專利名稱：一種細長軸加工設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械加工設備，尤其是一種細長軸的加工設備。
背景技術：
軸類零件的加工可以在車床上加工，一般都需要加工中心孔，且為了避免細長軸在加工過程中剛性差的影響需要利用支撐用中心架。加工過程非常復雜，因此加工高精度的細長軸質(zhì)量很不穩(wěn)定，效率差。在細長軸上加工螺紋同樣存在上述問題。CN101391326B公開了一種磨外螺紋夾具及磨外螺紋方法，包括一端部與待加工的工件的一端部相連接的螺桿、開設有通孔的螺桿固定塊，螺桿活動插設在所述的通孔內(nèi)，螺桿的導程與工件的導程相同；與固定塊固定連接的導向塊，設置在所述的工件的自由端上的滑塊，所述的滑塊滑動設置在所述的導向塊內(nèi)。利用上述方案并沒有解決加工過程中的剛性差的問題，而且在不同直徑的細長軸上磨削外圓或加工螺紋時需制造相應的滑塊，通用性比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決細長軸在加工過程中剛性差的問題，提供一種高精度、高效率的適合在不同直徑的細長軸上磨削外圓或加工螺紋的設備和方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術方案如下一種細長軸加工設備，包括工作臺、 下導軌、驅(qū)動元件、上導軌、絲杠、定心夾具、上軸承架、下軸承架和磨頭，其中定心夾具與絲杠同軸固定聯(lián)接，下導軌水平固定在工作臺上，上導軌滑動聯(lián)接于下導軌，磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)；所述細長軸加工設備還包括一個套圈，套圈的內(nèi)表面在圓周方向上均設有三個滾動槽，所述套圈的軸線與定心夾具的軸線處于同一直線上，所述滾動槽位置處的套圈的壁厚在順時針方向逐漸變厚后逐漸變??；保持架裝在套圈內(nèi)部，所述保持架的一端面設有不少于1個驅(qū)動槽且周向均布有三個徑向滾珠孔，三個滾珠分別嵌在保持架的三個滾珠孔內(nèi)；第一端蓋螺紋聯(lián)接于套圈右端面，所述第一端蓋的端面上設有不少于1 個驅(qū)動條。當順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)第一端蓋時，所述第一端蓋上的驅(qū)動條與所述保持架端面上的驅(qū)動槽相配合帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動， 三個滾珠與細長軸在徑向零間隙時實現(xiàn)了對不同直徑的細長軸的定位與夾緊要求；第二端蓋螺紋聯(lián)接于套圈左端面，實現(xiàn)保持架的軸向定位。當在細長軸上加工螺紋時，絲杠的導程與細長軸螺紋的導程相等，所以在加工不同導程的螺紋時，需要更換絲杠。第一端蓋的端面上設有定位片，套圈的一端面設有定位槽，第一端蓋在旋轉(zhuǎn)的過程中定位片插入套圈端面上的定位槽，可以避免第一端蓋隨意的轉(zhuǎn)動引起細長軸定位和夾緊誤差。為達到上述發(fā)明的目的，采用的技術方案如下第一步，將嵌有三個滾珠的滾珠保持裝在套圈內(nèi)部；第二步，將第二端蓋和第一端蓋分別螺紋聯(lián)接于套圈左端面和右端面，軸向定位保持架；第三步，將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架和下軸承架之間，調(diào)節(jié)套圈的軸線與定心夾具的軸線處于同一直線；第四步，將細長軸裝夾在定心夾具內(nèi) ’第五步，旋轉(zhuǎn)第一端蓋，第一端蓋上的驅(qū)動條與所述保持架端面上的驅(qū)動槽相配合帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動，三個滾珠與細長軸在徑向零間隙時實現(xiàn)了對不同直徑的細長軸的定位與夾緊要求；第六步，在磨頭上安裝加工細長軸所需的砂輪后啟動所述砂輪旋轉(zhuǎn)，當需要磨削螺紋時，需要安裝與螺紋牙型匹配的成型砂輪。當磨削外圓時，安裝圓柱砂輪；第七步，磨削螺紋時，根據(jù)螺紋的螺旋角調(diào)整砂輪的軸線與細長軸軸線間的角度；第八步，調(diào)整砂輪的垂直位置，對刀后設置進給量；第九步，啟動驅(qū)動元件開始磨削加工。本發(fā)明通過絲杠的旋轉(zhuǎn)運動和軸向進給運動傳遞給細長軸，將磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)，保證砂輪端面與上軸承架端面距離為3(T50mm，解決了細長軸在加工過程中剛性差的問題；通過第一端蓋上的驅(qū)動條與保持架端面上的驅(qū)動槽相配合，帶動保持架在套圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，促使三個滾珠同時在保持架內(nèi)徑向移動，實現(xiàn)了對各種直徑的細長軸的定位與夾緊要求，增加了設備的通用性。
