專利名稱：立軸圓臺多用磨床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電機、模具及機械加工行業的磨削設備，特別是對沖模進行整體修磨，可進行一般形狀表面或特殊形狀表面(如園弧型表面)進行磨削的立軸園臺多用磨床。
已有的自制磨床，磨削精度差，導軌面磨損較嚴重，磨出的平面有弧度，高低不平，當吃刀量稍大時，摩擦發熱致使沖模刃口退火，降低硬度和耐磨性；目前國內的定型磨削設備之一如M7450／1型立軸園臺平面磨床，主要缺點是橫向、垂直進給全靠手動控制，橫向進給的結構是手輪直接帶動絲杠，無速度調節機構，不能實現微量進給，垂直進給也只有單速，由于手輪與電機不能脫開，快速工作時手輪跟電機軸旋轉，操作不安全；因工作臺不能縱向移動，磨頭只能在工作臺中心部位徑向旋轉，加之受磨床橫向和垂直移動、進給機構的結構限制，不能對沖模沖頭進行園弧型面的成型磨削，而磨削復式沖模的園弧型面又是降低電機制造成本的關鍵，對降低沖床噸位，提高沖片質量及沖模的使用壽命都是至關重要的；磨削精度差；由于橫向移動絲杠上沒有消除間隙機構，不能磨削內、外園；工作臺旋轉機構靠齒輪傳動，工作臺轉速低。起動噪聲大，不平穩，且磨削效率低。至今國內立式磨床尚未解決內、外園、復式沖模沖頭園弧型面磨削和其它各種平面的磨削精度、效率等技術問題。
本實用新型的目的是解決上述磨床所存在的缺陷，設計一種可進行沖模的整體修磨，能進行平面、中凸、中凹、內園、外園、園弧型面、臺肩面等多種形狀的多功能磨削加工且磨削精度和效率高的立軸園臺多用磨床。
為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是在磨頭體軸向的磨頭體殼端面通過旋轉導軌與橫向托板連接，磨頭體上的導軌在橫向托板上的導軌上旋轉；橫向托板裝在垂直托板的導軌上，可在導軌內橫向移動，橫向移動機構與橫向進刀機構通過絲桿連接在垂直托板的兩側，垂直托板位于立柱導軌中可作上下移動，橫向移動機構連有電機的傳動軸接橫移絲杠，磨頭升降機構中的垂直絲桿與垂直托板上的螺母相配合，蝸桿與垂直進給機構中的從動軸連接，垂直進給機構和磨頭升降機構安裝在固定于床身的立柱之間，位于工作臺下的滑鞍底面及滑鞍下的床身上有導軌。導軌方向與垂直托板上的橫移導軌相垂直，使床身上的滑鞍帶動工作臺在與橫移導軌的垂直方向移動，固定在滑鞍上的工作臺旋轉機構與工作臺相連。
本實用新型采取的進一步實施方案為磨頭體殼端面與橫向托板的連接面分別為園形平面導軌，沿橫向托板上的園導軌外圍配有標尺，能標出磨頭的旋轉角度。固定轉軸固定在橫向托板端面上并插入磨頭體殼的定位孔中，橫向托板上開有T形環槽，內放T形螺釘，塞鐵置于橫向托板上，與垂直托板上的橫移導軌相配合，用以調整垂直托板在導軌上的間隙。
橫向移動機構中的從動軸和傳動軸的軸端分別裝有電磁離合器a、b，當離合器吸合時，由撥叉撥動將齒輪與滑移齒輪嚙合或脫開，電機帶動蝸桿，由嚙合在蝸桿上的蝸輪通過從動軸、離合器、主動軸傳到橫向進刀機構的絲桿。在主動軸和從動軸之間加裝滑移齒輪和小軸來實現多級傳動達到調節慢速移動。橫移絲桿上裝有可以調整間隙的調節絲母和螺母，置于絲桿上的絲桿齒輪與在軸上滑動的雙聯齒輪相嚙合。通過手柄帶動絲桿齒輪、雙聯齒輪及滑移齒輪使絲桿轉動。
磨頭升降絲桿裝在減速器的蝸輪上，減速器把合在立柱上，當需要縱向連續機動進刀或快速升降時，與垂直進給機構中的電磁離合器吸合，雙速電機帶動針齒擺線減速器齒輪、蝸桿、蝸輪、帶動絲桿旋轉實現機動上升或下降。
下面通過附圖對本實用新型作一詳細說明。
