專利名稱：研磨中心孔專用加工機械的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于加工機械領域，特別是軸類中心孔精加工專用加工機械領域。
背景技術：
過去對中心孔精加工的老工藝是采用普通車床加工由車床主軸帶動零件旋轉，研 磨用的頂尖裝在車床的尾座套筒內，通過尾座的手輪給予軸向的壓力進行研磨。
首先此種加工工藝采用的是單一零件的加工，并且軸兩端的中心孔要分別進行研 磨，另外由于采用的是普通車床主軸帶動零件旋轉，所以中心孔研磨時間的長短，在 很大程度上取決于車床主軸旋轉中心與尾座套筒中心同軸度的精度和零件的裝卡精 度，由于是普通車床，尾座要經常來回在導軌上移動，所以每變換一個位置都會對主 軸和尾座的同軸度產生變化，再加上每批加工變換不同的車床，所以主軸與尾座的同 軸度和裝卡精度很難保證，加工效率低；其次在質量上，由于采用的是普通車床主軸 帶動零件旋轉，軸兩端的中心孔需要分別裝夾進行研磨加工，所以加工質量也很難保 證，綜上所述無論從質量上還是從效率上都制約了產品的上量，所以迫切需要一種從 質量和效率上保障產品上量的專用加工機械。
隨著電子經緯儀和全站儀產量的不斷增加，急需從質量和加工效率上解決中心孔 的精加工問題。
中心孔專用研磨機主要用來對軸類零件的中心孔作精密加工，提高中心孔的精度 和穩定性及生產效率是努力的方向。本實用新型主要針對電子經緯儀、全站儀中零件 橫軸和豎軸的中心孔研磨加工，是用來提高這些零件中心孔的加工精度、穩定性及效 率的專用加工機械。

實用新型內容
為了克服現有加工設備的缺陷，本實用新型提供一種研磨中心孔專用加工機械， 該設備具有2個或2個以上聯動的輸出軸，每個輸出軸帶動一個工件轉動，被加工零 件兩端中心孔同時被該加工機械的主軸研磨頂尖和尾座研磨頂尖進行研磨加工，從而 達到數倍提高生產率的作用。
研磨中心孔專用加工機械，主要包括床身、電機、主軸部分和尾座部分，主軸部 分和尾座部分相配合，分別對應于軸類被加工件的兩端，緊固在床身的兩側，其特征
在于固定在主軸上的主軸研磨頂尖和固定在尾座套筒上的尾座研磨頂尖作為加工刀
具；電機輸出軸通過傳動皮帶A與變速槽輪組I聯接，變速槽輪組I緊固在機身側面 的變速軸上，變速槽輪組I通過傳動皮帶B與變速槽輪組II聯接，變速槽輪組II緊固 在機身側面的傳動軸A上，傳動軸A通過傳動皮帶C聯動固定在機身側面的2個或2 個以上同型號皮帶輪B，皮帶輪B分別緊固在相應的傳動軸B上，從而2個或2個以 上傳動軸B通過傳動皮帶D聯動相應的旋轉套筒，旋轉套筒通過滾動軸承分別安裝在 主軸部分的主軸上，被加工工件固定在旋轉套筒內與固定在主軸上的主軸研磨頂尖和 固定在尾座套筒上的尾座研磨頂尖形成相對運動關系。
所述的皮帶輪B、傳動軸B、傳動皮帶D、旋轉套筒、主軸部分和尾座部分各有5個。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是1、由于過去老工藝對軸類中心孔加 工采用兩頭中心孔分別研制并且是單件加工，而現在此專用設備是采用雙頭同時研磨 (即采用尾座研磨頂尖和主軸研磨頂尖同時工作)且采用2個或2個以上工位多個零 件同時加工，所以效率是過去加工的很多倍。2、過去加工采用通用設備(普通車床)，其設備的精度是在變化中，隨著產量的增加，被加工工件的質量的不穩定性越來越明 顯，質量標準難以得到保證，不良產品造成的損失和返工量的增加也降低了生產效率， 增加了成本。而采用本實用新型的專用設備，生產的產品質量更有保證，在生產中帶 來的直接經濟效益是顯而易見的。

圖l是本實用新型傳動機構原理示意圖，其中，2、電機，6、變速軸，2201A、變 速槽輪組I的變速槽輪A， 2201B、變速槽輪組I的變速槽輪B， 2202A、變速槽輪組 II的變速槽輪A， 2202B、變速槽輪組II的變速槽輪B， 23、主軸，26、旋轉套筒， 301、傳動皮帶A， 302、傳動皮帶B， 303、傳動皮帶C， 304、傳動皮帶D, 801、傳 動軸A， 802、傳動軸B, 901、皮帶輪A， 902、皮帶輪B。
