珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机pdf

  本发明涉及一种珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机。该珩磨进给机构包括进给杆、联动机构、进给驱动机构、进给空心轴、中心内轴和进给弹性件，进给杆可轴向滑动地设置在珩磨机的主轴内，中心内轴可轴向滑动地穿设在进给空心轴内，进给驱动机构作用在中心内轴上，用于驱动中心内轴在进给空心轴内推拉进给，进给弹性件置于进给空心轴和中心内轴之间，用于将中心内轴的推拉进给作用力通过进给弹性件的弹性力传递给进给空心轴，进给空心轴通过联动机构带动进给杆同步推拉进给。一种立式珩磨机，包括上述的珩磨进给机构，进行珩磨进给。本发

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 CN 112975734 B (45)授权公告日 2021.08.06 (21)申请号 1.2 审查员 韩胜南 (22)申请日 2021.04.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112975734 A (43)申请公布日 2021.06.18 (73)专利权人 常州凯瑞莱精密工具有限公司 地址 213000 江苏省常州市武进区牛塘镇 工业园横溪路6号 (72)发明人 周志平杨定文 (74)专利代理机构 常州品益专利代理事务所 (普通合伙) 32401 代理人 张晓东 (51)Int.Cl. B24B 33/10 (2006.01) B24B 47/20 (2006.01) 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (54)发明名称 珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机 (57)摘要 本发明涉及一种珩磨进给机构及具有该机 构的立式珩磨机。该珩磨进给机构包括进给杆、 联动机构、进给驱动机构、进给空心轴、中心内轴 和进给弹性件，进给杆可轴向滑动地设置在珩磨 机的主轴内，中心内轴可轴向滑动地穿设在进给 空心轴内，进给驱动机构作用在中心内轴上，用 于驱动中心内轴在进给空心轴内推拉进给，进给 弹性件置于进给空心轴和中心内轴之间，用于将 中心内轴的推拉进给作用力通过进给弹性件的 弹性力传递给进给空心轴，进给空心轴通过联动 机构带动进给杆同步推拉进给。一种立式珩磨 机，包括上述的珩磨进给机构，进行珩磨进给。本 B 发明的有益效果是：本珩磨进给机构通过进给弹 4 性件进行柔性进给，能改善珩磨表面上的质量和珩 3 7 5 磨精度。 7 9 2 1 1 N C CN 112975734 B 权利要求书 1/2页 1.一种珩磨进给机构，其特征是：包括进给杆（1）、联动机构、进给驱动机构、进给空心 轴（2）、中心内轴（3）和进给弹性件（4），进给杆（1）可轴向滑动地设置在珩磨机的主轴（5） 内，中心内轴（3）可轴向滑动地穿设在进给空心轴（2）内，进给驱动机构作用在中心内轴（3） 上，用于驱动中心内轴（3）在进给空心轴（2）内推拉进给，进给弹性件（4）置于进给空心轴 （2）和中心内轴（3）之间，用于将中心内轴（3）的推拉进给作用力通过进给弹性件（4）的弹性 力传递给进给空心轴（2），进给空心轴（2）通过联动机构带动进给杆（1）同步推拉进给。 2.依据权利要求1所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给空心轴（2）可轴向滑动 地安装在主轴箱（6）上，并位于主轴（5）的一侧。 3.依据权利要求1所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给空心轴（2）和中心内轴 （3）之间还具有将进给空心轴（2）和中心内轴（3）刚性地连接在一起的锁定机构，用于将中 心内轴（3）的推拉进给作用力刚性地传递给进给空心轴（2）。 