專利名稱：外圓磨削式平面磨床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平面磨床，尤其涉及一種外圓磨削式平面磨床。
背景技術：
磨削一般作為精密工件成型的最終加工技術，通過磨削可使精密工件獲得所需要的尺寸精度和表面光潔度。在磨削技術中，針對平板類和軸類等工件外形的不同，分別采用平面磨削和外圓磨削的方法，需要分別在平面磨床和外圓磨床上進行加工，目前還沒有合適的磨削技術可以在一種磨床上同時加工平板類和軸類工件，這就限制了磨床的加工范圍，增加了磨床購置成本，加大了企業生產費用，降低了企業的市場競爭能力。
在普通平面磨削和外圓磨削過程中，砂輪與工件表面的接觸面積大，產生大量的磨削熱，若不及時冷卻，會使工件表層的溫度急劇升高，產生熱損傷層，降低工件表層質量。因此，磨削過程中都施加大量的磨削液，而磨削液的回收和處理也是需要解決的難題。
發明內容
本發明的目的就是為了解決目前缺少能在一臺磨床上進行平板類和軸類工件進行加工的設備，造成磨床的加工范圍小，企業生產成本高等問題，提供一種具有結構簡單，使用方便，能利用平面磨床對軸類工件進行外圓磨削，從而拓寬平面磨床的應用范圍等優點的外圓磨削式平面磨床。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種外圓磨削式平面磨床，它包括安裝在磨床體上的x向移動的工作臺，所述工作臺上設有兩個位置對應的支架，在支架上安裝縱向移動的夾持裝置，該裝置通過傳動裝置與動力裝置聯接，夾持裝置上安裝軸類工件，在軸類工件上方設有沿y向和z向運動的磨削裝置。
所述夾持裝置包括各支架一側設置的螺桿和與螺桿配合的固定螺母，在一個螺桿的頂端安裝軸承，軸承的側面由支架支撐；另一個螺桿的頂端安裝夾緊機構，夾緊機構與軸承聯接，在每個軸承的內側設有水平放置的、自由轉動的頂針，兩頂針與軸類工件端面的中心孔相配合，并帶動軸類工件轉動，其中一個頂針與傳動裝置聯接，另一個頂針與相應的夾緊機構聯接，夾緊機構側面由相應支架支撐，同時夾緊機構還帶動軸承和頂針水平運動。
所述傳動裝置為萬向聯軸器傳動機構，它與動力裝置聯接；動力裝置為電動機，它安裝在工作臺上。
所述萬向聯軸器傳動機構通過聯軸器與穿過軸承的頂針末端聯接，軸承下部座體上設有凹孔，螺桿軸承安裝在凹孔內，螺桿的頂端與螺桿軸承聯接。
所述夾緊機構包括一個水平的移動桿，以及縱向定位塊，移動桿水平穿過縱向定位塊，兩者間為螺紋聯接，在定位塊的底部設有凹孔，螺桿軸承安裝在凹孔內，螺桿的頂端與螺桿軸承聯接；在移動桿的外側端設有把手，內側端與軸承的軸承座體聯接，頂針與軸承聯接。
所述磨削裝置為砂輪，其外緣與軸類工件的外表面保持接觸。
所述軸類工件的直徑范圍小于頂針高度的2倍，轉速為1000-3000r/min；砂輪的轉速為500-3000r/min，沿z軸每次進給距離范圍為0.002mm-0.1mm；工作臺沿x軸方向運動速度為0.01-20m/min。
本發明將軸類工件由夾具的頂針夾持，固定在工作臺上，隨工作臺運動，利用萬向聯軸器傳動機構將電動機的動力傳遞給頂針，頂針帶動軸類工件旋轉運動，砂輪的外緣磨削軸類工件表面，磨削軌跡可以是一個點或是一條線，砂輪的軸線與軸類工件的軸線在空間不平行，為某一角度。
