专利名称：一种多轴段轴面研磨机及其方法
技术领域：
本发明涉及研磨机，尤其涉及一种多轴段轴面研磨机及其方法。
背景技术：
发动机的曲轴，是发动机的关键部件，是一种承载高高载荷的轴类零件，对精度的要求相当高。如果零件精度达不到要求，会影响发动机运行时轴颈油膜的均勻性能、机组的 振动性能，造成应力集中，影响曲轴强度，这些不但会影响发动机的性能，还会给发动机带 来严重的危害隐患。为了保证曲轴精度，就必须对轴颈进行研磨。目前对于轴颈的研磨主要 是靠手工来完成，或是采用专用的加工机床和夹具。前者的效率和精度都很低；而后者的成 本过于昂贵，通常一次只能加工一段或是几段轴颈，需要数道工序才能将所有轴颈研磨完， 效率不高，并且工件需进行多次装夹，影响精度。
发明内容
本发明的目的克服如上所述的现有技术的不足，提供一种低成本、高效率的多轴 段轴面研磨机及其方法。多轴段轴面研磨机包括连接杆、动力装置、连接圆盘、偏心轮、导向沟槽、上紧螺 钉、研磨夹具、研磨件、研磨夹具组件、曲轴、推杆组件、导向柱销(12)、导杆、螺栓、制动片、 机床、卡紧装置、螺钉；动力装置固定在机床上，动力装置上安装有连接圆盘，偏心轮与连接 圆盘紧固连接，偏心轮上开有导向沟槽，导向沟槽与连接圆盘上的螺钉相配合，连接杆的一 端连接到偏心轮，连接杆另一端连接到导杆的一端，导杆上开有导向沟槽，导向柱销固定在 机床上，并嵌入到导向沟槽中，导杆的另一端与推杆组件固接在一起，推杆组件上安装有若 干固定的制动盘，研磨夹具组件放在推杆组件的两制动盘之间，研磨夹具上开有半圆形沟 槽，沟槽内附有研磨件，两个研磨夹具通过卡紧装置连接成为研磨夹具组件(11)，并将曲轴 的轴颈卡与两研磨夹具的沟槽之内，使得曲轴与研磨件紧密接触。所述的推杆组件上的制动盘的数量、大小、间距与研磨夹具组件的数量、大小、间 距相配合。所述的研磨夹具组件的数量与轴颈的段数相配合。所述的研磨夹具的半圆形沟 槽中紧附的研磨件为毛毡或砂纸。多轴段轴面的研磨方法包括以下步骤1)将动力装置固定在机床上，通过连接圆盘的上紧螺钉与偏心轮相连接，导向沟 槽卡到连接圆盘上的导向柱销上，偏心轮在导向沟槽上滑动，根据轴颈的长度，调节偏心轮 的偏心距，进而调节推杆组件来回移动的距离；2)偏心轮通过导杆与推杆组件连接，导杆在推杆组件两侧对称分布，导杆上开有 导向沟槽，把导杆卡入到固定在机床上的导向柱销上，使得导杆按照预先设定的方位平移， 导杆的另一端固连在推杆组件上，导杆的运动会带动推杆组件在预定的方位上平移；3)推杆组件上安装有固定不同的有制动片，根据加工的曲轴的轴段数，调整制动 片的数量、大小、间距，并将研磨夹具组件放入两片制动片之间，使研磨夹具组件在两片制动片之间能前后、左右滑动；4)将曲轴装夹到机床上，并使曲轴主轴的回转中心和机床主轴的回转中心对齐；5)将研磨夹具组件的一端放在推杆组件上，研磨夹具组件的另一端卡住曲轴的轴颈，并根据轴颈直径，通过卡紧装置上的螺钉调节卡紧力；6)机床开动时，同时使多轴段轴面研磨机的动力装置提供动力，动力装置通过连 接圆盘带动偏心轮运动，偏心轮的运动使得导杆与推杆组件会来回移动，推杆组件的来回 移动会通过制动片带动研磨夹具组件来回移动，使研磨家具组件的圆形沟槽在曲轴轴颈上 来回移动，使得整个轴颈被均勻的研磨。本发明结构简单、方便实用、便于维修与拆装，成本低。在加工时，只需一次装夹， 不需要对曲轴进行多次装夹，减少了由于多次装夹带来的累计误差，提高了加工精度，也减 少了轴类零件轴颈研磨加工的加工工序，节省了加工时间，提高了曲轴轴颈研磨的加工效率。本发明可以一次对曲轴所有的轴颈进行研磨加工，并且对于不同和曲轴，可以动 过调节偏心轮的偏心距，研磨夹具组件的数量和圆形沟槽直径，制动片的数量、大小、间距 来与之适用，因此，对于轴类零件轴颈的研磨加工具有通用性，节约了成本。