4.依据权利要求1所述的珩磨进给机构，其特征是：还包括力传感器（7），用于检测进给 驱动机构对中心内轴（3）施加的推拉进给作用力，力传感器（7）与控制管理系统连接，用于控制 进给驱动机构工作。 5.依据权利要求2所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的联动机构包括联动体（8），联 动体（8）的一侧与进给空心轴（2）驱动连接，联动体（8）的另一侧通过主轴（5）上的开口与进 给杆（1）驱动连接，进给空心轴（2）通过联动体（8）带动进给杆（1）同步推拉进给。 6.依据权利要求5所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的联动体（8）与进给空心轴 （2）、进给杆（1）驱动连接的具体结构为：联动体（8）的两侧具有连接孔，联动体（8）的一侧的 连接孔固定地套装在进给空心轴（2）上，实现联动体（8）与进给空心轴（2）的驱动连接，联动 体（8）的另一侧的连接孔可轴向滑动地套装在主轴（5）上，联动体（8）与进给杆（1）通过穿过 连接孔、主轴（5）的开口和进给杆（1）的连接销轴（9）实现联动体（8）与进给杆（1）的驱动连 接。 7.依据权利要求3所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的锁定机构包括锁定螺钉 （10），锁定 螺钉（10）穿过进给空心轴（2）锁定中心内轴（3）。 8.依据权利要求4所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的中心内轴（3）分为上下两段， 力传感器（7）位于中心内轴（3）的上下两段之间，将中心内轴（3）的上下两段连接在一起。 9.依据权利要求1所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给驱动机构为电动、气动 或液压直线所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给驱动机构为丝杆传动 的电动直线驱动机构，丝杆传动的电动直线驱动机构具体包括进给电机（11‑1）、丝杆螺母 （11‑2）和中心内轴（3）上的丝杆结构，丝杆螺母（11‑2）套在中心内轴（3）的丝杆结构上，构 成丝杆传动机构，中心内轴（3）与进给空心轴（2）之间具有限制中心内轴（3）旋转的直线导 向结构，进给电机（11‑1）通过驱动丝杆螺母（11‑2）旋转的方式驱动中心内轴（3）在进给空 心轴（2）内推拉进给。 11.依据权利要求10所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给电机（11‑1）安装在珩 磨机的机架（12）上，丝杆螺母（11‑2）可旋转地安装在主轴箱（6）上，进给电机（11‑1）通过传 动机构与丝杆螺母（11‑2）驱动连接，传动机构具体为进给传动轴（11‑3），进给传动轴（11‑ 3）的一端可伸缩地插入进给电机（11‑1）的电机减速器的输出孔，进给传动轴（11‑3）的另一 2 2 CN 112975734 B 权利要求书 2/2页 端与丝杆螺母（11‑2）驱动连接。 12.根据权利要求10所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的限制中心内轴（3）旋转的 直线导向结构具体为中心内轴（3）上的方形段以及与方形段配合的进给空心轴（2）的内孔 中的方孔段。 13.