專利名稱：工件磨球面裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磨削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于對工件的端部或局部進(jìn)行磨削球面加工的裝置。
背景技術(shù)：
工件端部或局部球面的磨削比平面及圓柱面的磨削難度要高得多 ，特別是對球面的磨削精度要求較高時，難度更大。而采用手工磨削勞動強(qiáng)度大，費(fèi)時費(fèi)力，磨削精度低，不
適合批量生產(chǎn)。在公開號為CN1810446A的發(fā)明專利申請公開說明書中公開了一種磨削方法及磨削裝置，這種磨削裝置主要是利用工件端部的高速旋轉(zhuǎn)與杯型砂輪底部的半圓弧對工件的端部球面進(jìn)行磨削加工，這種磨削裝置對工件端部磨削半徑不能連續(xù)調(diào)整，且磨削后的磨粒存在于杯型砂輪內(nèi)部將影響裝置的磨削精度。在公開號為CN101172330A的發(fā)明專利申請公開說明書中公開了一種高硬度回轉(zhuǎn)球面數(shù)控精密磨削裝備，在床身部件上裝配有主軸箱部件、尾座部件及砂輪回轉(zhuǎn)架工作臺部件，砂輪架回轉(zhuǎn)工作臺部件被支撐在圓弧導(dǎo)軌和圓環(huán)導(dǎo)軌上，且繞固定軸在伺服電機(jī)的驅(qū)動下通過蝸桿和扇形渦輪做往復(fù)運(yùn)動；由伺服電機(jī)通過絲桿螺母副驅(qū)動砂輪架滑座在砂輪架回轉(zhuǎn)工作臺上的直線導(dǎo)軌上做直線進(jìn)給運(yùn)動；由砂輪磨具盤和砂輪塊組成的砂輪磨具通過連接軸直接與電主軸連接。通過砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、回轉(zhuǎn)球面工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、砂輪架的進(jìn)給運(yùn)動以及砂輪架的往復(fù)運(yùn)動實現(xiàn)用一種直徑的砂輪磨具磨削不同直徑的高硬度回轉(zhuǎn)球面工件的目的。在公開號為CN101642888A的發(fā)明專利申請公布說明書中公開一種柱狀工件球面的研磨方法及研磨機(jī)，該方法是通過研磨頭與工件球面的定心變角擺旋，使研磨頭的運(yùn)動軌跡形成與工件球面半徑相對應(yīng)的弧面，并通過研磨頭與工件球面互為逆向旋轉(zhuǎn)，以完成對球面的展開研磨。但上述的磨削裝備或研磨機(jī)均是在現(xiàn)有的機(jī)床上進(jìn)行系統(tǒng)改造，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，維修困難，且不能實現(xiàn)對工件端部球面半徑連續(xù)可調(diào)的磨削要求。同時上述的磨削設(shè)備或研磨機(jī)多適用于短棒狀工件端部半球面的研磨加工，無法滿足長棒狀工件端部磨球面及軟軸端部焊后磨球面處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的工件磨球面裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中球面磨削裝備使用時多需要在機(jī)床上進(jìn)行復(fù)雜改造的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的工件磨球面裝置采用如下技術(shù)方案工件磨球面裝置，包括配合使用的砂輪架和用于夾持工件的夾持部件，砂輪架上裝配有砂輪，所述的夾持部件包括用于夾持工件的夾持轉(zhuǎn)軸，夾持轉(zhuǎn)軸的一端為使用時用于將工件固定在夾持轉(zhuǎn)軸上的夾持端，夾持轉(zhuǎn)軸由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)，所述磨球面裝置還包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，所述砂輪位于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心附近，且砂輪的自身回轉(zhuǎn)中心軸線位于夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線在夾持轉(zhuǎn)軸做定心擺動時所形成的擺動平面內(nèi)。所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括預(yù)設(shè)的圓弧軌道，在圓弧軌道中裝配有往復(fù)滑動的滑塊，圓弧軌道的圓心為所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心，夾持轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在滑塊上，在夾持轉(zhuǎn)軸上具有與滑塊轉(zhuǎn)動配合的裝配部，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動所述滑塊滑動的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)。所述的磨球面裝置還包括根據(jù)待加工球面的半徑來調(diào)節(jié)圓弧軌道圓心和砂輪磨削工作面之間距離的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括支撐砂輪架工作臺，所述的砂輪架連續(xù)可調(diào)的滑動裝配在調(diào)節(jié)軌道上，該調(diào)節(jié)軌道沿所述圓弧軌道中心和圓弧軌道圓心的連線的延伸方向延伸，在工作臺上還設(shè)有當(dāng)砂輪架調(diào)整到使圓弧軌道圓心到砂輪磨削工 作面的距離等于待加工球面半徑的位置后用于鎖緊固定砂輪架的鎖定機(jī)構(gòu)。所述的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄和傳動連接曲柄與所述滑塊的連接桿，所述曲柄和/或連接桿為軸向長度可調(diào)的變幅桿。