立式曲軸磨床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立式曲軸磨床，包括床身、砂輪架、靜壓電主軸和砂輪，砂輪架由第一伺服電機(jī)帶動沿水平導(dǎo)軌來回移動，一轉(zhuǎn)盤設(shè)在床身的右部上，一四棱柱體的下端垂直連接在轉(zhuǎn)盤的上面，四棱柱體的一側(cè)面與砂輪的徑向垂直；在四棱柱體該側(cè)面的下部設(shè)有頭架，在該頭架的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，在該頭架的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具，在四棱柱體該側(cè)面的上部設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌、尾架、第二伺服電機(jī)，一轉(zhuǎn)動軸垂直穿過四棱柱體的中心，該轉(zhuǎn)動軸的下端與轉(zhuǎn)盤固定連接，該轉(zhuǎn)動軸的上端與一大齒輪配合連接，大齒輪與一小齒輪嚙合，小齒輪由第三伺服電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。該磨床能提高曲軸連桿頸的磨削加工精度，降低制造成本。
【專利說明】立式曲軸磨床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磨床，具體涉及一種用于加工曲軸連桿頸外圓的立式曲軸磨床?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有的磨削曲軸主軸頸和連桿頸外圓的機(jī)床為臥式磨床，如CN 202479905 U公告的“一種曲軸磨床”，包括尾座、砂輪架、支撐架、頭座和床身，床身的兩端分別設(shè)有尾座和頭座，在尾座和頭座之間設(shè)有曲軸，曲軸的一側(cè)設(shè)有砂輪架，砂輪架上設(shè)有砂輪，曲軸的另一側(cè)設(shè)有支撐架。該磨床通過在同一臺床身上一次裝夾，便能實(shí)現(xiàn)磨削加工曲軸的主軸頸和連桿頸。又如CN 101590619A公開的“一種數(shù)控曲軸曲拐外圓磨床”，包括床身、工作臺、操縱臺、工件控制系統(tǒng)和磨削系統(tǒng)、防護(hù)板；所述工件控制系統(tǒng)包括夾具、頭架、外圓量儀，所述磨削系統(tǒng)包括砂輪架、砂輪、修整器；該磨床的特點(diǎn)是:所述夾具口正對操作者，所述外圓量儀和砂輪分別設(shè)在夾具的左右兩側(cè)，所述修整器設(shè)在夾具的后面，所述防護(hù)板安裝在工作臺上的夾具口與砂輪之間。然而，采用臥式磨床加工曲軸存在如下問題:(1)其在加工外圓時，曲軸水平放置，由于受自身重力以及連桿頸的影響，在曲軸旋轉(zhuǎn)時，不易保證連桿頸的外圓磨削精度；(2)每次裝夾之后只能對一個曲軸進(jìn)行磨削，效率較低；(3)曲軸夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求調(diào)整技能高。現(xiàn)在已有高精度的曲軸磨床，采用一夾一頂?shù)姆绞窖b夾曲軸，不需要偏心夾具，用數(shù)控磨頭來回移動加工曲軸的連桿頸，不圓度可達(dá)2微米；但設(shè)備費(fèi)用高，能耗高，從而使制造成本大大增高，只適合加工高級轎車的曲軸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種立式曲軸磨床，以提高曲軸連桿頸的磨削加工精度，提高加工效率，減少能耗，能顯著降低制造成本，既適合加工高級轎車的曲軸，又適合加工普通轎車的曲軸。
