一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，該裝置包括工件夾持系統(tǒng)、工件驅(qū)動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該裝置可以安裝在數(shù)控凸輪軸磨床上夾持工件并驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)；數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置能夠保證工件兩端的轉(zhuǎn)動是同步的，在加工時不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，從而提高加工的精度；同時，數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置不需要雞心夾頭，縮短了工件的裝卸時間，提高了工件的加工效率；該裝置可以用來改造現(xiàn)有數(shù)控凸輪軸磨床或用于新數(shù)控凸輪軸磨床工件的夾持與驅(qū)動，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，屬于機械制造及控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸廣泛應(yīng)用在汽油機或柴油機等發(fā)動機中，用以控制噴油泵的開關(guān)或進排氣閥的啟閉，其加工質(zhì)量的好壞直接決定著發(fā)動機的工作性能。凸輪軸通常由數(shù)控凸輪軸磨床磨削而成，磨削時將凸輪軸夾持在頂尖和尾尖中，由頂尖帶動工件旋轉(zhuǎn)，砂輪的進給運動與工件的旋轉(zhuǎn)運動聯(lián)動，即可加工出符合要求的凸輪軸。
[0003]目前大多數(shù)數(shù)控凸輪軸磨床對工件的夾持和驅(qū)動采用的是利用頂尖和尾尖來固定工件，在靠近頂尖的部分工件一端安裝一個雞心夾頭夾住工件，雞心夾頭與頭架的主軸相連，隨主軸一起轉(zhuǎn)動，從而帶動工件一起轉(zhuǎn)動，頭架主軸由伺服電機通過同步帶驅(qū)動。這種夾持與驅(qū)動裝置存在著以下缺點:1)每次裝卸工件均需裝卸雞心夾頭，影響工作效率；2)只在頂尖處設(shè)置驅(qū)動裝置，而尾尖沒有驅(qū)動裝置，如果凸輪軸的長度較大時，在磨削過程中會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，影響凸輪軸的精度；3)采用同步帶傳動，因同步帶有彈性，會增加凸輪軸加工的誤差。
[0004]針對目前數(shù)控凸輪軸磨床存在的缺點，本實用新型設(shè)計了一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，該裝置中取消了雞心夾頭，采用齒輪傳動，在頂尖和尾尖處均有驅(qū)動裝置。
[0005]本實用新型所設(shè)計的數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置可以改造目前的數(shù)控凸輪軸磨床，也可以在新設(shè)計的數(shù)控磨床中使用，只需要將頂尖和尾尖的結(jié)構(gòu)進行改動，而控制系統(tǒng)仍可按照目前的接線和控制方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，該裝置可以安裝在數(shù)控凸輪軸磨床上夾持工件并驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)。由于凸輪軸的精度要求較高，要求在加工時工件夾持機構(gòu)要簡單、夾持要緊，不能松動，工件能根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令驅(qū)動運轉(zhuǎn)，加工過程中工件不能有扭轉(zhuǎn)變形。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，該裝置包括工件夾持系統(tǒng)、工件驅(qū)動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。
