本實用新型涉及一種數(shù)控多功能絲錐鏟磨機。

背景技術：

隨著有色金屬、合金以及其它具有良好塑性、韌性的材料的廣泛應用，采用普通絲錐對這些材料進行內螺紋加工已難以達到精度要求。長期的加工實踐證明：僅僅改變切削絲錐的結構(如尋求最佳的幾何形狀)或采用新型的絲錐材料，已不能完全滿足高質量、高生產(chǎn)率和低成本加工螺孔的要求。而“冷擠壓無屑加工”是一種新的內螺紋加工工藝方法，即在預制工件底孔上，采用無屑絲錐(擠壓絲錐)冷擠壓的方法使工件產(chǎn)生塑性變形從而形成內螺紋。由于采用冷擠壓無屑加工能完成普通絲錐切削加工無法勝任的內螺紋加工，因此該工藝的應用日益廣泛，而擠壓絲錐的磨削加工也越來越受到人們的重視。

現(xiàn)有的用于擠壓絲錐鏟磨磨削的鏟磨機，其主軸機構作為核心部件具有諸多缺陷：①現(xiàn)有技術的用于工件定位的頂尖為安裝在空心主軸上的滑動頂尖，通過頂尖滑動調節(jié)以實現(xiàn)工件的加緊與卸載并適用于不同尺寸工件，但調節(jié)精度差且適應工件尺寸范圍??；②工件的裝卸均需人工來回跑動啟停設備及操作手柄實現(xiàn)工件裝卸，勞動強度大且效率低。

此外，其磨頭機構作為核心部件具有諸多缺陷：①高速磨削過程振動較大而容易出現(xiàn)偏移，從而導致絲錐磨削精度較差；②磨頭體積較大，設備調節(jié)及使用均不方便；③磨頭的磨損嚴重，頻繁更換磨頭費時費力。

此外，其滑板機構也具有諸多缺陷：①計量學中按“阿貝原理”，計量點與作用點必須相處一條直線上，偏離時則出現(xiàn)誤差，而現(xiàn)有的鏟磨機，當工件位于A軸主軸時，X向滑板對A軸出現(xiàn)H1偏差，而Y向滑板對X 向又出現(xiàn)H2偏差，則∑H＝H1+H2，設計上只能通過盡量減小∑H取值的方法減小偏差，設計難度較大；②現(xiàn)有方法中，為盡量減小上述偏差，常用的方法是加大滑板導向滾動件滑塊的跨度L，使L≥3∑H，則導致滑塊跨度較大并超出操作者與工件的操作間距S而導致操作不方便的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種數(shù)控多功能絲錐鏟磨機，包括X向滑板機構、Y向滑板機構以及磨頭機構，其中：

所述Y向滑板機構包括：Y向導軌基座，Y向安裝于所述Y向導軌基座兩側并Y向錯位設置的兩條直線滾珠導軌，安裝于所述直線滾珠導軌上的滑塊，安裝于所述滑塊上的Y向滑板，安裝于所述Y向滑板上的尾頂尖座，以及安裝于所述尾頂尖座上的尾頂尖，所述尾頂尖與主軸機構的A軸同軸對應設置；所述Y向滑板由滾珠絲桿驅動位移，所述滾珠絲桿由伺服電機驅動；其中：X向上所述尾頂尖軸線距離所述X向滑板機構底部的間距記為H1，X向上所述X向滑板機構底部距離所述滾珠絲桿軸線的間距記為H2，Y向上兩個所述滑塊的跨度值記為L，Y向上操作者與工件的操作間距記為S，Y向上所述滑塊外邊緣距離所述Y向滑板邊緣的間距記為α，Y向上位于所述Y向滑板一端的所述尾頂尖軸線距離所述Y向滑板另一端的間距記為A，則L≥3(H1+H2)，且A＝△L+α，其中△L兩條所述直線滾珠導軌通過Y向錯位設置的錯位值，即△L＝L-S；

