一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，屬于機械加工領域。該裝置由可變直徑的加載鋼球的調(diào)節(jié)裝置、軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置、自動檢測裝置、液壓加載裝置以及液壓控制部分組成；可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置和軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置分別通過導軌和滑動平臺安裝在工作平臺上；可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置主要由安裝在導軌上的擠壓頭、齒輪箱、加載液壓缸和滾珠絲杠組成；軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置由定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置組成，待加工工件由定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置定位調(diào)節(jié)；自動檢測裝置由上位機控制系統(tǒng)、下位機可編程控制器PLC和伺服控制器組成。本實用新型克服了目前軸類零件內(nèi)孔精加工方式的費用較高，適用范圍較窄等問題。
【專利說明】
一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置
技術(shù)領域
[0001]本實用新型應用于解決軸類零件中心孔精加工費用較高的問題，屬于機械加工領域。能夠應用于不同直徑中心孔及不同外型的軸類零件。本實用新型涉及的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置是通過液壓加載裝置擠壓可變直徑的加載鋼球，并通過調(diào)節(jié)不同直徑軸類零件的中心高，保證軸類零件的中心軸線與加載桿的中心軸線對中，實現(xiàn)不同直徑軸類零件中心孔的精加工?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著裝備制造行業(yè)的迅速發(fā)展，對回轉(zhuǎn)類的零件的需求量也日益增加，因此對帶有內(nèi)孔的軸類零件需求也就日益增加。傳統(tǒng)的內(nèi)孔精加工的方法主要采用的是珩磨，鉸孔， 拋光等方法。但是對于一些孔徑較小的軸類零件，則只能通過鉸孔的方式，但是加工效率和加工成本都比較高。
[0003]目前，軸類零件的加工方式主要是在數(shù)控車床上進行加工。中心孔的加工方式是通過車床進行粗加工，然后通過鉸孔或者珩磨的方式進行精加工，為了保證加工精度和內(nèi)孔的表面粗糙度，并需要設置專門的夾緊和定位方式，不僅加工成本費用較高，而且加工方式比較復雜。也有一些廠家通過擠壓碳化鎢鋼珠的方式提高內(nèi)孔精度，降低了成本和加工時間，但是對于不同的孔徑則需要不同的鋼球，因此適用范圍較窄。
[0004]本實用新型根據(jù)現(xiàn)場軸類零件內(nèi)孔加工的實際使用工況，提出了一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，能夠適用于不同直徑軸類零件的精加工。加工效率高，適用范圍廣，并且加工成本較低。【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了目前軸類零件內(nèi)孔精加工方式的費用較高，適用范圍較窄等問題。本實用新型提供了一種具有可變直徑的加載頭，調(diào)節(jié)不同類型軸類零件中心高，自動測量等功能的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，結(jié)合【附圖說明】如下:
[0007]—種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，由可變直徑的加載鋼球的調(diào)節(jié)裝置、軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置、自動檢測裝置、液壓加載裝置以及液壓控制部分組成，其特征在于:
