一种具有定量加载功能的锥面密封副研配装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种应用于机械加工领域中的锥面密封副研配装置。
【背景技术】
[0002]在锥面密封副实际工作过程中，表面粗糙度和加工精度都影响密封效果，因此就需要对小型锥面密封副进行研磨配合。现有技术中，大多仍采用手工研磨，成为了最常用的研配方式。虽然手工研磨可以获得比较满意的密封副工作性能，但却存在以下不足:手工研磨效率过低，浪费大量的时间，消耗了大量劳动力；同时，在研磨过程中，对操作者的技能要求也很高，使得可操作者的人数过少。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所提到的技术问题，本发明提供一种具有定量加载功能的锥面密封副研配装置，该种具有定量加载功能的锥面密封副研配装置可以提高工作效率，解决因手动磨削造成人力、时间的浪费及合格率较低等问题。该种小型锥面密封副研配装置结构简单，易于拆卸和安装，同时采用步进电机作为动力元件，并设有压力传感器，有利于提高研配载荷精度，满足装置在上升、下降、研磨过程中的控制需求，相对手工研磨而言，降低劳动力，节省时间，大大提高工作效率。
[0004]本发明的技术方案是:该种具有定量加载功能的锥面密封副研配装置，包括机座支架、升降机构、旋转研磨机构和定位夹紧机构，以及第一螺钉、第二螺钉、第三螺钉、第四螺钉、第五螺钉、第六螺钉和第七螺钉，其独特之处在于:
所述的机座支架包括底板、竖直支撑板、升降电机安装板、直线轨道和滑块，以及第八螺钉、地脚螺栓和地脚螺栓螺母；
其中，底板为矩形板结构，底板上加工有地脚螺钉螺纹孔、横向调节板安装螺纹孔、滚珠丝杠支撑端定位孔、滚珠丝杠支撑端安装螺纹孔、竖直支撑板定位槽、竖直支撑板安装孔和避免干涉定位加紧机构的通孔;竖直支撑板为矩形板结构，竖直支撑板上加工有直线轨道安装螺纹孔，丝杠固定板安装孔，在竖直支撑板上端面加工升降电机支撑板安装螺纹孔，在竖直支撑板下端面加工竖直支撑板安装螺纹孔;升降电机支撑板为矩形板结构，升降电机支撑板上加工有升降电机支撑板定位槽、升降电机支撑板安装孔、升降电机定位孔和升降电机安装螺纹孔；以底板为基准，在地脚螺栓螺纹孔处连接地脚螺栓和地脚螺栓螺母，将竖直支撑板下端面与底板上定位槽相配合，连接第七螺钉，使竖直支撑板安装孔与竖直支撑板安装螺纹孔具有同一中心轴线，用第八螺钉将配套的直线轨道和滑块与竖直支撑板进行连接，升降电机支撑板上升降电机支撑板定位槽与竖直支撑板上端面相配合，连接第二螺钉，使升降电机支撑板安装孔与升降电机支撑板安装螺纹孔具有统一中心轴线，从而完成机座支架的组装；
升降机构主要包括升降电机、联轴器、丝杠固定板、过渡支撑板以及由丝杠固定端、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆和丝杠支撑端构成的滚珠丝杠传动副，以及第九螺钉和第十螺钉;过渡支撑板用于连接升降机构和旋转研磨机构，采用直角结构，由水平板和竖直板组成，水平板上加工有电机座安装螺纹孔、轴承座定位槽、轴承座安装螺纹孔、主轴通孔、丝杠螺母定位孔和丝杠螺母安装螺纹孔，竖直板上加工有过渡支撑板安装孔;丝杠固定板为矩形板结构，丝杠固定板上加工有丝杠固定端定位孔和丝杠固定端安装螺纹孔，在一侧面加工丝杠固定板安装螺纹孔;丝杠支撑端与机座支架中底板上的滚珠丝杠支撑端定位孔相配合，用第六螺钉连接;配套的滚珠丝杠旋转副中的滚珠丝杠螺母与过渡支撑板上丝杠螺母定位孔相配合，用第十螺钉连接，将滚珠丝杠螺杆下端与丝杠支撑端连接，将过渡支撑板上竖直板与滑块相配合，用第四螺钉连接，使过渡支撑板安装孔与过渡支撑板安装螺纹孔具有同一中心轴线;丝杠固定端与丝杠固定板上丝杠固定端定位孔相配合，用第九螺钉连接；滚珠丝杠螺杆上端与丝杠固定端连接后，丝杠固定板与竖直支撑板间用第五螺钉连接，使丝杠固定板安装孔和丝杠固定板安装螺纹孔具有同一中心轴线;升降电机位于升降支撑板上，用第一螺钉连接;联轴器上端与升降电机电机轴连接，下端与滚珠丝杠螺杆连接；