[0004]本發(fā)明所述的立式曲軸磨床，包括床身、下端與設(shè)在床身左部上的水平導(dǎo)軌配合的砂輪架、與設(shè)在砂輪架上的第一豎直導(dǎo)軌配合的靜壓電主軸、配合連接在靜壓電主軸上的砂輪，該砂輪架由第一伺服電機(jī)帶動沿水平導(dǎo)軌來回移動，一轉(zhuǎn)盤設(shè)在所述床身的右部上，該轉(zhuǎn)盤的下面與床身右部的上面之間設(shè)有平面軸承；一四棱柱體的下端垂直連接在所述轉(zhuǎn)盤的上面，所述四棱柱體的一側(cè)面與所述砂輪的徑向垂直；在所述四棱柱體該側(cè)面的下部設(shè)有頭架，在該頭架的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，在該頭架的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具；在所述四棱柱體該側(cè)面的上部設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌、與所述第二豎直導(dǎo)軌配合的尾架、設(shè)在該尾架上的第二伺服電機(jī)，該第二伺服電機(jī)帶動尾架沿第二豎直導(dǎo)軌上下移動；一轉(zhuǎn)動軸垂直穿過所述四棱柱體的中心，該轉(zhuǎn)動軸的下端與所述轉(zhuǎn)盤固定連接，該轉(zhuǎn)動軸的上端與一大齒輪配合連接，所述大齒輪與一小齒輪嚙合，所述小齒輪由設(shè)在機(jī)架上的第三伺服電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。
[0005]進(jìn)一步，為了提高磨削加工的效率，該磨床采用雙工位，在與所述四棱柱體一側(cè)面相平行的另一側(cè)面下部也設(shè)有頭架，在該頭架的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，在該頭架的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具；在所述四棱柱體另一側(cè)面的上部也設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌、與所述第二豎直導(dǎo)軌配合的尾架、設(shè)在該尾架上的第二伺服電機(jī)，該第二伺服電機(jī)帶動尾架沿第二豎直導(dǎo)軌上下移動。
[0006]進(jìn)一步，在所述偏心夾具上設(shè)有與曲軸一端配合的偏心插孔和保持偏心夾具平衡的配重孔，曲軸的一端插在偏心插孔內(nèi)，曲軸上的連桿頸位于偏心夾具的中軸線上，配重孔內(nèi)設(shè)有配重物。
[0007]進(jìn)一步，所述第一伺服電機(jī)、靜壓電主軸、驅(qū)動電機(jī)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)均與控制器電連接。
[0008]本發(fā)明采用頭架內(nèi)的偏心夾具、尾架、四棱柱體相互配合將曲軸的上、下端夾住，頭架下的驅(qū)動電機(jī)帶動曲軸轉(zhuǎn)動，在豎直方向上采用砂輪對曲軸的連桿頸進(jìn)行磨削加工，和現(xiàn)有的曲軸磨床相比，連桿頸的外圓磨削加工精度提高了 2-3倍，采用雙工位方式，加工效率也是現(xiàn)有的曲軸磨床的2倍，減少了能耗，取消了以往在曲軸磨削中必須使用的中心架，從而大幅度地減少了機(jī)床調(diào)整的難度和時間，而且使得操作人員容易上手，顯著降低了制造成本，既適合加工高級轎車的曲軸，又適合加工普通轎車的曲軸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明中轉(zhuǎn)動軸、大齒輪以及小齒輪的配合示意圖。
[0011]圖中:1 一床身，2—水平導(dǎo)軌，3—砂輪架，4 一第一豎直導(dǎo)軌，5 —靜壓電主軸，6 一砂輪,7 -轉(zhuǎn)盤，8 一四棱柱體，9 一頭架，10 一驅(qū)動電機(jī)，11 一第二豎直導(dǎo)軌，12 一尾架，13 —第二伺服電機(jī)，14 一偏心夾具，15 一轉(zhuǎn)動軸，16 一大齒輪，17 一小齒輪，18 一曲軸。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1、圖2所示的立式曲軸磨床采用雙工位，包括床身1、下端與設(shè)在床身I左部上的水平導(dǎo)軌2配合的砂輪架3、與設(shè)在砂輪架3上的第一豎直導(dǎo)軌4配合的靜壓電主軸