本發明的有益效果是利用平面磨床對軸類零件進行外圓磨削，從而拓寬平面磨床的加工范圍，降低磨床的購置成本。在這種新型磨削技術中，砂輪與軸類工件的接觸為點接觸和線接觸，接觸面積小，產生的熱量少，熱量會很快被散失掉，工件表層的溫度低，工件表層的質量得到提高，因此磨削過程中可以不施加磨削液或施加少量磨削液，減少磨削液的用量和回收處理成本。由于接觸面積小，產生的磨削力小，在磨頭電機功率不變的條件下，可以提高砂輪的轉速，實現高速超高速超硬砂輪的磨削，進而提高工件的表面加工質量和加工效率，具有較高的經濟價值和廣闊的市場前景。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A向剖視圖；圖3為圖1中左側支架上的頂針、軸承、螺桿和傳動裝置聯接的剖視圖；圖4為圖1中右側支架上的頂針、軸承、螺桿和夾緊機構聯接的剖視圖。
其中，1.電動機，2.萬向聯軸器傳動機構，3.支架，4.軸承，5.頂針，6.軸類工件，7.砂輪，8.螺桿，9.夾緊機構，10.工作臺，11.固定螺母，12.聯軸器，13.凹孔，14.螺桿軸承，15.移動桿，16.定位塊，17.把手。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
圖1中，在平面磨床的磨床體上安裝有x向移動的工作臺10，在工作臺10的對應位置安裝有兩個支架3，在每個支架3一側分別安裝有螺桿8和固定螺母11，兩者間為螺紋配合，可通過螺桿8的旋轉實現其升降運動。在一個螺桿8的頂端安裝軸承4，其上設有水平放置的頂針5，該頂針5通過萬向連軸器傳動機構2與安裝在工作臺10上的電動機1聯接。另一螺桿8的頂部安裝夾緊機構9，該機構與軸承4聯接，軸承4上也設有水平放置的頂針5。兩頂針5與軸類工件6端面的中心孔相配合，并可帶動軸類工件6轉動。在軸類工件6上方設有沿y向和z向運動的砂輪7，其外緣與軸類工件6的外表面保持接觸，如圖2所示。
圖3中，軸承4的下部座體上設有凹孔13，在凹孔13內安裝螺桿軸承14，螺桿8的頂端即安裝在螺桿軸承14內，可帶動軸承4隨其作上下運動。頂針5的末端穿過軸承4后通過聯軸器12與萬向聯軸器傳動機構2聯接，萬向聯軸器傳動機構2則將電動機1的運動傳遞給頂針5，通過頂針5的轉動，帶動軸類工件6轉動以便加工。
圖4中，另一螺桿8的頂端與夾緊機構9聯接。夾緊機構9包括一個水平方向的移動桿15和垂直方向的定位塊16，移動桿15水平穿過定位塊16，兩者間為螺紋聯接。在定位塊16的底部有凹孔13，在凹孔13內安裝螺桿軸承14，螺桿8的頂端即安裝在螺桿軸承14內，并使其隨螺桿8作上下運動。移動桿15的外部端有把手17，以便通過旋轉移動桿15進行水平方向的移動。移動桿15的另一端則與軸承(4)的軸承座體聯接，頂針5與軸承4聯接。
本發明的使用方法為將兩個支架放到水平工作臺上，旋轉螺桿，通過測量，使得兩個支架上的頂針高度相等，保持在一條水平線上。調整兩個支架的相對位置，使之能夠放入工件，并且頂針中心的連線與水平工作臺的x軸方向平行。軸類工件的直徑范圍不能超出頂針高度距離的2倍，預先在軸類工件的兩個端面加工出中心孔，將軸類工件的中心孔對準頂針，轉動夾緊機構，使得頂針移動，夾緊軸類工件。砂輪沿y軸和z軸運動，使砂輪的外緣與軸類工件的外表面相接觸。電動機的動力由萬向聯軸器傳動機構傳遞給頂針，帶動軸類工件作旋轉運動，轉速為1000-3000r/min，砂輪的轉速為500-3000r/min。工作臺沿x軸方向快速運動，速度為0.01-20m/min，砂輪沿z軸進給運動，每次進給距離范圍為0.002mm-0.1mm。
本發明的保護范圍包括但不限于上述實施例，凡是采用本發明的技術構思，利用各種公知技術對本發明技術方案的調整，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種外圓磨削式平面磨床，它包括安裝在磨床體上的x向移動的工作臺(10)，其特征是所述工作臺(10)上設有兩個位置對應的支架(3)，在支架(3)上安裝縱向移動的夾持裝置，該裝置通過傳動裝置與動力裝置聯接，夾持裝置上安裝軸類工件(6)，在軸類工件(6)上方設有沿y向和z向運動的磨削裝置。