图1为多轴段轴面研磨机的结构示意图；图2为本发明的偏心轮通过连接杆来回推动推杆组件的原理图；图3为本发明的研磨夹具组件结构示意图；图4为本发明的推杆组件结构示意图；图中，连接杆1、动力装置2、偏心轮3、连接圆盘4、导向沟槽5、上紧螺栓6、研磨夹 具7、研磨件8、研磨夹具组件9、曲轴10、推杆组件11、导向柱销12、导杆13、上紧螺栓14、 制动片15、通用车床16、卡紧装置17、螺钉18。
具体实施例方式如图1所示，多轴段轴面研磨机包括连接杆1、动力装置2、连接圆盘3、偏心轮4、 导向沟槽5、上紧螺钉6、研磨夹具7、研磨件8、研磨夹具组件9、曲轴10、推杆组件11、导向 柱销12、导杆13、螺栓14、制动片15、机床(16)、卡紧装置17、螺钉18 ；动力装置2固定在机 床16，动力装置2上安装有连接圆盘3，偏心轮4与连接圆盘3紧固连接，偏心轮4上开有 导向沟槽5，导向沟槽5与连接圆盘3上的螺钉相配合，连接杆1的一端连接到偏心轮4，连 接杆1另一端连接到导杆13的一端，导杆13上开有导向沟槽，导向柱销12固定在机床16 上，并嵌入到导向沟槽中，导杆13的另一端与推杆组件11固接在一起，推杆组件11上安装 有若干固定的制动盘15，制动盘15的数量、大小、间距与研磨夹具组件9的数量、大小、间距 相配合，研磨夹具组件9放在推杆组件11的两制动盘15之间，研磨夹具组件9的数量与轴 颈的段数相配合，研磨夹具7上开有半圆形沟槽，沟槽内附有研磨件8，研磨件8为毛毡或砂 纸，两个研磨夹具7通过卡紧装置17连接成为研磨夹具组件11，并将曲轴10的轴颈卡与两 研磨夹具的沟槽之内，使得曲轴10与研磨件8紧密接触。如图2所示，当机床16开动时，动力装置2将动力输入到连接圆盘3，带动偏心轮4转动，连接圆盘3与偏心轮4通过上紧螺钉6连接，偏心轮4上开有导向沟槽5，使得偏心轮4在上紧螺钉6未拧紧时，可以通过导向沟槽5在连接圆盘3上的导向柱销上滑动，进而 调整偏心距。偏心轮4的转动会带动导杆13来回移动，导杆13嵌套在导向柱销12上，从 而通过导向柱销12来控制导杆13的来回运动方向，进而控制推杆来回运动的方向。不同 的偏心距使得连杆1水平运动的距离不同，从而通过连接在连杆1上导杆13来调节推杆11 来回运动的距离，为此来控制研磨夹具组件9适应不同长度的轴颈。如图3所示，此为研磨夹具组件9。研磨夹具7上开有半圆形的沟槽，沟槽内附有 涂有研磨件8。两个研磨夹具7通过卡紧装置17卡紧，同时两个半圆形沟槽合并成一个圆 形沟槽，并将曲轴10轴颈卡入沟槽当中(如图4所示)。两个研磨夹具通过卡紧装置17连 接在一起，卡紧装置上的螺钉18可以调节研磨组件卡紧轴颈的卡紧力。如图4所示，研磨夹具组件9的一端放在推杆组件11的两个制动片15之间，研磨 夹具组件9在重力的作用下，始终和推杆组件11保持紧密接触，同时，研磨夹具组件9可以 在推杆组件11上前后左右滑动。