圖2是本實用新型結構示意圖主視圖，其中l、電機座，2、電機，301、傳動皮帶 A， 302、傳動皮帶B， 303、傳動皮帶C, 304、傳動皮帶D， 4、底板，5、支撐瓦架， 6、變速軸，7、床身，802、傳動軸B, 902.皮帶輪B， 10、上板，13、尾座部分， 14、手柄A， 15、彈簧調整手輪，21、瓦架，2201、變速槽輪組I ， 2202、變速槽輪 組II。
圖3是本實用新型結構示意圖俯視圖，其中302、傳動皮帶B， 303、傳動皮帶C , 10、上板，11、主軸部分，12、尾座套筒，13、尾座部分，14、手柄，15、彈簧調整 手輪，20、尾座研磨頂尖，24、主軸研磨頂尖。
圖4是本實用新型結構示意圖側視圖，其中l、電機座，2、電機，301、傳動皮 帶A， 302、傳動皮帶B， 303、傳動皮帶C， 304、傳動皮帶D4、底板，7、 床身，801、傳動軸，10、上板，11、主軸部分，13、尾座部分，16、防護罩，17、 撥桿，18、卡箍，19、工件，20、尾座研磨頂尖，21、瓦架，2202、變速槽輪組II， 24、主軸研磨頂尖。
圖5是本實用新型主軸部分結構示意圖剖視圖，其中17、撥桿，23、主軸，24、 主軸研磨頂尖，25.軸承，26、旋轉套筒，32、主軸箱，33、圓螺母，34、主軸軸瓦。
^ 6是本實用新型尾座部分結構示意圖剖視圖，k中20、尾座研磨頂尖， 27、尾座套筒，29、尾座軸瓦，37、手柄B， 30、彈簧，31、彈簧調整手輪， 35、尾座主體，36、彈簧擋塊。
具體實施方式

下面參照附圖對本實用新型作進一步限定
參見圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，研磨中心孔專用加工機械，主要包括床 身7、電機2、主軸部分ll、尾座部分13。主軸部分11和尾座部分13相配合，分別 對應于軸類被加工件的兩端，緊固在床身的兩側。(主軸部分通過螺釘和銷子緊固在床 身的一側，尾座部分通過螺釘和銷子對應地緊固在床身的另一側。)固定在主軸23上 的主軸研磨頂尖24和固定在尾座套筒27上的尾座研磨頂尖20作為加工刀具；皮帶輪 A901固裝在電機2的輸出軸上，通過傳動皮帶A301與變速槽輪組I 2201聯接，變速 槽輪組I緊固在機身側面的變速軸6上，變速槽輪組I 2201通過傳動皮帶B302與變 速槽輪組II2202聯接，變速槽輪組II緊固在機身側面的傳動軸A801上，傳動軸A 通過傳動皮帶C 303聯動固定在機身側面的2個或2個以上同型號皮帶輪B 902，皮帶 輪B分別緊固在相應的傳動軸B 802上，從而2個或2個以上傳動軸B通過傳動皮帶 D304聯動相應的2個或2個以上旋轉套筒26，旋轉套筒通過滾動軸承分別安裝在主 軸部分的主軸上，工件19固定在旋轉套筒內與主軸形成相對運動關系。
所述的變速槽輪組每臺有兩個完全一樣的變速槽輪組1 2201，變速槽輪組II 2202，它們分別固定在機身的兩側，所述的每個變速槽輪上固裝有兩種直徑的槽輪，
4一大一小，小的是變速槽輪A，大的是變速槽輪B,用于不同的變速時選擇使用。皮 帶輪A901通過傳動皮帶A301與固定在機身一側的變速槽輪組I 2201的一個變速槽輪 聯接在一起，變速槽輪組I 2201緊固在變速軸6上，變速槽輪組I的變速槽輪A2201A 通過傳動皮帶B302與變速槽輪組II的變速槽輪A 2202A聯接在一起，變速槽輪組II 2202緊固在傳動軸A801上，通過變速槽輪I的變速槽輪A 2201A和變速槽輪II的變 速槽輪A 2202A變速可以實現兩種轉速的輸出(小輪)變速槽輪A為高速240轉/分 和(大輪)變速槽輪B為低速120轉/分(高速用于粗磨加工；低速用于精磨加工。電 機轉速恒定為1440r/pm，最終輸出端〈旋轉套筒〉的轉速等于電機轉速速乘以傳動比， 由傳動比可以方便地算出變速槽輪AB與電機輸出軸的直徑比①、1440*1/6=240 r/pm, ②、1440*1/12=120 r/pm )。變速槽輪II的變速槽輪B22G2B通過傳動皮帶C303聯動2 個或2個以上同型號皮帶輪B902從而聯動2個或2個以上同型號傳動軸B802， 2個 或2個以上同型號皮帶輪B902分別緊固在2個或2個以上同型號傳動軸B802，每個 傳動軸B802分別通過傳動皮帶D304分別帶動2個或2個以上旋轉套筒26旋轉，套 筒26通過撥桿17帶動工件19轉動。