[0008]所述可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置和軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置分別通過導軌27、 固定支撐塊16和滑動平臺13安裝在工作平臺26上，所述可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置主要由安裝在導軌27上的擠壓頭17、齒輪箱21、加載液壓缸25和滾珠絲杠32組成，所述擠壓頭17 通過連接桿20與齒輪箱21連接，所述齒輪箱21與加載液壓缸25通過加載桿22連接，所述齒輪箱21通過固定在滑臺30上與導軌27滑動配合，所述加載液壓缸25通過支撐板24固定在導軌27上，所述加載桿22上裝有拉壓力傳感器23,所述齒輪箱21上裝有電機28,所述滾珠絲杠32通過絲杠座33固定在導軌27上并與滑臺30連接;所述擠壓頭17、連接桿20、加載桿22、加載液壓缸25同軸線安裝；
[0009]所述軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置由定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置組成，待加工工件2由定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置分別進行定位和高度調(diào)節(jié)；
[0010]所述的自動檢測裝置由上位機控制系統(tǒng)、下位機可編程控制器PLC和伺服控制器組成；
[0011]所述的下位機可編程控制器PLC通過RS232線與上位工控機控制系統(tǒng)通訊，下行方向與電磁換向閥連接，通過控制PLC來控制栗站的啟停，和電磁換向閥給加載液壓缸提供液壓油，并改變加載液壓缸的進給方向。
[0012]所述可變直徑的加載鋼球由3個按120度角分布的擠壓頭17構(gòu)成，所述擠壓頭17底部設有與連接桿20上的T型凸臺滑動連接的T型槽，為了防止擠壓頭17滑出，在擠壓頭17外部裝有壓緊環(huán)18,壓緊環(huán)18與擠壓頭17通過壓緊彈簧41連接，壓緊環(huán)18通過橫向彈簧19與齒輪箱21連接。
[0013]所述可變直徑的加載鋼球的動力由加載液壓缸25提供，所述液壓缸25固定在支撐板24上，推動加載桿22運動，加載桿22固定在齒輪箱21上，齒輪箱21固定在滑臺30上，滑臺 30底部兩側(cè)設有導軌滑塊31，中間部位連接著滾珠絲杠32,滑臺30在加載桿22推動下在導軌27上水平滑動，帶動滾珠絲杠32轉(zhuǎn)動，在滾珠絲杠32—側(cè)安裝計數(shù)傳感器，記錄滑臺30移動的距離。[〇〇14]所述擠壓頭17內(nèi)部裝有錐形桿40,通過調(diào)節(jié)錐形桿40在擠壓頭17內(nèi)部的位置調(diào)節(jié)加載鋼球的直徑;所述錐形桿40與連接桿20間隙配合，在連接桿20尾部開有半圓槽，錐形桿 40尾部設有與齒輪箱21內(nèi)的小齒輪39相配合的齒條;所述小齒輪39裝在齒輪箱21內(nèi)部的內(nèi)部電機36輸出軸上，所述內(nèi)部電機36帶動小齒輪39運動；小齒輪39與齒條配合帶動錐形桿 40運動，擠壓頭17底部的T型凸臺與連接桿20上的T型槽間隙配合保證錐形桿40推動擠壓頭 17沿連接桿20上的T型導軌運動;擠壓頭17擠壓壓緊彈簧41，壓緊彈簧41底部裝有壓力傳感器42，對壓力傳感器42進行標定，根據(jù)壓力傳感器42的數(shù)值讀出加載鋼球的直徑，設定壓力傳感器42—定的數(shù)值變化范圍，保證鋼球的直徑在指定范圍內(nèi)變化。[〇〇15]所述齒輪箱21內(nèi)裝有相互嚙合的上下齒輪37、38，所述上齒輪37裝在連接桿20上并通過鍵配合傳遞轉(zhuǎn)矩，所述下齒輪38由固定在電機底座29上的電機28驅(qū)動，帶動連接桿 20轉(zhuǎn)動，連接桿20通過T型凸臺帶動3個擠壓頭17旋轉(zhuǎn)，通過改變擠壓頭17之間間隙的位置后再進行一次擠壓加工，以消除間隙對擠壓加工的影響。
[0016]所述定位裝置主要由位置調(diào)節(jié)液壓缸4、左楔形塊9、右楔形塊11和滑動平臺13組成，所述左楔形塊9、右楔形塊11分別通過螺桿10固定在固定支撐塊16和滑動平臺13上，滑動平臺13底部的矩形凸臺與工作平臺26上的矩形凹槽間隙配合，實現(xiàn)右楔形塊11的水平位置的調(diào)節(jié)，固定支撐塊16固定在工作平臺26上，待加工工件2放在左右楔形塊9、11上并緊貼左楔形塊9平面，通過壓緊塊7用固定螺母8固定。
[0017]所述位置調(diào)節(jié)液壓缸4固定在固定支撐板5上，所述固定支撐板5固定在工作平臺 26上，與位置調(diào)節(jié)液壓缸4連接的推動桿6穿過固定支撐塊16與滑動平臺13連接，在右楔形塊11的右側(cè)裝有位置傳感器，右楔形塊11運動到指定位置能夠?qū)崿F(xiàn)自動停止，通過啟動位置調(diào)節(jié)液壓缸4實現(xiàn)右楔形塊11的水平位置的調(diào)節(jié)。
