专利名称：数控型气门杆端面自动磨床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控型气门杆端面自动磨床，是一种气门定尺寸加工高效磨 削专用机床。
背景技术：
磨床是金切行业的一个重要分支，对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日 益提高，磨削加工显得更加重要，随着工业的发展开发了数控磨床，由可编程控制器和磨床 构成，通过在可编程控制器内编写程序，使磨床执行相关的操作，从而完成机械加工。近几 年开发了许多新产品，其中包括有大量的专用机。气门生产中必需使用气门杆端面自动磨 床，可是进口的设备价格昂贵，为了解决气门杆端面磨削的问题，需要研制一种专用于气门 的数控型气门杆端面自动磨床。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便、磨削质量优、生产效率高， 能自动上料、自动对气门杆端面进行磨削、倒角、自动下料的数控型气门杆端面自动磨床， 且气门班产能达到5000支以上。为了达到上述目的，本实用新型提供一种数控型气门杆端面自动磨床，至少包括 有机身、砂轮机构，控制系统和防护罩，还有上料机构、夹具及数控滑台、倒角动力头、下料 皮带输送机；上料机构由上料架、分料气缸和夹料机械手组成，上料架为水平式，在上料架末端 上方安装有分料气缸，上料架通过电机带动圆环皮带运转将气门推向末端的分料气缸，夹 料机械手安装在上料架的支架上，夹料机械手前端设有钳夹，钳夹钳住气门送到夹具中；砂轮机构包括有砂轮架座、主轴传动装置和砂轮，在主轴皮带轮和电机皮带轮间 采用多楔带的传动，多楔带安装在砂轮架座一侧，砂轮架座另一侧安装有砂轮和砂轮罩、砂 轮的前侧安装有冷却喷咀，电动机和马达底板通过支撑螺丝固定在主轴壳体上方，主轴安 装在主轴壳体中；夹具及数控滑台包括有伺服电机、导轨、滑台上滑板、下滑杆、档料气缸、滑台气 缸、簿型气缸、夹具体、弹簧、摆杆，在簿型气缸与弹簧之间设有摆杆，摆杆上方设有夹块，弹 簧一端在夹具体内，夹具体上方设有定位块，定位块靠近摆杆一侧有一 V形块；倒角动力头包括有刀头、气动支座、气动马达、铰链座、联接耳、直线导轨座、动力 头气缸、直线导轨、滚珠滑块，动力头气缸的活塞穿过直线导轨座与联接耳联接，刀头安装 在气动支座的气动马达上，气动支座安装在直线导轨座上，直线导轨座固定在角座上，倒角 动力头通过角座联接在砂轮架座上；下料皮带输送机设有用槽钢制作的槽钢架，槽钢架上安装减速电机、皮带轮和皮 带，槽钢架采用直角支板固定在机身上；防护罩为珊格式的防护罩；
3[0011]上料机构、砂轮机构、夹具及数控滑台、倒角动力头、下料皮带输送机，防护罩全部 安装在机身上。本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，所述的气门上料架为水平式上料架，工 人用U形叉将气门从工位器中取出悬置在上料架上，圆环皮带不停运转将气门推向前进， 进入分料区，分料气缸的夹钳逐个将气门分出，夹料机械手前端的夹钳进入料区钳住气门 转送到数控滑台的夹具中；所述的砂轮机构中砂轮选用氮化硼砂轮，尺寸为500 X 10 X 20 3mm、线速度V为 70m/s，磨削砂轮采用免键轴衬联接传动，电动机2900r/min，采用1250L8多楔带传动，确保 主轴运转的平稳性。所述的在砂轮前侧安装的冷却喷咀为集束式喷咀，该喷嘴流量大，冷却 清洗效果好。