所述的圓弧軌道的外側(cè)面上設(shè)有用于防止滑塊脫出的外擋板。所述的夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端為便于插裝工件的空心結(jié)構(gòu)，空心結(jié)構(gòu)的夾持端裝配有使用時用于固定工件的卡盤。所述的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在滑塊上的驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述夾持轉(zhuǎn)軸繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所提供的工件磨球面裝置包括相配合使用的夾持部件和砂輪架，夾持部件中的夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端固定工件，夾持轉(zhuǎn)軸由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)，磨球面裝置還包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，所述砂輪位于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心附近，且砂輪的回轉(zhuǎn)中心軸線位于夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線在夾持轉(zhuǎn)軸做定心擺動時所形成的擺動平面內(nèi)，當(dāng)使用該磨球面裝置對工件進(jìn)行磨球面加工時，工件的待加工球面的球心與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心相重合，磨削時，夾持轉(zhuǎn)軸由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，同時，由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸帶動工件繞夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，砂輪繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，然后使砂輪的磨削工作面與工件上待加工球面的外周面相接觸以磨削工件，從而得到工件上待加工球面的外周面弧線。本發(fā)明所提供的磨球面裝置中砂輪的回轉(zhuǎn)中心軸線及工件的回轉(zhuǎn)中心軸線均位于夾持轉(zhuǎn)軸上的自身回轉(zhuǎn)中心軸線擺動時所形成的擺動平面內(nèi)，這可降低磨削誤差，提高磨削精度。并且本發(fā)明所提供的磨球面裝置使用時操作方便，整體結(jié)構(gòu)簡單，不需要對現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行復(fù)雜的改造，磨削效率高，加工成本較低，具有較高的應(yīng)用價值。


圖I是本發(fā)明所提供的工件磨球面裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I所示的磨球面裝置中的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖I所示的磨球面裝置中的夾持轉(zhuǎn)軸的部分結(jié)構(gòu)示意 圖4是圖I所示的磨球面裝置中的調(diào)節(jié)裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3、圖4所示，一種工件磨削球面裝置的實施例，該實施例中的工件磨削球面裝置包括工作臺15，工作臺15上支撐有砂輪架和用于夾持工件7的夾持部件，夾持部件包括用于夾持工件的夾持轉(zhuǎn)軸6，夾持轉(zhuǎn)軸6朝向砂輪3的一端為用于將工件7固定在夾持轉(zhuǎn)軸6上的夾持端，夾持轉(zhuǎn)軸6由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)，所述磨球面裝置還包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸6繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，在砂輪架上安裝有砂輪3，砂輪3位于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心附近，且砂輪3的回轉(zhuǎn)中心軸線位于夾持轉(zhuǎn)軸6的自身回轉(zhuǎn)中心軸線在夾持轉(zhuǎn)軸6做定心擺動時所形成的 擺動平面內(nèi)。本實施例中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括預(yù)先固設(shè)在工作臺上方的圓弧軌道4，圓弧軌道4的圓心為所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心，在圓弧軌道4中往復(fù)的滑動裝配有滑塊5，該滑塊5為外形結(jié)構(gòu)與圓弧軌道4相適配的弧形滑塊，為防止滑塊5從圓弧軌道4中脫出，在圓弧軌道4的外側(cè)面上還設(shè)置有外擋板10，圓弧軌道4中的滑塊5由滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動在圓弧軌道4中往復(fù)滑動，本實施例中的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括由伺服電機(jī)8通過減速機(jī)9驅(qū)動轉(zhuǎn)動的曲柄I和傳動連接曲柄與所述滑塊的連接桿2，此處的曲柄I和/或連接桿2為軸向長度可調(diào)的變幅桿。