旋转研磨机构主要包括主轴电机、电机座、电机座垫板、过渡支撑板、主轴、轴承座、小轴承、大轴承、透盖、夹头座、弹性夹头和夹头螺母，以及第十一螺钉、第十二螺钉、第十三螺钉、第十四螺钉、第十五螺钉和第十六螺钉；电机座采用槽型结构，其上平面加工有主轴电机定位孔和主轴电机安装螺纹孔，两侧加工电机座安装沉头孔;电机座垫板采用条状结构，其上平面加工电机座垫板安装孔，主轴采用双向阶梯轴结构，轴上加工有小轴承安装轴段、大轴承安装轴段，在小轴承轴段侧轴端面加工内孔，并在径向加工电机轴紧固螺纹孔，在大轴承轴段侧加工有截面为正六边形的轴段，以及螺纹退刀槽和螺纹轴段;轴承座中间为空心圆柱体，两端为法兰结构，轴承座内有挡沿分割出直径不同的圆形空腔，主要有小轴承安装腔和大轴承安装腔，在小直径圆形空腔一侧有轴承座安装定位沿，在法兰结构表面有分布均匀的轴承座安装孔，另一侧法兰结构表面有分布均匀的透盖安装螺纹孔;透盖为圆形板结构，一面加工有透盖安装定位沿，由第一中心孔将中间分为两个直径不同的圆腔，另一面加工透盖安装沉头孔;夹头座为空心圆柱体，内部开有内螺纹孔，内螺纹孔下方开有过渡圆形空腔和锥面，在锥面腔外壁开有外螺纹及外螺纹退刀槽，在内螺纹孔外壁加工出切平面，切平面上开有主轴紧固螺纹孔;小轴承和大轴承位于主轴相应的小轴承安装轴段和大轴承安装轴段上，主轴位于轴承座中，使小轴承外表面与轴承座的小轴承安装腔相配合，大轴承外表面与大轴承安装腔相配合;透盖上透盖安装定位沿与轴承座大轴承安装腔表面相配合，采用第十五螺钉进行连接;轴承座安装定位沿与升降机构中过渡支撑板上轴承座安装定位槽相配合，采用第十四螺钉进行连接;将主轴电机位于电机座上，用第十一螺钉连接;电机座垫板位于电机座槽型结构两侧下方，用第十二螺钉将电机座、电机座垫板与过渡支撑板上进行连接，主轴上端与主轴轴电机的电机轴连接，用第十三螺钉进行紧固；弹性夹头外锥面与夹头座锥面相配合;夹头螺母与夹头座下端进行螺纹连接;夹头座上端与主轴下端进行螺纹连接，用第十六螺钉紧固；
定位夹紧机构包括横向调节板、纵向调节板、卡盘座导向、卡盘座、卡盘安装板、三爪卡盘、压力传感器，以及第十七螺钉、小弹性挡圈、大弹性挡圈、胶垫、卡盘安装螺钉、第十八螺钉、垫片;其中，横向调节板为矩形板结构，在矩形板平面上加工有第二中心孔，在第二中心孔上下方向靠近长边加工横向移动槽，在左右方向靠近短边加工纵向调节板安装螺纹孔，在一长边侧面切槽，防止与升降机构中丝杠支撑端安装时发生干涉;纵向调节板由矩形板和挡板结构组成，在矩形板中间加工第三中心孔及卡盘座导向安装孔，在调节板下方切出通槽，两侧留有底板台，并在底板台上加工纵向移动槽;卡盘座导向采用空心圆柱体结构，在一端有卡盘导向安装沿，在圆柱体外壁上开有大弹性挡圈安装环形槽，圆柱体内表面加工光滑;卡盘座为空心圆柱体结构，卡盘座内有由挡沿分隔出来的两个不同直径的圆形空腔，挡沿用于安装卡盘安装螺钉和胶垫，在大直径圆形空腔一侧穿入;在小直径圆形空腔外壁加工卡盘座安装沿，在下端开有小弹性挡圈安装环形槽;卡盘安装板为矩形板结构，在矩形板上表面中间加工出第四中心孔和三爪卡盘安装定位槽，在下表面左右两侧加工出传感器安装方槽，在传感器安装方槽上下开有传感器安装螺纹孔;卡盘导向安装沿与卡盘导向安装孔进行配合，使第三中心孔与卡盘导向具有同一中心轴;大弹性挡圈位于卡盘座导向上大弹性挡圈安装环形槽上;纵向调节板位于横向调节板上，采用第十七螺钉连接;卡盘座上的卡盘座安装沿与卡盘安装板的第四中心孔相配合，采用冷安装方式进行连接;压力传感器位于传感器安装方槽，用第十八螺钉和垫片连接固定;将组合后的卡盘安装支撑板上的卡盘座与卡盘座导向的内表面相配合，用小弹性挡圈安装在卡盘座上小弹性挡圈安装环形槽上，防止卡盘座脱落，所述卡盘安装支撑板包括卡盘安装板和卡盘座;三爪卡盘与卡盘座中心孔相配合，限位于卡盘安装板上三爪卡盘安装定位槽，将胶垫置于卡盘座挡沿处，用卡盘安装螺钉将三爪卡盘与组合后的卡盘安装支撑板连接；
定位夹紧机构以横向调节板上切槽为里侧放置，位于底板上方，用第五螺钉连接。
[0005]本发明具有如下有益效果:本装置在使用前，需将小型锥面密封副分别加持在定位夹紧机构的三爪卡盘和旋转研磨机构的弹性夹头上，并在密封副表面涂有研磨膏。锥面密封副夹紧后，通过调节第五螺钉和第十七螺钉进行纵向调节板和横向调节板的移动，实现对心。由控制器发出启动信号后，升降电机开始工作，升降机构开始运转，在滚珠丝杠螺杆和滚珠丝杠螺母的作用下，带动旋转研磨机构向下运动，弹性夹头上的工件下降。当工件接触三爪卡盘上的工件时，会对卡盘安装板产生一个向下的压力，压力由压力传感器检测，并传送到控制器。压力达到一定值后，控制器输出升降电机停止信号和主轴电机启动信号。升降电机接收信号后停止转动，主轴电机接收信号后开始转动，升降机构保持位置不变，旋转研磨机构开始进行研磨过程。配合表面研磨后，升降电机反启，升降机构上升，带动旋转研磨机构归回原位，研磨工作完成。
[0006]综上所述，本种锥面密封副研配装置结构简单，装置移运、安装方便快捷、安全可靠，升降电机和主轴电机均