一种基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置的制作方法

本发明涉及珩磨装置，尤其涉及一种基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置。

背景技术：

1、在精密机械制造领域，轴类零件（如液压活塞杆、精密导柱、电机输出轴等）的外圆表面质量直接决定了装配精度和使用寿命；对于这类零件的外圆光整加工，珩磨是一种重要的精密加工方法，珩磨加工能够有效去除前道工序留下的刀纹、改善圆度误差并形成有利于润滑的交叉网纹表面。

2、目前，针对轴类零件的外圆珩磨加工，主要采用以下几种技术路径，具体的：

3、1、专用无心珩磨机床方案：传统的高精度外圆珩磨依赖于专用无心珩磨机床，这类设备通过导轮驱动轴类零件旋转，同时珩磨头对轴类零件外圆进行加压切削。然而，采用专用无心珩磨机床方案存在以下局限性：专用设备价格昂贵，且针对不同直径和长度的轴类零件需要更换复杂的导轮和托板，调整难度大，难以适应多品种、小批量的柔性生产需求；对于许多中小型企业而言，购置专用机床的经济性较差；

4、2、利用通用机床进行外圆珩磨：为降低设备成本，业界尝试在通用车床或铣床上加装珩磨装置；

5、针对车床方案，则是利用车床主轴夹持轴类零件旋转，车床刀架上安装珩磨头；然而，该利用通用车床进行外圆珩磨的方案虽然实现了轴类零件旋转，但受限于车床结构，珩磨头的进给控制较为粗糙，且对于细长轴类零件，缺乏有效的辅助支撑，容易产生振动和让刀；

6、针对铣床方案，则是利用铣床进行外圆加工，通常是将珩磨工具安装在铣床主轴上旋转，而轴类零件固定在工作台上；然而，该该利用通用铣床进行外圆珩磨的方案，轴类零件缺乏主动旋转，珩磨条仅靠相对运动进行磨削，切削效率低，且无法通过轴类零件旋转来均化误差，难以保证加工圆度；更重要的是，轴类零件被刚性夹持，无法在加工过程中自动调整姿态以顺应珩磨力的作用，容易造成局部过切或形状误差。

7、需指出的是，对于目前市面上存在的机床夹持式外圆珩磨工具，大多仅能提供单一方向的旋转或摆动，对于需要精密定心的外圆珩磨，轴类零件往往需要具有多个旋转自由度以实现自动定心；然而现有的机床夹持式外圆珩磨工具难以同时实现x轴旋转和y轴旋转的自由摆动，导致轴类零件在加工中无法自动寻位，影响圆度和圆柱度的修正效果。

8、另外，对于现有的外圆珩磨工具而言，其珩磨片的进给控制多采用螺纹丝杆或偏心轮机构来实现，操作不便且进给量控制精度低，难以实现微米级的切削深度调整，无法满足高精度外圆珩磨对切削力控制的要求。

9、针对上述情况，有必要设计开发一种既能利用通用铣床主轴运动，又能赋予轴类零件多个旋转自由度以实现自动定心，且具备精密微调进给能力的外圆（无心）珩磨装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置，该基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置结构设计新颖、自由度充分、珩磨片进给控制精准，且能够有效地适用于通用铣床。

2、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

3、一种基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置，包括有底板，底板的上端侧装设有浮动珩磨架，且底板与浮动珩磨架之间装设有下摆动座；

4、底板与下摆动座竖向间隔布置，且底板与下摆动座之间装设有二维移动平台；二维移动平台包括有两个呈间隔布置且分别沿着x轴方向延伸的x轴导轨、两个呈间隔布置且分别沿着y轴方向延伸的y轴导轨、两个沿着x轴方向对齐间隔布置的第一轴承座，各x轴导轨分别螺装于底板的上表面且各x轴导轨分别滑动安装有两个x轴滑块，各y轴导轨的两端部分别通过x轴滑块与相应侧的x轴导轨连接；各y轴导轨分别滑动安装有y轴滑块，各第一轴承座分别通过y轴滑块与相应侧的y轴导轨连接；

5、各第一轴承座分别装设有沿着x轴方向延伸的支撑轴，下摆动座位于两个第一轴承座之间，且各支撑轴分别通过第一轴承与下摆动座相应侧的端部连接；

6、下摆动座螺装有两个沿着y轴方向对齐间隔布置的第二轴承座，浮动珩磨架位于两个第二轴承座之间，各第二轴承座分别通过第二轴承转动安装有沿着y轴方向延伸的连接轴，各连接轴分别与浮动珩磨架相应侧的端部紧固连接；

