CN102601713A - 数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，筐型立柱安装在筐型床身上表面后部，第一滑鞍和第二滑鞍并列安装在筐型立柱上，并能沿着筐型立柱左右滑动，第一主轴箱固定在第一滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，沟道磨削砂轮固定在第一主轴箱上，第二主轴箱固定在第二滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，球孔磨削砂轮固定在第二主轴箱上，筐型立柱前侧中部的筐型床身的上表面上安装有摆动回转台，定位夹具安装在摆动回转台上，摆动回转台的摆动传动组件在筐型立柱后部，带动摆动回转台分度旋转。本发明将数控立式球笼弧沟道磨床与球笼球孔磨床及摆动运动的摆动回转台融为一体组成数控立式双工位球磨床。本发明结构合理，操作方便。

Description

数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床

技术领域

本发明涉及磨床技术领域，特别是涉及一种用于磨削球笼弧沟球孔的双工位数控立式磨床。

背景技术

球笼式万向节常见于轿车的前置前驱动装置及其它要求较高的机械传动装置中。球笼式万向节主要有外球道的星形套 、钢球 、保持架及带有内球道的钟形壳组成。钢球数一般为六个，相应的星形套、钟形壳带有六个球道。理论上钢球与钟形壳内球道可为线接触，但由于制造及安装误差，实际状况一般为点接触，且这些点的接触位置并不一定理想。

为了改善接触状况，现有一种数控立式球笼弧沟道专用磨床的磨削砂轮通过主轴箱沿左右垂直方向插补运动用金刚石盘修整，磨削工件通过主轴箱定位、摆动回转台摆动磨削沟道，磨削后的沟道为四点接触式双圆弧球道。不仅能确保安装后钢球与球道在指定点附近接触，既能保持线接触的高接触的强度优点，又能克服线接触对各种不可避免的制造、安装误差高敏感性的缺陷。从而大大提高了装配精度，有效控制传递力和扭矩时的受力状况，提高了接触强度与传动精度。

但这种机床只能加工球笼沟道，球笼实际还需要对球笼球孔加工，球笼球孔与沟道有极高的形位公差要求，这就需要工件磨削沟道工后，再拆卸并重新装夹，利用另一台球孔专用磨床进行球孔磨削加工，这种二次装夹的加工方法无形中增加了球笼球孔与沟道公差，也浪费了加工时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的需要而设计的数控立式双工位球笼弧沟道磨床，在已有数控立式球笼弧沟道磨床基础上增加磨削球笼球孔功能，将数控立式球笼弧沟道磨床与球笼球孔磨床及摆动运动的摆动回转台融为一体组成数控立式双工位球笼弧沟道。实现一次装夹，工件手动上下料，自动夹紧、砂轮高速旋转，完成沟道及球孔的粗磨或精磨加工功能。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，包括筐型床身、筐型立柱、第一滑鞍、第一主轴箱、第二滑鞍、第二主轴箱、沟道磨削砂轮、球孔磨削砂轮、摆动回转台、定位夹具、摆动传动组件，所述筐型立柱安装在筐型床身上表面后部，所述第一滑鞍和第二滑鞍并列安装在筐型立柱上，并能沿着筐型立柱左右滑动，所述第一主轴箱固定在第一滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，所述沟道磨削砂轮固定在第一主轴箱上，所述第二主轴箱固定在第二滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，所述球孔磨削砂轮固定在第二主轴箱上，所述筐型立柱前侧中部的筐型床身的上表面上安装有摆动回转台，所述定位夹具安装在摆动回转台上，所述摆动回转台的摆动传动组件在筐型立柱后部，所述摆动传动组件由伺服马达驱动，伺服马达带动丝杆，丝杆上连有分度装置，分度装置还连有连杆，连杆穿过筐型立柱连接摆动回转台。

