專利名稱：平面曲線槽磨削機床的制作方法
技術領域：
本發明屬于機床設備領域，尤其是一種平面曲線槽磨削機床。
技術背景對工件表面復雜曲線槽形的加工具有相當的難度，普通加工方法 很難在縱向和橫向上均達到精確的制作要求。目前普遍采用的加工方 法是先制作出一個與被加工工件上的槽形狀相同的模板，然后采用 離子刻蝕技術按照該模板對工件進行刻蝕加工。離子刻蝕方法是一種 精細加工技術，被廣泛用于加工工件表面的復雜槽形，如止推板上的 螺旋槽就基本采用該技術方法加工，該方法可以在最大限度上保證縱 向刻蝕，并可以有效地控制橫向刻蝕。但該方法也存在著一些缺陷 l.該方法使用的設備結構復雜，操作比較繁瑣，生產效率較低，不適 宜現代化的大批量生產；2.該設備制造成本高，價格昂貴，增加了工 件的生產成本，不適宜在一般企業中推廣應用；3.釆用該工藝方法加 工的槽深度較淺，不能加工出較深的復雜槽形，因此縮小了其應用范 圍。發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種平面曲線槽磨 削機床，該機床結構簡單，生產效率高，價格低廉，可以在工件上加 工出多種不同曲線方程且較深的復雜槽形。本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的 一種平面曲線槽磨削機床，其特征在于由基座、位置調整機構、 曲線合成機構、分度機構、砂輪運行及進給裝置構成，位置調整機構 安裝在基座上，曲線合成機構安裝在位置調整機構上，分度機構安裝 在曲線合成機構上，砂輪運行及進給裝置固裝在位置調整機構側邊的 基座上。而且，所述的位置調整機構由安裝在基座上的橫拖板、縱拖板組 成，橫拖板安裝在與基座固裝在一起的橫導軌上，縱拖板安裝在與橫 拖板固裝在一起的縱導軌上，在縱拖板上安裝曲線合成機構。而且，所述的曲線合成機構由上拖板、曲線偏心凸輪、轉筒構成， 其中上拖板安裝在與縱拖板固裝在一起的線性導軌上，該線性導軌上導向運行有上拖板、轉筒、曲線偏心凸輪、步進電機的組合體，其中 轉筒通過精密軸承安裝在上拖板內，曲線偏心凸輪固裝在轉筒的軸 上，該曲線偏心凸輪的回轉中心與轉筒的回轉中心重合，該曲線偏心 凸輪由與其直聯的步進電機驅動，并通過轉筒的轉動帶動曲線偏心凸 輪與固定板上固裝的頂輪相觸碰，在轉筒的上部固裝分度機構。而且，所述的分度裝置由與轉筒同軸固裝的精密分度轉軸、棘輪、 外套、橫縱氣缸構成，棘輪固裝在精密分度轉軸上，套在棘輪上的外 套外延伸出一撥爪，該撥爪位于橫縱氣缸的活動范圍內；在棘輪下方 的精密分度轉軸與轉筒之間對稱安裝有可精細分度定位的兩個滾珠。 而且，所述的轉筒的軸上固裝的曲線偏心凸輪為1 5個。 而且，在位置調整機構上面安裝的固定板上固裝的頂輪可上、下 調整所需位置。而且，所述的砂輪運行及進給裝置由砂輪軸、電主軸及固定基座 構成，砂輪軸安裝在電主軸的輸出軸上。 本發明的優點和有益效果為1. 砂輪軸通過高精度線性導軌和高精度滾珠絲杠驅動實現直線 進給，且砂輪的旋轉通過電主軸實現。砂輪通過直線進給和旋轉對工 件進行切削加工，并通過移動有效地保證工件的加工深度達到要求。2. 本發明的曲線合成機構依靠靠模組件特性完成對直線運動和 旋轉運動的分解與合成，形成規定方程的螺旋槽的軌跡。使用不同規 則形狀的靠模組件，即可以加工出不同形狀的復雜曲線槽形，使用一 臺平面曲線槽磨削設備即可加工出多種復雜曲線，降低了生產成本， 并擴大了該平面曲線槽磨削設備的使用范圍。3. 分度機構先采用氣缸和棘輪進行粗分度，然后通過轉筒孔屮的 滾珠和精密分度轉軸上的定位槽實現精密分度定位和鎖死，該分度機 構結構簡單，具有重復定位性，有效地保證了定位的準確性，實現了 在圓周上完成多個平面槽形加工。4. 電主軸外部殼體的頂端安裝有一配重塊，該配重塊消除了電主 軸移動的力矩和重力使運動更平穩。5. 該平面曲線槽磨削機床可采用PLC及P0C對整機運動進行控 制，實現了自動化生產，提高了生產效率，使該平面曲線槽磨削設備 適宜工業化大批量生產。6. 本發明的結構簡單，制造容易，價格低，定位準確，適用于一 般企業使用；且該設備可在工件表面加工出較深的槽形，并且可加工 出多種復雜曲線槽形，使用范圍較廣，該機床的自動化程度高，適宜 工業化大批量生產。