[0018]所述高度調(diào)節(jié)裝置由伺服電機14、凸輪35、空心板12和實心板34組成，所述伺服電機14通過電機座15固定在滑動平臺13上，所述空心板12與右楔形塊11固定并與實心板34套接，所述實心板34與左楔形塊9固接，當松開所有固定螺母8時，所述凸輪35由伺服電機14驅(qū)動與空心板12接觸，實現(xiàn)左右楔形塊9、11和待加工工件2同步運動，實現(xiàn)軸類零件中心高的調(diào)節(jié)，所述凸輪35與空心板12是否接觸，通過力傳感器判斷。
[0019]所述的位置傳感器、計數(shù)傳感器和拉壓力傳感器，通過信號放大器將所加載的位移和力反饋給上位工控機，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實工況的實時監(jiān)控，其中所述的加載液壓缸25上的拉壓力傳感器23需要在上位機界面上顯示出測量力的最大值、最小值和方差值，通過這些測量參數(shù)，反饋加工精度是否超差，若超差，則需要改變鋼球空隙的位置，再進行一次擠壓加工，直到顯示值完成指定要求。
[0020]所述液壓加載裝置及液壓控制部分由位置調(diào)節(jié)液壓缸4、加載液壓缸25、節(jié)流閥 43、電磁換向閥44、溢流閥45、雙向變量馬達46、液壓表47、蓄能器48和單向閥49組成，所述的液壓控制部分通過蓄能器48提供能量，加載液壓缸25的運動方向和速度分別通過電磁換向閥44和節(jié)流閥43進行控制;在進行擠壓加工過程中，若液壓表47測量的壓力不夠時，由雙向變量馬達46提供額外的壓力；所述加載液壓缸25的運動速度通過節(jié)流調(diào)速進行調(diào)節(jié);節(jié)流閥43串聯(lián)在液壓回路中，并與另外一條支路的溢流閥45并聯(lián);節(jié)流閥43和溢流閥45相當于并聯(lián)的兩個液阻，若液壓栗輸出流量不變的情況下，經(jīng)過節(jié)流閥43進入加載液壓缸25的流量為Q1和流進溢流閥45回油箱的流量為Q2是由節(jié)流閥43和溢流閥45的液阻的大小決定的；調(diào)節(jié)節(jié)流閥43的開口大小，則可以調(diào)節(jié)加載液壓缸25的運動速度;所述位置調(diào)節(jié)液壓缸4通過電磁換向閥44改變液壓缸4的運動方向，不能進行加載速度調(diào)節(jié)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是:
[0022]1.本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置通過可變直徑的加載鋼球擠壓代加工工件的內(nèi)孔表面完成軸類零件內(nèi)孔的精加工，通過液壓加載裝置使加載鋼球在中心孔內(nèi)自由移動，加工工序簡單，加工時間短，制作成本低。
[0023]2.本實用新型所述可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置，能夠根據(jù)不同中心孔直徑的軸類零件調(diào)節(jié)加載鋼球直徑的大小，實現(xiàn)對不同直徑中心孔零件的擠壓加工。為了消除加載鋼球直徑變大后間隙的影響，通過旋轉(zhuǎn)加載頭，進行再加工，保證了加工精度。體現(xiàn)了本加載裝置的靈活性和通用性。
[0024]3.本實用新型所述軸類零件的中心高調(diào)節(jié)裝置，能夠適用于不同外型和直徑的軸類零件。本實用新型包含兩個楔形塊和一個平面定位裝置實現(xiàn)不同類型的軸類零件定位。 在楔形塊底部設置凸輪高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)不同直徑軸類零件的中心高，實現(xiàn)加載桿的中心軸線和軸類零件中心軸線對中。為了保證兩側(cè)的楔形塊能夠在高度方向同步運動，水平方向自由移動，兩楔形塊中間通過空心板和實心板間隙配合。
[0025]4.本實用新型所述的自動檢測裝置，通過在加載液壓缸加載鋼球處安裝拉壓力傳感器，根據(jù)拉壓力傳感器在加載過程中，測量出力的波動識別內(nèi)孔的精度。實現(xiàn)不用拆卸工件就能完成零件的測量，減少了工件因為檢驗不合格需要重新安裝加工的時間。
[0026]5.本實用新型所述的液壓控制部分，能夠根據(jù)不同的加工要求調(diào)節(jié)加載桿的加載速度，保證加工內(nèi)孔表面的粗糙度和圓柱度等要求。