所述第一主轴箱与第二主轴箱均与筐型床身上表面垂直放置。

所述第一滑鞍、第二滑鞍与筐型立柱、主轴箱与滑鞍间通过滑轨——滑块——丝杆——丝杆螺母滑动连接，所述滑轨固定在筐型立柱和第一滑鞍、第二滑鞍上，所述丝杆两端固定在筐型立柱上，所述滑块套在滑轨上，并且固定在第一滑鞍、第二滑鞍和主轴箱上，所述丝杆螺母套在丝杆上，并且固定在第一滑鞍、第二滑鞍和主轴箱上。

所述筐型立柱右前侧安装有沟道砂轮修正部件，沟道砂轮修整部件上安装有金刚石盘，沟道砂轮修整部件位于第一主轴箱下方；所述筐型立柱左前侧安装有球孔砂轮修整部件，球孔砂轮修整部件上安装有金刚石盘，球孔砂轮修整部件位于第二主轴箱下方。

由于采用了如上技术方案，本发明具有如下特点：

本发明在已有技术的数控立式球笼弧沟道专用磨床基础上增加磨削球笼球孔功能，将数控立式球笼弧沟道磨床与球笼球孔磨床及摆动运动的摆动回转台融为一体组成数控立式双工位球笼弧沟道。沟道及球孔磨削砂轮通过两个主轴箱沿左右垂直方向插补运动用金刚石盘修整，磨削工件通过摆动回转台摆动及定位，磨削沟道及球孔。磨削后的沟道为四点接触式双圆弧球道，不仅能确保安装后钢球与球道在指定点附近接触，既能保持线接触的高接触的强度优点，又能克服线接触对各种不可避免的制造、安装误差高敏感性的缺陷，从而大大提高了装配精度，有效控制传递力和扭矩时的受力状况，提高了接触强度与传动精度。同时又能满足球笼球孔与沟道有极高的形位公差要求。实现一次装夹，工件手动上下料，自动夹紧、砂轮高速旋转，完成沟道及球孔的粗磨或精磨加工功能。采用伺服分度、线型导轨、高刚性电主轴，结构合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图。  

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，包括有筐型床身1，筐型床身1后侧之上平面固定安装有筐型立柱2，第一滑鞍3与筐型立柱2之间以滑轨为导向沿左右方向滑动连接，第一主轴箱4与第一滑鞍3之间以滑轨为导向沿垂直方向滑动连接，沟道磨削砂轮固定在第一主轴箱4上；第二滑鞍5与筐型立柱2之间以滑轨为导向沿左右方向滑动连接，第二主轴箱6与第二滑鞍5之间以滑轨为导向沿垂直方向滑动连接，球孔磨削砂轮固定在第二主轴箱5上；所述的筐型立柱2前侧中部安装有摆动回转台7，摆动回转台7与筐型立柱2之间沿左右方向摆动连接，摆动回转台7上安装有定位夹具8，磨削工件安装在定位夹具8内；所述的筐型立柱2右前侧固定安装有沟道砂轮修整部件9，沟道砂轮修整部件9上安装有金刚石盘；所述的筐型立柱2左前侧固定安装有球孔砂轮修整部件10，球孔砂轮修整部件10上安装有金刚石盘；所述的筐型床身1的后右侧上平面固定安装有摆动传动组件11。

