[实用新型]多功能椭圆磨床

说明书

本实用新型涉及一种可用普通车床改装的多功能椭圆磨床，属于机加工艺设备。

椭圆是较难加工的几何形状，CN89210155.6号专利中提出了一种与车床联用的“叠齿定轴式车椭圆装置”，它是利用与主轴转速不同、偏心设置的内、外套带动主轴，使主轴在自转的同时产生公转，从而车制出母线是直线的椭圆体。这种装置结构巧妙、加工精度高、成本低。然而它只能应用于车削椭圆，而不能用于磨削加工。因为车削加工是以刀尖与工件接触，磨削则是以磨轮与工件接触，磨削弧形轨迹必须使磨轮中心和弧形曲线的中心始终都处于它们的公法线上，也就是说，随着工件的转动，磨削点的公法线方向发生变化，磨轮也必须随之做相应的摆动，才能磨削出椭圆轨迹。目前国外一般是采用多自由度数控磨床加工椭圆形面，但数控磨床价格昂贵，操作复杂，加工工时费用极高，中、小企业无力问津。

本实用新型的目的在于提供一种可用普通车床改装，具有叠齿定轴式车椭圆装置和同步摆动磨头的多功能椭圆磨床。

本实用新型的多功能椭圆磨床是用普通车床改装的，它包括车床床身、床座、大拖板、中拖板、由丝杠和传动齿轮组成的走刀系统和由电机、传动皮带、皮带轮组成的动力系统等，其特征是将床头箱改为专利号为89210155.6的叠齿定轴式车椭圆装置，该装置的主动轴与动力系统相连，所述的走刀系统的传动齿轮与叠齿定轴式车椭圆装置中主动轴上的齿轮相啮合；所述的中拖板板面上（小拖板和刀架均拆除）安装有同步摆动磨头。同步摆动磨头由偏心调整部分、传动部分和摆动磨头组成。偏心调整部分包括同步转轴、导板、滑块、方形滑套和丝杠，同步转轴由轴承和支架固定在中拖板板面上，其轴线与叠齿定轴式车椭圆装置中的外套轴线平行、且在同一水平面内，导板固定在同步转轴前端，滑块套在同步转轴上，并与导板的导向槽动配合，固定在导板上的丝杠旋进滑块，可带动滑块沿导板的导向槽移动，使滑块和同步转轴产生一定的偏心距，滑块又与方形滑套以圆轴、孔动配合。传动部分包括两个齿数相同的齿形带轮、连接两个齿形带轮的齿形带、花键轴、花键轴套和万向联轴器，两个齿形带轮分别固定在叠齿定轴式车椭圆装置中的外套上和箱体上，花键轴与花键轴套动配合，它们分别通过万向联轴器与固定在箱体上的齿形带轮及同步转轴相连。叠齿定轴式车椭圆装置的外套转动时，通过传动部分，使同步转轴同速旋转，固定在同步转轴上的导板随之转动，并带动滑块绕同步转轴中心回转，滑块带动方形滑套摆动。摆动磨头包括摆轴、摆杆、内轴、砂轮轴、固定螺栓和电机，摆轴由轴承和支架固定在中拖板板面上，其轴线与同步转轴轴线平行、且在同一水平面内，摆杆一端与摆轴固定连接，另一端以长槽与方形滑套动配合，内轴设置在摆轴的轴向长孔内，其位置可由摆轴上的固定螺栓调整并固定，砂轮轴由轴承安装在内轴中，摆轴和砂轮轴的轴线应与摆杆的长槽的中心线在同一平面内，砂轮轴由电机带动旋转。同步摆动磨头的工作原理是：由于摆杆与摆轴固定，当同步转轴回转时，通过滑块、方形滑套带动摆杆绕摆轴中心摆动，摆轴也随之摆动，固定在摆轴上的砂轮轴即可绕摆轴转动。如果叠齿定轴式车椭圆装置中内、外套的偏心距为r，外套与摆轴的中心距为R，摆轴与同步转轴的距离为nR，则将同步转轴与滑块的偏心距调整为nr，并将砂轮的磨削点调整到摆轴的中心上，即可磨削出轨迹为 (X²)/((R+r)²) ＋ (y²)/((R-r)²) ＝1的椭圆。如果nr＝0，摆杆不摆动，则可磨圆。如果砂轮的磨削点不在摆轴中心上，则可磨削椭圆的等距曲线。使用时，只须根据外套与摆轴的距离和摆轴与同步转轴的距离计算出其比值n，将同步转轴与滑块的偏心距调整为nr即可。砂轮磨损后，可用摆轴上的固定螺栓调整砂轮轴与摆轴的距离，使磨削点始终在摆轴中心上。

本实用新型的优点是制造成本低，加工精度高，操作调整简单。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的同步摆动磨头的结构示意图。

图3是图2的A－A剖面图。

图4是图2的B－B剖面图。

图5是同步摆动磨头中同步转轴、滑块、摆杆、摆轴和砂轮轴的位置关系示意图。

图6是叠齿定轴式车椭圆装置的结构示意图。

实施例：参见图1－6，本实用新型的椭圆磨床由普通车床改装而成。床头箱部位安装专利号为89210155.6的“叠齿定轴式车椭圆装置”，该装置主轴上的齿轮17与车床走刀系统传动轴上的齿轮18啮合。该装置的外套1上固定有齿形带轮2。齿形带轮2通过齿形带3与固定在壳体内的齿形带轮16相连，齿形带轮2和16的齿数相同，花键轴14与花键轴套13配合，并分别通过万向联轴器15和12与齿形带轮16的轴及同步转轴9相连。同步转轴9通过轴承和支架固定在拆去小拖板和刀架的中拖板6板面上，其轴线与外套1轴线平行且在同一水平面内，同步转轴9前端固定有带燕尾槽的导板25，滑套23以轴和燕尾分别与方形滑套24的孔和导板25的燕尾槽动配合，并以孔套在同步转轴9上，固定在导板25上的丝杠26旋在滑套23上，可带动滑套23沿导板25的燕尾槽滑动，以调整同步转轴9和滑套23的偏心距，方形滑套24与摆杆11的长槽动配合。摆轴10由轴承和支架固定在中拖板6板面另一端，其轴线与外套1、同步转轴9平行且在同一水平面内，摆轴10上加工有轴向长孔，内轴21与摆轴10的轴向长孔动配合，其位置可由固定在摆轴10端面的两个螺栓19调整并固定，砂轮轴5由轴承安装在内轴21的轴向孔内，其前端固定砂轮4，其后端固定皮带轮22，皮带轮22通过皮带8与电机7相连，电机7可安装在中拖板6板面上。摆轴10和摆杆11由销轴20固定为一体，摆轴10、砂轮轴5和摆杆11中心在同一平面内。使用时，调整内轴21的位置，使砂轮4的磨削点在摆轴10中心上，再根据叠齿定轴式车椭圆装置中内、外套的偏心距调整同步转轴9和滑块23的偏心距以及砂轮4磨削点到外套1中心的距离。也可将内轴21前端加工成方形，与摆轴10端面的长槽配合，内轴21和摆轴10的配合面之间还可安装间隙调整机构27，利用斜面调整其间隙。