一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于精密表面加工技术领域，具体是滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，解决了大中型盘类零件难以一次性全方位光整加工和一致性加工的难题，整体改善了大中型盘类零件的表面完整性，同时该方法也可用于小型盘类零件的滚磨光整加工。本发明专利技术通过组合丝杠和螺母的旋转传动、带轮传动、齿轮传动及摆动机构，巧妙地实现了工件五个方位的运动，与现有技术相比，可实现工件多自由度的运动，提高了加工效率和加工质量，保证了全方位加工和一致性加工，本发明专利技术结构简单、操作方便、可控性好。

A multi degree of freedom motion device for rolling and polishing of large and medium-sized disc parts

The invention belongs to the field of precision surface processing technology, in particular, a multi-degree-of-freedom motion actualizing device for rolling and finishing large and medium-sized disc parts, solves the problem that large and medium-sized disc parts are difficult to be processed in one-off all-round finishing and consistent processing, improves the surface integrity of large and medium-sized disc parts as a whole, and the method is also adopted. It can also be used for rolling and finishing of small disc parts. The invention ingeniously realizes the movement of the workpiece in five directions by combining the rotating transmission of the screw and nut, the belt wheel transmission, the gear transmission and the swinging mechanism. Compared with the existing technology, the movement of the workpiece in multiple degrees of freedom can be realized, the processing efficiency and the processing quality are improved, and the omnidirectional processing and the consistent processing are guaranteed. The invention has the advantages of simple structure, convenient operation and good controllability.

【技术实现步骤摘要】
一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置
本专利技术属于精密表面加工
，具体涉及到滚磨光整加工技术，尤其是一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置。
技术介绍
盘类零件是工程实际中常用的零部件，其表面质量直接影响着产品的机械性能和使用寿命，如轴承的表面质量直接影响到其摩擦及抗腐蚀性能；齿轮的表面质量直接性能到其承载能力和疲劳寿命的高低。对于大中型盘类零件来说，采用现有的传统加工工艺如磨削、珩磨和研磨等很难实现全方位一次性加工，获得好的表面质量。滚磨光整加工作为一种比较实用的表面光整加工技术，具有加工效率高、成本低，可实现零部件全方位加工等优点，特别适用于盘类零件全方位一次性光整加工。然而现有的滚磨光整加工技术中，工件或者自由的放置于滚筒中，或者装夹于可旋转的主轴式相对于滚筒做回转运动，对于小型的盘类零件加工容易；但是对于构形复杂的盘类零件，简单的相对运动，很难实现大中型盘类零件的多方位可调和一致性加工。因此，亟需一种能解决大中型盘类零件的多自由度运动实现装置，有效解决滚磨光整加工中全方位一致性光整的难题，整体改善大中型盘类零件的表面完整性，同时该方法也可用于小型盘类零件的滚磨光整加工。