圖1為本實用新型的正示意圖，圖2為本實用新型的側示意圖。
磨頭體1軸向的磨頭體殼1－9端面通過旋轉園導軌18與橫向托板1－11相連接，沿橫向托板的園導軌外圍有標尺，橫向托板1－11裝在垂直托板的導軌20上可在導軌內橫移，橫向移動機構9與橫向進刀機構3通過絲桿3－1連接在垂直托板2的兩側，垂直托板2的上沿和下沿開有橫移導軌槽20，垂直托板2位于立柱導軌19中沿導軌縱向移動。磨頭升降機構17中的垂直絲桿17－1與垂直托板2上的螺母相配合，蝸桿17－3與垂直進給機構11中的從動軸11－1相連，磨頭升降機構17與垂直進給機構11安裝在固定于床身6的立柱10之間，位于工作臺12下面的是滑鞍5，在滑鞍一側配有縱向標尺15，來標定工作臺縱向移動距離。滑鞍上面與工作臺下面均有園導軌。使工作臺在滑鞍上部做旋轉運動，滑鞍5底面及位于滑鞍下的床身6上面有工作臺移動導軌23，滑鞍底面兩邊的平、∧導軌與床身上面兩邊的平、∨導軌相配合，導軌方向與橫移導軌20相垂直。固定在滑鞍上的工作臺旋轉機構7與工作臺相連，通過皮帶傳動使工作臺旋轉。可移動式按鈕盤4通過活動節連接在床身一側，以便于操作，沿垂直托板2外的折疊罩24上裝有橫向標尺14，通過標尺確定磨頭體的橫移距離。除電機、限位開關和電磁離合器外，電器元件安裝在立柱10后面的電器柜13中，該磨床還配有冷卻裝置8。
圖3為磨頭體結構示意圖。
磨頭體采用裝入式電機驅動磨頭和磨具21旋轉，定子1－15固定在磨頭體殼1－9上，主軸1－8固定在轉子1－7上，磨頭下軸承1－4的外環固定在下軸承座上，預緊力由內隔套1－5和外隔套1－6調整，下軸承的間隙通過內外隔套配磨來保證，上軸承1－3固定在上軸承座和主軸上，上螺母1－1擰在帶螺紋的主軸1－8上壓緊蝶形彈簧1－2，為使上下軸承有一定的予加負荷通過調整上螺母變化一對蝶形彈簧的變形量來實現。固定轉軸1－10固定在橫向托板1－11上，插入磨頭體殼1－9的定位孔中，橫向托板上開有T形環槽1－16，環槽內放有T形螺釘，塞鐵1－12置于橫向托板上，與垂直托板上的橫導軌20相配合，用以調整橫向托板與導軌的間隙。固定在轉子1－7的主軸1－8下部錐面可插入磨具21是梯形砂瓦的卡盤1－17錐孔內，卡盤上開有多個對稱的磨具槽，磨具槽的個數為偶數，T形壓板在相鄰兩槽中間，用螺栓旋入砂瓦卡盤 內，通過T形壓塊壓緊砂瓦，采用鑲塊梯形砂瓦，能提高磨削精度和效率。根據磨削工件的需要，磨具21還可以是與相應卡盤相配合的平形砂輪和杯形砂輪，如在磨削沖模沖頭園弧型面時利用普通杯形砂輪。為了消除間隙，避免在磨削進行時產生爬行現象，將螺母1－13調節螺母1－14裝在橫向進刀機構3的絲桿3－1上，松開螺釘，轉動螺母1－13，即可調整螺母與絲桿的間隙，通過絲桿與螺母1－13、調節螺母1－14的連接，帶動橫向托板和磨頭體沿垂直托板的橫導軌移動。
圖4為橫向移動機構結構示意圖。
圖5為圖4橫向移動機構中沿A－A方向的剖視圖。
橫向移動機構中電機9－14安裝在體殼9－13上，與蝸桿9－12用軸套連接，蝸桿兩端用圓錐滾子軸承支承在體殼9－13內，蝸輪9－10與蝸桿相嚙合且固定在從動軸9－11上，從動軸一端裝有向心球軸承，從動軸9－11上還裝有小齒輪9－9，并用鍵連接，從動軸另一端裝有電磁離合器9－8a；小軸齒輪9－2與小齒輪9－9嚙合，用鍵固定在小軸9－1上，小軸用軸承固定在體殼兩端，滑移齒輪9－3裝在小軸9－1上，并靠固定在拉桿9－7上的撥叉9－4撥動順小軸前后滑動，實現與連接離合器9－8b的齒輪9－6嚙合或脫開，裝有齒輪9－6的傳動軸9－5用套與橫向進刀機構中的絲桿3－1連接。