所述的第一主轴箱4和第二主轴箱6均与筐型床身1的上平面垂直放置。

所述的滑动连接，是指部件之间通过滑轨——滑块——丝杆——丝杆螺母组成连接，以伺服马达为动力驱动，构成滑动运动。

所述的摆动回转台7与第一主轴箱4在第一主轴箱4沿左右垂直方向运动平面内角度放置，磨削工件通过第一主轴箱4定位、摆动回转台7摆动磨削沟道。

所述的摆动回转台7与第二主轴箱6在第二主轴箱6沿左右垂直方向运动平面内角度放置，磨削工件通过第二主轴箱6定位、摆动回转台7旋转磨削球孔。

所述的摆动连接，是指部件之间通过丝杆——连杆组成连接，以伺服马达为动力驱动，构成摆动运动。

所述的沟道砂轮修整部件9与第一主轴箱4垂直放置，沟道磨削砂轮通过第一主轴箱4沿左右垂直方向插补运动用金刚石盘修整。

所述的球孔砂轮修整部件10与第二主轴箱6垂直放置，球孔磨削砂轮通过第二主轴箱6沿左右垂直方向插补运动用金刚石盘修整。

本发明的动作原理：

机械轴：

X1轴——伺服电机带动丝杆控制沟道磨削主轴左右运动

X2轴——伺服电机带动丝杆控制球孔磨削主轴左右运动

Z1轴——伺服电机带动丝杆控制沟道磨削主轴上下运动

Z2轴——伺服电机带动丝杆控制球孔磨削主轴上下运动

B轴——伺服电机带动丝杆控制摆动回转台左右摆动

C轴——摆动回转台旋转

W轴——摆动回转台分度

共有7个数控轴，具备7轴3联动功能。

加工工件用弹性夹具装夹在摆动回转台7上， X1和Z1轴运动控制沟道磨削砂轮进退刀及定位、B轴摆动、W轴分度依次磨削球笼沟道；X2和Z2轴运动控制沟道磨削砂轮进退刀及定位、B轴定位、C轴旋转磨削球笼球孔。工件手动上下料，自动夹紧、砂轮高速旋转，一次装夹完成沟道及球孔的粗磨或精磨加工功能。

动作时序为：上料——工件夹紧——沟道磨削砂轮定位——磨沟道——工件依次分度磨沟道——砂轮退刀——砂轮修整—球孔磨削砂轮定位——磨球孔——砂轮退刀——砂轮修整—工件松开——下料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，其特征在于，包括筐型床身、筐型立柱、第一滑鞍、第一主轴箱、第二滑鞍、第二主轴箱、沟道磨削砂轮、球孔磨削砂轮、摆动回转台、定位夹具、摆动传动组件，所述筐型立柱安装在筐型床身上表面后部，所述第一滑鞍和第二滑鞍并列安装在筐型立柱上，并能沿着筐型立柱左右滑动，所述第一主轴箱固定在第一滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，所述沟道磨削砂轮固定在第一主轴箱上，所述第二主轴箱固定在第二滑鞍上，并能沿着滑鞍上下滑动，所述球孔磨削砂轮固定在第二主轴箱上，所述筐型立柱前侧中部的筐型床身的上表面上安装有摆动回转台，所述定位夹具安装在摆动回转台上，所述摆动回转台的摆动传动组件在筐型立柱后部，所述摆动传动组件由伺服马达驱动，伺服马达带动丝杆，丝杆上连有分度装置，分度装置还连有连杆，连杆穿过筐型立柱连接摆动回转台。

2.如权利要求1所述的数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，其特征在于，所述第一主轴箱与第二主轴箱均与筐型床身上表面垂直放置。

3.如权利要求1所述的数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，其特征在于，所述第一滑鞍、第二滑鞍与筐型立柱、主轴箱与滑鞍间通过滑轨——滑块——丝杆——丝杆螺母滑动连接，所述滑轨固定在筐型立柱和第一滑鞍、第二滑鞍上，所述丝杆两端固定在筐型立柱上，所述滑块套在滑轨上，并且固定在第一滑鞍、第二滑鞍和主轴箱上，所述丝杆螺母套在丝杆上，并且固定在第一滑鞍、第二滑鞍和主轴箱上。

4.如权利要求1所述的数控立式双工位球笼弧沟道球孔磨床，其特征在于，所述筐型立柱右前侧安装有沟道砂轮修正部件，沟道砂轮修整部件上安装有金刚石盘，沟道砂轮修整部件位于第一主轴箱下方；所述筐型立柱左前侧安装有球孔砂轮修整部件，球孔砂轮修整部件上安装有金刚石盘，球孔砂轮修整部件位于第二主轴箱下方。

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