技术实现思路
本专利技术提供一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，其目的是通过多自由度运动实现装置，解决大中型盘类零件难以一次性全方位光整加工和一致性加工的难题，整体改善大中型盘类零件的表面完整性，同时该装置也可用于小型盘类零件的滚磨光整加工。本专利技术提供一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，包括第一机架、水平移动组件、竖直移动组件、水平旋转组件、第二机架以及安装在第二机架上的摆动组件和竖直旋转组件；第二机架包括水平梁以及设置在水平梁下的两个竖直梁；水平移动组件设置在第一机架上，包括第一电机、水平丝杠、水平丝杠安装架、水平丝杠螺母、水平滑台、设置在水平丝杠安装架上的水平导轨、设置在水平滑台下的水平滑台导轨以及连接水平滑台和竖直移动组件的第一连接架；水平丝杠的左端从水平丝杠安装架内伸出与第一电机连接，右端通过转动副与水平丝杠安装架连接；水平导轨与水平滑台导轨通过滑动副配合；水平丝杠螺母与水平丝杠之间通过螺纹副连接；水平丝杠螺母与水平滑台导轨固结于水平滑台上；第一连接架通过螺钉组与水平滑台连接；竖直移动组件包括第二电机、竖直丝杠、与第一连接架连接的竖直丝杠安装架、竖直丝杠螺母、竖直滑台、设置在竖直丝杠安装架上的竖直导轨、设置在所述竖直滑台背面的竖直滑台导轨以及连接竖直滑台和水平旋转组件的第二连接架；竖直丝杠的上端从竖直丝杠安装架内伸出与第二电机连接，下端通过转动副与竖直丝杠安装架连接；竖直导轨与竖直滑台导轨通过滑动副配合；竖直丝杠螺母与竖直丝杠之间通过螺纹副连接；竖直丝杠螺母与竖直滑台导轨固结于竖直滑台上；第二连接架通过螺钉组与竖直滑台连接；水平旋转组件包括第三电机、与第三电机连接的且水平设置的主动带轮、通过同步带与主动带轮连接的从动带轮、从动带轮轴安装箱、主动带轮转轴、第三电机安装架以及与从动带轮连接且用于带动第二机架、摆动组件和竖直旋转组件实现水平旋转的从动带轮转轴；从动带轮安装箱通过螺钉组连接到第二安装架上；从动带轮转轴上端插设在从动带轮内，中间通过旋转副与从动带轮安装箱连接，下端穿过第二机架的水平梁与第二机架固定连接；主动带轮转轴的上端插设在主动带轮内，中间通过旋转副与第三电机安装架连接，下端通过联轴器与第三电机的输出轴连接；从动带轮安装箱与第三电机安装架通过螺钉组连接；摆动组件包括第四电机、摆动导杆、套设在摆动导杆上的摆动滑块以及连接第四电机和摆动滑块的曲柄；第四电机设置在第二机架内；摆动导杆和摆动滑块设置在第二机架外；曲柄穿过第二机架的竖直梁，上端上设置有与第四电机的输出轴配合的通孔，下端插设在摆动滑块上的轴承内；竖直旋转组件包括第五电机、齿轮安装箱、与第五电机连接的且水平设置的主动齿轮、与主动齿轮啮合且竖直设置的从动齿轮、垂直穿过从动齿轮的工件安装轴、第五电机安装架以及连接第五电机和主动齿轮的主动齿轮转轴；主动齿轮和从动齿轮均设置在齿轮安装箱内，且均为锥齿轮；工件安装轴的第一端位于齿轮安装箱外，第二端位于齿轮安装箱内；齿轮安装箱具有两个与第二机架转动连接的箱杆；箱杆的端部穿过第二机架竖直梁的端部的带立式座轴承，且其中一个箱杆与摆动导杆连接；齿轮安装箱包括U形下箱体以及与U形下箱体围合成齿轮安装箱的上箱体；上箱体上设置有供工件安装轴穿过的轴承以及固定轴承的端盖；第五电机安装架与上箱体顶端连接。上述的机械机构具有以下的结构特性：摆动导杆摆动的幅度范围为-40°～40°；主动带轮和从动带轮均为V型带轮或者齿形带轮，皮带为V型带或者齿形带。本专利技术所提供的滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，通过在制作完成后对制造、装配精度调整，并反复试验，取得以下效果：本专利技术克服了现有滚磨光整加工中工件运动单一的缺点，通过简单机构的组合和叠加，实现了工件多方位多姿态的运动，解决了大中型盘类零件一次性加工及加工质量不一致性的问题，并充分考虑经济性、实用性和方便性，发挥了其在滚磨光整过程中的重要作用；本专利技术通过组合丝杠和滑块的螺旋传动、皮带传动、齿轮传动及摆动导杆机构，巧妙地实现了工件五个方位的运动，与现有技术相比，可实现工件多自由度的运动，提高了加工效率和加工质量，保证了全方位加工和一致性加工；整个装置结构简单、操作方便、可控性好。