圖6為橫向進刀機構結構示意圖。
圖6絲桿3－1靠固定在軸承座3－8上一對向心球軸承支承，絲桿齒輪3－2固定在絲桿3－1，與在軸3－9上滑動的雙聯齒輪3－3相嚙合，軸3－9固定在橫向進刀機構的體殼3－7上，滑移齒輪3－4靠手柄3－5推拉，與雙聯齒輪3－3嚙合或脫開，滑移齒輪3－4在一端裝有手輪3－6的支承軸3－10上滑動。
圖7為垂直進給機構結構示意圖。
圖10為磨頭升降機構結構示意圖。
見圖7，主動軸11－11靠固定在支座11－18和垂直進給機構體殼11－17上兩對向心球軸承支承，并與連接在擺線減速器16的萬向聯軸節連接，滑移齒輪11－10通過撥叉11－13撥動在主動軸上滑動，撥叉固定在齒條11－7，齒條與掛檔手柄11－6控制的齒輪軸11－4嚙合，實現滑移齒輪11－10與大齒輪11－5的嚙合或脫開。從動軸11－1上的滑動齒輪11－2與牙嵌式電磁離合器11－3a聯接，并與主動軸11－11上的主動齒輪11－12嚙合，在從動軸11－1軸端安裝有牙嵌式電磁離合器11－3b，從動軸靠固定在支座上的一對向心球軸承支承。手輪軸11－8由向心球軸承和滾針軸承固定在體殼11－17上，手輪軸的一端裝有離合器11－3a，另一端裝手輪11－9。在手輪軸上固定有支撐盤11－15，支撐盤上裝有一對過輪11－14，行星輪系中的小行星輪11－19固定體殼11－17上，2個過輪11－14用小軸和軸承對稱裝在支撐盤的兩個支撐面上，并分別與小行星輪11－19和大行星輪11－16相嚙合，大行星輪端面上帶有刻度盤，可指示垂直進給距離，大行星輪靠一對向心球軸承支承在手輪軸上旋轉。
見
圖10磨頭升降機構中裝有蝸輪17－2的升降絲桿17－1靠向心推力球軸承和推力軸承支撐在體殼17－4上，蝸桿17－3與垂直進給機構中的從動軸11－1連接并與蝸輪17－2嚙合。
圖8為工作臺旋轉機構的結構示意圖。
圖9為工作臺旋轉機構的側視圖。
電機7－5靠支架7－7固定在旋轉體殼7－6上，通過軸套與蝸桿7－4連接，蝸桿用固定在旋轉體殼上的園錐滾子軸承支承并與蝸輪7－2嚙合，蝸輪固定在轉軸7－3上，轉軸上用園錐滾子軸承支承的小皮帶輪7－1上的皮帶靠張緊輪7－8張緊，張緊輪支承在固定著鎖緊盤7－10的小軸7－9上，小皮帶輪7－1通過皮帶連接工作臺12使工作臺旋轉。
圖11為本實用新型電器控制部分的電路原理圖。
圖12為垂直進給機構中電機和電磁離合器的電路圖。
本磨床以電動機為啟動各執行機構的驅動裝置，熱繼電器作為電機的過載保護，熔斷器作為相應線路的短路保護，接觸器作失壓保護，當線路電壓過低或失壓時接觸器不能吸合，用以保護在線路電壓恢復時，所有電機不能自行起動，以免人身和機件受損傷。磨頭電機M1橫移電機M3、和冷卻泵電機M5電源分別經熔斷器FV1、FV2、與接觸器KM2、KM5、KM6、KM11的常開觸點相接，然后經過熱繼電器FR1、FR3、FR5與各自的電機撓阻相接，磨頭電機中熱繼電器FR1與電機之間接有電流表。工作臺電機M2電源經熔斷器FV2、熱繼電器FR2通接觸器KM3KM4KM5，三個接觸器分別接入電機撓阻。電機M2、M3、M4、M5共用一個熔斷器FV2。
磨頭升降機構的電機接通后的快速旋轉，會使垂直進給機構中的牙嵌式電磁離合器11－3在吸合不緊時端面相互打牙，為了避免這種情況，在與離合器連通的電機M4中串接電阻R1，電阻R1通過接觸器KM8與電機撓阻相接。電動機M4經過熔斷器FV2、接觸器KM8KM9KM10、熱繼電器FR4與電機撓阻相連通。電機M4經KM8并通過串接在回路里的電阻R1獲得三相電源，由于回路中串接R1，M4的起動電流小于正常情況下的起動電流，但M4通電的瞬間，反電動勢很小，M4轉動，隨著反電動勢的建立，通過M4的電流逐漸減小。電動機轉速下降，待通過電動機M4的電流不能維持M4旋轉時，電機M4瞬間停轉，利用電機由減速到停轉這段低速過程，使離合器吸合端面的牙錯動而可靠吸合。