[0027]6.本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置操作簡單，安裝工件方便，只需要調(diào)節(jié)軸類零件的中心軸線與加載桿的中心軸線對中。安裝工件時間短，加工效率得到顯著的提高?！靖綀D說明】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0029]圖1為本實用新型所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的整體布置的軸測投影圖；
[0030]圖2為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的中心高調(diào)節(jié)裝置的軸測投影圖；
[0031]圖3為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的中心高調(diào)節(jié)裝置的高度調(diào)節(jié)原理圖；
[0032]圖4為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的可變鋼球調(diào)節(jié)裝置外部的軸測投影圖；
[0033]圖5為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的可變鋼球調(diào)節(jié)裝置齒輪箱內(nèi)部的軸測投影圖；
[0034]圖6為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的可變鋼球調(diào)節(jié)裝置擠壓頭部位的軸測投影圖；
[0035]圖7為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的可變鋼球調(diào)節(jié)裝置擠壓頭部位的原理圖；
[0036]圖8為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的液壓控制部分的原理框圖；
[0037]圖9為本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的信號控制部分的原理框圖；
[0038]圖中:1.可調(diào)定位裝置，2.待加工工件，3.可變鋼球調(diào)節(jié)裝置，4.位置調(diào)節(jié)液壓缸， 5.固定支撐板，6.推動桿，7.壓緊塊，8.固定螺母，9.左楔形塊，10.螺桿，11.右楔形塊，12.空心板，13.滑動平臺，14.伺服電機，15.電機座，16.固定支撐塊，17.擠壓頭，18.壓緊環(huán)， 19.橫向彈簧，20.連接桿，21.齒輪箱，22.加載桿，23.拉壓力傳感器，24.支撐板，25.加載液壓缸，26.工作平臺，27.導軌，28.電機，29.電機底座，30.滑臺，31.導軌副，32.滾珠絲杠， 33.絲杠座，34.實心板，35.凸輪，36.內(nèi)部電機，37.上齒輪，38.下齒輪，39.小齒輪，40.錐形桿，41.壓緊彈簧，42.壓力傳感器，43.調(diào)速閥，44.電磁換向閥，45.溢流閥，46.雙向變量馬達，47.液壓表，48.蓄能器，49.單向閥。【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述:
[0040]參閱圖1，本實用新型所述的一種軸類零件內(nèi)孔精加工裝置包括可變直徑加載鋼球調(diào)節(jié)裝置、軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置、自動檢測裝置、液壓加載裝置、以及液壓控制部分。 本實用新型適用于不同外型的軸類零件及不同孔徑的軸類零件的內(nèi)孔精加工。
[0041]—、可變直徑加載鋼球調(diào)節(jié)裝置
[0042]參閱圖4?7所示，所述的可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置由擠壓頭17,壓緊環(huán)18,橫向彈簧19，連接桿20，齒輪箱21，加載桿22，拉壓力傳感器23，支撐板24，加載液壓缸25，工作平臺26，導軌27，電機28，電機底座29，滑臺30，導軌滑塊31，滾珠絲杠32，絲杠座33，實心板 34，凸輪35，內(nèi)部電機36，上齒輪37，下齒輪38，小齒輪39，錐形桿40，壓緊彈簧41，壓力傳感器42等組成。[〇〇43]可變直徑的加載鋼球由三個120度角的擠壓頭17組成，參閱圖6,圖7所示，擠壓頭 17底部的T型槽與連接桿20連接，使擠壓頭能夠沿著T形槽滑動。為了防止擠壓頭17滑出，在其外部裝有壓緊環(huán)18,壓緊環(huán)18與擠壓頭17通過壓緊彈簧41連接。壓緊環(huán)18通過橫向彈簧 19與齒輪箱21連接。