本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，夹具总成安装在数控滑台上，所述的在 簿型气缸与弹簧之间设有摆杆，摆杆上方设有夹块，弹簧一端在夹具体内，夹具体上方设有 定位块，定位块靠近摆杆一侧有一 V形块，所述的V形块的夹角为90°，气门在V形块中定 位及夹紧。薄型气缸的活塞推出压缩弹簧和推动摆杆，使摆杆上方的夹块与夹具体分离， 薄型气缸的活塞缩回，在弹簧的弹力作用下，摆杆向夹具体靠拢，气门被牢固夹紧在90°的 V形块中，滑台上伺服电机拖动滑台上滑板将气门推进砂轮机构的加工区域，通过砂轮对气 门杆端面进行磨削，气门在夹具中磨削杆端面，尺寸精度可稳定达到士0. 02mm。气门杆端面磨平后工作台移动到第二工位，倒角动力头高速旋转的刀头22旋掉 磨平面时留下毛刺。加工完毕后，气门滑落到下滑杆滑进皮带传送机上自动下料。本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，为保护工作人员和设备的安全，在机身 上设置了珊栏防护罩。本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，通过水平式上料机构和皮带下料传送 机，解决了气门自动上料的问题，设计的夹具及数控滑台通过伺服电机拖动上滑板将气门 向砂轮自动进给，对气门进行杆端面磨削，设计的倒角动力头应用高速旋转，旋掉磨平面时 留下毛刺，本实用新型自动磨床，劳动效率高，生产气门班产可达到5000支以上。本实用新型数控型气门杆端面自动磨床具有如下优点1、本实用新型磨削砂轮采用免键轴衬联接传动，电动机2900r/min，采用多楔带传 动，主轴运转的平稳性好。2、本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，采用机械手把气门送到90°的V形块 中，薄型气缸推动弹簧，在弹簧的作用下气门被可靠定位及夹紧，气门在夹具中磨削尺寸精 度可稳定达到士0. 02mm，杆端面磨削质量高。3、本实用新型数控型气门杆端面自动磨床，通过水平式上料机构和皮带下料传送 机，解决了气门自动上、下料的问题，设计的夹具及数控滑台通过伺服电机拖动上滑板将气 门向砂轮自动进给，对气门进行杆端面磨削，设计的倒角动力头应用高速旋转的刀头，旋掉 磨平面时留下毛刺，本实用新型自动磨床，劳动效率高，气门班产可达到5000支以上。4、本实用新型的磨床具有结构简单，使用方便等优点，节约了人工，降低生产成 本，经济效益显著。
图1为本实用新型数控型气门杆端面自动磨床总体结构立体图。图2为本实用新型砂轮架局部结构示意图。图3为本实用新型砂轮罩的结构图。图4为本实用新型多楔带结构图。图5为本实用新型倒角动力头局部结构图。图6为本实用新型夹具及数控滑台局部结构图。图7为本实用新型夹具局部结构图。图8为图7的A-A向剖面视图。图9为图7的俯视图。图10为本实用新型的皮带下料输送机结构图。图11为本实用新型的气门水平上料机构总装图。图12为本实用新型的防护罩结构图。上述图中1上料架、2分料气缸、3机械手、4钳夹、5砂轮架座、6轴壳体、7主轴皮 带轮、8马达底板、9橡胶垫、10支撑螺丝、11减震垫圈、12多楔带、13电机皮带轮、14电动 机、15喷咀、16压盘、17砂轮法兰盘、18主轴、19砂轮、20砂轮罩、21刀头、22气动支座、23 气动马达、24铰链座、25联接耳、26直线导轨座、27动力头气缸、28直线导轨、29滚珠滑块、 30伺服电机、31导轨、32滑台上滑板、33下滑杆、34档料气缸、35丝杆、36定位支架、37滑 台气缸、38直线轴承、39挂架、40直角块、41直角座、42钳子口、43摆杆、44夹块、45定位 