根据权利要求1所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的进给弹性件（4）具体为进给 弹簧，进给空心轴（2）的朝向进给驱动机构的一端为上端，进给弹簧通过位于进给弹簧两端 的进给空心轴（2）内的上限位结构和下限位结构限位在进给空心轴（2）内，中心内轴（3）上 具有弹簧上驱动结构和弹簧下驱动结构，弹簧上驱动结构位于进给弹簧的上端，用于在中 心内轴（3）推式进给过程中通过从上至下压缩进给弹簧的方式将推式进给作用力通过下限 位结构传动给进给空心轴（2），弹簧下驱动结构位于进给弹簧的下端，用于在中心内轴（3） 拉式进给过程中通过从下至上压缩进给弹簧的方式将拉式进给作用力通过上限位结构传 动给进给空心轴（2）。 14.根据权利要求13所述的珩磨进给机构，其特征是：所述的上限位结构具体为进给空 心轴（2）的轴孔内的第一轴肩结构（13），下限位结构具体为进给空心轴（2）的轴孔下端的端 部螺塞（14）和端部螺塞（14）上方的隔套（15），弹簧上驱动结构具体为中心内轴（3）上的第 二轴肩结构（16）和上驱动垫圈（17），上驱动垫圈（17）位于进给弹簧和进给空心轴（2）的上 限位结构之间，中心内轴（3）的第二轴肩结构（16）顶在上驱动垫圈（17）上压缩进给弹簧，弹 簧下驱动结构具体为中心内轴（3）上的下驱动垫圈（18）和锁定螺母（19），下驱动垫圈（18） 位于进给弹簧和进给空心轴（2）的下限位结构之间，中心内轴（3）的锁定螺母（19）顶在下驱 动垫圈（18）上压缩进给弹簧。 15.一种立式珩磨机，包括机架（12）和可升降地安装在机架（12）上的主轴箱（6），主轴 （5）安装在主轴箱（6）上进行主轴进给，其特征是：还包括权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11、12、13或14所述的珩磨进给机构，进行珩磨进给。 3 3 CN 112975734 B 说明书 1/7页 珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机 技术领域 [0001] 本发明涉及珩磨设备技术领域，特别是一种珩磨进给机构及具有该机构的立式珩 磨机。 背景技术 [0002] 珩磨加工技术的应用场景范围很广泛，其应用领域遍及机床、轴承、电子加工、模具加 工以及仪器仪表加工等行业。 [0003] 众所周知，珩磨机主轴与珩磨工具也称珩磨头直接相连，带动珩磨工具作同步旋 转和上下往复运动。 [0004] 珩磨工具都自带珩磨进给执行机构，具体为珩磨工具中心孔内的带锥度或斜度的 顶杆，珩磨进给执行机构在珩磨机的主轴内的进给杆作用下将进给杆的轴向进给转化为珩 磨条的径向进给，带动分布在珩磨工具圆周上的底板及珩磨条沿径向胀缩，实现对工件孔 壁直径方向的挤压和卸压。珩磨工具的进给压力和磨削速度，取决于珩磨机的珩磨进给机 构的初始控制设定。 [0005] 传统立式珩磨机的进给机构都是刚性进给模式，如中国专利文献CN1654167，通过 电机传动或液压油缸刚性地通过联动体驱动主轴内的进给杆，进而驱动珩磨工具内的进给 执行机构，使珩磨条径向膨胀紧贴于工件孔壁。 [0006] 在同一珩磨工序中，相同的工况下，这种定压或定速的刚性进给模式的珩磨结果 变化不大，工件表面的粗糙度也没办法实现一步到位。当遇到工件材质硬度不均，珩磨条配制 的颗粒粗细或软硬不等，自锐性差时，容易划伤工件孔表面，降低粗糙度或精珩尺寸，导致 废品。尤其是遇到导热材料、薄壁工件时，珩磨工具在工件孔中定压或定速刚性进给会使工 件极易引起受热变形，尺寸分散、粗糙度降低，废品率提升，更难实现一步到位的珩磨质量。 因此就需要增加精珩工序，粗、精珩分开，并需严控粗珩尺寸，保证精珩的有效尺寸，才能 达到最终的珩磨效果，进而影响了生产效率。 发明内容 [0007] 本发明所要解决的技术问题是：现有的珩磨进给机构为刚性进给，珩磨质量差；进 一步解决现有的珩磨进给机构进给模式单一，珩磨加工适应性差。 [0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种珩磨进给机构包括进给杆、联 动机构、进给驱动机构、进给空心轴、中心内轴和进给弹性件，进给杆可轴向滑动地设置在 珩磨机的主轴内，中心内轴可轴向滑动地穿设在进给空心轴内，进给驱动机构作用在中心 内轴上，用于驱动中心内轴在进给空心轴内推拉进给，进给弹性件置于进给空心轴和中心 内轴之间，用于将中心内轴的推拉进给作用力通过进给弹性件的弹性力传递给进给空心 轴，进给空心轴通过联动机构带动进给杆同步推拉进给。 [0009] 进一步限定，进给空心轴可轴向滑动地安装在主轴箱上，并位于主轴的一侧。 [0010] 为实现刚性进给，进一步限定，进给空心轴和中心内轴之间还具有将进给空心轴 4 4 CN 112975734 B 说明书 2/7页 和中心内轴刚性地连接在一起的锁定机构，用于将中心内轴的推拉进给作用力刚性地传递 给进给空心轴。 [0011] 为实现推拉进给作用力可控，进一步限定，珩磨进给机构还包括力传感器，用于检 测进给驱动机构对中心内轴施加的推拉进给作用力，力传感器与控制管理系统连接，用于控制 进给驱动机构工作。 [0012] 更进一步限定，联动机构包括联动体，联动体的一侧与进给空心轴驱动连接，联动 体的另一侧通过主轴上的开口与进给杆驱动连接，进给空心轴通过联动体带动进给杆同步 推拉进给。 [0013] 更进一步限定，联动体与进给空心轴、进给杆驱动连接的具体结构为：联动体的两 侧具有连接孔，联动体的一侧的连接孔固定地套装在进给空心轴上，实现联动体与进给空 心轴的驱动连接，联动体的另一侧的连接孔可轴向滑动地套装在主轴上，联动体与进给杆 通过穿过连接孔、主轴的开口和进给杆的连接销轴实现联动体与进给杆的驱动连接。 [0014] 更进一步限定，锁定机构包括锁定螺钉，锁定螺钉穿过进给空心轴锁定中心内轴。 [0015] 更进一步限定，中心内轴分为上下两段，力传感器位于中心内轴的上下两段之间， 将中心内轴的上下两段连接在一起。 [0016] 进一步限定，进给驱动机构为电动、气动或液压直线] 进一步限定，进给驱动机构为丝杆传动的电动直线驱动机构，丝杆传动的电动直 线驱动机构具体包括进给电机、丝杆螺母和中心内轴上的丝杆结构，丝杆螺母套在中心内 轴的丝杆结构上，构成丝杆传动机构，中心内轴与进给空心轴之间具有限制中心内轴旋转 的直线导向结构，进给电机通过驱动丝杆螺母旋转的方式驱动中心内轴在进给空心轴内推 拉进给。 [0018] 更进一步限定，进给电机安装在珩磨机的机架上，丝杆螺母可旋转地安装在主轴 箱上，进给电机通过传动机构与丝杆螺母驱动连接，传动机构具体为进给传动轴，进给传动 轴的一端可伸缩地插入进给电机的电机减速器的输出孔，进给传动轴的另一端与丝杆螺母 驱动连接。 [0019] 更进一步限定，限制中心内轴旋转的直线导向结构具体为中心内轴上的方形段以 及与方形段配合的进给空心轴的内孔中的方孔段。 [0020] 进一步限定，进给弹性件具体为进给弹簧，进给空心轴的朝向进给驱动机构的一 端为上端，进给弹簧通过位于进给弹簧两端的进给空心轴内的上限位结构和下限位结构限 位在进给空心轴内，中心内轴上具有弹簧上驱动结构和弹簧下驱动结构，弹簧上驱动结构 位于进给弹簧的上端，用于在中心内轴推式进给过程中通过从上至下压缩进给弹簧的方式 将推式进给作用力通过下限位结构传动给进给空心轴，弹簧下驱动结构位于进给弹簧的下 端，用于在中心内轴拉式进给过程中通过从下至上压缩进给弹簧的方式将拉式进给作用力 通过上限位结构传动给进给空心轴。 [0021] 更进一步限定，上限位结构具体为进给空心轴的轴孔内的第一轴肩结构，下限位 结构具体为进给空心轴的轴孔下端的端部螺塞和端部螺塞上方的隔套，中心内轴上的弹簧 上驱动结构具体为中心内轴上的第二轴肩结构和上驱动垫圈，上驱动垫圈位于进给弹簧和 进给空心轴的上限位结构之间，中心内轴的第二轴肩结构顶在上驱动垫圈上压缩进给弹 簧，中心内轴上的弹簧下驱动结构具体为中心内轴上的下驱动垫圈和锁定螺母，下驱动垫 5 5 CN 112975734 B 说明书 3/7页 圈位于进给弹簧和进给空心轴的下限位结构之间，中心内轴的锁定螺母顶在下驱动垫圈上 压缩进给弹簧。 [0022] 一种立式珩磨机，包括机架和可升降地安装在机架上的主轴箱，主轴安装在主轴 箱上进行主轴进给，还包括上述的珩磨进给机构，进行珩磨进给。 [0023] 本发明的有益效果是：本珩磨进给机构通过进给弹性件进行柔性进给，能改善 珩磨表面上的质量和珩磨精度；进一步地，进给功能、模式多样，按进给方向具有单推、单拉和推 拉进给三种功能，按进给模式又具有减压柔性变速进给、恒压柔性变速进给、恒压刚性进 给、变压等速刚性进给四种模式，能适应不同的珩磨要求，提高珩磨效率。 附图说明 [0024] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明； [0025] 图1是本发明的立式珩磨机的局部结构示意图； [0026] 图2是本发明的珩磨进给机构的立体结构示意图； [0027] 图3是本发明的珩磨进给机构主视结构示意图； [0028] 图4是图3的A‑A剖视图； [0029] 图5是图4的B‑B剖视图； [0030] 图中，1.进给杆，2.进给空心轴，3.中心内轴，3‑1.滚珠丝杆，3‑2.方头杆，4.进给 弹性件，5.主轴，6.主轴箱，7.力传感器，8.联动体，9.连接销轴，10.锁定螺钉，11‑1.进给电 机，11‑2.丝杆螺母，11‑3.进给传动轴，12.机架，13.第一轴肩结构，14.端部螺塞，15.隔套， 16.第二轴肩结构，17.上驱动垫圈，18.下驱动垫圈，19.锁定螺母，20.直线.转动滑套总成，25.轴承座总成，26.导向杆，27.主轴传 动轴，28.主动电机，29.皮带轮传动机构，30.主轴进给机构。 具体实施方式 [0031] 实施例1，如图1、2、3、4和5所示，一种珩磨进给机构，包括进给杆1、联动机构、进给 驱动机构、进给空心轴2、中心内轴3和进给弹性件4，进给杆1可轴向滑动地设置在珩磨机的 主轴5内，中心内轴3可轴向滑动地穿设在进给空心轴2内，进给驱动机构作用在中心内轴3 上，用于驱动中心内轴3在进给空心轴2内推拉进给，进给弹性件4置于进给空心轴2和中心 内轴3之间，用于将中心内轴3的推拉进给作用力通过进给弹性件4的弹性力传递给进给空 心轴2，进给空心轴2通过联动机构带动进给杆1同步推拉进给。 [0032] 进给空心轴2可轴向滑动地安装在主轴箱6上，并位于主轴5的一侧。具体地：进给 空心轴2与主轴箱6之间具有两个直线在直线的支撑下得以平 稳滑动。 [0033] 进给空心轴2和中心内轴3之间还具有将进给空心轴2和中心内轴3刚性地连接在 一起的锁定机构，用于将中心内轴3的推拉进给作用力刚性地传递给进给空心轴2。 [0034] 本珩磨进给机构还包括力传感器7，用于检测进给驱动机构对中心内轴3施加的推 拉进给作用力，力传感器7与控制系统连接，用于控制进给驱动机构工作。力传感器7具体为 能够检测拉力和压力的拉压力传感器。 [0035] 联动机构包括联动体8，联动体8的一侧与进给空心轴2驱动连接，联动体8的另一 6 6 CN 112975734 B 说明书 4/7页 侧通过主轴5上的开口与进给杆1驱动连接，进给空心轴2通过联动体8带动进给杆1同步推 拉进给。 [0036] 联动体8与进给空心轴2、进给杆1驱动连接的具体结构为：联动体8的两侧具有连 接孔，联动体8的一侧的连接孔固定地套装在进给空心轴2上，实现联动体8与进给空心轴2 的驱动连接，联动体8的另一侧的连接孔可轴向滑动地套装在主轴5上，联动体8与进给杆1 通过穿过连接孔、主轴5的开口和进给杆1的连接销轴9实现联动体8与进给杆1的驱动连接。 [0037] 更具体地：联动体8朝向进给空心轴2的一侧通过进给空心轴2上的第三轴肩结构 21和锁紧螺套22进行固定连接，锁紧螺套22和第三轴肩结构21位于联动体8的上下两侧。