專利名稱：絲錐磨方機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
絲錐磨方機(jī)是屬于工具加工設(shè)備。
我國新的國家標(biāo)準(zhǔn)“GB968－83絲錐技術(shù)條件”，對絲錐的方尾部分的尺寸精度與形位公差提出了更高的要求。目前國內(nèi)外普遍采用大直徑砂輪與CBN砂輪的徑向切入法加工絲錐方尾，用此設(shè)備加工方尾部分，由于在磨削過程中要頻繁的分度和刀架的間斷進(jìn)、退刀等動(dòng)作，很難保證加工質(zhì)量的要求，而且生產(chǎn)效率低。傳統(tǒng)的銑、沖、拉等工藝加工就更加遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，所以絲錐方尾的加工已成為我國工具行業(yè)廠家貫徹新標(biāo)準(zhǔn)的主要障礙，直接影響我國工具出口創(chuàng)匯的收入。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新的絲錐磨方機(jī)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，大大提高了加工效率。
絲錐磨方機(jī)有床身、工件頭架、尾座、磨頭座、電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)七部分組成。其中工件頭架由工件主軸、傳動(dòng)齒輪、控制凸輪、二次進(jìn)給油缸、進(jìn)給絲杠、進(jìn)給手輪、杠桿、快進(jìn)油缸、進(jìn)給光杠、滑塊、絲母座組成。磨頭座包括砂輪、磨頭和上、下滑板。尾座工件主軸在同一中心上，電機(jī)裝在磨頭座上。這種絲錐磨方機(jī)，采用旋轉(zhuǎn)切入法加工零件，其工作原理如圖1所示砂輪與工件都作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件主軸上的傳動(dòng)齒輪與控制凸輪上的傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速比為14的剛性傳動(dòng)。用控制凸輪通過杠桿、進(jìn)給光杠、彈簧實(shí)現(xiàn)磨頭座帶動(dòng)磨頭和砂輪按控制凸輪所確定的軌跡，進(jìn)行周期性直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工件轉(zhuǎn)至一定角位時(shí)，砂輪就沿工件徑向與圓周兩個(gè)方向作旋轉(zhuǎn)磨削，由切入至終點(diǎn)，對工件進(jìn)行連續(xù)加工，隨即砂輪在控制凸輪的控制下退回，接著再重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)一周即可磨削出等分的、平面度良好的方尾平面。
絲錐磨方機(jī)在磨削方尾的具體過程可由圖2所示圖中O為工件中心，O1為砂輪中心，R為砂輪半徑，工件轉(zhuǎn)速n1與控制凸輸轉(zhuǎn)速4n1的轉(zhuǎn)速比為14。當(dāng)工件由零位轉(zhuǎn)過15°時(shí)，砂輪在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)開始逐漸靠近工件，對工件進(jìn)行磨削加工，當(dāng)工件轉(zhuǎn)至45°時(shí)，砂輪便完全切入到方尾所要求加工的尺寸。隨工件由45°轉(zhuǎn)至90°時(shí)，是砂輪在控制凸輪的控制下又退出工件的過程，其余的三個(gè)方尾面的磨削加工過程與上述完全相同。