块、46前托块、47后托块、48夹具体、49螺套座、50调压螺套、51联接法兰、52弹簧、53V形 块、54簿型气缸、55气门、56槽钢架、57轴承固定板、58主动皮带轮、59下料机皮带、60档料 杆、61减速电机、62直角支板、63固定叉板、64带轮心轴、65被动带轮、66支架、67下滑板、 68上滑板、69支座、70连接板、71电机心轴、72电机法兰、73电机带轮、74圆环皮带、75扁 钢、76丝杆座、77丝杆、78摇把、79档头、80夹钳气缸、81气缸座、82转板、83电机、84电机 法兰、85U形支座、86联接板、87防护罩、88机身。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述实施例1 本实用新型的总体结构如图1所示。至少包括有上料机构、砂轮机构， 夹具及数控滑台、倒角动力头、下料皮带输送机、防护罩87、机身88和控制系统；上料机构由上料架1、分料气缸2和和夹料机械手3组成，上料架为水平式，在上料 架末端上方安装有分料气缸，上料架通过电机83带动圆环皮带74运转将气门推向末端的 分料气缸2，夹钳气缸80逐个将气门分出，夹料机械手安装在上料架的支架66上，夹料机械 手前端设有钳夹4，钳夹钳住气门55转送到数控滑台夹具的V形块53中，参见图7 ；参见图2、3、4，砂轮机构包括有砂轮架座5、主轴传动装置和砂轮19，在主轴皮带 轮7和电机皮带轮13间采用多楔带12的传动，多楔带安装在砂轮架座5 —侧，砂轮架座另 一侧安装有砂轮和砂轮罩20、砂轮的前侧安装有集束式喷咀15，电动机14安装有减震垫圈 11和橡胶垫9，电动机的马达底板8通过支撑螺丝10固定在主轴壳体6的上方，主轴18安 装在主轴壳体中；[0040]本实用新型的砂轮，选用氮化硼砂轮，尺寸为500X30X203mm、线速度为70m/s，磨 削砂轮采用免键轴衬联接传动，电动机2900r/min，采用1250-L8多楔带，主轴选用普森精 密主轴，确保主轴高速运转的平稳性和精确度；喷嘴选用集束式喷嘴，该喷嘴流量大、冷却 清洗效果强。参见图5，倒角动力头包括有刀头21、气动支座22、气动马达23、铰链座24、联接耳 25、直线导轨座26、动力头气缸27、直线导轨28、滚珠滑块29，动力头气缸的活塞穿过直线 导轨座与联接耳联接，刀头安装在气动支座上的气动马达上，气动支座安装在直线导轨座 上，直线导轨座固定在角座上，倒角动力头通过角座联接在砂轮架座上；参见图6、7、8、9，夹具及数控滑台包括有伺服电机30、导轨31、滑台上滑板32、下 滑杆33、档料气缸34、滑台气缸37、簿型气缸54、摆杆43、弹簧52、90°的V形块53等，气 门55在夹具体48上方的定位块45的90° V形块中，薄型气缸54动作会带动弹簧和摆杆， 推动气门在弹簧的作用下可靠定位及夹紧。下料皮带输送机结构参见图10，上料机构的上料架1和分料气缸2的结构参见图 11，防护罩的结构参见图12;上料机构、砂轮机构、夹具及数控滑台、倒角动力头、下料皮带输送机，防护罩全部 安装在机身上。实施例2 将本实用新型数控型气门杆端面自动磨床用于气门生产，其工作过程为1、工人用“U”形叉将气门从工位器具中取出悬置上料架1上，圆环皮带74不停运 转将待加工的气门推向前进；进入分料气缸2区，夹钳气缸80逐个将进入分料区的气门分 出，安装在上料架的支架66上的夹料机械手用前端的钳夹4，钳住气门55转送到数控滑台 夹具的V形块53中；2、夹具总成安装在数控滑台上，气门55被送到夹具体48上方的定位块45的 90° V形块53中定位，簿型气缸54动作，在弹簧52的弹力的作用下，摆杆43向夹具体靠 拢，气门被牢固夹紧在V形块中，滑台上伺服电机30拖动上滑板32将气门推进砂轮机构的 加工区域，通过砂轮对气门杆端面进行磨削，气门在夹具中磨削杆端面，尺寸精度可稳定达 至IJ ±0. 