研磨夹具组件9的另一端卡住曲轴轴颈，当推杆组件11 来回运动时，制动片15带动研磨夹具组件9来回移动，使得研磨家具组件9的圆形沟槽在 曲轴轴颈上来回移动，并使整个轴颈被均勻的研磨，同时，通过改变偏心轮4的偏心距，可 以调节推杆组件11来回运动的距离，使得研磨夹具组件9适应不同长度的轴颈。机床开动 时，轴颈会在研磨夹具组件9的圆形沟槽内转动，此时涂有的研磨件8会对曲轴10轴颈的 整个轴颈面进行均勻的研磨。研磨力可以通过研磨夹具组件9的卡紧力来调节，而卡紧力 是通过卡紧装置17上的螺钉18来调节。当推杆组件11上放有多个研磨夹具组件9时，便 可对曲轴10的所有轴颈同时进行研磨。多轴段轴面的研磨方法包括以下步骤1)将动力装置2固定在机床16上，通过连接圆盘3的上紧螺钉6与偏心轮4相连 接，导向沟槽5卡到连接圆盘3上的导向柱销上，偏心轮4在导向沟槽5上滑动，根据轴颈 的长度，调节偏心轮4的偏心距，进而调节推杆组件11来回移动的距离；2)偏心轮4通过导杆13与推杆组件11连接，导杆13在推杆组件11两侧对称分 布，导杆13上开有导向沟槽，把导杆13卡入到固定在机床上的导向柱销上12，使得导杆13 按照预先设定的方位平移，导杆13的另一端固连在推杆组件11上，导杆13的运动会带动 推杆组件11在预定的方位上平移；3)推杆组件11上安装有固定不同的有制动片15，根据加工的曲轴的轴段数，调整 制动片15的数量、大小、间距，并将研磨夹具组件9放入两片制动片15之间，使研磨夹具组 件9在两片制动片15之间能前后、左右滑动；4)将曲轴10装夹到机床16上，并使曲轴10主轴的回转中心和机床16主轴的回 转中心对齐；5)将研磨夹具组件9的一端放在推杆组件11上，研磨夹具组件9的另一端卡住曲 轴10的轴颈，并根据轴颈直径，通过卡紧装置17上的螺钉18调节卡紧力；6)机床16开动时，同时使多轴段轴面研磨机的动力装置2提供动力，动力装置2 通过连接圆盘3带动偏心轮4运动，偏心轮4的运动使得导杆13与推杆组件11会来回移 动，推杆组件11的来回移动会通过制动片15带动研磨夹具组件9来回移动，使研磨家具组 件9的圆形沟槽在曲轴10轴颈上来回移动，使得整个轴颈被均勻的研磨。
权利要求
一种多轴段轴面研磨机，其特征在于包括连接杆(1)、动力装置(2)、连接圆盘(3)、偏心轮(4)、导向沟槽(5)、上紧螺钉(6)、研磨夹具(7)、研磨件(8)、研磨夹具组件(9)、曲轴(10)、推杆组件(11)、导向柱销(12)、导杆(13)、螺栓(14)、制动片(15)、机床(16)、卡紧装置(17)、螺钉(18)；动力装置(2)固定在机床(16)，动力装置(2)上安装有连接圆盘(3)，偏心轮(4)与连接圆盘(3)紧固连接，偏心轮(4)上开有导向沟槽(5)，导向沟槽(5)与连接圆盘(3)上的螺钉相配合，连接杆(1)的一端连接到偏心轮(4)，连接杆(1)另一端连接到导杆(13)的一端，导杆(13)上开有导向沟槽，导向柱销(12)固定在机床(16)上，并嵌入到导向沟槽中，导杆(13)的另一端与推杆组件(11)固接在一起，推杆组件(11)上安装有若干固定的制动盘(15)，研磨夹具组件(9)放在推杆组件(11)的两制动盘(15)之间，研磨夹具(7)上开有半圆形沟槽，沟槽内附有研磨件(8)，两个研磨夹具(7)通过卡紧装置(17)连接成为研磨夹具组件(11)，并将曲轴(10)的轴颈卡与两研磨夹具的沟槽之内，使得曲轴(10)与研磨件(8)紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种多轴段轴面研磨机，其特征在于所述的推杆组件(11)上 的制动盘(15)的数量、大小、间距与研磨夹具组件(9)的数量、大小、间距相配合。