整體鑄造床身7具有一定的穩定性，對精度的保證起到了一定的作用，主軸部分 U和尾座部分13的外殼體均采用整體鑄造，并且一同緊固在床身7上，在工藝上要求 主軸部分11和尾座部分13的孔(孔是指用于安裝尾座部分的尾座套筒和主軸部分的 主軸套筒的工藝孔，) 一同銑鏜和研磨，這樣就保證了主軸研磨頂尖24和尾座研磨頂 尖20的同軸度，對工件的研磨質量起到了一定的保證。另外主軸研磨頂尖24在工作 中與主軸23絕對靜止的，主軸研磨頂尖24尾端的莫氏錐柄緊配合在尾座套筒27前端 的莫氏錐孔中；尾座研磨頂尖20尾端的莫氏錐柄緊配合在主軸24前端的莫氏錐孔中， 主軸24以孔軸配合在尾座軸瓦29內通過兩個圓螺母把它們鎖緊，扳動手柄B37可使 尾座研磨頂尖20工作中隨尾座套筒12在尾座軸瓦29內作微量的軸向移動，來保證研 磨加工時的研磨壓力和裝卸零件之用，旋轉套筒26通過滾動軸承裝在靜止的(主軸不 轉)主軸23上，通過傳動皮帶帶動旋轉套筒26旋轉，在旋轉套筒26上固定的撥桿17， 撥動卡箍18旋轉，卡'箍18與工件19緊固在一起，從而帶動工件19旋袖進行研磨加 工。
所述的撥桿17的一端以螺紋聯接旋轉套筒26的工藝孔內，另一端插入卡箍的工 藝孔內，卡箍用螺栓鎖緊工件。
所述的尾座和主軸的研磨頂尖的尾端都是莫氏2號錐度，研磨頂尖的頂尖處鑲嵌 硬質合金刀片。
所述的電機緊固在電機座上，電機座與底板通過螺栓固定連接，底板通過螺栓與 床身固定連接。
所述的變速軸6通過滾動軸承裝在支撐瓦架5內，支撐瓦架5緊固在底板4上。
所述的傳動軸A801通過滾動軸承裝在瓦架21內，瓦架21緊固在上板10上，上 板緊固在床身上。 .
所述的2個或2個以上旋轉套筒26分別套在2個或2個以上主軸上并且固定住， 2個或2個以上主軸分別安裝在2個或2個以上主軸箱內，2個或2個以上主軸箱一字 排開固定在床身的一側，與對應的尾座部分成一條軸線。
參見附圖l，是本實用新型傳動機構原理示意圖，從此圖上可以著出電機通過皮帶 四級傳動電機2通過傳動皮帶A301帶動變速軸6，然后通過傳動皮帶B302帶動傳 動軸A801，再通過傳動皮帶C303帶動傳動軸B802，最后通過傳動皮帶D304帶動套 接并固定在2個或2個以上主軸上的旋轉套筒，以相同的轉速和旋轉方向旋轉2個或2 個以上被加工零件，來完成2個或2個以上零件的同時加工。電機2通過螺釘固定在電機座1上，變速槽輪組I 2201通過鍵和擋圈緊固在變速軸6上，變速槽輪組I12202 通過鍵和擋圈緊固在傳動軸B802上，變速槽輪組I 2201和變速槽輪組I12202是鑄造 加工而成的整體，它們是兩個大小不同的直徑的槽輪的組合，當傳動皮帶B302安裝在 變速槽輪組I的變速槽輪A2201A和變速槽輪組II的變速槽輪A2202A的槽內時，輸出 速度為高速，當傳動皮帶B302安裝在變速槽輪組I的變速槽輪B2201B和變速槽輪組 II的變速槽輪B 2202B的槽內時，輸出速度為低速，變速槽輪組I 2201和皮帶輪A901 通過傳動皮帶A301聯在一起；傳動皮帶B302把變速槽輪I 2201和變速槽輪I12202 聯在一起，變速槽輪II2202通過鍵和擋圈緊固在傳動軸A801上；傳動皮帶C303將2 個或2個以上相同的皮帶輪B902聯在一起，2個或2個以上相同的皮帶輪B902通過 鍵和擋圈分別緊固在2個或2個以上相同的傳動皮帶B802上；2個或2個以上相同的 傳動皮帶D304將2個或2個以上相同的皮帶輪B902和2個或2個以上相同的旋轉套 筒26聯在一起，2個或2個以上相同的旋轉套筒26分別通過軸承安裝在2個或2個以 上主軸23上。2個或2個以上主軸并排分布。