联 动体8的连接孔与进给空心轴2之间还通过平键23进行旋转限位。联动体8朝向主轴5的一侧 的连接孔与主轴5之间具有转动滑套总成24，使联动体8在转动滑套总成24的支撑下得以平 稳滑动。联动体8还通过两端固定在主轴箱6上的导向杆26进行滑动导向。 [0038] 锁定机构包括锁定螺钉10，锁定螺钉10穿过进给空心轴2锁定中心内轴3，实现进 给驱动机构由柔性进给切换为刚性进给。在图5中可见锁定螺钉10有两个。 [0039] 进给驱动机构为丝杆传动的电动直线驱动机构，丝杆传动的电动直线驱动机构具 体包括进给电机11‑1、丝杆螺母11‑2和中心内轴3上的丝杆结构，丝杆螺母11‑2套在中心内 轴3的丝杆结构上，构成丝杆传动机构，中心内轴3与进给空心轴2之间具有限制中心内轴3 旋转的直线旋转的方式驱动中心内轴3在 进给空心轴2内推拉进给。 [0040] 进给电机11‑1安装在珩磨机的机架12上，丝杆螺母11‑2通过轴承座总成25可旋转 地安装在主轴箱6上，进给电机11‑1通过传动机构与丝杆螺母11‑2驱动连接，传动机构具体 为进给传动轴11‑3，进给传动轴11‑3的一端可伸缩地插入进给电机11‑1的电机减速器的输 出孔，输出孔与进给传动轴11‑3之间通过可伸缩滑动的驱动配合结构进行驱动配合，驱动 配合结构具体为输出孔中的平键结构和进给传动轴11‑3上的长键槽，驱动配合结构当然也 可以是内外花键驱动配合结构。进给传动轴11‑3的另一端进入轴承座总成25与丝杆螺母 11‑2驱动连接。 [0041] 限制中心内轴3旋转的直线导向结构具体为中心内轴3上的方形段以及与方形段 配合的进给空心轴2的内孔中的方孔段。 [0042] 中心内轴3分为上下两段，力传感器7位于中心内轴3的上下两段之间，将中心内轴 3的上下两段连接在一起。 [0043] 具体地：丝杆螺母11‑2为滚珠丝杆螺母。中心内轴3的上段为滚珠丝杆3‑1，下段为 方头杆3‑2，滚珠丝杆3‑1的下端为方头，方头杆3‑2的上端为方头，滚珠丝杆3‑1的下端的方 头和方头杆3‑2的上端的方头为中心内轴3上的方形段，力传感器7的上端和下端分别与滚 珠丝杆3‑1的下端和方头杆3‑2的上端螺纹连接。 [0044] 进给弹性件4具体为进给弹簧，进给空心轴2的朝向进给驱动机构的一端为上端， 进给弹簧通过位于进给弹簧两端的进给空心轴2内的上限位结构和下限位结构限位在进给 空心轴2内，中心内轴3上具有弹簧上驱动结构和弹簧下驱动结构，弹簧上驱动结构位于进 给弹簧的上端，用于在中心内轴3推式进给过程中通过从上至下压缩进给弹簧的方式将推 式进给作用力通过下限位结构传动给进给空心轴2，弹簧下驱动结构位于进给弹簧的下端， 用于在中心内轴3拉式进给过程中通过从下至上压缩进给弹簧的方式将拉式进给作用力通 7 7 CN 112975734 B 说明书 5/7页 过上限位结构传动给进给空心轴2。 [0045] 上限位结构具体为进给空心轴2的轴孔内的第一轴肩结构13，下限位结构具体为 进给空心轴2的轴孔下端的端部螺塞14和端部螺塞14上方的隔套15，中心内轴3上的弹簧上 驱动结构具体为中心内轴3上的第二轴肩结构16和上驱动垫圈17，上驱动垫圈17位于进给 弹簧和进给空心轴2的上限位结构之间，中心内轴3的第二轴肩结构16顶在上驱动垫圈17上 压缩进给弹簧，中心内轴3上的弹簧下驱动结构具体为中心内轴3上的下驱动垫圈18和锁定 螺母19，下驱动垫圈18位于进给弹簧和进给空心轴2的下限位结构之间，中心内轴3的锁定 螺母19顶在下驱动垫圈18上压缩进给弹簧。 [0046] 进给弹簧可通过中心内轴3上的锁定螺母19进行预压力的调节，在完成预压调节 后，通过调节端部螺塞14消除隔套15与下驱动垫圈18之间的轴向间隙。 [0047] 一种立式珩磨机，包括机架12、可升降地安装在机架12上的主轴箱6和上述的珩磨 进给机构，进给电机11‑1具体安装在机架12的顶部，主轴箱6通过主轴进给机构30进行主轴 进给，主轴5安装在主轴箱6上通过主轴传动机构进行主轴旋转驱动，安装在主轴5上的珩磨 工具通过珩磨进给机构进行珩磨进给。