3.根据权利要求所述的一种多轴段轴面研磨机，其特征在于所述的研磨夹具组件(9) 的数量与轴颈的段数相配合。
4.根据权利要求1所述的一种多轴段轴面研磨机，其特征在于所述的研磨夹具(7)的 半圆形沟槽中紧附的研磨件(8)为毛毡或砂纸。
5.一种如权利要求1所述研磨机的多轴段轴面的研磨方法，其特征在于包括以下步骤1)将动力装置(2)固定在机床(16)上，通过连接圆盘(3)的上紧螺钉(6)与偏心轮(4)相连接，导向沟槽(5)卡到连接圆盘(3)上的导向柱销上，偏心轮⑷在导向沟槽(5) 上滑动，根据轴颈的长度，调节偏心轮(4)的偏心距，进而调节推杆组件(11)来回移动的距 罔；2)偏心轮(4)通过导杆(13)与推杆组件(11)连接，导杆(13)在推杆组件(11)两侧对 称分布，导杆(13)上开有导向沟槽，把导杆(13)卡入到固定在机床上的导向柱销上(12)， 使得导杆(13)按照预先设定的方位平移，导杆(13)的另一端固连在推杆组件(11)上，导 杆(13)的运动会带动推杆组件(11)在预定的方位上平移；3)推杆组件(11)上安装有固定不同的有制动片(15)，根据加工的曲轴的轴段数，调整 制动片(15)的数量、大小、间距，并将研磨夹具组件(9)放入两片制动片(15)之间，使研磨 夹具组件(9)在两片制动片(15)之间能前后、左右滑动；4)将曲轴(10)装夹到机床(16)上，并使曲轴(10)主轴的回转中心和机床(16)主轴 的回转中心对齐；5)将研磨夹具组件(9)的一端放在推杆组件(11)上，研磨夹具组件(9)的另一端卡住 曲轴(10)的轴颈，并根据轴颈直径，通过卡紧装置(17)上的螺钉(18)调节卡紧力；6)机床(16)开动时，同时使多轴段轴面研磨机的动力装置(2)提供动力，动力装置 (2)通过连接圆盘(3)带动偏心轮(4)运动，偏心轮(4)的运动使得导杆(13)与推杆组件 (11)会来回移动，推杆组件(11)的来回移动会通过制动片(15)带动研磨夹具组件(9)来 回移动，使研磨家具组件(9)的圆形沟槽在曲轴(10)轴颈上来回移动，使得整个轴颈被均勻的研磨 。
全文摘要
本发明公开了一种多轴段轴面研磨机及其方法。它包括车床、动力装置，偏心轮，连接杆，导杆，导向柱销，推杆组件，研磨夹具，研磨件。动力装置固定在机床上；偏心轮上有调节偏心距的导向沟槽；推杆组件两端有导杆；导杆上有导向槽，导向槽与固定于机床上的导向柱销配合；推杆组件上有制动片；研磨夹具放于推杆组件的两制动片间，在推杆上能前后左右滑动；研磨夹具上开有内附研磨件的半圆型沟槽；研磨夹具成对使用，使两半圆型沟槽成为一个圆型沟槽，将轴颈卡于圆型沟槽内；本发明结构简单、方便实用、便于维修与拆装，成本低，加工精度高，工序少，节省时间，提高了轴颈研磨的研磨效率。
文档编号B24B37/02GK101823231SQ20101016961
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者刘汪洋, 林素伟, 谌可 申请人:林素伟