[0008]該裝置的工件夾持系統(tǒng)包括底板、頭架箱、軸承a、頂尖、導軌、尾架箱、軸承b、尾尖、工件；頭架箱固定在底板上，頂尖安裝在頭架箱內(nèi)，頂尖由一對軸承a支撐，可以在軸承a內(nèi)轉(zhuǎn)動；導軌固定在底板上，尾架箱安裝在導軌上，可以沿導軌滑動，實現(xiàn)對工件固定調(diào)節(jié)；尾架箱設(shè)有鎖緊機構(gòu)可以鎖緊在導軌上，尾尖安裝在尾架箱內(nèi)，尾尖由一對軸承b支撐，可以在軸承b內(nèi)轉(zhuǎn)動；工件放直在頂尖和尾尖之間，由頂尖和尾尖固定。
[0009]該裝置的工件驅(qū)動系統(tǒng)包括電機支撐板、伺服電機、聯(lián)軸器、傳動軸、齒輪C、緊定螺釘a、齒輪a、鍵a、支撐板b、齒輪d、緊定螺釘b、齒輪b、鍵b、支撐板a ;伺服電機安裝在電機支撐板上，伺服電機通過聯(lián)軸器與傳動軸一端連接；傳動軸的兩端分別由支撐板a和支撐板b支撐；齒輪c通過緊定螺釘a固定的傳動軸一端，頂尖裝有齒輪a，尾尖安裝有齒輪b ;齒輪a通過鍵a與頂尖連接，齒輪c與齒輪a嚙合；傳動軸的另一端安裝有齒輪d，齒輪d通過緊定螺釘b固定在傳動軸上，齒輪b通過鍵b固定在尾尖上，齒輪d與齒輪b嚙合；所述電機支撐板、支撐板a、支撐板b均固定在底板上。
[0010]工件由頂尖和尾尖支撐，頂尖的端部為圓錐形，圓錐形的底部為兩個對稱的凸起矩形，工件的端部為圓錐形孔，圓錐形孔為兩個對稱的矩形凹槽，尾尖的端部形狀和頂尖一樣；工作時，頂尖和尾尖的圓錐形尖部分別出入工件的圓錐形孔內(nèi)，頂尖和尾尖的的矩形凸起插入工件端部的矩形凹槽中，這樣工件就可以由頂尖和尾尖支撐并隨頂尖和尾尖一起轉(zhuǎn)動。
[0011]該裝置的電氣控制系統(tǒng)包括交流接觸器觸點、伺服驅(qū)動器、數(shù)控系統(tǒng)、交流接觸器；三相電源線通過交流接觸器觸點連接到伺服驅(qū)動器的輸入端，伺服驅(qū)動器的輸出端連接伺服電機，伺服驅(qū)動器與數(shù)控系統(tǒng)相連，交流接觸器接在數(shù)控系統(tǒng)的輸出端。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果。
[0013]1、本實用新型所述的數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置能夠保證工件兩端的轉(zhuǎn)動是同步的，在加工時不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，從而提高加工的精度。
[0014]2、本實用新型所述的數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置不需要雞心夾頭，縮短了工件的裝卸時間，提高了工件的加工效率。
[0015]3、本實用新型適用于數(shù)控凸輪軸磨床工件的夾持與驅(qū)動，可以用來改造現(xiàn)有數(shù)控凸輪軸磨床或用于新數(shù)控凸輪軸磨床工件的夾持與驅(qū)動，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置主視圖。
[0017]圖2是數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置俯視圖。
[0018]圖3是數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置頂尖與工件連接圖。
[0019]圖4是數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置控制系統(tǒng)原理圖。
[0020]圖中:1、伺服電機,2、電機支撐板,3、聯(lián)軸器,4、頭架箱,5、傳動軸,6、工件,7、尾架箱，8、支撐板a，9、底板，10、支撐板b，11、導軌，12、鍵a，13、齒輪a，14、軸承a，15、頂尖，16、尾尖，17、軸承b，18、齒輪b，19、鍵b，20、緊定螺釘a，21、齒輪c，22、齒輪d，23、緊定螺釘b，24、交流接觸器觸點，25、伺服驅(qū)動器，26、數(shù)控系統(tǒng)，27、交流接觸器。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0022]如圖1、圖2所示，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，該裝置包括工件夾持系統(tǒng)、工件驅(qū)動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。