7、浮动珩磨架的中间位置开设有竖向贯穿的工件安装孔，工件安装孔的侧壁开设有若干呈圆周间隔布置且分别竖向延伸的珩磨片安装槽，其中一个珩磨片安装槽内径向滑动安装有活动珩磨片，其余珩磨片安装槽内分别嵌装有固定珩磨片；

8、浮动珩磨架的旁侧对应活动珩磨片装设有微调进给机构，微调进给机构包括有螺装于浮动珩磨架且呈水平横向布置的横向安装块，横向安装块的内部开设有与活动珩磨片径向对齐的横向安装孔，横向安装孔内滑动嵌装有活动推杆；浮动珩磨架开设有朝活动推杆侧开口且与活动珩磨片相对应的珩磨片安装槽连通的珩磨架通孔，活动推杆的内端部穿过珩磨架通孔并伸入至与活动珩磨片相对应的珩磨片安装槽内；微调进给机构还包括有千分表，千分表的测量杆与活动推杆驱动连接。

9、其中，所述微调进给机构还包括有呈竖向布置的竖向安装块，竖向安装块的内部开设有竖向贯穿的竖向安装孔，所述千分表通过锁紧螺丝卡固安装于竖向安装孔的上端开口位置，且千分表的测量杆伸入至竖向安装孔内；

10、竖向安装块的下端部开设有横向贯穿的横向通孔，竖向安装块的下端部通过横向通孔套装于所述横向安装块的外端部外围，横向安装块的外端部开设有竖向贯穿且与竖向安装块的竖向安装孔对齐连通的竖向通孔；

11、竖向安装块的竖向安装孔内滑动嵌装有楔形竖杆，楔形竖杆的下端部经由横向安装块的竖向通孔而伸入至所述横向安装孔内；楔形竖杆设置有顶推斜面，所述活动推杆的外端部与楔形竖杆的顶推斜面相接触。

12、其中，所述横向安装块的内部开设有两个竖向间隔布置的横向安装孔，各横向安装孔内分别嵌装有活动推杆，各活动推杆的外端部分别与所述楔形竖杆的顶推斜面相接触。

13、其中，所述浮动珩磨架对应各所述连接轴分别开设有横向朝外开口的珩磨架连接孔，且各珩磨架连接孔的底部分别开设有内螺纹孔；

14、各连接轴的芯部分别开设有轴向贯穿的螺丝安装孔，各螺丝安装孔分别为阶梯孔，各连接轴的内端部分别嵌插于相应侧的珩磨架连接孔内，且各连接轴的螺丝安装孔内分别嵌装有与相应侧的内螺纹孔相螺接的锁附螺丝。

15、其中，各所述珩磨片安装槽分别竖向贯穿所述浮动珩磨架，浮动珩磨架的上表面螺装有呈圆环形状的上挡块，浮动珩磨架的下表面螺装有呈圆环形状的下挡块，所述活动珩磨片以及各所述固定珩磨片分别竖向限位于上挡块与下挡块之间。

16、其中，所述下摆动座对应各所述支撑轴分别设置有连接块，各支撑轴的内端部分别通过第一轴承与相应侧的连接块转动连接。

17、其中，各所述支撑轴分别通过锁紧螺丝卡固安装于相应的所述第一轴承座。

18、其中，所述底板开设有工作台锁附孔。

19、相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果，具体的：

20、1、通过二维移动平台的设置，使浮动珩磨架具备沿x轴和y轴的平移自由度；通过x轴旋转支撑机构、y轴旋转支撑机构的设置，使浮动珩磨架具备绕x轴、绕y轴的摆动自由度，浮动珩磨架在珩磨加工过程中能够自动调整姿态，实现自动定心，有效改善工件的圆度和圆柱度；

21、2、采用千分表驱动活动推杆朝内移动，可实现微米级的切削深度调整，控制精度高，操作直观方便；

22、3、故而，本发明的基于主轴进给的旋转驱动式无心珩磨装置具有结构设计新颖、自由度充分、珩磨片进给控制精准的优点，且能够有效地适用于通用铣床。