圖1是本發明的立體結構示意圖；圖2是圖1的曲線合成機構與分度裝置的組合外形圖；圖3是圖2的A-A向截面剖視圖；圖4是圖2的右視圖；圖5是圖4的B-B向截面剖視圖； 圖6是圖4的C-C向截面剖視圖； 圖7是圖1的砂輪運行及進給裝置的外形圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。該平面曲線槽磨削機床由基座14、位置調整機構、曲線合成機 構、分度機構、砂輪運行及進給裝置以及電控裝置12構成，位置調 整機構安裝在基座上，曲線合成機構安裝在位置調整機構上，分度機 構安裝在曲線合成機構上，砂輪運行及進給裝置固裝在位置調整機構 側邊的基座上。為了清楚地描述本發明的技術結構，下面分四個部分進行敘述1. 位置調整機構該位置調整機構由固裝在基座上的橫導軌11、在該橫導軌上導 向定位的橫拖板10、縱拖板16以及安裝在該縱拖板上的導向定位縱 導軌17構成，橫拖板安裝在與基座固裝在一起的橫導軌上，縱拖板安裝在與橫拖板固裝在一起的縱導軌上，在縱拖板平面制有一線性導軌23，該線性導軌上安裝曲線合成機構。2. 曲線合成機構曲線合成機構由線性導軌、上拖板8、曲線偏心凸輪24、 25、 26、 精密軸承20、轉筒19組成，上拖板通過線性導軌安裝在位置調整機 構的上面，轉筒通過精密軸承安裝在上拖板內，曲線偏心凸輪固裝在 轉筒的軸上，本實施例圖示中為三個曲線偏心凸輪，該曲線偏心凸輪 可以根據需要設置成1 5個。且曲線偏心凸輪的回轉中心與轉筒回轉 中心重合，曲線偏心凸輪的擺動通過與轉筒軸端直聯的步進電機22 驅動，通過轉筒的轉動帶動曲線偏心凸輪與位置調整機構上面固定板 9上固裝的頂輪21相觸碰，該頂輪安裝在調整塊15上，該調整塊可 頁在固定板開的槽上對頂塊進行上、下調整定位，以適應不同的曲線偏 心凸輪。當步進電機旋轉時將曲線偏心凸輪的曲線軌跡分解為直線和旋轉運動，當工件在這兩種運動的作用下與旋轉的砂輪接觸時又形成 了曲線的合成。3. 分度機構在轉筒的上部固裝該分度機構。該分度機構由與轉筒同軸固裝的 精密分度轉軸3、棘輪18、外套4、橫縱氣缸1、 7構成，棘輪固裝 在精密分度轉軸上，套在棘輪上的外套外延伸出一撥爪27，該撥爪 位于橫縱氣缸的活動范圍內；在棘輪下方的精密分度轉軸與轉筒之間 對稱安裝有可精細分度定位的兩個滾珠28。在棘輪上面的精密分度 轉軸外套裝有一工件定位板2。4. 砂輪運行及進給裝置該砂輪運行及進給裝置由砂輪軸5、電主軸6及固定基座13構 成，砂輪軸安裝在電主軸的輸出軸上。該電主軸固定基座的頂端安裝 有一配重塊29，該配重塊消除了電主軸移動的力矩和重力使運動更 平穩。在電主軸上安裝有直線驅動裝置，該直線驅動裝置由直線滾動 導軌、驅動電機和絲杠構成，該直線滾動導軌安裝在電主軸的底部并 在進給導軌上導向運行，其具體結構是電主軸均安裝在主軸套內， 直線滾動導軌安裝在主軸套的底部。該電主軸后端通過其固裝的絲杠 連接驅動電機，驅動電機通過絲杠驅動直線滾動導軌在進給導軌內導 向運行，實現電主軸的直線運動。當然，直線驅動裝置不僅僅局限于 這種結構，可以根據實際生產中的需要，采用其他的直線驅動裝置來 實現電主軸的直線運動。因直線驅動裝置是現有技術，因此沒有給出 具體的結構及連接關系。本發明采用PLC及P0C對整機運動進行控制。本發明的工作原理將工件安裝在工件定位板上，當步進電機按規定角度旋轉時，由 于曲線偏心凸輪曲線各點曲率半徑不同，將旋轉運動分解為轉筒的旋 轉運動和上拖板的直線運動。因此將工件送入到旋轉的砂輪下，又因 砂輪是在固定點進行旋轉，與工件是點磨削從而將轉筒的旋轉運動和 上拖板的直線運動合成為與曲線偏心凸輪相同的曲線。即形成單條螺 旋槽。步進電機的正反轉可使工件形成左、右旋向的曲線。當工件單條曲線槽加工完成后，在PLC的控制下通過橫縱氣缸推 動外套上的撥爪撥動棘輪移動一定距離，而使精密分度轉軸帶動棘輪