[0023]該裝置的工件夾持系統(tǒng)包括底板9、頭架箱4、軸承al4、頂尖15、導軌11、尾架箱
7、軸承bl7、尾尖16、工件6 ;頭架箱4固定在底板9上，頂尖15安裝在頭架箱4內(nèi)，頂尖4由一對軸承al4支撐，可以在軸承al4內(nèi)轉(zhuǎn)動；導軌11固定在底板9上，尾架箱7安裝在導軌11上，可以沿導軌11滑動，實現(xiàn)對工件6固定調(diào)節(jié)；尾架箱7設(shè)有鎖緊機構(gòu)可以鎖緊在導軌11上，尾尖16安裝在尾架箱7內(nèi)，尾尖7由一對軸承bl7支撐，可以在軸承bl7內(nèi)轉(zhuǎn)動；工件6放置在頂尖15和尾尖16之間，由頂尖15和尾尖16固定。
[0024]該裝置的工件驅(qū)動系統(tǒng)包括電機支撐板2、伺服電機1、聯(lián)軸器3、傳動軸5、齒輪c21、緊定螺釘a20、齒輪al3、鍵al2、支撐板blO、齒輪d22、緊定螺釘b23、齒輪bl8、鍵bl9、支撐板a8 ;伺服電機I安裝在電機支撐板2上,伺服電機I通過聯(lián)軸器3與傳動軸5 —端連接；傳動軸5的兩端分別由支撐板a8和支撐板blO支撐；齒輪c21通過緊定螺釘a20固定的傳動軸5 —端，頂尖15裝有齒輪al3，尾尖16安裝有齒輪bl8 ;齒輪al3通過鍵al2與頂尖15連接，齒輪c21與齒輪al3嚙合；傳動軸5的另一端安裝有齒輪d22，齒輪d22通過緊定螺釘b23固定在傳動軸5上，齒輪bl8通過鍵bl9固定在尾尖16上，齒輪d22與齒輪bl8嚙合；所述電機支撐板2、支撐板a8、支撐板blO均固定在底板9上。
[0025]如圖3所示，工件6由頂尖15和尾尖16支撐，頂尖15的端部為圓錐形，圓錐形的底部為兩個對稱的凸起矩形，工件6的端部為圓錐形孔，圓錐形孔為兩個對稱的矩形凹槽，尾尖16的〗而部形狀和頂尖15 —樣；工作時，頂尖15和尾尖16的圓維形尖部分別出入工件6的圓錐形孔內(nèi)，頂尖15和尾尖16的的矩形凸起插入工件6端部的矩形凹槽中，這樣工件6就可以由頂尖15和尾尖16支撐并隨頂尖15和尾尖16 —起轉(zhuǎn)動。
[0026]如圖4所示，該裝置的電氣控制系統(tǒng)包括交流接觸器觸點24、伺服驅(qū)動器25、數(shù)控系統(tǒng)26、交流接觸器27 ;三相電源線通過交流接觸器觸點24連接到伺服驅(qū)動器25的輸入端，伺服驅(qū)動器25的輸出端連接伺服電機1，伺服驅(qū)動器25與數(shù)控系統(tǒng)26相連，交流接觸器27接在數(shù)控系統(tǒng)26的輸出端。
[0027]工件6固定之后，數(shù)控系統(tǒng)26發(fā)送信號讓交流接觸器27得電，交流接觸器觸點24閉合，伺服驅(qū)動器25供電；在運行過程中，數(shù)控系統(tǒng)26根據(jù)數(shù)控程序向伺服驅(qū)動器25發(fā)送信號，伺服驅(qū)動器25驅(qū)動伺服電機I轉(zhuǎn)動，伺服電機I通過聯(lián)軸器3帶動傳動軸5轉(zhuǎn)動，傳動軸5上的齒輪c21帶動齒輪al3轉(zhuǎn)動，齒輪al3驅(qū)動頂尖15轉(zhuǎn)動，傳動軸5上的齒輪d22帶動齒輪bl8轉(zhuǎn)動，齒輪bl8驅(qū)動尾尖16轉(zhuǎn)動，工件6在頂尖15和尾尖16的驅(qū)動下同步轉(zhuǎn)動。
[0028]以上所述【具體實施方式】用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制。在本實用新型的設(shè)計思想和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本實用新型做出任何修改或改變，均應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，其特征在于:該裝置包括工件夾持系統(tǒng)、工件驅(qū)動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)； 該裝置的工件夾持系統(tǒng)包括底板(9 )、頭架箱(4 )、軸承a( 14 )、頂尖(15 )、導軌(11)、尾架箱(7)、軸承b (17)、尾尖(16)、工件(6);頭架箱(4)固定在底板(9)上，頂尖(15)安裝在頭架箱(4)內(nèi)，頂尖(4)由一對軸承a (14)支撐，可以在軸承a (14)內(nèi)轉(zhuǎn)動；導軌(11)固定在底板(9 )上，尾架箱(7 )安裝在導軌(11)上，可以沿導軌(11)滑動，實現(xiàn)對工件(6 )固定調(diào)節(jié)；尾架箱(7 )設(shè)有鎖緊機構(gòu)可以鎖緊在導軌(11)上，尾尖(16 )安裝在尾架箱(7 )內(nèi)，尾尖(7)由一對軸承b (17)支撐，可以在軸承b (17)內(nèi)轉(zhuǎn)動；工件(6)放置在頂尖(15)和尾尖(16)之間，由頂尖(15)和尾尖(16)固定； 該裝置的工件驅(qū)動系統(tǒng)包括電機支撐板(2)、伺服電機(I)、聯(lián)軸器(3)、傳動軸(5)、齒輪c (21)、緊定螺釘a (20)、齒輪a (13)、鍵a (12)、支撐板b (10)、齒輪(1 (22)、緊定螺釘b (23)、齒輪b (18)、鍵b (19)、支撐板a (8);伺服電機(I)安裝在電機支撐板(2)上，伺服電機(I)通過聯(lián)軸器(3)與傳動軸(5)—端連接；傳動軸(5)的兩端分別由支撐板a(8)和支撐板b (10)支撐；齒輪c (21)通過緊定螺釘a (20)固定的傳動軸(5)—端，頂尖(15)裝有齒輪a (13)，尾尖(16)安裝有齒輪b (18);齒輪a (13)通過鍵a (12)與頂尖(15)連接，齒輪c (21)與齒輪a (13)嚙合；傳動軸(5)的另一端安裝有齒輪d (22)，齒輪d (22)通過緊定螺釘b (23)固定在傳動軸(5)上，齒輪b (18)通過鍵b (19)固定在尾尖(16)上，齒輪d (22)與齒輪b (18)嚙合；所述電機支撐板(2)、支撐板a (8)、支撐板b (10)均固定在底板(9)上； 工件(6)由頂尖(15)和尾尖(16)支撐，頂尖(15)的端部為圓錐形，圓錐形的底部為兩個對稱的凸起矩形，工件(6)的端部為圓錐形孔，圓錐形孔為兩個對稱的矩形凹槽，尾尖(16)的端部形狀和頂尖(15)—樣；工作時，頂尖(15)和尾尖(16)的圓錐形尖部分別出入工件(6)的圓錐形孔內(nèi)，頂尖(15)和尾尖(16)的的矩形凸起插入工件(6)端部的矩形凹槽中，這樣工件(6)就可以由頂尖(15)和尾尖(16)支撐并隨頂尖(15)和尾尖(16) —起轉(zhuǎn)動；該裝置的電氣控制系統(tǒng)包括交流接觸器觸點(24)、伺服驅(qū)動器(25)、數(shù)控系統(tǒng)(26)、交流接觸器(27);三相電源線通過交流接觸器觸點(24)連接到伺服驅(qū)動器(25)的輸入端，伺服驅(qū)動器(25)的輸出端連接伺服電機(1)，伺服驅(qū)動器(25)與數(shù)控系統(tǒng)(26)相連，交流接觸器(27)接在數(shù)控系統(tǒng)(26)的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種數(shù)控凸輪軸磨床工件夾持與驅(qū)動裝置，其特征在于:工件(6 )固定之后，數(shù)控系統(tǒng)(26 )發(fā)送信號讓交流接觸器(27 )得電，交流接觸器觸點(24 )閉合，伺服驅(qū)動器(25)供電；在運行過程中，數(shù)控系統(tǒng)(26)根據(jù)數(shù)控程序向伺服驅(qū)動器(25)發(fā)送信號，伺服驅(qū)動器(25)驅(qū)動伺服電機(I)轉(zhuǎn)動，伺服電機(I)通過聯(lián)軸器(3)帶動傳動軸(5)轉(zhuǎn)動，傳動軸(5)上的齒輪c (21)帶動齒輪a (13)轉(zhuǎn)動，齒輪a (13)驅(qū)動頂尖(15)轉(zhuǎn)動，傳動軸(5)上的齒輪d (22)帶動齒輪b (18)轉(zhuǎn)動，齒輪b (18)驅(qū)動尾尖(16)轉(zhuǎn)動，工件(6 )在頂尖(15 )和尾尖(16 )的驅(qū)動下同步轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B24B41/06GK203765464SQ201420028656
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】范晉偉, 劉勇軍, 陳東菊, 苗偉, 周中源, 王澤立 申請人:北京工業(yè)大學