擠壓頭17內(nèi)部與錐形桿40接觸，調(diào)節(jié)錐形桿40就能夠調(diào)節(jié)加載鋼球的直徑。參閱圖5、圖7所示，錐形桿40與連接桿20間隙配合，在連接桿20尾部開有半圓槽，使錐形桿40尾部的齒條能夠與小齒輪39配合。內(nèi)部電機36帶動小齒輪39運動。小齒輪39與齒條配合帶動錐形桿40運動，錐形桿40推動擠壓頭17沿連接桿20上的T型導軌運動。擠壓頭17擠壓壓緊彈簧41，壓緊彈簧底部裝有壓力傳感器42，對壓力傳感器42進行標定，則可以根據(jù)壓力傳感器42的數(shù)值讀出加載鋼球的直徑。加載鋼球的直徑變化時，3個擠壓頭17之間存在著間隙，為了消除間隙對擠壓加工的影響，參閱圖5、圖6所示。電機28固定在電機底座29上，并帶動下齒輪38運動，下齒輪38與上齒輪37嚙合，上齒輪37與連接桿20配合，通過鍵傳遞轉(zhuǎn)矩，帶動連接桿20轉(zhuǎn)動，連接桿20通過T型凸臺帶動3個擠壓頭17旋轉(zhuǎn)。通過上述過程，改變擠壓頭17之間間隙的位置后再進行一次擠壓加工過程。
[0044]參閱圖4所示，可變直徑的加載鋼球的動力由加載液壓缸25提供。液壓缸25固定在支撐板24上，中間裝有力傳感器并推動加載桿22運動。加載桿22固定在齒輪箱21上，齒輪箱 21固定在滑臺30上，滑臺30底部兩端連接著導軌滑塊31，中間部位連接著滾珠絲杠32.因此滑臺30在加載桿22推動下能夠在導軌27上水平滑動，帶動滾珠絲杠32轉(zhuǎn)動。在滾珠絲杠32 一側(cè)安裝計數(shù)傳感器，記錄滑臺30移動的距離。參閱圖1所示，在加載鋼球完成擠壓過程時， 壓緊環(huán)18緊貼待加工工件2的表面，擠壓固定在齒輪箱21上的橫向彈簧19。當擠壓加工完成后，加載鋼球離開待加工工件2時，橫向彈簧19帶動壓緊環(huán)18回到指定位置。[〇〇45]二、軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置
[0046]參閱圖2、圖3所示，所述軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置包括定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置組成。由位置調(diào)節(jié)液壓缸4，固定支撐板5，推動桿6，壓緊塊7，固定螺母8，左楔形塊9，螺桿 10,右楔形塊11，空心板12,滑動平臺13,伺服電機14,電機座15,固定支撐塊16,實心板34， 凸輪35等組成。擰開螺桿10上的固定螺母8,將壓緊塊7沿螺桿10旋轉(zhuǎn)，將待加工工件2放置到右楔形塊11和左楔形塊9上。并將待加工工件2緊貼左楔形塊9平面上，左楔形塊9通過螺桿與固定支撐塊16連接，固定支撐塊16固定在工作平臺26上。打開位置調(diào)節(jié)液壓缸4,帶動推動桿6運動，推動桿6穿過固定支撐塊16與滑動平臺13連接，滑動平臺13底部的矩形凸臺與工作平臺26上的矩形凹槽間隙配合，滑動平臺13通過螺桿與右楔形塊11連接，實現(xiàn)右楔形塊11的水平位置的調(diào)節(jié)。在右楔形塊11的右側(cè)裝有位置傳感器，右楔形塊11運動到指定位置能夠?qū)崿F(xiàn)自動停止。伺服電機14帶動凸輪35運動，使凸輪35與空心板12接觸。伺服電機 14安裝在電機座16上，中間裝有力傳感器，判斷凸輪35與空心板12是否接觸。松開螺桿上所有的螺母，再次啟動伺服電機14帶動凸輪35運動，凸輪35推動實心板12運動，實心板12與右楔形塊11固定并與實心板34連接，實心板34與左楔形塊9固接，實現(xiàn)右楔形塊11與左楔形塊9同步運動。左楔形塊9與右楔形塊11推動待加工工件2運動，實現(xiàn)軸類零件中心高的調(diào)-K-T〇[〇〇47]三、自動檢測裝置
[0048]參閱圖9所示，所述的自動檢測裝置包括上位機控制系統(tǒng)、下位機可編程控制器 PLC、伺服控制器組成。
[0049]所述的下位可編程控制器PLC通過RS232線與上位工控機控制系統(tǒng)通訊，下行方向與電磁換向閥連接，通過控制電磁換向閥來控制栗站的啟停和給加載液壓缸提供液壓油， 并改變加載液壓缸的進給方向。
[0050]所述的位置傳感器、計數(shù)傳感器和拉壓力傳感器，通過信號放大器將所加載的位移和力反饋給上位工控機。從而實現(xiàn)對現(xiàn)實工況的實時監(jiān)控。其中所述的加載液壓缸25上的拉壓力傳感器23需要在上位機界面上顯示出測量力的最大值、最小值和方差值。通過這些測量參數(shù)，反饋加工精度是否超差。若超差，則需要改變鋼球空隙的位置，再進行一次擠壓加工，直到顯示值完成指定要求。[〇〇51]四、液壓加載裝置及液壓控制