所述X向滑板機構包括安裝在Y向滑板上的X向導軌板，所述X向導軌板上安裝有X向導軌及X向滑板機架，所述X向滑板機架上安裝有伺服電機以及由所述伺服電機驅動的減速器與主軸組件，所述主軸組件上安裝有工件撥轉機構，所述工件撥轉機構上安裝有同軸對應所述尾頂尖的頭頂尖；所述X向導軌上安裝有X向滑塊，所述X向滑塊上安裝有X向滑板，所述X向滑板機架安裝在所述X向滑板上；所述X向滑板連接至臺階齒條的一端，所述臺階齒條連接有安裝在軸承座上的齒輪軸，所述齒輪軸位于所述X向滑板機架內，且所述齒輪軸通過手柄驅動轉動進而驅動所述X向滑板沿所述X向導軌滑動，所述X向滑板驅動所述X向滑板機架沿X向移動并帶動所述頭頂尖沿X向進退；所述臺階齒條的另一端連接至調節(jié)夾塊，所述調節(jié)夾塊安裝在所述X向導軌上，所述調節(jié)夾塊與所述 X向滑板機架通過導柱連接，所述導柱上套設有位于所述調節(jié)夾塊與X向滑板機架之間的壓簧；

所述磨頭機構包括安裝底座以及設置在所述安裝底座上的基座，所述安裝底座內設置有用于所述基座Z向調節(jié)的滾柱用于支承；所述基座上安裝有電磨頭座，以及X向安裝于所述電磨頭座上的電磨頭，所述電磨頭驅動安裝于磨輪夾板組件上的磨輪進行轉動以實現(xiàn)對夾持于所述頭頂尖與尾頂尖之間的絲錐的加工；所述電磨頭座內設置有Y向聯(lián)動的蝸輪蝸桿、小齒輪軸及大齒輪軸，所述蝸桿由手輪驅動轉動，所述蝸桿驅動嚙合的所述蝸輪，所述蝸輪驅動所述小齒輪軸轉動，所述小齒輪軸驅動所述大齒輪軸轉動，所述大齒輪軸驅動所述磨輪傾斜以實現(xiàn)磨削角度的調整；所述大齒輪軸由兩側的設置有Y向的滾針軸承用于支承；所述蝸桿由一對向心軸承及一對推力軸承支承。

其中，所述滾珠絲桿通過中間的滾珠絲桿掛板及兩端的滾珠絲桿座與滾珠絲桿尾座安裝在所述Y向導軌基座上，且所述滾珠絲桿與所述Y向滑板的底部通過螺紋嚙合；所述Y向滑板精度為0.01mm，且Y向滑板正反向傳動精度為0.01mm。

其中，所述臺階齒條伸入所述X向滑板機架內的一端具有凸臺，所述凸臺兩端通過所述X向滑板機架進行X向限位；所述手柄通過夾緊塊連接至所述齒輪軸，且所述手柄上設置有按鈕開關以實現(xiàn)工件裝卸與開關機聯(lián)動。

其中，所述磨輪的直徑為250mm，厚度為10～16mm，切線速度為58m/s；以工件磨削點為中心，所述磨輪的Y向調節(jié)角度為-40°～45°，Z向調節(jié)角度為±5°。

通過上述技術方案，本實用新型具有如下優(yōu)越之處：

①通過將兩條直線導軌在Y向上前后錯位布局，從而解決了滑塊跨度 L超出操作者與工件的操作間距S的矛盾問題，其Y向滑板精度為0.01mm，且Y向滑板正反向傳動精度為0.01mm，實際操作過程操作者位于錯位段而操作方位比較舒適；

②待切削絲錐的一端固定在尾頂尖座的尾頂尖上，另一端通過安裝在 X向滑板機構上的頭頂尖帶動轉動，由于頭頂尖可在X向滑板的作用下沿 X向調節(jié)，調節(jié)精度高，可達0.01mm；

③X向滑板通過雙導軌導向定位，且X向導軌上設置有調節(jié)夾塊，調節(jié)夾塊通過與X向滑板聯(lián)動且通過導柱及壓簧對工件施加頂緊力，因而可以根據(jù)工件長度而使壓簧呈現(xiàn)不同的伸縮程度，因此可以實現(xiàn)不同長度工件的切削加工；

④由于在裝卸工件的手柄上加裝了低壓小型按鈕開關，可以使工件裝卸與開關機聯(lián)動，減輕勞動強度并提高功效；

⑤由于采用了大重量的電磨頭，基于物理學靜慣量原理，因此切削平穩(wěn)無振動；

⑥大齒輪軸的Y向軸心采用兩只大尺寸滾針軸承支承，安裝底座的Z 向采用一排滾柱支承，且Y軸以一對小齒輪軸及大齒輪軸配合蝸輪蝸桿傳動，可以方便的通過手輪進行磨輪加工角度的調節(jié)；