絲錐磨方機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示磨頭座、工件頭架及尾座都安裝在床身上部的同一平面上。磨頭、砂輪、上、下滑板及電機(jī)均按裝在磨頭座上。進(jìn)給光杠14一端連接磨頭座15，另一端連接絲母座17。二次進(jìn)給油缸8，通過連接板固定在絲母座17上，滑塊裝在絲母座內(nèi)。進(jìn)給絲杠9擰入絲母座17內(nèi)，通過齒輪與進(jìn)給手輪連接。杠桿12夾持在絲母座17內(nèi)，它一端與快進(jìn)油缸13的活塞桿頂端連接，一端搭接在控制凸輪6上，中部的滾輪在彈簧作用下，緊貼在二次進(jìn)給油缸8上的楔鐵上。這時(shí)磨頭座15、進(jìn)給光杠14、杠桿12、二次進(jìn)給油缸8、絲母座17、進(jìn)給絲杠9及進(jìn)給手輪10組成剛性傳動(dòng)鏈。工件主軸5與控制凸輪6通過傳動(dòng)齒輪4、7組成14的剛性傳動(dòng)鏈。當(dāng)電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)磨頭旋轉(zhuǎn)，砂輪與磨頭同在一軸上，這時(shí)砂輪也跟著高速旋轉(zhuǎn)。
工件主軸5，在液動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)傳動(dòng)齒輪4、7，帶動(dòng)控制凸輪6，按14比例作勻速旋轉(zhuǎn)。杠桿12，以快進(jìn)油缸13的活塞桿頂端為支點(diǎn)，當(dāng)控制凸輪6旋轉(zhuǎn)至上升曲線時(shí)，凸輪工作面推動(dòng)杠桿擺動(dòng)，從而帶動(dòng)二次進(jìn)給油缸8上的楔鐵及進(jìn)給絲杠9，連同進(jìn)給光杠14一起帶動(dòng)磨頭座15按軌跡向前移動(dòng)。當(dāng)按制凸輪6轉(zhuǎn)至下降曲線時(shí)，磨頭座15，在彈簧16的拉力下，按軌跡退回原位，從而完成磨頭座進(jìn)、退運(yùn)動(dòng)。由于工件主軸與控制凸輪的傳動(dòng)比為14，所以工件旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，砂輪即按軌跡對工件進(jìn)行4次磨削，至此即可磨出四個(gè)平面方尾。如加工較大直徑工件，可在一次磨削后，由二次進(jìn)給油缸上的楔鐵來完成二次進(jìn)給，并使工件再旋轉(zhuǎn)一周即可。絲錐磨方機(jī)加工工件的范圍為M3－M20的絲錐，其中M3－M12可一次進(jìn)刀就能完成，M12－M20可二次進(jìn)刀完成。此磨方機(jī)不但可以磨削絲錐方尾，也可以磨削其它工具的方尾，而且方尾不管是在工件的端部、中間部位均不受限制。只要按正常設(shè)計(jì)凸輪的方法設(shè)計(jì)出予定的控制凸輪，保證工件主軸轉(zhuǎn)數(shù)與控制凸輪轉(zhuǎn)數(shù)比為14、16、18等，就可以磨削出四面、六面、八面的絲錐方尾。
絲錐磨方機(jī)比原有的加工方尾設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、操作方便。由于不存在頻繁的分度、進(jìn)刀不準(zhǔn)等問題，不但保證了產(chǎn)品磨削的高精度，而且大大的提高了生產(chǎn)效率，以磨削M3－M7的絲錐方尾為例，其方尾的跳動(dòng)量不大于0.03mm，生產(chǎn)效率可達(dá)600件／小時(shí)。更換工件規(guī)格時(shí)，只需25分鐘。此機(jī)可采用常規(guī)的冷卻方式，加工用的砂輪亦可采用國產(chǎn)砂輪。如采用高壓冷卻則效果可明顯提高。


圖1絲錐磨方機(jī)工作原理圖；1砂輪、2工件、3磨頭座、4床身、5彈簧。
圖2絲錐磨方機(jī)的控制凸輪、砂輪、工件運(yùn)動(dòng)工作圖；圖3絲錐磨方機(jī)工作結(jié)構(gòu)示意圖；1電機(jī)、2砂輪、3磨頭、4傳動(dòng)齒輪、5工件主軸、6控制凸輪、7傳動(dòng)齒輪、8二次進(jìn)給油缸、9進(jìn)給絲杠、10進(jìn)給手輪、11床身、12杠桿、13快進(jìn)油缸、14進(jìn)給光杠、15磨頭座、16彈簧、17絲母座、18滑塊。