[0052]參閱圖8所示，所述的液壓加載裝置及液壓控制部分由位置調(diào)節(jié)液壓缸4,加載液壓缸25，節(jié)流閥43，電磁換向閥44，溢流閥45，雙向變量馬達46，液壓表47，蓄能器48，單向閥 49等組成。[〇〇53] 所述的液壓控制部分主要通過蓄能器48提供能量，加載液壓缸25的運動方向和速度分別通過電磁換向閥44和節(jié)流閥43進行控制。在進行擠壓加工過程中，若液壓表47測量的壓力不夠時，由雙向變量馬達46提供額外的壓力。所述的加載液壓缸25的運動速度通過節(jié)流調(diào)速進行調(diào)節(jié)。節(jié)流閥43串聯(lián)在液壓回路中，并與另外一條支路的溢流閥45并聯(lián)。節(jié)流閥43和溢流閥45相當于并聯(lián)的兩個液阻，若液壓栗輸出流量不變的情況下，經(jīng)過節(jié)流閥43 進入加載液壓缸25的流量為Q1和流進溢流閥45回油箱的流量為Q2是由節(jié)流閥43和溢流閥 45的液阻的大小決定的。調(diào)節(jié)節(jié)流閥43的開口大小，則可以調(diào)節(jié)加載液壓缸25的運動速度。 所述的位置調(diào)節(jié)液壓缸4通過電磁換向閥44改變液壓缸4的運動方向，不能夠進行加載速度調(diào)節(jié)。[〇〇54] 一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度裝置的工作原理:
[0055]首先，將待加工工件2安裝到中心高調(diào)節(jié)裝置1上，通過左楔形塊9、右楔形塊11和定位平面完成待加工工件2的定位，并通過位置調(diào)節(jié)液壓缸4調(diào)節(jié)右楔形塊11的位置。啟動伺服電機14,帶到凸輪35運動，凸輪35推動左楔形塊9和右楔形塊11運動，完成待加工工件2 的軸線和加載鋼球中心線的對中調(diào)節(jié)。然后擰緊螺母，使壓緊塊7壓緊待加工工件2。調(diào)整可變直徑加載鋼球調(diào)節(jié)裝置3的內(nèi)部電機36帶動錐形桿40運動，錐形桿40帶動擠壓頭17運動，實現(xiàn)鋼球直徑大小調(diào)節(jié)。
[0056]首先將待加工工件2安裝到中心高調(diào)節(jié)裝置1上，通過兩端的楔形塊和定位平面兩端的螺母完成待加工工件2的定位，調(diào)節(jié)楔形塊上下的螺母保證待加工工件2的軸線和推力桿軸線對中。然后調(diào)節(jié)固定螺母8使壓緊塊7壓緊待加工工件2。調(diào)節(jié)可變鋼球調(diào)節(jié)裝置1的連接桿20帶動擠壓頭17運動來改變鋼球的大小，然后打開液壓缸25推動推力桿6運動，將加載鋼球擠入待加工工件2的內(nèi)孔指定位置后拔出，完成一次擠壓加工。啟動電機28帶動下齒輪38運動，通過齒輪傳動帶動連接桿20旋轉(zhuǎn)，連接桿20通過T型凸臺帶動3個擠壓頭17旋轉(zhuǎn)， 使鋼球旋轉(zhuǎn)到指定位置，再打開液壓缸完成一次內(nèi)孔的擠壓加工。讀出顯示器顯出的測量力的最大值和最小值和方差值，若檢驗合格，最后松開壓緊塊7,取出工件。否則，需要改變鋼球空隙的位置，再進行一次擠壓加工，直到顯示值完成指定要求。對于同一工件，鋼球的大小和中心高位置只需要調(diào)節(jié)一次。操作簡便，將檢驗和加工集成到一道工序上，工作效率尚。
[0057]本實用新型中所述的實施例是為了便于該技術(shù)領域的技術(shù)人員能夠理解和應用本實用新型，本實用新型只是一種優(yōu)化的實施例，或者說是一種較佳的具體的技術(shù)方案，故本實用新型不限于實施這一種比較具體技術(shù)方案的描述。如果相關(guān)的技術(shù)人員在堅持本實用新型基本技術(shù)方案的情況下做出不需要經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的等效結(jié)構(gòu)變化或各種修改都在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，由可變直徑的加載鋼球的調(diào)節(jié)裝置、軸類 零件中心高調(diào)節(jié)裝置、自動檢測裝置、液壓加載裝置以及液壓控制部分組成，其特征在于:所述可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置和軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置分別通過導軌(27)、固 定支撐塊(16)和滑動平臺(13)安裝在工作平臺(26)上，所述可變直徑的加載鋼球調(diào)節(jié)裝置 