參照附圖5，所述的主軸部分包括主軸23安裝在主軸箱32兩端的主軸軸瓦34 內，主軸箱32通過螺釘安裝在床身7的上板10上，主軸23大端的軸肩緊靠著主軸軸 瓦34的端面，通過兩個圓螺母33把主軸23鎖緊；尾端錐度為莫氏2號的主軸研磨頂 尖24安裝在主軸23前端的錐孔內；主軸研磨頂尖24的頂尖處鑲嵌硬質合金刀片；軸 承25的內環套在主軸23外圓上，軸承25的外環支撐著旋轉套筒26;旋轉套筒26套 在軸承25上，撥桿17通過螺釘緊固在旋轉套筒26上。主軸23與主軸研磨頂尖24都 是絕對靜止不動的。
參照附圖6，所述的尾座部分包括尾座套筒27以孔軸滑動配合安裝在尾座主體 35內的尾座軸瓦29上，尾座部分13的尾座套筒27可沿著尾座軸瓦29軸向移動，以 便裝卡上被加工工件后將刀具對準到加工部位上。尾座軸瓦29尾端錐度為莫氏2號的 尾座研磨頂尖20安裝在尾座套筒27前端的錐孔內；尾座研磨頂尖的頂尖處鑲嵌硬質 合金刀片；手柄B37通過銷子安裝在尾座主體35上，扳動手柄B37可使尾座套筒27 沿尾座軸瓦29做水平方向移動；彈鍵30置于尾座主體35內的空腔里，彈簧30—端 頂著尾座套筒27，另一端頂著彈簧擋塊36，彈簧擋塊36通過螺紋聯接在尾座主體35 上，彈簧調整手輪31通過銷子緊固在彈簧擋塊36上，旋轉彈簧調整手輪31可調整彈 簧30的壓力，以便以適當的壓力壓緊零件。尾座主體通過螺釘安裝在床身7的上板10 上。
工作步驟如下(參見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6)
工作前首先將五個工位尾座的彈簧壓力調整一致，具體操作是用一個標準壓力器 分別調試五個工位的彈簧壓力達到一致。見圖6旋轉彈簧調整手輪31進行調整彈簧壓 力。在裝夾零件時，扳動手柄29 (圖6)使頂尖20縮回，然后放入零件慢慢松開手柄， 靠壓簧的推力把零件頂緊。
將主軸研磨頂尖24和尾座研磨頂尖20上涂上研磨膏后，分別裝入主軸23和尾座 套筒27的莫氏錐孔內，見圖3板動手柄14分別將2個或2個以上工件19裝在每個工 位上，即主軸研磨頂尖24和尾座研磨頂尖20之間，見圖2打開電氣開關后電機2通 過傳動皮帶A301帶動變速軸6旋轉，再通過變速槽輪I 2201帶動傳動軸B802旋轉， 通過皮帶將動力傳給主軸的旋轉套筒26，見圖4，再通過撥桿17和卡箍18帶動工件 19旋轉進行研磨。
這是2個或2個以上輸出軸套筒轉向和轉速相同并且聯動，基本傳動形式見圖1 共有2個或2個以上加工工位可進行2個或2個以上零件的同時加工；研磨壓力采用 尾座內的彈簧來實現，壓力的大小通過調整彈簧來實現；工作方式主軸與尾座固定研磨頂尖分別裝在主軸與尾座莫氏錐孔內，尾座套筒在尾座孔內可做軸向移動來實現零 件的裝卸和靠彈簧來保持研磨壓力，主軸的具體結構見圖5，靠主軸套筒通過撥桿和卡 箍帶動工件旋轉實現研磨；電氣采用接觸式開關直接控制三相異步電動機的開啟和制 動，并通過定時器實現研磨時間的準確控制。
1. 設備輸出端主軸套筒轉速為120r/pm和240r/pm兩種轉速。
2. 尾座中心軸頂尖端部到主軸頂尖端部距離為可調，保證了機床的靈活使用。
3. 主軸錐孔和尾架錐孔均采用標準莫氏2號錐孔，便于研磨頂尖的制造。
4. 主軸錐孔和尾架錐孔同軸度是由機床精度來保證小于O.OOlmm。
5. 床身、主軸箱和尾座均采用鑄鐵分別鑄造，保證了機床的整體剛性穩定性和精度。
6. 皮帶傳動降低了制造成本、躁音和震動，超載打滑起到了對機床的保護作用。