具體實施例方式如圖廣圖5所示，一種細長軸加工設備(16)，包括工作臺(1)、下導軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導軌(4)、絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)，其中定心夾具(6)與絲杠(5)同軸固定聯(lián)接，下導軌(2)水平固定在工作臺(1) 上，上導軌(4)滑動聯(lián)接于下導軌(2)。絲杠(5)與下導軌(2)形成絲杠螺紋副，在驅(qū)動元件(3)驅(qū)動下完成旋轉(zhuǎn)運動和軸向移動，定心夾具(6)將旋轉(zhuǎn)運動和軸向移動傳遞給細長軸(14)。磨頭(13 )置于上軸承架(11)和下軸承架(12 )的左側(cè)，砂輪(17 )端面與上軸承架端面距離為3(T50mm。細長軸(14)在砂輪(17)的正下方的旋轉(zhuǎn)運動和軸向運動，完成磨削加工。所述細長軸加工設備(16)還包括一個套圈(9)，套圈(9)的內(nèi)表面在圓周方向上均設有三個滾動槽(9-1)，所述滾動槽(9-1)位置處的壁厚在順時針方向逐漸變厚或逐漸變?。槐３旨?8)裝在套圈(9)內(nèi)部，所述保持架(8)的一端面設有1個驅(qū)動槽(8-2)且周向均布有三個徑向滾珠孔(8-1)，三個滾珠(15)分別嵌在保持架(8)的三個滾珠孔(8-1) 內(nèi)；第一端蓋(7)螺紋聯(lián)接于套圈(9)右端面，所述第一端蓋(7)的端面上設有1個驅(qū)動條 (7-1)；第二端蓋(10)第二外螺紋(10-1)螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面。 當在細長軸(14)上進行螺紋加工時，絲杠(5)的與細長軸(14)螺紋的導程相等。保持架(8)的一端面均布設有1個以上驅(qū)動槽(8-2)與第一端蓋(7)的端面上均布設置的與驅(qū)動槽(8-2)相同數(shù)量的驅(qū)動條(7-1)相配合。第一端蓋(7)驅(qū)動保持架(8)的力矩隨著驅(qū)動槽(8-2)和驅(qū)動條(7-1)數(shù)量增加而增大，保持架(8)的轉(zhuǎn)動效率也就越高。套圈(9)的一端面上每隔3°設一定位槽(9-3)，兩端的內(nèi)表面設有內(nèi)螺紋(9-2)， 第一端蓋(7)上的第一外螺紋(7-3)與套圈(9)上的內(nèi)螺紋(9-2)聯(lián)接，端面上的定位片 (7-2)可以插入套圈(9)的一端面上的定位槽(9-3)，用于鎖定保持架(8)在套圈(9)內(nèi)部的位置。

圖1所示，一種細長軸加工方法，包括如下步驟(1)將嵌有三個滾珠(15)的保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部；(2)將第二端蓋(10)和第一端蓋(7)分別螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面和右端面；(3)將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架(11)和下軸承架(12) 之間；(4)將細長軸(14)裝夾在定心夾具(6)內(nèi)；(5)旋轉(zhuǎn)第一端蓋(7)，完成對細長軸 (14)的定位與夾緊；(6)在磨頭(13)上安裝加工細長軸(14)所需的砂輪(17)，如果是外圓磨削，安裝圓柱砂輪，若是螺紋磨削則安裝與螺紋牙型角一致的成形砂輪，最后啟動所述砂輪(17)旋轉(zhuǎn)；(7)在磨削螺紋時，根據(jù)螺紋的螺旋角調(diào)整砂輪(17)軸線與細長軸(14) 軸線間的角度；(8)調(diào)整砂輪(17)的垂直位置；(9)啟動驅(qū)動元件(3)開始磨削加工。
權利要求