02mm。3、气门杆端面磨平后工作台移动到第二工位，倒角动力头高速旋转的刀头22，旋 掉磨平面时留下毛刺。加工完毕后，气门滑落到下滑杆33滑进皮带传送机上自动下料。4、皮带传送机将气门送出自动下料。完成气门的磨削加工。本实用新型的磨床具有结构简单，安装和使用均方便等优点，使用本实用新型的 磨床实现气门自动上料、磨削质量优、生产效率高、气门班产可达到5000支以上。本磨床具 有结构简单，使用方便，是一种生产气门的高效专用磨床。
权利要求一种数控型气门杆端面自动磨床，至少包括有机身、砂轮机构，控制系统和防护罩，其特征在于还有上料机构、夹具及数控滑台、倒角动力头、下料皮带输送机；上料机构由上料架、分料气缸和夹料机械手组成，上料架为水平式，在上料架末端上方安装有分料气缸，上料架通过电机带动圆环皮带运转将气门推向末端的分料气缸，夹料机械手安装在上料架的支架上，夹料机械手前端设有钳夹，钳夹钳住气门送到夹具中；砂轮机构包括有砂轮架座、主轴传动装置和砂轮，在主轴皮带轮和电机皮带轮间采用多楔带的传动，多楔带安装在砂轮架座一侧，砂轮架座另一侧安装有砂轮和砂轮罩、砂轮的前侧安装有冷却喷咀，电动机和马达底板通过支撑螺丝固定在主轴壳体上方，主轴安装在主轴壳体中；夹具及数控滑台包括有伺服电机、导轨、上滑板、下滑杆、档料气缸、滑台气缸、簿型气缸、夹具体、弹簧、摆杆，在簿型气缸与弹簧之间设有摆杆，摆杆上方设有夹块，弹簧一端在夹具体内，夹具体上方设有定位块，定位块靠近摆杆一侧有一V形块；倒角动力头包括有刀头、气动支座、气动马达、铰链座、联接耳、直线导轨座、动力头气缸、直线导轨、滚珠滑块，动力头气缸的活塞穿过直线导轨座与联接耳联接，刀头安装在气动支座的气动马达上，气动支座安装在直线导轨座上，直线导轨座固定在角座上，倒角动力头通过角座联接在砂轮架座上，下料皮带输送机设有用槽钢制作的槽钢架，槽钢架上安装减速电机、皮带轮和皮带，槽钢架采用直角支板固定在机身上；防护罩为珊格式的防护罩；上料机构、砂轮机构、夹具及数控滑台、倒角动力头、下料皮带输送机，防护罩全部安装在机身上。
2.根据权利要求1所述的数控型气门杆端面自动磨床，其特征在于所述的在砂轮前 侧安装的冷却喷咀为集束式喷咀。
3.根据权利要求1所述的数控型气门杆端面自动磨床，其特征在于所述的V形块的 夹角为90°，气门在V形块中定位及夹紧。
专利摘要本实用新型涉及一种数控型气门杆端面自动磨床，包括有机身、控制系统，上料机构、砂轮机构，夹具及数控滑台、倒角动力头、皮带输送机和防护罩；采用水平式上料架，氮化硼砂轮，线速度为70m/s，多楔带传动，普森精密主轴，确保主轴高速运转的平稳性和精确度；夹具总成安装在数控滑台上，气门在90°的V形块中在弹簧作用下可靠定位及预夹紧，伺服电机拖动滑板将气门推进加工区对杆端面进行磨削，磨平后移到第二工位，倒角动力头高速旋转旋掉毛刺，加工完气门滑落到皮带传送机上。使用本磨床杆端面磨削尺寸精度可达到±0.02mm，生产效率高，班产达5000支以上。本磨床具有结构简单，使用方便，是一种生产气门的高效专用磨床。
文档编号B24B7/16GK201579661SQ20092028965
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者洪乐志 申请人:马勒三环气门驱动(湖北)有限公司