所述夾持部件中的夾持轉(zhuǎn)軸6沿圓弧軌道4徑向延伸，夾持轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動安裝在滑塊5上，夾持轉(zhuǎn)軸6在滑塊5帶動下圍繞所述圓弧軌道4的圓心ο即回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，夾持轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動裝配在滑塊5上，但夾持轉(zhuǎn)軸6在其軸向與滑塊5之間無相對運(yùn)動。夾持轉(zhuǎn)軸6上具有轉(zhuǎn)動裝配在滑塊5上的裝配部62，夾持轉(zhuǎn)軸6朝向砂輪架的一端為使用時用于將工件7同軸固定在夾持轉(zhuǎn)軸6上的夾持端61，夾持轉(zhuǎn)軸6的夾持端61沿圓弧軌道4徑向到圓弧軌道4中心弧線的距離小于圓弧軌道4的半徑，本實施例中的夾持轉(zhuǎn)軸6的裝配部62通過軸承結(jié)構(gòu)15轉(zhuǎn)動裝配在滑塊5上，夾持轉(zhuǎn)軸6由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在滑塊上的驅(qū)動電機(jī)12，驅(qū)動電機(jī)通過皮帶傳動機(jī)構(gòu)13驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸6繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，本實施例中的夾持轉(zhuǎn)軸6為便于插裝工件的空心軸，在加持轉(zhuǎn)軸的夾持端裝配有使用時將工件同軸的固定在夾持轉(zhuǎn)軸上的卡盤14。在砂輪架上裝配有砂輪3,砂輪3位于圓弧軌道圓心ο的下方附近,且砂輪3的回轉(zhuǎn)中心位于夾持轉(zhuǎn)軸6自身回轉(zhuǎn)中心軸線的擺動平面內(nèi)。上述實施例中的磨球面裝置還包括根據(jù)待加工球面的半徑來調(diào)節(jié)圓弧軌道4的圓心和砂輪3的磨削工作面之間距離的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括支撐砂輪架和夾持部件的工作臺15，在工作臺上安裝有調(diào)節(jié)軌道16，砂輪架連續(xù)可調(diào)的滑動裝配在調(diào)節(jié)軌道16上，該調(diào)節(jié)軌道沿所述圓弧軌道4中心和圓弧軌道4圓心的連線的延伸方向延伸，在工作臺上還設(shè)有當(dāng)砂輪架調(diào)整到使圓弧軌道4圓心到砂輪磨削工作面的距離等于待加工球面半徑的位置后用于鎖緊固定砂輪架的鎖定機(jī)構(gòu)17。上述實施例中的鎖定機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的螺紋自鎖或蝸輪蝸桿自鎖，或者是采用如伺服電機(jī)驅(qū)動的伺服定位系統(tǒng)，只要能實現(xiàn)在砂輪架沿調(diào)節(jié)軌道移動到位后即被定位即可。當(dāng)使用上述實施例中的磨球面加工裝置對工件的待加工球面進(jìn)行磨削加工時，利用調(diào)節(jié)裝置中的調(diào)節(jié)軌道16根據(jù)待加工球面的半徑來調(diào)節(jié)圓弧軌道4的圓心到砂輪3的磨削工作面的距離，使圓弧軌道4的圓心ο到砂輪3的磨削工作面的距離等于待加工球面的半徑，在調(diào)節(jié)完成后，利用調(diào)節(jié)裝置中的鎖定機(jī)構(gòu)17將砂輪架鎖緊固定在工作臺15上，在調(diào)節(jié)圓弧軌道4的圓心到砂輪3的磨削工作面的距離的同時，根據(jù)待加工球面的外周面磨削成型要求通過調(diào)整曲柄I和/或連接桿2的軸向長度來調(diào)整滑塊及夾持轉(zhuǎn)軸6定心擺動的極限位置，然后將工件7通過卡盤14固定在夾持轉(zhuǎn)軸6上，使工件7上待加工球面的球心與夾持部件的圓弧軌道4的圓心相重合，磨削時，由滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動滑塊5沿圓弧軌道4往復(fù)滑動，滑塊5通過夾持轉(zhuǎn)軸6驅(qū)動工件繞所述圓弧軌道4的圓心ο做定心擺動，同時，由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸6帶動工件7繞夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，砂輪3繞回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，然后使砂輪3的磨削工作面與工件7上待加工球面的外周面相接觸以磨削工件。上述實施例中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用圓弧軌道結(jié)構(gòu)，在其他實施例中，也 可以采用其他回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)形式，如采用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤的中心為所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心，在轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動中心開設(shè)有用于放置砂輪的中心孔，在轉(zhuǎn)盤的側(cè)面上遠(yuǎn)離中心孔的位置處固設(shè)有定位塊，該定位塊相當(dāng)于上述實施例中的滑塊，所述夾持部件中的夾持轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在定位塊上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤在伺服電機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)盤通過定位塊帶動夾持轉(zhuǎn)軸繞回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，此時，用于驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置可以設(shè)置在定位塊上，也可以設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，當(dāng)夾持轉(zhuǎn)軸繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)時，在轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動下繞回轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)，當(dāng)砂輪磨削工作面與工件相接觸時，完成對工件的待加工球面的磨削加工。