專利名稱：車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置的制作方法
技術領域：
在車磨床上中凸或凹曲面軸類磨削加工過程中，需要徑向平穩(wěn)控制微進給，以完成中凸或凹曲面軸類零件的精密磨削加工，本發(fā)明涉及用于此類加工中實現(xiàn)徑向微進給的裝置。
背景技術：
目前，中凸或凹軸類零件的加工有兩種方法可以利用。第一種加工方法是以數(shù)控車床為加工設備實現(xiàn)的加工，在該加工方法中，中凸或凹軸類零件的精密加工首先采用數(shù)控車床通過編程，實現(xiàn)X、Z軸插補，將工件表面粗加工成型，然后再通過砂帶、布輪等拋光的方法來提高表面粗糙度。上述的第一種方法明顯的缺點是中凸或凹軸類零件在車削過程中，X軸進給由伺服電機驅動滾珠絲杠實現(xiàn)。由于X軸進給量極其微小，交流伺服電機加以匹配的轉速很低， 電機本身轉動會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，造成磨頭進給爬行；另一方面，磨頭進給速度過低，加之滾珠絲杠較差的傳動剛性，進一步加重了低速爬行，在這種條件下很難保證工件的加工精度。上述方法成型加工采用的是車削，只能加工未淬火的零件。而表面最終處理采用砂帶、布輪等拋光的方法，拋光的紋路沒有規(guī)律，顯得非常的凌亂，感官效果不好。上述方法的另一個缺點是必須精車完后，再拋光，加工工序多，效率低。第二種加工方法所采用的加工設備是數(shù)控外圓磨床，通過編程，采用X、Z軸插補， 直至將工件表面磨削完成。當工件長度為4000mm-5000mm時，所采用的中凸或凹量只有 O. 5mm-2mm。這種加工方法明顯的缺點同第一種加工方法的過程一樣，X軸進給由伺服電機驅動滾珠絲杠實現(xiàn)，X軸進給量極其微小，交流伺服電機轉速很低，電機本身轉動就會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，造成磨頭進給爬行，另外磨頭進給速度過低，滾珠絲杠傳動剛性差，也會產生低速爬行，很難保證工件的加工精度和表面粗糙度。而且在加工過程中需經反復的局部磨削，才能勉強使用，加工效率低，而且表面存在輕微的接刀痕，表面精度給人的感觀也非常不好。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效保證中凸或凹類零件加工精度的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，所采用的技術方案為
一種車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，包括
偏心軸，為該微進給裝置的輸出構件；
傳動鏈，至少含有減速機構，且該傳動鏈的輸出端連接所述偏心軸，以驅動所述偏心軸繞其轉軸轉動；以及
驅動裝置，連接所述傳動鏈的輸入端。使用中，砂輪架空套在偏心軸上，同時使用狀態(tài)下，偏心軸的軸線應平行于機床主軸軸線，換言之，平行于工件軸線，那么通過偏心軸轉動，就會驅動砂輪架靠近或者遠離工件，而這種靠近或者遠離正是所要實現(xiàn)的微進給。進而，由于偏心軸能夠實現(xiàn)與砂輪架的剛性連接，可以從根本上解決磨頭微進給時出現(xiàn)爬行的問題，尤其是偏心軸的輪廓平穩(wěn)連續(xù)，能夠實現(xiàn)平穩(wěn)的進給。需要保證的是，對于驅動裝置的輸入進行減速，以滿足對微進給的方大驅動，從而，保證進給的精度。從而，依據(jù)本發(fā)明的微進給裝置，能夠有效地保證中凸或凹類零件的加工精度。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，所述減速機構為蝸輪蝸桿減速機構。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，所述傳動鏈還包括連接于所述蝸輪蝸桿減速機構的絲母絲杠機構，其中絲母絲杠機構的絲杠與所述偏心軸的軸線正交， 且所述傳動鏈進一步含有一端固定連接于所述偏心軸、另一端鉸接于對應絲母上的連桿；
