[发明专利]一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置及加工方法

权利要求书

1.一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，包括中心线相互平行的轴I、轴II和砂轮轴，轴I的动力来自铣床主轴,轴Ⅱ通过传动装置I与轴Ⅰ尾端相连,砂轮轴通过传动装置II与轴Ⅱ尾部相连，砂轮轴底部外接砂轮，最终实现砂轮的自转机构；

所述的砂轮轴固定在一个壳体II上，所述的轴I通过一套传动装置驱动所述的壳体II旋转，实现砂轮轴绕轴I的公转,进而实现砂轮的公转；

所述的轴I与砂轮轴偏心设置，同时所述砂轮轴偏心的设置在一个套筒上，所述的套筒偏心设置在所述的壳体II上；且所述的套筒通过驱动装置驱动其旋转；实现砂轮轴公转半径的调整；

所述的轴Ⅱ通过齿轮啮合和行星架I与轴Ⅰ尾端相连，所述砂轮轴通过齿轮啮合和行星架II与轴Ⅱ相连，所述的砂轮轴底部外接砂轮，轴Ⅰ尾端通过轴肩与壳体Ⅱ接触；整个自转机构位于壳体Ⅱ内。

2.如权利要求1所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，所述的驱动装置包括蜗轮和蜗杆，套筒的底部安装所述的蜗轮，所述的蜗轮随套筒安装在砂轮轴上，蜗杆固定在前端盖和后端盖之间，通过蜗杆轴连接的外部电机提供动力，套筒的转动由蜗轮蜗杆实现。

3.如权利要求2所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，所述的套筒的圆柱面上安装有指针，与壳体断面上的刻度盘配合，可以直观的读取套筒的角度进而得到偏心量的大小。

4.如权利要求3所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，所述蜗杆的转动靠外部电机连接的蜗杆轴提供动力，外部电机通过导电滑环导电和接收数据。

5.如权利要求4所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，所述的外部电机通过导电滑环导电和接收数据，所述导电滑环包括定子部分、转子部分、止转片和螺栓；所述的转子部分通过螺栓固定在所述的壳体II上，所述的定子部分固定在壳体I上，所述转子部分随着所述壳体II旋转。

6.如权利要求4所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，当轴II、轴I和砂轮轴的轴线不共面时，处于偏心量可调节区域，当三轴轴线共面，偏心量达到最大。

7.如权利要求1所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，所述主轴的减速机构由一级行星齿轮和二级摆线针轮减速组成；所述一级行星齿轮减速由太阳轮、行星架、行星轮、齿圈所组成；所述的太阳轮安装在所述的主轴I上，与行星轮啮合，且行星轮与齿圈啮合，齿圈固定在壳体I上；所述的行星轮连接行星架，行星架套装在主轴I上；

所述二级摆线针轮减速器由摆线轮Ⅰ、曲柄轴、圆柱滚子轴承、针齿销和针齿套、摆线轮Ⅱ、输出轴组成；所述摆线轮Ⅰ通过圆柱滚子轴承连接在行星架上，并通过行星架传递动力，摆线轮Ⅰ与固定的针齿销针齿套相啮合，在其轴线绕针销轴线公转同时，还将反方向自转，摆线轮Ⅱ连接在曲柄轴上，并与固定的针齿销针齿套相啮合，输出轴由装在其上的曲柄轴支撑，输出轴与壳体Ⅱ通过联轴器连接，并输出经过减速机构减速后的动力，把摆线针轮上的自转以一定速比传递出来，驱动壳体II旋转。

8.如权利要求1所述的一种安装于铣床主轴的可变径内孔磨削装置,其特征在于，还包括夹紧装置，所述的夹紧装置由小锥齿轮、大锥齿轮、卡爪组成；其中大锥齿轮的背面有平面螺纹；连接卡装，且大锥齿轮与小锥齿轮啮合。

9.一种使用权利要求1-8任一所述的装置进行内孔磨削的加工方法，其特征在于，加工步骤如下：

步骤一：通过调节夹紧机构将本装置夹紧固定在铣床主轴端部；

步骤二：将金刚石砂轮夹紧到本装置砂轮轴的端部；

步骤三：当被加工内孔为圆柱面时，根据待加工的内孔尺寸调整公转机构的公转半径和偏心量，通过旋转蜗杆调整砂轮轴和套筒的偏心量，套筒圆柱面上安装有指针，与壳体断面上的刻度盘配合，可以直观的读取套筒的角度进而得到偏心量的大小；

步骤四：若同一工件上需要该装置所磨削的内孔尺寸不变，则加工完一个孔后，继续加工即可，直至加工完；当需该装置所磨削的内孔尺寸改变时重复步骤三，调节偏心量和公转机构的公转半径，直至加工完毕；

步骤五：若加工的内孔为锥形孔，则在机床主轴向下进给的同时，使用带有编码器的外部电机驱动的蜗杆轴旋转，机床主轴下降速度与蜗杆轴带动蜗杆旋转改变公转半径的速度的比值即为锥孔的锥度。