5、配合連接在靜壓電主軸上的砂輪6，該砂輪架3由第一伺服電機(jī)(圖中未標(biāo)出)帶動沿水平導(dǎo)軌來回移動，砂輪6為立方氮化硼(即CBN)砂輪，靜壓電主軸5為高速靜壓電主軸；一轉(zhuǎn)盤7設(shè)在床身I的右部上，該轉(zhuǎn)盤7的下面與床身右部的上面之間設(shè)有平面軸承；一四棱柱體8的下端垂直連接在轉(zhuǎn)盤7的上面，四棱柱體8的一側(cè)面與砂輪6的徑向垂直；在四棱柱體8該側(cè)面的下部設(shè)有頭架9，在該頭架9的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)10，在該頭架9的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具14，在偏心夾具14上設(shè)有與曲軸18 —端配合的偏心插孔和保持偏心夾具平衡的配重孔，曲軸18的一端插在偏心插孔內(nèi)，曲軸18上的連桿頸位于偏心夾具14的中軸線上，配重孔內(nèi)設(shè)有配重物(比如鉛)，在四棱柱體8該側(cè)面的上部設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌11、與第二豎直導(dǎo)軌11配合的尾架12、設(shè)在該尾架12上的第二伺服電機(jī)13，該第二伺服電機(jī)13帶動尾架12沿第二豎直導(dǎo)軌11上下移動；在與四棱柱體8—側(cè)面相平行的另一側(cè)面下部也設(shè)有頭架9，在該頭架9的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)10，在該頭架9的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具14，在偏心夾具14上設(shè)有與曲軸18 —端配合的偏心插孔和保持偏心夾具平衡的配重孔，曲軸18的一端插在偏心插孔內(nèi)，曲軸18上的連桿頸位于偏心夾具14的中軸線上，配重孔內(nèi)設(shè)有配重物(比如鉛)，在四棱柱體8另一側(cè)面的上部也設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌11、與第二豎直導(dǎo)軌11配合的尾架12、設(shè)在該尾架12上的第二伺服電機(jī)13，該第二伺服電機(jī)13帶動尾架沿第二豎直導(dǎo)軌11上下移動；一轉(zhuǎn)動軸15垂直穿過四棱柱體8的中心，該轉(zhuǎn)動軸15的下端與轉(zhuǎn)盤7固定連接，該轉(zhuǎn)動軸15的上端與一大齒輪16配合連接，大齒輪16與一小齒輪17嚙合，小齒輪17由設(shè)在機(jī)架上的第三伺服電機(jī)(圖中未標(biāo)出)帶動旋轉(zhuǎn)。帶動砂輪架3沿水平導(dǎo)軌2來回移動的第一伺服電機(jī)、靜壓電主軸5、驅(qū)動電機(jī)10、第二伺服電機(jī)13和帶動小齒輪17旋轉(zhuǎn)的第三伺服電機(jī)均與控制器電連接。
[0014]在磨削外圓時，先將一個曲軸18的下端插在四棱柱體8 一側(cè)的偏心夾具14的偏心插孔內(nèi)，該曲軸18的需要磨削的連桿頸位于偏心夾具14的中軸線上，四棱柱體8 —側(cè)的尾架12在第二伺服電機(jī)13的帶動下在第二豎直導(dǎo)軌11內(nèi)滑動到一定距離，作用于曲軸18的上端，將曲軸18夾緊，再將另一個曲軸18的下端插在四棱柱體8另一側(cè)的偏心夾具14的偏心插孔內(nèi)，該曲軸18的需要磨削的連桿頸位于偏心夾具14的中軸線上，四棱柱體8另一側(cè)的尾架12在第二伺服電機(jī)13的帶動下在第二豎直導(dǎo)軌11內(nèi)滑動到一定距離，作用于曲軸18的上端，將曲軸18夾緊，裝夾完成；然后砂輪架3上的第一伺服電機(jī)驅(qū)動砂輪架3在水平導(dǎo)軌2內(nèi)左右移動，磨床左右進(jìn)給，靜壓電主軸5帶動砂輪6在第一豎直導(dǎo)軌4內(nèi)上下移動，磨床上下進(jìn)給，頭架9內(nèi)的驅(qū)動電機(jī)10驅(qū)動曲軸18