上述實施例中磨球面裝置包括可以根據(jù)待加工球面的要求連續(xù)調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置，在其他實施例中，也可以去除調(diào)節(jié)裝置，不過此時的磨球面裝置僅適用于加工一種固定半徑的球面，應(yīng)用方位較小。而如果在磨球面裝置中增加調(diào)節(jié)裝置后，可以使得磨球面裝置加工不同半徑尺寸的待加工球面，有效的擴(kuò)大了磨球面裝置的加工范圍。如圖4所示，上述實施例中的滑塊在圓弧軌道中往復(fù)滑動，根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的自身特點(diǎn)，在圓弧軌道中存在滑塊滑動的兩極限位置，而對于磨球面裝置來講，圓弧軌道上滑塊移動的兩極限位置將影響工件上待加工球面的成型，兩極限位置在圓弧軌道上距離越遠(yuǎn)，工件上的待加工球面的外周面成型面積較大，兩極限位置在圓弧軌道上距離越近，工件上的待加工球面的外周面成型面積就較小。而圓弧軌道的極限位置在圓弧軌道上的距離在圓弧軌道的半徑一定時由曲柄I和連接桿2的長度來決定，所以可以將曲柄和/或連接桿設(shè)計成軸向長度可調(diào)的變幅桿，根據(jù)實際情況需要來調(diào)節(jié)變幅桿的長度，保證滿足待加工球面的成型磨削要求即可。上述實施例中的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在其他實施例中，滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以采用其他的結(jié)構(gòu)；如鏈輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該鏈輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括圓弧軌道上設(shè)置有位于滑塊的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的驅(qū)動鏈條，驅(qū)動鏈條由伺服電機(jī)驅(qū)動的鏈輪帶動，滑塊固定連接在鏈條上，在滑塊的另一側(cè)裝配有與圓弧軌道相對應(yīng)導(dǎo)向配合的導(dǎo)向輪，當(dāng)伺服電機(jī)驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動鏈條帶動滑塊在圓弧軌道中往復(fù)移動，當(dāng)采用鏈條驅(qū)動機(jī)構(gòu)時，滑塊在圓弧軌道的兩極限位置由鏈條的移動范圍決定，而鏈條的移動范圍則由伺服電機(jī)的工作時間決定，此時，可以通過調(diào)整伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)工作時間來實現(xiàn)對滑塊在圓弧軌道中的兩極限位置之間的調(diào)整。當(dāng)然，還可以采用其他的驅(qū)動機(jī)構(gòu)來驅(qū)動滑塊在圓弧軌道中往復(fù)的滑動，保證滑塊上的夾持轉(zhuǎn)軸繞圓弧軌道圓心做定心擺動，既而實現(xiàn)在將工件安裝在夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端上后，工件繞圓弧軌道的圓心做定心擺動，保證砂輪的磨削工作面對待加工球面的磨削加工。上述實施例中的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)在驅(qū)動電機(jī)和夾持轉(zhuǎn)軸之間采用皮帶傳動，在其他實施例中，驅(qū)動電機(jī)和夾持轉(zhuǎn)軸之間還可以采用其他的傳動連接方式，如齒輪傳動或者鏈傳動。當(dāng)然，在其他實施例中，驅(qū)動電機(jī)也可以不設(shè)置在滑塊上，而設(shè)置在與滑塊同步滑動的外設(shè)裝置上，當(dāng)然優(yōu)選的還是直接固設(shè)在滑塊上即可。上述實施例中的砂輪位于圓弧軌道的圓心下方，在其他實施例中，設(shè)置在圓弧軌道的圓心附近即可，可以設(shè)置在圓弧軌道的圓心的一側(cè)，只要保證圓弧軌道的圓心到砂輪的磨削工作面之間的距離等于待加工球面的半徑即可。在上述實施例中，砂輪的自轉(zhuǎn)方向可以與夾持轉(zhuǎn)軸的自轉(zhuǎn)方向一致 ，也可以相反，只要不影響正常磨削即可。上述實施例中的夾持轉(zhuǎn)軸為空心軸，棒狀的工件可以直接插裝在夾持轉(zhuǎn)軸中，再由裝配在夾持端的卡盤同軸的固定在夾持轉(zhuǎn)軸上。在其他實施例中，可以采用其他結(jié)構(gòu)的固定方式將工件固定在夾持轉(zhuǎn)軸上，如將夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端設(shè)計成夾緊瓣狀的結(jié)構(gòu)，并自夾緊瓣的外周上套裝鎖緊環(huán)，同樣可以將工件同軸的固定在夾持轉(zhuǎn)軸上。上述實施例中，為便于加工軸向長度較長的棒狀工件，將夾持轉(zhuǎn)軸設(shè)計成空心軸結(jié)構(gòu)，在其他實施例中，當(dāng)不需要加工長度較長的工件時，也可以僅在夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端設(shè)計空心結(jié)構(gòu)。如果工件較小，可以此采用實心的夾持轉(zhuǎn)軸，而僅將工件夾持安裝在卡盤上。上述實施例中的夾持轉(zhuǎn)軸的裝配部位于夾持轉(zhuǎn)軸的遠(yuǎn)離砂輪的一端附近，在其他實施例中，夾持轉(zhuǎn)軸的裝配部也可以設(shè)置在夾持轉(zhuǎn)軸的中部或者靠近砂輪的一端附近。