其中，所述連桿的絲母端在連桿延伸方向上開有與鉸鏈軸配合以形成鉸接的條形孔。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，還包括一鉸接于所述連桿中部的阻尼缸，該阻尼缸的座部鉸接于機架上，并與連桿成大于等于45度而小于等于90度的夾角。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，所述連桿為板面法線與所述偏心軸的軸線平行的板件。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，所述驅動裝置為伺服電機。上述車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，所述偏心軸包括一固定設置的支撐軸和套裝在該支撐軸上的偏心軸套，其中偏心軸套與所述傳動鏈連接。下面結合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案作具體的描述，并對所用術語和手段給出具體的解釋，本發(fā)明的優(yōu)點較多地體現(xiàn)在以下內容中。


圖I為依據(jù)本發(fā)明的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置的一種驅動裝置與減速機構部分裝配結構示意圖，該圖亦為圖2的E-E剖視圖，省略無關部分。圖2為依據(jù)本發(fā)明的一種車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置的使用狀態(tài)圖。圖3為液壓阻尼缸的結構配置圖，以為圖2的G-G剖視圖。圖4為車磨床含有微進給裝置的布局圖。圖5為鉸鏈軸與條形孔的配合結構圖。圖6為圖5的俯剖結構示意圖。圖中1、減速箱體，2、伺服電機，3、聯(lián)軸器，4、蝸桿軸，5、蝸輪，6、阻尼缸，7、絲母， 8、絲杠，9、連接板，10、支撐軸，11、偏心軸套，12、連接銷，13、活塞桿，14、密封圈，15、缸體， 16、連接銷，17、主電機，18、床頭箱，19、微進給裝置，20、尾座，21、床體，22、精密減速機，23、 拖板，24、鉸鏈軸，25、條形孔，26、螺母。
具體實施方式
說明附圖I至6為例示的一種深孔珩磨內孔的測量裝置的結構示意，但不構成對權利要求的限制，圖中采用了簡化畫法，僅用于清楚表達，不代表真實產品的加工結構。在示例的描述中選用的術語名稱可能包含特定的結構或者特性，但僅用表達于實例的技術條件，不應對本發(fā)明請求保護的技術方案構成限定。首先對微進給進行一個簡單說明，在圖4所示的車磨床的整體布局圖上，工件裝夾在床頭箱18與尾座20之間，工件的旋轉由主電機17通過床頭箱18上的主軸實現(xiàn)，X軸的微進給通過圖中所示的微進給裝置19實現(xiàn)，X軸即為工件的水平徑向；Z軸的移動則由伺服電機通過精密減速機22和裝在床體21上的齒條帶動拖板23沿床身導軌做Z向移動。 從而，通過Z軸與X軸的統(tǒng)控，完成中凸或凹軸類零件的精密磨削加工。 依據(jù)本發(fā)明的一個較佳的實施例，一種車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，包括
偏心軸，為該微進給裝置的輸出構件；
傳動鏈，至少含有減速機構，且該傳動鏈的輸出端連接所述偏心軸，以驅動所述偏心軸繞其轉軸轉動；以及
驅動裝置，連接所述傳動鏈的輸入端。參見說明書附圖2，在其左端，一偏心軸的偏心距為R，圖中為簡化結構，僅表示了偏心軸與傳動鏈的連接部分的型面結構，偏心軸工作不分的名義結構為圓柱形，轉動中心與截面形心距離為R。柱面結構有利于與砂輪架配合形成用于驅動砂輪架的運動副。砂輪架空套在偏心軸上而具有一個被偏心軸驅動的力。那么，如圖4所示，偏心軸的軸線應當平行于工件軸線。偏心軸也是軸類件，可以直接被驅動，傳動鏈可以比較復雜，也可以比較簡單，不過應盡可能的減少傳動鏈的環(huán)節(jié)，減小傳動的累積誤差。由于機床普遍采用電機驅動，轉速都比較高，因此，傳動鏈必須有減速機構，最好在傳動環(huán)節(jié)且結構尺寸比較小的情況下，滿足所需要的減速比。因此，一種較佳的選擇是所述減速機構為蝸輪蝸桿減速機構。蝸輪蝸桿減速機構的單級傳動比最大300，且通過合理配置，該類減速機構中的最大減速比可在5000以上，滿足微進給的精確控制。另一種可選的結構是行星輪機構，也可以獲得比較大的傳動比。如前所述，偏心軸可以直接為減速機構所驅動，為了更好地配置傳動鏈，還可以輔助其他結構。參見說明書附圖2，所述傳動鏈還包括連接于所述蝸輪蝸桿減速機構的絲母絲杠機構，圖2種，絲杠8與渦輪軸連接，蝸桿則通過聯(lián)軸器3與一伺服電機2連接，以被驅動。其中絲母絲杠機構的絲杠8與所述偏心軸的軸線正交，且所述傳動鏈進一步含有一端固定連接于所述偏心軸、另一端鉸接于對應絲母上的連桿，如圖2中的連接板9。連桿為機械領域的理想模型，為了簡化計算，為名義桿性件，在本文中不構成對所限定結構的約束。需要保證的結構是，所述連桿的絲母端在連桿延伸方向上開有與鉸鏈軸24配合以形成鉸接的條形孔25，從而，當絲母7上下運行時，使含有連桿的傳動部分的自由度為1， 而能夠具有確定的運動形式。