2.根據權利要求1所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述夾持裝置包括各支架(3)一側設置的螺桿(8)和與螺桿(8)配合的固定螺母(11)，在一個螺桿(8)的頂端安裝軸承(4)，軸承(4)的側面由支架(3)支撐；另一個螺桿(8)的頂端安裝夾緊機構(9)，夾緊機構與軸承(4)聯接，在每個軸承(4)的內側設有水平放置的、自由轉動的頂針(5)，兩頂針(5)與軸類工件(6)端面的中心孔相配合，并帶動軸類工件(6)轉動，其中一個頂針(5)與傳動裝置聯接，另一個頂針(5)與相應的夾緊機構(9)聯接，夾緊機構(9)側面由相應支架(3)支撐，同時夾緊機構還帶動軸承(4)和頂針(5)水平運動。
3.根據權利要求1或2所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述傳動裝置為萬向聯軸器傳動機構(2)，它與動力裝置聯接；動力裝置為電動機(1)，它安裝在工作臺(10)上。
4.根據權利要求3所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述萬向聯軸器傳動機構(2)通過聯軸器(12)與穿過軸承(4)的頂針(5)末端聯接，軸承(4)下部座體上設有凹孔(13)，螺桿軸承(14)安裝在凹孔(13)內，螺桿(8)的頂端與螺桿軸承(14)聯接。
5.根據權利要求2所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述夾緊機構包括一個水平的移動桿(15)，以及縱向定位塊(16)，移動桿(15)水平穿過縱向定位塊(16)，兩者間為螺紋聯接，在定位塊(16)的底部設有凹孔(13)，螺桿軸承(14)安裝在凹孔(13)內，螺桿(8)的頂端與螺桿軸承(14)聯接；在移動桿(15)的外側端設有把手(17)，內側端與軸承(4)的軸承座體聯接，頂針(5)與軸承(4)聯接。
6.根據權利要求1所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述磨削裝置為砂輪(7)，其外緣與軸類工件(6)的外表面保持接觸。
7.根據權利要求1或2或6所述的外圓磨削式平面磨床，其特征是所述軸類工件(6)的直徑范圍小于頂針(5)高度的2倍，轉速為1000-3000r/min；砂輪(7)的轉速為500-3000r/min，沿z軸每次進給距離范圍為0.002mm-0.1mm；工作臺(10)沿x軸方向運動速度為0.01-20m/min。
全文摘要
本發明公開了一種外圓磨削式平面磨床。它解決了目前缺少能在一臺磨床上進行平板類和軸類工件進行加工的設備，造成磨床的加工范圍小，企業生產成本高等問題，具有結構簡單，使用方便，能利用平面磨床對軸類工件進行外圓磨削，從而拓寬平面磨床的應用范圍等優點。其結構為它包括安裝在磨床體上的x向移動的工作臺，所述工作臺上設有兩個位置對應的支架，在支架上安裝縱向移動的夾持裝置，該裝置通過傳動裝置與動力裝置聯接，夾持裝置上安裝軸類工件，在軸類工件上方設有沿y向和z向運動的磨削裝置。
文檔編號B24B7/00GK101066580SQ20071001589
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月14日 優先權日2007年6月14日
發明者張磊, 葛培琪 申請人:山東大學