本實(shí)用新型的實(shí)施例絲錐磨方機(jī)有床身、工件頭架、尾座、磨頭座、電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)七部分組成。其中工件頭架由工件主軸、傳動(dòng)齒輪、控制凸輪、二次進(jìn)給油缸、進(jìn)給絲杠、進(jìn)給手輪、杠桿、快進(jìn)油缸、進(jìn)給光杠、滑塊、絲母座組成。磨頭座包括砂輪、磨頭和上、下滑板。尾座與工件主軸按裝在同一中心上，電機(jī)裝在磨頭座上。除工件頭架外，其它部分，均與普通機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造相同，沒有特殊要求。其中床身、磨頭座是鑄造件，經(jīng)車、刨、鏜、銑、磨等工序加工而成。磨頭軸承、工件主軸軸承、磨頭座軸承、螺母、彈簧、電機(jī)都用選用標(biāo)準(zhǔn)件。傳動(dòng)齒輪、二次進(jìn)給油缸、進(jìn)給絲杠、給進(jìn)手輪、杠桿、快進(jìn)油缸、進(jìn)給光杠經(jīng)鍛造后經(jīng)過車、銑、刨、鉆、磨等最后進(jìn)行熱處理，其中傳動(dòng)齒輪4，齒數(shù)為80，齒輪7的齒數(shù)為20。對于控制凸輪，先鍛出毛坯，接著車外圓，鏜內(nèi)孔和插鍵槽，用銑削方法對控制凸輪的外形曲線按給定的阿基米德螺旋線初加工，熱處理后，再進(jìn)行精磨外形。電氣部分和冷卻系統(tǒng)跟一般機(jī)床相同，砂輪采用國產(chǎn)砂輪就可滿足加工精度要求。
磨頭座、工件頭架、尾座安裝在床身上部的同一平面上。磨頭、砂輪、上、下滑板、電機(jī)安裝磨頭座上。工件頭架由工件主軸5、傳動(dòng)齒輪4、7、控制凸輪6、二次進(jìn)給油缸8、進(jìn)給絲杠9、進(jìn)給手輪10、杠桿12、快進(jìn)油缸13、進(jìn)給光杠14、滑塊和絲母座17組成，其中進(jìn)給光杠14一端連接磨頭座15，另一端連接絲母座17。二次進(jìn)給油缸8，通過連接板固定在絲母座17上，滑塊裝在絲母座內(nèi)近靠楔鐵。進(jìn)給絲杠9擰入絲母座17內(nèi)，通過齒輪與進(jìn)給手輪連接。杠桿12夾持在絲母座17內(nèi)，它一端與快進(jìn)油缸13的活塞桿頂端連接，一端搭按在控制凸輪6上，中部的滾輪在彈簧作用下，緊貼在二次進(jìn)給油缸8上的楔鐵上。這樣磨頭座15、進(jìn)給光桿14、杠桿12、快進(jìn)油缸、二次進(jìn)給油缸8、滑塊絲母座17、進(jìn)給絲桿9及進(jìn)給手輪10組成剛性傳動(dòng)鏈。而控制凸輪6與工件主軸5，通過傳動(dòng)齒輪4、7組成14的剛性傳動(dòng)鏈。
加工工件時(shí)，首先啟動(dòng)按鈕，快進(jìn)油缸動(dòng)作，推動(dòng)杠桿12擺動(dòng)，經(jīng)楔鐵、滑塊絲桿帶動(dòng)絲母座及進(jìn)給光杠14，帶動(dòng)磨頭座前進(jìn)使砂輪快速靠近工件的動(dòng)作。當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給手輪10時(shí)，經(jīng)齒輪帶動(dòng)絲杠9旋轉(zhuǎn)，經(jīng)絲母座17和進(jìn)給光杠14克服彈簧16的拉力，使磨頭座15向前運(yùn)動(dòng)即可對方尾尺寸進(jìn)行調(diào)正。