附图说明：图1是本专利技术实施例提供的滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置的主视图；图2是图1所示滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置的俯视图；图3是图1所示滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置中水平移动组件的结构示意图；图4是图1所示滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置中竖直移动组件和水平旋转组件的结构示意图；图5是图1所示滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置中摆动组件和竖直旋转组件的结构示意图。图中：100-第一机架；200-第二机架；201-带立式座轴承；301-第一电机；302-水平丝杠；303-水平丝杠安装架；304-水平丝杠螺母；305-水平滑台；306-水平导轨；307-水平滑台导轨；308-第一连接架；401-第二电机；402-竖直丝杠；403-竖直丝杠安装架；404-竖直丝杠螺母；405-竖直滑台；406-竖直导轨；407-竖直滑台导轨；408-第二连接架；501-第三电机；502-主动带轮；503-同步带；504-从动带轮；505-从动带轮轴套安装箱；506-第三电机安装架；601-第四电机；602-摆动导杆；603-摆动滑块；604-曲柄；701-第五电机；702-齿轮安装箱；703-主动齿轮；704-从动齿轮；705-工件安装轴；706-第五电机安装架；工件-800。具体实施方式：本实施例提供一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，如图1至图5所示，包括第一机架100、水平移动组件、竖直移动组件、水平旋转组件、第二机架200以及安装在第二机架上的摆动组件和竖直旋转组件；第二机架200包括水平梁以及设置在水平梁下的两个竖直梁；水平移动组件设置在第一机架100上，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，其特征在于，包括第一机架（100）、水平移动组件、竖直移动组件、水平旋转组件、第二机架（200）以及安装在第二机架上的摆动组件和竖直旋转组件；所述第二机架（200）包括水平梁以及设置在水平梁下的两个竖直梁；所述水平移动组件设置在所述第一机架（100）上，包括第一电机（301）、水平丝杠（302）、水平丝杠安装架（303）、水平丝杠螺母（304）、水平滑台（305）、设置在所述水平丝杠安装架（303）上的水平导轨（306）、设置在水平滑台（305）下的水平滑台导轨（307）以及连接水平滑台（305）和竖直移动组件的第一连接架（308）；所述水平丝杠（302）的左端从所述水平丝杠安装架（303）内伸出与所述第一电机（301）连接，右端通过转动副与所述水平丝杠安装架（302）连接；所述水平导轨（306）与水平滑台导轨（307）通过滑动副配合；所述水平丝杠螺母（304）与水平丝杠（302）之间通过螺纹副连接；所述水平丝杠螺母（304）与水平滑台导轨（307）固结于水平滑台（305）上；所述第一连接架（308）通过螺钉组与水平滑台（305）连接；所述竖直移动组件包括第二电机（401）、竖直丝杠（402）、与第一连接架（308）连接的竖直丝杠安装架（403）、竖直丝杠螺母（404）、竖直滑台（405）、设置在竖直丝杠安装架（403）上的竖直导轨（406）、设置在所述竖直滑台（405）背面的竖直滑台导轨（407）以及连接竖直滑台（405）和水平旋转组件的第二连接架（408）；所述竖直丝杠（402）的上端从所述竖直丝杠安装架（403）内伸出与所述第二电机（401）连接，下端通过转动副与所述竖直丝杠安装架（403）连接；所述竖直导轨（406）与竖直滑台导轨（407）通过滑动副配合；所述竖直丝杠螺母（406）与竖直丝杠（402）之间通过螺纹副连接；所述竖直丝杠螺母（406）与竖直滑台导轨（407）固结于竖直滑台（405）上；所述第二连接架（408）通过螺钉组与竖直滑台（405）连接；所述水平旋转组件包括第三电机（501）、与第三电机（501）连接的且水平设置的主动带轮（502）、通过同步带（503）与主动带轮（502）连接的从动带轮（504）、从动带轮轴安装箱（505）、主动带轮转轴、第三电机安装架（506）以及与所述从动带轮（504）连接且用于带动第二机架（200）、摆动组件和竖直旋转组件实现水平旋转的从动带轮转轴；所述从动带轮安装箱（505）通过螺钉组连接到所述第二安装架（200）上；所述从动带轮转轴上端插设在从动带轮（504）内，中间通过旋转副与从动带轮