1.一種細長軸加工設備(16)，包括工作臺(1)、下導軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導軌(4)、 絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)，其中定心夾具(6)與絲杠(5)同軸固定聯(lián)接，下導軌(2)水平固定在工作臺(1)上，上導軌(4)滑動聯(lián)接于下導軌(2 )，磨頭(13 )置于上軸承架(11)和下軸承架(12 )的左側(cè)，砂輪(17 )端面與上軸承架(11)端面距離為3(T50mm;其特征在于所述細長軸加工設備(16)還包括一個套圈(9)，套圈(9)的內(nèi)表面在圓周方向上均設有三個滾動槽(9-1)，所述滾動槽(9-1)位置處套圈(9)的壁厚在順時針方向逐漸變厚后逐漸變??；保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部，所述保持架(8)的一端面設有不少于1個驅(qū)動槽(8-2)且周向均布有三個徑向滾珠孔(8-1)，三個滾珠(15)分別嵌在保持架(8)的三個滾珠孔(8-1)內(nèi)；第一端蓋(7)螺紋聯(lián)接于套圈(9) 右端面，所述第一端蓋(7)的端面上設有不少于1個驅(qū)動條(7-1);第二端蓋(10)螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面。
2.根據(jù)權利要求1所述的細長軸加工設備(16)，其特征在于當在細長軸(14)上進行螺紋加工時，絲杠(5)的與細長軸(14)上的螺紋導程相等。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的細長軸加工設備(16)，其特征在于保持架(8)的一端面設有均布的2個或3個驅(qū)動槽(8-2)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的細長軸加工設備(16)，其特征在于所述第一端蓋(7)的端面上設有均布的2個或3個驅(qū)動條(7-1)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的細長軸加工設備(16)，其特征在于所述第一端蓋(7)的端面上設有定位片(7-2)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的細長軸加工設備(16)，其特征在于所述套圈(9)的一端面設有定位槽(9-3)。
7.—種細長軸加工方法，包括如下步驟(1)將嵌有三個滾珠(15)的保持架(8)裝在套圈(9)內(nèi)部；(2)將第二端蓋(10)和第一端蓋(7)分別螺紋聯(lián)接于套圈(9)左端面和右端面；(3)將上述三步驟組裝成的裝置安裝在上軸承架(11)和下軸承架(12)之間；(4) 將細長軸(14)裝夾在定心夾具(6)內(nèi)；(5)旋轉(zhuǎn)第一端蓋(7); (6)在磨頭(13)上安裝加工細長軸(14)所需的砂輪(17)后啟動所述砂輪(17)旋轉(zhuǎn)；(7)調(diào)整砂輪(17)的軸線與細長軸(14)軸線間的角度；(8)調(diào)整砂輪(17)的垂直位置；(9)啟動驅(qū)動元件(3)開始磨削加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機械加工設備，尤其是一種細長軸的加工設備。設備包括工作臺(1)、下導軌(2)、驅(qū)動元件(3)、上導軌(4)、絲杠(5)、定心夾具(6)、上軸承架(11)、下軸承架(12)、磨頭(13)和砂輪(17)。通過絲杠(5)把旋轉(zhuǎn)運動和軸向進給運動傳遞給細長軸，將磨頭置于上軸承架和下軸承架的左側(cè)，保證砂輪端面與上軸承架(11)端面距離為30~50mm；通過第一端蓋(7)上的驅(qū)動條(7-1)與保持架(8)端面上的驅(qū)動槽(8-2)相配合，帶動保持架(8)在套圈(9)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，促使三個滾珠(15)同時在保持架(8)內(nèi)徑向移動。本發(fā)明解決了細長軸在加工過程中剛性差的問題，實現(xiàn)了對各種直徑的細長軸的定位與夾緊要求，增加了設備的通用性。
文檔編號B24B5/04GK102275100SQ20111020637
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者萬文龍, 蔣慶斌, 虞文武 申請人:常州機電職業(yè)技術學院