主要由安裝在導軌(27)上的擠壓頭(17)、齒輪箱(21)、加載液壓缸(25)和滾珠絲杠(32)組 成，所述擠壓頭(17)通過連接桿(20)與齒輪箱(21)連接，所述齒輪箱(21)與加載液壓缸 (25)通過加載桿(22)連接，所述齒輪箱(21)通過固定在滑臺(30)上與導軌(27)滑動配合， 所述加載液壓缸(25)通過支撐板(24)固定在導軌(27)上，所述加載桿(22)上裝有拉壓力傳 感器(23)，所述齒輪箱(21)上裝有電機(28)，所述滾珠絲杠(32)通過絲杠座(33)固定在導 軌(27)上并與滑臺(30)連接;所述擠壓頭(17)、連接桿(20)、加載桿(22)、加載液壓缸(25) 同軸線安裝；所述軸類零件中心高調(diào)節(jié)裝置由定位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置組成，待加工工件(2)由定 位裝置和高度調(diào)節(jié)裝置分別進行定位和高度調(diào)節(jié)；所述的自動檢測裝置由上位機控制系統(tǒng)、下位機可編程控制器PLC和伺服控制器組成； 所述的下位機可編程控制器PLC通過RS232線與上位工控機控制系統(tǒng)通訊，下行方向與 電磁換向閥連接，通過控制PLC來控制栗站的啟停，和電磁換向閥給加載液壓缸提供液壓 油，并改變加載液壓缸的進給方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述可變直徑的加載鋼球由3個按120度角分布的擠壓頭(17)構(gòu)成，所述擠壓頭(17)底部設有與連接桿(20)上的T型凸臺滑動連接的T型槽，為了防止擠壓頭(17)滑出，在擠壓頭 (17)外部裝有壓緊環(huán)(18)，壓緊環(huán)(18)與擠壓頭(17)通過壓緊彈簧(41)連接，壓緊環(huán)(18) 通過橫向彈簧(19)與齒輪箱(21)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述可變直徑的加載鋼球的動力由加載液壓缸(25)提供，所述液壓缸(25)固定在支撐板(24)上，推動加載桿(22)運動，加載桿(22)固定在齒輪箱(21)上，齒輪箱(21)固定在滑臺 (30)上，滑臺(30)底部兩側(cè)設有導軌滑塊(31)，中間部位連接著滾珠絲杠(32)，滑臺(30)在 加載桿(22)推動下在導軌(27)上水平滑動，帶動滾珠絲杠(32)轉(zhuǎn)動，在滾珠絲杠(32)—側(cè) 安裝計數(shù)傳感器，記錄滑臺(30)移動的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述擠壓頭(17)內(nèi)部裝有錐形桿(40)，通過調(diào)節(jié)錐形桿(40)在擠壓頭(17)內(nèi)部的位置調(diào)節(jié)加載鋼球的直徑;所述錐形桿(40)與連接桿(20)間隙配合，在連接桿(20)尾部開有半 圓槽，錐形桿(40)尾部設有與齒輪箱(21)內(nèi)的小齒輪(39)相配合的齒條;所述小齒輪(39) 裝在齒輪箱(21)內(nèi)部的內(nèi)部電機(36)輸出軸上，所述內(nèi)部電機(36)帶動小齒輪(39)運動； 小齒輪(39)與齒條配合帶動錐形桿(40)運動，擠壓頭(17)底部的T型凸臺與連接桿(20)上 的T型槽間隙配合保證錐形桿(40)推動擠壓頭(17)沿連接桿(20)上的T型導軌運動;擠壓頭 (17)擠壓壓緊彈簧(41)，壓緊彈簧(41)底部裝有壓力傳感器(42)，對壓力傳感器(42)進行 標定，根據(jù)壓力傳感器(42)的數(shù)值讀出加載鋼球的直徑，設定壓力傳感器(42)—定的數(shù)值 變化范圍，保證鋼球的直徑在指定范圍內(nèi)變化。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述齒輪箱(21)內(nèi)裝有相互嚙合的上下齒輪(37、38)，所述上齒輪(37)裝在連接桿 (20)上并通過鍵配合傳遞轉(zhuǎn)矩，所述下齒輪(38)由固定在電機底座(29)上的電機(28)驅(qū) 動，帶動連接桿(20)轉(zhuǎn)動，連接桿(20)通過T型凸臺帶動3個擠壓頭(17)旋轉(zhuǎn)，通過改變擠壓 頭(17)之間間隙的位置后再進行一次擠壓加工，以消除間隙對擠壓加工的影響。