圖13
圖14為磨削園弧型面時工作狀態的正視圖和俯視圖。
圖15
圖16為磨削園弧面時砂輪接觸工件時的原理圖。
在磨削沖模刃口園弧型面時，采用調整工作臺移動距離，磨頭橫向移動距離和旋轉磨頭角度的復合動作利用普通杯形砂輪，進行成型磨削。磨頭轉角為β，磨具在工件〔22〕的磨削軌跡為L，磨具直徑為D，磨頭轉角β與沖件園弧面深度h的關系式為
，通常磨頭體在與橫向托板的平行方向可旋轉角度β為±45°。工作時是將沖模固定在工作臺中心，按要求用園導軌外圍的標尺調整磨頭旋轉角度β，根據沖模刃口深度和弦長ι，工作臺移動距離H1，磨頭砂輪移至刃口中心處，距離為H，開動機床，垂直進給，即可一次完成園弧型面的成型磨削。
本實用新型與現有磨床相比具有如下優點①除手動控制外，橫移和垂直升降均達到快、慢自動調速，操作安全可靠；②除能磨削一般形狀表面外，還能磨削內、外園以及各種規格沖模沖頭園弧型面的磨削加工，磨削精度高，磨削效率比原來提高了3－5倍；③工作臺旋轉機構采用皮帶傳動，起動平穩，無噪聲，提高了工作效率。
④結構合理，外型美觀。維修方便，精度保持性好。
權利要求1.一種立軸園臺多用磨床，包括床身6，磨頭體1，磨頭升降機構17，立柱10，垂直進給機構11，橫向移動機構9及進刀機構3，工作臺12，電器控制裝置，與各機構連接的驅動電機M和傳動裝置，其特征在于，在磨頭體1軸向的磨頭體殼1-9端面通過旋轉導軌18與橫向托板1-11相接，橫向托板1-11裝在垂直托板2的導軌20上，可在導軌內橫移，橫向移動機構9與橫向進刀機構3通過絲桿3-1連接在垂直托板的兩側，橫向移動機構連有驅動電機的傳動軸9-5接絲桿3-1，垂直托板2位于立柱10導軌19中，磨頭升降機構17中的垂直絲桿17-1與垂直托板上的螺母相配合，蝸桿17-3與垂直進給機構中的從動軸11-1相連，垂直進給機構和升降機構安裝在固定于床身6的立柱10之間，位于工作臺12下的滑鞍5底面及滑鞍下的床身6上有導軌23，導軌的方向與垂直托板上的橫導軌相垂直，固定在滑鞍5上的工作臺旋轉機構7與工作臺相連。
2.按照權利要求1所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于所說的旋轉導軌18是磨頭體殼1－9端面與橫向托板1－11的連接面分別為園形平面導軌，磨頭上的園導軌在橫向托板的園導軌上旋轉，沿橫向托板的園導軌外圍有標尺，固定在橫向托板上的固定轉軸1－10插入磨頭體殼1－9的定位孔中，橫向托板上開有T形環槽1－16，環槽內放有T形螺釘，塞鐵1－12置于橫向托板上與垂直托板的橫向導軌20相配合。
3.按照權利要求1或2所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于固定在轉子1－7上的主軸1－8下部錐面可插入裝有磨具21是梯形砂瓦的卡盤1－17錐孔內，在卡盤上開有多個對稱的磨具槽，T形壓板在相鄰兩槽的中間，根據磨削工件的需要，磨具21還可以是與相應的卡盤相配合的平形砂輪和杯形砂輪。
4.按照權利要求3所說的立軸園臺多用磨床，其特征在于使用杯形砂輪磨具對沖模刃口磨削園弦型面時的磨頭轉角為β，磨具在工件22上的磨削軌跡為L，磨具直徑為D時，磨頭轉角β與沖件園弧面深度h的關系式為L=2hcosβ(D-hcosβ)]]>，磨頭體1在與橫向托板的平行方向可旋轉角度β為±45°。