旋轉(zhuǎn)，砂輪6磨削曲軸18的連桿頸外圓，設(shè)在機(jī)架上帶動小齒輪17旋轉(zhuǎn)的第三伺服電機(jī)通過小齒輪17、大齒輪16、轉(zhuǎn)動軸15、轉(zhuǎn)盤7帶動四棱柱體8相對床身I旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)四棱柱體8兩側(cè)的曲軸18的磨削切換，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指令的聯(lián)動即可實(shí)現(xiàn)兩個曲軸的連桿頸的磨削加工。
【權(quán)利要求】
1.立式曲軸磨床，包括床身(I)、下端與設(shè)在床身左部上的水平導(dǎo)軌(2)配合的砂輪架(3)、與設(shè)在砂輪架上的第一豎直導(dǎo)軌(4)配合的靜壓電主軸(5)、配合連接在靜壓電主軸上的砂輪(6)，該砂輪架由第一伺服電機(jī)帶動沿水平導(dǎo)軌來回移動，其特征是: 一轉(zhuǎn)盤(7)設(shè)在所述床身(I)的右部上，該轉(zhuǎn)盤的下面與床身右部的上面之間設(shè)有平面軸承； 一四棱柱體(8)的下端垂直連接在所述轉(zhuǎn)盤(7)的上面，所述四棱柱體(8)的一側(cè)面與所述砂輪(6)的徑向垂直；在所述四棱柱體(8)該側(cè)面的下部設(shè)有頭架(9)，在該頭架的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)(10)，在該頭架的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具(14);在所述四棱柱體(8)該側(cè)面的上部設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌(11)、與所述第二豎直導(dǎo)軌配合的尾架(12)、設(shè)在該尾架上的第二伺服電機(jī)(13)，該第二伺服電機(jī)帶動尾架沿第二豎直導(dǎo)軌上下移動； 一轉(zhuǎn)動軸(15)垂直穿過所述四棱柱體(8)的中心，該轉(zhuǎn)動軸的下端與所述轉(zhuǎn)盤(7)固定連接，該轉(zhuǎn)動軸的上端與一大齒輪(16)配合連接，所述大齒輪與一小齒輪(17)嚙合，所述小齒輪由設(shè)在機(jī)架上的第三伺服電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式曲軸磨床，其特征是:在與所述四棱柱體(8)—側(cè)面相平行的另一側(cè)面下部也設(shè)有頭架(9)，在該頭架的下部設(shè)有驅(qū)動電機(jī)(10)，在該頭架的上部設(shè)有與驅(qū)動電機(jī)軸配合連接的夾持套，在該夾持套內(nèi)設(shè)有偏心夾具(14);在所述四棱柱體(8)另一側(cè)面的上部也設(shè)有第二豎直導(dǎo)軌(11)、與所述第二豎直導(dǎo)軌配合的尾架(12)、設(shè)在該尾架上的第二伺服電機(jī)(13)，該第二伺服電機(jī)帶動尾架沿第二豎直導(dǎo)軌上下移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式曲軸磨床，其特征是:在所述偏心夾具(14)上設(shè)有與曲軸(18) —端配合的偏心插孔和保持偏心夾具平衡的配重孔，曲軸的一端插在偏心插孔內(nèi)，曲軸上的連桿頸位于偏心夾具的中軸線上，配重孔內(nèi)設(shè)有配重物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立式曲軸磨床，其特征是:所述第一伺服電機(jī)、靜壓電主軸(5)、驅(qū)動電機(jī)(10)、第二伺服電機(jī)(13)和第三伺服電機(jī)均與控制器電連接。
【文檔編號】B24B41/06GK104002211SQ201310061345
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】劉學(xué)貴 申請人:重慶恒博機(jī)械制造有限公司