優(yōu)選地，參見說明書附圖2和3，還包括一鉸接于所述連桿中部的阻尼缸，該阻尼缸的座部鉸接于機架上，用于對傳動進行減震，緩沖連桿運動時產生的震動，避免磨頭因震動而產生振紋，以至于不能很好地完成中凸或凹軸類零件的機密加工。當然，還可以選用其他的阻尼裝置，如彈簧阻尼器，也可以滿足所需要的減震效
果O阻尼缸主要類型是氣-也阻尼缸，是利用液體不可壓縮性及液體流量易于控制性設計而成從而達到使活塞桿穩(wěn)速運動目的的氣缸，是引導活塞在其中進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。氣-液阻尼缸結合了氣動和液壓的優(yōu)點，通過調節(jié)阻尼油液(液體流量易于控制)從而使活塞的速率快速而平穩(wěn)的變化，操作簡便，使用速度范圍廣。并與連桿成大于等于45度而小于等于90度的夾角，以保證減震的效果，主要是阻尼缸6的作用方向在連桿的轉動方向上的分力盡可能大，本領域的技術人員據(jù)此容易理解。為了保證驅動的剛度，所述連桿為板面法線與所述偏心軸的軸線平行的板件，如圖2所示的連接板9，這種結構可以有效的在消耗材料較少的情況下，保證連接板的動剛度。進一步地，所述驅動裝置為伺服電機，便于系統(tǒng)集成，尤其是能夠與Z軸電機協(xié)同控制。如圖2所示，所述偏心軸包括一固定設置的支撐軸和套裝在該支撐軸上的偏心軸套，其中偏心軸套與所述傳動鏈連接，利于裝配。
權利要求
1.一種車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于，包括偏心軸，為該微進給裝置的輸出構件；傳動鏈，至少含有減速機構，且該傳動鏈的輸出端連接所述偏心軸，以驅動所述偏心軸繞其轉軸轉動；以及驅動裝置，連接所述傳動鏈的輸入端。
2.根據(jù)權利要求I所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于， 所述減速機構為蝸輪蝸桿減速機構。
3.根據(jù)權利要求2所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于， 所述傳動鏈還包括連接于所述蝸輪蝸桿減速機構的絲母絲杠機構，其中絲母絲杠機構的絲杠與所述偏心軸的軸線正交，且所述傳動鏈進一步含有一端固定連接于所述偏心軸、另一端鉸接于對應絲母上的連桿；其中，所述連桿的絲母端在連桿延伸方向上開有與鉸鏈軸配合以形成鉸接的條形孔。
4.根據(jù)權利要求2所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于， 還包括一鉸接于所述連桿中部的阻尼缸，該阻尼缸的座部鉸接于機架上，并與連桿成大于等于45度而小于等于90度的夾角。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于，所述連桿為板面法線與所述偏心軸的軸線平行的板件。
6.根據(jù)權利要求I所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于， 所述驅動裝置為伺服電機。
7.根據(jù)權利要求I所述的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，其特征在于， 所述偏心軸包括一固定設置的支撐軸和套裝在該支撐軸上的偏心軸套，其中偏心軸套與所述傳動鏈連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置，包括偏心軸，為該微進給裝置的輸出構件；傳動鏈，至少含有減速機構，且該傳動鏈的輸出端連接所述偏心軸，以驅動所述偏心軸繞其轉軸轉動；以及驅動裝置，連接所述傳動鏈的輸入端。依據(jù)本發(fā)明的車磨床磨削中凸或凹軸類零件的微進給裝置能夠有效保證中凸或凹類零件的加工精度。
文檔編號B24B41/00GK102581729SQ201210051330
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權日2012年3月1日
發(fā)明者付振魯, 梁斌順, 王一嶺, 王曉剛, 閆克泉, 陳海玲 申請人:山東普利森集團有限公司