工件主軸5，在液動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)傳動(dòng)齒輪4、7所組成的剛性傳動(dòng)鏈，帶動(dòng)凸輪6按14比例作勻速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪6轉(zhuǎn)至上升曲線時(shí)，凸輪6的工作面推動(dòng)杠桿12擺動(dòng)，由杠桿中部的滾輪推動(dòng)二次進(jìn)給油缸上的楔鐵及滑塊傳給絲杠，再由絲杠帶動(dòng)絲母座與進(jìn)給光杠，從而帶動(dòng)磨頭座往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使砂輪相對工作按予定軌跡進(jìn)行周期性磨削，即可磨出絲錐的四方平面。如加工較大的工件，可在進(jìn)行上述一次磨削后，使二次進(jìn)給油缸8動(dòng)作，由二次進(jìn)給油缸上連接楔鐵完成二次進(jìn)給動(dòng)作，使工件再轉(zhuǎn)一周即可。
一般加工工件的工序是機(jī)械手上料，夾緊工件，機(jī)械手復(fù)位，快進(jìn)、磨削方尾、裝卡工作。如需二次磨削時(shí)，再進(jìn)行二次進(jìn)給，再磨削一次。當(dāng)需磨削其它方尾工件規(guī)格，只需更換相應(yīng)的控制凸輪，保證工件主軸轉(zhuǎn)數(shù)與控制凸輪轉(zhuǎn)數(shù)比為14、16、18，就可以磨削成四面方面、八面的絲錐方尾。
權(quán)利要求1.一種用于加工方尾的絲錐磨方機(jī)，由床身、磨頭座、工件頭架、電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成，其特征在于工件頭架由工件主軸、傳動(dòng)齒輪、控制凸輪、二次進(jìn)給油缸、進(jìn)給絲杠、進(jìn)給手輪、杠桿、快進(jìn)油缸、進(jìn)給光杠、滑塊、絲母座組成，其中進(jìn)給光杠14一端連接磨頭座15，另一端連接絲母座17，二次進(jìn)給油缸8，通過連接板固定在絲母座上，滑塊裝在絲母座17內(nèi)近靠楔鐵，進(jìn)給絲杠9擰入絲母座內(nèi)，通過齒輪與進(jìn)給手輪連接，杠桿12夾持在絲母座內(nèi)，它一端與快進(jìn)油缸13的活塞桿頂端連接，中部的滾輪在彈簧作用下，緊貼在二次進(jìn)給油缸8的楔鐵上，組成磨頭座，進(jìn)給光桿、杠桿、快進(jìn)油缸、二次進(jìn)給油缸、滑塊、進(jìn)給絲桿、絲母座、進(jìn)給手輪的剛性傳動(dòng)鏈，杠桿12另一端搭接在控制凸輪6上，傳動(dòng)齒輪4與工件主軸在同一軸上，傳動(dòng)齒輪7與控制凸輪在同一軸上，控制凸輪6與工件主軸5，通過傳動(dòng)齒輪4、7組成剛性傳動(dòng)鏈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲錐磨方機(jī)，其特征在于控制凸輪的外形是給定的阿基米德螺旋線。
專利摘要絲錐磨方機(jī)是磨削方尾的設(shè)備，由床身、工件頭架、尾座、磨頭座和電器、液壓、冷卻系統(tǒng)組成。工件頭架由工件主軸、傳動(dòng)齒輪、控制凸輪、二次進(jìn)給油缸、進(jìn)給絲杠、進(jìn)給手輪、杠桿、快進(jìn)油缸、進(jìn)給光杠、滑塊、絲母座組成。其中磨頭座、進(jìn)給光杠、杠桿、快進(jìn)油缸、二次進(jìn)給油缸、滑塊、絲母座、進(jìn)給絲杠及進(jìn)給手輪組成剛性傳動(dòng)，工件主軸與控制凸輪由傳動(dòng)齒輪4、7組成1∶4的剛性傳動(dòng)鏈，使砂輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，就可磨出預(yù)給的方尾。
文檔編號(hào)B24B19/04GK2054733SQ8920645
公開日1990年3月21日 申請日期1989年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月29日
發(fā)明者高延新, 李雨水, 劉春明, 孫濱, 陸春華 申請人:高延新, 李雨水, 劉春明, 孫濱, 陸春華