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述定位裝置主要由位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)、左楔形塊(9)、右楔形塊(11)和滑動平臺 (13)組成，所述左楔形塊(9)、右楔形塊(11)分別通過螺桿(10)固定在固定支撐塊(16)和滑 動平臺(13)上，滑動平臺(13)底部的矩形凸臺與工作平臺(26)上的矩形凹槽間隙配合，實 現(xiàn)右楔形塊(11)的水平位置的調(diào)節(jié)，固定支撐塊(16)固定在工作平臺(26)上，待加工工件 (2)放在左右楔形塊(9、11)上并緊貼左楔形塊(9)平面，通過壓緊塊(7)用固定螺母(8)固 定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)固定在固定支撐板(5)上，所述固定支撐板(5)固定在工作平臺(26)上，與位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)連接的推動桿(6)穿過固定支撐塊(16)與滑動平臺(13)連 接，在右楔形塊(11)的右側(cè)裝有位置傳感器，右楔形塊(11)運動到指定位置能夠?qū)崿F(xiàn)自動 停止，通過啟動位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)實現(xiàn)右楔形塊(11)的水平位置的調(diào)節(jié)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述高度調(diào)節(jié)裝置由伺服電機(14)、凸輪(35)、空心板(12)和實心板(34)組成，所述伺 服電機(14)通過電機座(15)固定在滑動平臺(13)上，所述空心板(12)與右楔形塊(11)固定 并與實心板(34)套接，所述實心板(34)與左楔形塊(9)固接，當松開所有固定螺母(8)時，所 述凸輪(35)由伺服電機(14)驅(qū)動與空心板(12)接觸，實現(xiàn)左右楔形塊(9、11)和待加工工件 (2)同步運動，實現(xiàn)軸類零件中心高的調(diào)節(jié)，所述凸輪(35)與空心板(12)是否接觸，通過力 傳感器判斷。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述的位置傳感器、計數(shù)傳感器和拉壓力傳感器，通過信號放大器將所加載的位移和 力反饋給上位工控機，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實工況的實時監(jiān)控，其中所述的加載液壓缸(25)上的 拉壓力傳感器(23)需要在上位機界面上顯示出測量力的最大值、最小值和方差值，通過這 些測量參數(shù)，反饋加工精度是否超差，若超差，則需要改變鋼球空隙的位置，再進行一次擠 壓加工，直到顯示值完成指定要求。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高軸類零件內(nèi)孔加工精度的裝置，其特征在于:所述液壓加載裝置及液壓控制部分由位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)、加載液壓缸(25)、節(jié)流閥 (43)、電磁換向閥(44)、溢流閥(45)、雙向變量馬達(46)、液壓表(47)、蓄能器(48)和單向閥 (49)組成，所述的液壓控制部分通過蓄能器(48)提供能量，加載液壓缸(25)的運動方向和 速度分別通過電磁換向閥(44)和節(jié)流閥(43)進行控制;在進行擠壓加工過程中，若液壓表 (47)測量的壓力不夠時，由雙向變量馬達(46)提供額外的壓力;所述加載液壓缸(25)的運 動速度通過節(jié)流調(diào)速進行調(diào)節(jié);節(jié)流閥(43)串聯(lián)在液壓回路中，并與另外一條支路的溢流 閥(45)并聯(lián);節(jié)流閥(43)和溢流閥(45)相當于并聯(lián)的兩個液阻，若液壓栗輸出流量不變的 情況下，經(jīng)過節(jié)流閥(43)進入加載液壓缸(25)的流量為Q1和流進溢流閥(45)回油箱的流量 為Q2是由節(jié)流閥(43)和溢流閥(45)的液阻的大小決定的；調(diào)節(jié)節(jié)流閥(43)的開口大小，則可以調(diào)節(jié)加載液壓缸(25)的運動速度;所述位置調(diào)節(jié)液壓缸(4)通過電磁換向閥(44)改變 液壓缸(4)的運動方向，不能進行加載速度調(diào)節(jié)。
【文檔編號】B23P9/02GK205600225SQ201620055514
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】李圳, 陳菲, 許彬彬, 楊兆軍, 李全, 何佳龍, 劉國飛, 朱明民, 謝群亞, 趙星漢, 陳小娟
【申請人】吉林大學