⑦為確保鏟磨不損傷邊上的刃口，磨輪的最大尺寸為250mm，當磨損到180mm后，可以有效確保尾頂尖位于頸部具有足夠的工作空間。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所公開的Y向滑板機構主視示意圖；

圖2為本實用新型實施例所公開的Y向滑板機構俯視示意圖；

圖3為本實用新型實施例所公開的X向滑板機構俯視示意圖；

圖4為本實用新型實施例所公開的X向滑板機構右視示意圖；

圖5為圖3中A-A向剖視示意圖；

圖6為圖4中B-B向剖視示意圖；

圖7為本實用新型實施例所公開的磨頭機構主視結構示意圖；

圖8為本實用新型實施例所公開的磨頭機構俯視結構示意圖；

圖9為圖8中C-C向剖視結構示意圖。

圖中數(shù)字表示：

110.滑塊 111.Y向導軌基座 112.直線滾珠導軌

113.Y向滑板 114.尾頂尖座 115.尾頂尖

116.X向滑板機構 117.主軸機構 118.伺服電機

119.滾珠絲桿座 120.滾珠絲桿 121.滾珠絲桿掛板

122.滾珠絲桿尾座 211.Y向滑板 212.X向導軌板

213.尾頂尖座 214.X向滑板機架 215.伺服電機

216.減速器 217.主軸組件 218.工件撥轉機構

219.X向導軌 220.X向滑塊 221.X向滑板

222.齒輪軸 223.軸承座 224.手柄

225.臺階齒條 226.壓簧 227.導柱

228.調節(jié)夾塊 229.夾緊塊 230.按鈕開關

311.安裝底座 312.基座 313.電磨頭座

314.電磨頭 315.磨輪夾板組件 316.磨輪

317.滾柱 318.大齒輪軸 319.滾針軸承

320.螺母條 321.小齒輪蝸輪座 322.小齒輪軸

323.蝸輪 324.手輪 325.蝸桿

326.向心軸承 327.推力軸承 328.端蓋

具體實施方式

參考圖1及2，本實用新型的Y向滑板機構包括：Y向導軌基座111， Y向安裝于Y向導軌基座111兩側并Y向錯位設置的兩條直線滾珠導軌112，安裝于直線滾珠導軌112上的滑塊110，安裝于滑塊110上的Y向滑板113，安裝于Y向滑板113上的尾頂尖座114，以及安裝于尾頂尖座114 上的尾頂尖115，尾頂尖115與A軸主軸機構117的A軸同軸對應設置； Y向滑板113由滾珠絲桿120驅動位移，滾珠絲桿120由伺服電機18驅動，滾珠絲桿120通過中間的滾珠絲桿掛板121及兩端的滾珠絲桿座119與滾珠絲桿尾座122安裝在Y向導軌基座111上，且滾珠絲桿120與Y向滑板 113的底部通過螺紋嚙合；其中：X向上尾頂尖115軸線距離X向滑板機構底部的間距記為H1，X向上X向滑板機構116底部距離滾珠絲桿軸線的間距記為H2，Y向上兩個滑塊110的跨度值記為L，Y向上操作者與工件的操作間距記為S，Y向上滑塊110外邊緣距離Y向滑板113邊緣的間距記為α，Y向上位于Y向滑板113一端的尾頂尖115軸線距離Y向滑板113 另一端的間距離記為A，則L≥3(H1+H2)，且A＝△L+α，其中△L兩條直線滾珠導軌112通過Y向錯位設置的錯位值，即△L＝L-S。

參考圖3-6，本實用新型的X向滑板機構包括安裝在Y向滑板211上的X向導軌板212，X向導軌板212上安裝有X向導軌219及X向滑板機架214，X向滑板機架214上安裝有伺服電機215以及由伺服電機215驅動的減速器216與主軸組件217，主軸組件217上安裝有工件撥轉機構218，工件撥轉機構218上安裝有同軸對應尾頂尖115的頭頂尖；X向導軌219 上安裝有X向滑塊220，X向滑塊220上安裝有X向滑板221，X向滑板機架214安裝在X向滑板221上；X向滑板221連接至臺階齒條225的一端，臺階齒條225連接有安裝在軸承座223上的齒輪軸22，齒輪軸222位于X向滑板機架214內，且齒輪軸222通過手柄224驅動轉動進而驅動X 向滑板221沿X向導軌219滑動，X向滑221驅動X向滑板機架214沿X 向移動并帶動頭頂尖沿X向進退；臺階齒條225的另一端連接至調節(jié)夾塊 228，調節(jié)夾塊228安裝在X向導軌219上，調節(jié)夾塊228與X向滑板機架214通過導柱227連接，導柱227上套設有位于調節(jié)夾塊228與X向滑板機架214之間的壓簧226。