主轴传动机构包括主动电机28和主轴传动轴27，主 动电机28通过皮带轮传动机构29驱动花键结构的主轴传动轴27旋转，主轴传动轴27驱动主 轴5旋转。 [0048] 本立式珩磨机的珩磨进给机构刚性进给和柔性进给并存并且可推式或拉式并存， 可以改善珩磨质量，提高珩磨效率，而且可以适应不一样的珩磨要求。 [0049] 本珩磨进给机构及具有该机构的立式珩磨机按进给方向可实现单推、单拉和推拉 进给三种功能，按进给模式又可实现减压柔性变速进给、恒压柔性变速进给、恒压刚性进 给、变压等速刚性进给四种模式。 [0050] 下面以进给方向为单推举例，说明四种进给模式。 [0051] 1、减压柔性变速进给模式：设定一个加压设定值，在轴向进给作用力达到设定值 后停止进给。 [0052] 工作过程如下：外置的进给电机11‑1通过电机减速器带动进给传动轴11‑3、丝杆 螺母11‑2在轴承座总成25支撑下作旋转运动，推动中心内轴3往下进给，因为进给弹性件4 具有预压力，中心内轴3通过进给弹性件4推动进给空心轴2同步往下进给，中心内轴3通过 联动体8推动主轴5内的进给杆1、与进给杆1连接的珩磨工具内的顶杆同步往下进给，当珩 磨工具的珩磨条膨胀至接触工件孔壁时，联动体8与主轴5内的进给杆1、珩磨工具内的顶杆 停滞，无法继续随中心内轴3同步往下进给，此时主轴5能开始带动珩磨工具在工件孔内 旋转和往复运动，进行工件孔的珩磨。 [0053] 进给电机11‑1依然会继续推动中心内轴3往下进给，中心内轴3通过第二轴肩结构 16、上驱动垫圈17推动进给弹性件4的上端面开始离开进给空心轴2的第一轴肩结构13，进 给弹性件4开始压缩蓄能，直至力传感器7检测到进给杆1受到的轴向进给作用力达到设定 值，中心内轴3随进给电机11‑1同时停止，同时珩磨条对工件孔的珩磨压力达到最大值。 [0054] 随着工件孔的孔径逐渐珩磨扩大，进给弹性件4开始释放蓄能，推动进给空心轴2、 联动体8、主轴5内的进给杆1和珩磨工具内的顶杆继续往下移动，珩磨条对工件孔的珩磨压 力随工件孔径的扩大而缩小。 [0055] 进给弹性件4使珩磨进给速度不仅与珩磨压力有关，还与珩磨条及工件的特性有 8 8 CN 112975734 B 说明书 6/7页 关，实现柔性变速进给。随工件孔径的扩大而珩磨压力越小，珩磨进给速度会变小，珩磨条 的磨削能力越大、工件越软，珩磨进给速度会变大，从而避免工件孔与珩磨条之间，因各种 不良状况导致工件发热膨胀变形和拉毛，有利于提高工件的表面上的质量，便于控制尺寸精度。 [0056] 2、恒压柔性变速进给模式：设定一个加压固定值，当轴向进给作用力低于固定值 时，立即继续进给，确保轴向进给作用力不变。 [0057] 与单推减压柔性变速进给模式相比，该模式的工作过程的不同点在于： [0058] 一旦力传感器7检测到进给杆1受到的轴向进给作用力低于固定值，进给电机11‑1 即开始推动中心内轴3往下进给，使进给杆1受到的轴向进给作用力上升，达到固定值后进 给电机11‑1停止。 [0059] 随着工件孔的孔径逐渐珩磨扩大，进给杆1受到的轴向进给作用力依然通过进给 电机11‑1维持恒定，相应地珩磨条对工件孔的珩磨压力也维持恒定。 [0060] 珩磨进给速度依然与珩磨条及工件的特性有关，依然为柔性变速进给。与单推减 压柔性变速进给模式相比有利于提高珩磨加工速度，但珩磨粗糙度变化不大，适用于加工 中高精度要求的产品。 [0061] 3、恒压刚性进给模式：通过锁定机构将进给空心轴2和中心内轴3锁定在一起，实 现刚性进给，设定一个加压固定值，当轴向进给作用力低于固定值时，立即继续进给，确保 轴向进给作用力不变。 [0062] 工作过程如下：如图5所示，拧紧两个锁定螺钉10，将进给空心轴2、中心内轴3的方 头杆3‑2固定为一体。