安装箱（505）连接，下端穿过第二机架（200）的水平梁与第二机架（200）固定连接；所述主动带轮转轴的上端插设在主动带轮（502）内，中间通过旋转副与第三电机安装架（506）连接，下端通过联轴器与第三电机（501）的输出轴连接；所述从动带轮安装箱（505）与第三电机安装架（506）通过螺钉组连接；所述摆动组件包括第四电机（601）、摆动导杆（602）、套设在摆动导杆（602）上的摆动滑块（603）以及连接第四电机（601）和摆动滑块（603）的曲柄（604）；所述第四电机（601）设置在第二机架（200）内；所述摆动导杆（602）和摆动滑块（603）设置在第二机架（200）外；所述曲柄（604）穿过第二机架（200）的竖直梁，上端上设置有与所述第四电机（601）的输出轴配合的通孔，下端插设在所述摆动滑块（603）上的轴承内；所述竖直旋转组件包括第五电机（701）、齿轮安装箱（702）、与所述第五电机（701）连接的且水平设置的主动齿轮（703）、与所述主动齿轮啮合（703）且竖直设置的从动齿轮（704）、垂直穿过所述从动齿轮（704）的工件安装轴（705）、第五电机安装架（706）以及连接第五电机（701）和主动齿轮的主动齿轮转轴；所述主动齿轮（703）和从动齿轮（704）均设置在齿轮安装箱（702）内，且均为锥齿轮；所述工件安装轴（705）的第一端位于齿轮安装箱（702）外，第二端位于齿轮安装箱（702）内；所述齿轮安装箱（702）具有两个与第二机架（200）转动连接的箱杆；箱杆的端部穿过第二机架（200）竖直梁的端部的带立式座轴承，且其中一个箱杆与所述摆动导杆（602）连接；所述齿轮安装箱（702）包括U形下箱体以及与U形下箱体围合成齿轮安装箱（702）的上箱体；所述上箱体上设置有供工件安装轴（705）穿过的轴承以及固定轴承的端盖；所述第五电机安装架（706）与上箱体顶端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种滚磨光整加工大中型盘类零件多自由度运动实现装置，其特征在于，包括第一机架（100）、水平移动组件、竖直移动组件、水平旋转组件、第二机架（200）以及安装在第二机架上的摆动组件和竖直旋转组件；所述第二机架（200）包括水平梁以及设置在水平梁下的两个竖直梁；所述水平移动组件设置在所述第一机架（100）上，包括第一电机（301）、水平丝杠（302）、水平丝杠安装架（303）、水平丝杠螺母（304）、水平滑台（305）、设置在所述水平丝杠安装架（303）上的水平导轨（306）、设置在水平滑台（305）下的水平滑台导轨（307）以及连接水平滑台（305）和竖直移动组件的第一连接架（308）；所述水平丝杠（302）的左端从所述水平丝杠安装架（303）内伸出与所述第一电机（301）连接，右端通过转动副与所述水平丝杠安装架（302）连接；所述水平导轨（306）与水平滑台导轨（307）通过滑动副配合；所述水平丝杠螺母（304）与水平丝杠（302）之间通过螺纹副连接；所述水平丝杠螺母（304）与水平滑台导轨（307）固结于水平滑台（305）上；所述第一连接架（308）通过螺钉组与水平滑台（305）连接；所述竖直移动组件包括第二电机（401）、竖直丝杠（402）、与第一连接架（308）连接的竖直丝杠安装架（403）、竖直丝杠螺母（404）、竖直滑台（405）、设置在竖直丝杠安装架（403）上的竖直导轨（406）、设置在所述竖直滑台（405）背面的竖直滑台导轨（407）以及连接竖直滑台（405）和水平旋转组件的第二连接架（408）；所述竖直丝杠（402）的上端从所述竖直丝杠安装架（403）内伸出与所述第二电机（401）连接，下端通过转动副与所述竖直丝杠安装架（403）连接；所述竖直导轨（406）与竖直滑台导轨（407）通过滑动副配合；所述竖直丝杠螺母（406）与竖直丝杠（402）之间通过螺纹副连接；所述竖直丝杠螺母（406）与竖直滑台导轨（407）固结于竖直滑台（405）上；所述第二连接架（408）通过螺钉组与竖直滑台（405）连接；所述水平旋转组件包括第三电机（501）、与第三电机（501）连接的且水平设置的主动带轮（502）、通过同步带（503）与主动带轮（502）连接的从动带轮（504）、从动带轮轴安装箱（505）、主动带轮转轴、第三电机安装架（506）以及与所述从动带轮（504）连接且用于带动第二机架（200）、摆动组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀红，李文辉，谷雪晨，房之栋，沈晓俊，邓鼎文，杨胜强，王燕青，彭林发，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14