權(quán)利要求
1.工件磨球面裝置，包括配合使用的砂輪架和用于夾持工件的夾持部件，砂輪架上裝配有砂輪，其特征在于所述的夾持部件包括用于夾持工件的夾持轉(zhuǎn)軸，夾持轉(zhuǎn)軸的一端為使用時用于將工件固定在夾持轉(zhuǎn)軸上的夾持端，夾持轉(zhuǎn)軸由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)，所述磨球面裝置還包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，所述砂輪位于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心附近，且砂輪的自身回轉(zhuǎn)中心軸線位于夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線在夾持轉(zhuǎn)軸做定心擺動時所形成的擺動平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括預(yù)設(shè)的圓弧軌道，在圓弧軌道中裝配有往復(fù)滑動的滑塊，圓弧軌道的圓心為所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心，夾持轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在滑塊上，在夾持轉(zhuǎn)軸上具有與滑塊轉(zhuǎn)動配合的裝配部，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動所述滑塊滑動的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的磨球面裝置還包括根據(jù)待加工球面的半徑來調(diào)節(jié)圓弧軌道圓心和砂輪磨削工作面之間距離的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括支撐砂輪架工作臺，所述的砂輪架連續(xù)可調(diào)的滑動裝配在調(diào)節(jié)軌道上，該調(diào)節(jié)軌道沿所述圓弧軌道中心和圓弧軌道圓心的連線的延伸方向延伸，在工作臺上還設(shè)有當(dāng)砂輪架調(diào)整到使圓弧軌道圓心到砂輪磨削工作面的距離等于待加工球面半徑的位置后用于鎖緊固定砂輪架的鎖定機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄和傳動連接曲柄與所述滑塊的連接桿，所述曲柄和/或連接桿為軸向長度可調(diào)的變幅桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的圓弧軌道的外側(cè)面上設(shè)有用于防止滑塊脫出的外擋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的夾持轉(zhuǎn)軸的夾持端為便于插裝工件的空心結(jié)構(gòu)，空心結(jié)構(gòu)的夾持端裝配有使用時用于固定工件的卡盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件磨球面裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在滑塊上的驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述夾持轉(zhuǎn)軸繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工件磨球面裝置，包括砂輪和夾持部件，夾持部件包括夾持轉(zhuǎn)軸，夾持轉(zhuǎn)軸的一端為夾持端，夾持轉(zhuǎn)軸由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞自身回轉(zhuǎn)中心軸線自轉(zhuǎn)，磨球面裝置還包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸繞所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，砂輪位于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心附近，且砂輪的自身回轉(zhuǎn)中心軸線位于夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線在夾持轉(zhuǎn)軸做定心擺動時所形成的擺動平面內(nèi)。磨削時，夾持轉(zhuǎn)軸由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動繞回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心做定心擺動，同時，由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動夾持轉(zhuǎn)軸帶動工件繞夾持轉(zhuǎn)軸的自身回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動，砂輪的磨削工作面與工件上待加工球面的外周面相接觸以磨削工件，從而得到工件上待加工球面的外周面弧線。
文檔編號B24B11/08GK102672575SQ20111042244
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者于華, 尹丹青, 張柯柯, 張鑫, 段曉明, 王要利, 石紅信, 程光輝, 董改紅, 邱然峰 申請人:河南科技大學(xué)