外置的进给电机11‑1通过电机减速器带动进给传动轴11‑3、丝杆螺母 11‑2在轴承座总成25支撑下作旋转运动，推动中心内轴3往下进给，进给空心轴2与中心内 轴3同步往下进给，中心内轴3通过联动体8推动主轴5内的进给杆1、与进给杆1连接的珩磨 工具内的顶杆同步往下进给，当珩磨工具的珩磨条膨胀接触工件孔壁时，联动体8与主轴5 内的进给杆1、珩磨工具内的顶杆停滞，无法继续随中心内轴3同步往下进给，此时主轴5可 以开始带动珩磨工具在工件孔内旋转和往复运动，进行工件孔的珩磨。 [0063] 进给电机11‑1继续驱动中心内轴3，直至力传感器7检测到进给杆1受到的轴向进 给作用力达到固定值，中心内轴3随进给电机11‑1同时停止，同时珩磨条对工件孔的珩磨压 力达到最大值。 [0064] 一旦力传感器7检测到进给杆1受到的轴向进给作用力低于固定值，进给电机11‑1 即开始驱动中心内轴3，使进给杆1受到的轴向进给作用力上升，达到固定值后进给电机11‑ 1停止。 [0065] 该进给模式一般适用于半精加工的产品。 [0066] 4、变压等速刚性进给模式：同样通过锁定机构实现刚性进给，该进给模式采用珩 磨时间或珩磨的往复次数设定进给电机11‑1的转动频率，也称为强制进给，也是目前最常 见的一种进给模式。一般多适用于粗珩加工。 [0067] 按珩磨需求通过选择珩磨工具的结构及形式，本发明还可实现单拉进给和推拉进给 功能，每种进给功能都能采用上述四种进给模式。 [0068] 单拉进给相比单推进给的不同之处在于：进给电机11‑1拉动中心内轴3往上运动，中心 内轴3通过锁定螺母19和下驱动垫圈18拉动进给弹性件4的下端面开始离开进给空心轴2内 的隔套15时，进给弹性件4开始压缩蓄能。 9 9 CN 112975734 B 说明书 7/7页 [0069] 单推进给一般适宜于中大孔径规格的产品；单拉进给适宜于小孔径的产品；推拉 进给更适宜于大孔径、珩磨余量大的产品，因为推拉进给可粗、精珩磨一次完成，珩磨加工 效率高，珩磨加工周期短，虽然配套的珩磨工具价格相对较昂贵。 [0070] 本发明整个结构紧密相连，布局合理，体积小，机构设计巧妙，位移距离量大。为立式珩 磨机的发展，减少珩磨工序，缩短珩磨周期，提高珩磨精度，奠定基础。 [0071] 上述实施例是在本发明的发明思路的基础上作出的，在该发明思路下还有别的实 施方案，也属于本发明的保护范围。 [0072] 例如，进给驱动机构为气动或液压直线驱动机构。具体为：气缸或液压油缸安装在 主轴箱6上，通过缸杆直接驱动中心内轴3进行进给。 [0073] 再例如，省略实施例1中的弹簧上驱动结构，使本发明只具有单拉进给功能；或者 省略实施例1中的弹簧下驱动结构，使本发明只具有单推进给功能；或者省略实施例1中的 锁定机构，使本发明只能柔性变速进给。 [0074] 再例如，实施例1中进给弹性件4采用压缩的方式来进行蓄能，不排除进给弹性件4采 用拉伸的方式来进行蓄能。 [0075] 再例如，珩磨进给机构集成在主轴5内，联动机构为连接进给空心轴2与进给杆1的 连接结构，该连接结构也不排除是进给空心轴2或进给杆1本身，即进给空心轴2与进给杆1 连接为一体，进给空心轴2直接驱动进给杆1。本发明的实施例1相比该珩磨进给机构集成在 主轴5内的方案的优点是：进给电机11‑1可以上置，使主轴箱6体积重量更小，结构更简 单，可以隔离进给电机11‑1的运行振动，更加有助于高精度珩磨。 10 10 CN 112975734 B 说明书附图 1/5页 图1 11 11 CN 112975734 B 说明书附图 2/5页 图2 12 12 CN 112975734 B 说明书附图 3/5页 图3 13 13 CN 112975734 B 说明书附图 4/5页 图4 14 14 CN 112975734 B 说明书附图 5/5页 图5 15 15

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