的安装位置与信号接受器14的安装位置相对，信号发射器15与信号接受器14之间的间距t为0.5～2毫米；所述平衡头10、信号接受器14以及信号发射器15均可选用市场上相关企业销售的专业产品，在砂轮电主轴8上安装有振动传感器3，振动传感器3为市场采购件，优先考虑由平衡头10的供货商配套提供的产品，振动传感器3优选安装在砂轮电主轴机壳13上，当然也可以安装在其它与砂轮电主轴8固连的机件上。
21.砂轮电主轴8通过砂轮电主轴机壳13安装固连在砂轮电主轴座4上，参见图3，砂轮电主轴8的砂轮电主轴机壳13外周插接于砂轮电主轴座4上的砂轮电主轴安装孔内，在砂轮电主轴座4上砂轮电主轴安装孔的一侧孔壁上沿轴向开有一夹紧槽6，砂轮电主轴安装孔的轴线位于夹紧槽6的中心平面上，夹紧槽6两侧的孔壁通过夹紧螺钉5紧固连接，从而将砂轮电主轴8无间隙地固连在砂轮电主轴座4上，在砂轮电主轴座4的底面设有安装固定孔7。
22.以上仅列举了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以作出许多的改进和变换。只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。