到達規定區域后返回，即完成粗分度。外套由彈簧拉回到原處等待下 次分度。當粗分度完成后，將精密分度轉軸送到指定區域后被180" 方向的兩個滾珠進行精確定位。由于滾珠后邊有彈簧推動又完成了鎖 緊。此結構有很好的重復定位性。
權利要求
1.一種平面曲線槽磨削機床，其特征在于由基座、位置調整機構、曲線合成機構、分度機構、砂輪運行及進給裝置構成，位置調整機構安裝在基座上，曲線合成機構安裝在位置調整機構上，分度機構安裝在曲線合成機構上，砂輪運行及進給裝置固裝在位置調整機構側邊的基座上。
2. 根據權利要求1所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于所 述的位置調整機構由安裝在基座上的橫拖板、縱拖板組成，橫拖板安 裝在與基座固裝在一起的橫導軌上，縱拖板安裝在與橫拖板固裝在一 起的縱導軌上，在縱拖板上安裝曲線合成機構。
3. 根據權利要求1或2所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于 所述的曲線合成機構由上拖板、曲線偏心凸輪、轉筒構成，其中上拖 板安裝在與縱拖板固裝在一起的線性導軌上，該線性導軌上導向運行 有上拖板、轉筒、曲線偏心凸輪、步進電機的組合體，其中轉筒通過 精密軸承安裝在上拖板內，曲線偏心凸輪固裝在轉筒的軸上，該曲線 偏心凸輪的回轉中心與轉筒的回轉中心重合，該曲線偏心凸輪由與其 直聯的步進電機驅動，并通過轉筒的轉動帶動曲線偏心凸輪與固定板 上固裝的頂輪相觸碰，在轉筒的上部固裝分度機構。
4. 根據權利要求1所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于所 述的分度裝置由與轉筒同軸固裝的精密分度轉軸、棘輪、外套、橫縱 氣缸構成，棘輪固裝在精密分度轉軸上，套在棘輪上的外套外延伸出 一撥爪，該撥爪位于橫縱氣缸的活動范圍內；在棘輪下方的精密分度 轉軸與轉筒之間對稱安裝有可精細分度定位的兩個滾珠。
5. 根據權利要求3所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于所 述的轉筒的軸上固裝的曲線偏心凸輪為1 5個。
6. 根據權利要求2所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于在位置調整機構上面安裝的固定板上固裝的頂輪可上、下調整所需位 置。
7. 根據權利要求1所述的平面曲線槽磨削機床，其特征在于所 述的砂輪運行及進給裝置由砂輪軸、電主軸及固定基座構成，砂輪軸 安裝在電主軸的輸出軸上。
全文摘要
本發明屬于機床設備領域的一種平面曲線槽磨削機床。其主要技術特點是由基座、位置調整機構、曲線合成機構、分度機構、砂輪運行及進給裝置構成，位置調整機構安裝在基座上，曲線合成機構安裝在位置調整機構上，分度機構安裝在曲線合成機構上，砂輪運行及進給機構固裝在位置調整機構側邊的基座上。本發明的結構簡單，制造容易，價格低，定位準確，適用于一般企業使用；且該設備可在工件表面加工出的曲線槽形準確且粗糙度值高，并且可加工出多種復雜曲線槽形，使用范圍較廣，該機床的自動化程度高，適宜工業化大批量生產。
文檔編號B24B19/02GK101152702SQ200610016089
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月30日 優先權日2006年9月30日
發明者飛 劉, 孫定生, 洋 曹, 王建敏, 蔡智淵, 馬明山, 高煥明 申請人:中國船舶重工集團公司第七○七研究所