5.按照權利要求1所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于橫向移動機構中的電機9－14連接在與蝸輪9－10嚙合的蝸桿9－12上，蝸桿兩端固定在體殼9－13上，蝸輪固定在裝有小齒輪9－9的從動軸9－11上，從動軸的軸端裝有電磁離合器9－8a，滑移齒輪9－3裝在小軸9－1上，靠固定在拉桿9－7的撥叉9－4撥動沿小軸前后滑動，實現與離合器9－8b的齒輪9－6嚙合或脫開，裝有齒輪9－6的傳動軸9－5與絲桿3－1連接。
6.按照權利要求5所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于絲桿3－1上裝有可以調整間隙的調節絲母1－14與螺母1－13，絲桿3－1靠固定在軸承座3－8上兩個向心球軸承支承，置于絲桿3－1上的絲桿齒輪3－2與在軸3－9上滑動的雙聯齒輪3－3相嚙合。
7.按照權利要求1所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于主動軸11－11與連接在擺線減速器16的萬向聯軸節連接，滑移齒輪11－10通過撥叉11－13撥動在主動軸上滑動，撥叉固定在齒條11－7上，齒條與掛檔手柄11－6控制的齒輪軸11－4嚙合，從動軸上的滑動齒輪11－2與牙嵌式電磁離合器11－3a聯接，并與主動齒輪11－12嚙合，從動軸的軸端裝有電磁離合器11－3b，手輪軸11－8由向心球軸承和滾針軸承固定在主體殼11－17上，手輪軸11－8上裝有連接著行星減速裝置的支承盤11－15，磨頭升降機構中與蝸輪17－2嚙合的蝸桿17－3接從動軸11－1。
8.按照權利要求7所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于設置在手輪軸11－8上的支撐盤11－5的兩個支撐面上用小軸和軸承對稱裝著兩個過輪11－14，兩個過輪分別與小行星輪11－19和大行星輪11－16相嚙合，大行星輪的端面上帶有刻度盤，并靠向心球軸承在手輪軸上旋轉。
9.按照權利要求1所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于裝有蝸輪的轉軸7－3上裝有小皮帶輪7－1，張緊輪7－8支承在固定著鎖緊盤7－10的小軸7－9上，小皮帶輪通過皮帶與工作臺相連，置于工作臺下的滑鞍底部兩邊的平∧導軌與床身上面兩邊的平∨導軌相配合，滑鞍一側配有縱向移動標尺15。
10.按照權利要求7所述的立軸園臺多用磨床，其特征在于垂直進給機構11中與牙嵌式電磁離合器相連的電機M4串接著電阻R1，R1通過接觸器KM8與電機撓阻相接。
專利摘要用于電機、模具及機械加工行業的磨削設備，特別是對沖模進行整體修磨，可進行一般形狀表面或圓弦形表面進行磨削的立軸圓臺多用磨床。在磨頭體軸向的體殼端面通過旋轉導軌與橫向托板相接，橫向托板裝在垂直托板的導軌上可在導軌上橫移，橫移和進刀機構通過絲桿連于垂直托板的兩側，垂直托板位于立柱導軌中縱移，磨頭升降中的絲桿連接進給機構的從動軸，滑鞍及床身之間的導軌與橫向導軌相垂直，工作臺旋轉機構采用皮帶傳動。
文檔編號B24B25/00GK2076008SQ8921958
公開日1991年5月1日 申請日期1989年11月10日 優先權日1989年11月10日
發明者于沖濤, 紀風珍 申請人:朝陽機床廠