權利要求1、研磨中心孔專用加工機械，主要包括床身、電機、主軸部分和尾座部分，主軸部分和尾座部分相配合，分別對應于軸類被加工件的兩端，緊固在床身的兩側，其特征在于固定在主軸上的主軸研磨頂尖和固定在尾座套筒上的尾座研磨頂尖作為加工刀具；電機輸出軸通過傳動皮帶A與變速槽輪組I聯接，變速槽輪組I緊固在機身側面的變速軸上，變速槽輪組I通過傳動皮帶B與變速槽輪組II聯接，變速槽輪組II緊固在機身側面的傳動軸A上，傳動軸A通過傳動皮帶C聯動固定在機身側面的2個或2個以上同型號皮帶輪B，皮帶輪B分別緊固在相應的傳動軸B上，從而2個或2個以上傳動軸B通過傳動皮帶D聯動相應的旋轉套筒，旋轉套筒通過滾動軸承分別安裝在主軸部分的主軸上，被加工工件固定在旋轉套筒內與固定在主軸上的主軸研磨頂尖和固定在尾座套筒上的尾座研磨頂尖形成相對運動關系。
2、 根據權利要求l所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 皮帶輪B、傳動軸B、傳動皮帶D、旋轉套筒、主軸部分和尾座部分各有5個。
3、 根據權利要求1所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的主軸部分包括主軸安裝在主軸箱兩端的主軸軸瓦內，主軸的大端面內側緊靠推 力軸承端面，由兩個圓螺母鎖緊；尾端錐度為莫氏2號的主軸研磨頂尖安裝在主 軸的錐孔內；主軸研磨頂尖的頂尖處鑲嵌硬質合金刀片；軸承的內環套在主軸外 圓上，軸承的外環支撐著旋轉套筒。
4、根據權利要求l所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的尾 座部分包括尾座套筒以孔軸滑動配合安裝在尾座主體內的尾座軸瓦上，尾端錐 度為莫氏2號的尾座研磨頂尖安裝在尾座套筒的錐孔內；尾座研磨頂尖的頂尖處 鑲嵌硬質合金刀片；手柄通過銷子安裝在尾座主體上，彈簧置于尾座套筒腔內。 彈簧一端頂著尾座套筒，另一端頂著彈簧擋塊，彈簧擋塊通過螺紋聯接在尾座主 體上，彈簧調整手輪通過銷子緊固在彈簧擋塊上。
5、 根據權利要求1所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 i機緊固在電機座上，電機座與底板通過螺栓固定連'接，底板通過螺栓與床身固 定連接。
6、 根據權利要求l所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 變速軸通過滾動軸承裝在支撐瓦架內，支撐瓦架緊固在底板上。
7、 根據權利要求1所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 傳動軸通過滾動軸承裝在瓦架內，瓦架緊固在上板上，上板緊固在床身上。
8、 根據權利要求1所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 每個變速槽輪上固裝有兩種直徑的槽輪， 一大一小。
9、 根據權利要求1所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 床身為整體鑄造。
10、 根據權利要求l所述的研磨中心孔專用加工機械，其特征在于所述的 撥桿的一端螺紋聯接套筒的工藝孔內，另一端插入卡箍的工藝孔內，卡箍用螺栓 鎖緊工件。
專利摘要本實用新型屬于加工機械領域。研磨中心孔專用加工機械，主要包括床身、主軸部分和尾座部分，其特征在于固定在主軸上的主軸研磨頂尖和固定在尾座套筒上的尾座研磨頂尖作為加工刀具；電機通過傳動皮帶與傳動變速槽輪連接，變速槽輪緊固在變速軸上，變速槽輪通過傳動皮帶帶動傳動軸，皮帶輪通過傳動皮帶聯動五個同型號皮帶輪從而聯動五個同型號傳動軸，每個傳動軸分別通過傳動皮帶分別聯動五個旋轉套筒，旋轉套筒通過滾動軸承安裝在主軸上，旋轉套筒通過撥桿帶動工件轉動，撥桿的一端螺紋聯接套筒的工藝孔內，另一端插入卡箍的工藝孔內。
文檔編號B24B5/00GK201300344SQ20082014380
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月2日 優先權日2008年12月2日
發明者徐鵬彪, 金殿祿, 陳忠年 申請人:天津歐波精密儀器股份有限公司