參考圖5，臺階齒條225伸入X向滑板機架214內的一端具有凸臺，凸臺兩端通過X向滑板機架214進行X向限位；參考圖6，手柄224通過夾緊塊229連接至齒輪軸222，且手柄224上設置有按鈕開關230以實現(xiàn)工件裝卸與伺服電機215啟停聯(lián)動。

參考圖7-9，本實用新型的磨頭機構包括：安裝底座311以及設置在安裝底座311上的基座312，安裝底座311內設置有用于基座312Z向調節(jié)的滾柱317用于支承；基座312上安裝有電磨頭座313，以及X向安裝于電磨頭座313上的電磨頭314，電磨頭314驅動安裝于磨輪夾板組件315上的磨輪316進行轉動以實現(xiàn)對夾持于頭頂尖與尾頂尖115之間的絲錐的加工；電磨頭座313內設置有Y向聯(lián)動的蝸輪323蝸桿325、小齒輪軸322 及大齒輪軸318，小齒輪軸322及蝸輪323安裝在小齒輪蝸輪座321上；蝸桿325由手輪324驅動轉動，蝸桿35驅動嚙合的蝸輪323，蝸輪323驅動小齒輪軸322轉動，小齒輪軸322驅動大齒輪軸318轉動，大齒輪軸318 驅動磨輪316傾斜以實現(xiàn)磨削角度的調整；大齒輪軸318由兩側的設置有 Y向的滾針軸承319用于支承；蝸桿325由一對向心軸承326及一對推力軸承327支承；通過螺母條320鎖緊的端蓋328將聯(lián)動的蝸輪323蝸桿、小齒輪軸322及大齒輪軸318封閉在電磨頭座313內。其中，磨輪316的直徑為250mm，厚度為10～16mm，切線速度為58m/s。；以工件磨削點為中心，磨輪316的Y向調節(jié)角度為-40°～45°，Z向調節(jié)角度為±5°。

參考圖1-2，本實用新型通過將兩條直線導軌在Y向上前后錯位布局，從而解決了滑塊110跨度L超出操作者與工件的操作間距S的矛盾問題，其Y向滑板113精度為0.01mm，且Y向滑板113正反向傳動精度為 0.01mm，實際操作過程操作者位于錯位段而操作方位比較舒適。參考圖 3-6，本實用新型中，待切削絲錐的一端固定在尾頂尖座213的尾頂尖115 上，另一端通過安裝在X向滑板機構上的頭頂尖帶動轉動，由于頭頂尖可在X向滑板221的作用下沿X向調節(jié)，調節(jié)精度高，可達0.01mm；X向滑板221通過雙導軌導向定位，且X向導軌219上設置有調節(jié)夾塊228，調節(jié)夾塊228通過與X向滑板221聯(lián)動且通過導柱227及壓簧226對工件施加頂緊力，因而可以根據(jù)工件長度而使壓簧226呈現(xiàn)不同的伸縮程度，因此可以實現(xiàn)不同長度工件的切削加工；由于在裝卸工件的手柄224上加裝了低壓小型按鈕開關230，可以使工件裝卸與開關機聯(lián)動，減輕勞動強度并提高功效。參考圖7-9，本實用新型由于采用了大重量的電磨頭314，基于物理學靜慣量原理，因此切削平穩(wěn)無振動；大齒輪軸318的Y向軸心采用兩只大尺寸滾針軸承319支承，安裝底座311的Z向采用一排滾柱317 支承，且Y軸以一對小齒輪軸322及大齒輪軸318配合蝸輪323蝸桿325 傳動，可以方便的通過手輪324進行磨輪316加工角度的調節(jié)；為確保鏟磨不損傷邊上的刃口，磨輪316的最大尺寸為250mm，當磨損到180mm 后，可以有效確保尾頂尖位于頸部具有足夠的工作空間。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。