一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，由工件夹持系统、卡盘系统、进刀系统和机床底板组成，工件夹持系统中的工件和卡盘系统中的主轴均采用低速旋转；卡盘系统中的磨削部分采用微型气动或电动马达带动砂轮或毡轮进行磨削。本实用新型专利技术切削部位的线速度超过了传统卡盘的线速度，使得磨削效率和磨削精度都超过了常规加工方法；磨削进刀采用主轴直进，主轴与轴瓦之间间隙很小，且进给行程较短，避免了磨具进刀过程中引起的加工误差；磨削时工件与磨具为外切关系，屑末容易排除，磨具工作部位亦易于修整和清理；本实用新型专利技术对加工对象的尺寸大小无限制，调整范围宽泛；相对传统机床，本实用新型专利技术结构简单，制造成本较低。本较低。本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床


[0001]本技术属于机械设计制造专业
，涉及一种球阀阀芯磨削机床，其用途是用来加工各类球阀中的球形阀芯。

技术介绍

[0002]阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力和流量的装置。球阀在种类繁多的阀门中占有十分重要的地位，它的工作原理是靠旋转阀芯来使阀门畅通或关闭。球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径，密封可靠, 结构简单, 维修方便, 密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。球阀的阀芯为开孔的园球,阀芯是球阀的关键部件，也是与介质直接接触的部位，是截断和导通管道的控制所在，阀芯的好坏直接决定了阀门性能的优劣。因此，对于阀芯的几何尺寸精度和表面硬度、粗糙度都有极高的要求，一般要经过精密磨削加工直至研磨抛光等工艺才能满足设计和使用要求。
[0003]如图1所示，传统的阀芯磨削工艺是这样的：使经过粗加工的阀芯工件在夹持装置上作低速旋转，另外由一个装夹有几个磨具（一般由高性能的油石组成）的卡盘绕工件作高速旋转，二者中心等高且互成九十度角。装夹时使卡盘回转中心对正阀芯中心，工作时卡盘沿轴向向工件中心靠近直至接触工件开始进刀磨削。工件自身的旋转和磨具的回转使得它们接触点的轨迹形成了球面。由此可知，在保持工件自身稳定转动的同时，卡盘旋转及进刀的稳定性是保证工件加工质量的关键。但为了达到需要的表面粗糙度，卡盘必须高速旋转，卡盘在高速旋转中因动平衡难以达到理想状态将带来振动，从而使得加工质量难以保证。为了尽量消除这种振动，必需增大磨削机床的尺寸和质量，并提高机床的制造精度以及结构的复杂程度，这样就造成这类机床制造成本提高，价格昂贵。故上述这样的加工工艺具有的第一个问题是：不仅难以保证阀门的产品质量，也提高了阀门的制造成本。第二个问题是：对于不同大小的阀芯，必须采用不同大小规格的磨削机床。在同一台机床上，同一个卡盘只能磨削大小相近的工件，调整范围有限。因此每台机床都要配置一系列的卡盘，加工时要根椐工件大小而更换卡盘，重新调整相关参数，操作相当麻烦，也降低了工作效率。对于制造阀门的厂家来说，要购置更多的机床设备及附件，增加了固定资产成本。第三个问题是：这种磨削方法，工件与磨具是内切式切削，加工中生成的屑末不易排除，容易累积在磨具表面，造成磨具的切削功能下降，工作效率降低。并且在加工过程中要及时清洗磨具，方能保证加工的正常进行。第四个问题是：因为卡盘的进刀依靠燕尾型导轨推动，由于导轨之间间隙的客观存在，也会产生一定的工作误差，导致影响产品的质量。

技术实现思路

[0004]为了克服现有阀芯磨削工艺及设备所存在的上述问题，本技术的目的是设计一种全新结构的类行星式低速高精度阀芯磨削机床。
[0005]本技术采用的技术方案如下：一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，
其特征在于：由工件夹持系统、卡盘系统、进刀系统和机床底板组成，工件夹持系统中的工件和卡盘系统中的主轴均为低速旋转，低速旋转是几十转/分的旋转；卡盘系统中的磨削部分采用旋转速度为几万转/分的微型气动或电动马达带动砂轮或毡轮进行磨削。
[0006]所述卡盘系统包括气动马达、固定底板、主轴和卡盘，所述卡盘由压紧螺钉锁定在主轴的前端，松开压紧螺钉，卡盘可在主轴上前后滑移，便于工件和磨具之间作大范围的调整；所述气动马达通过固定底板与卡盘相联接，所述固定底板可在卡盘上平移，亦可作一定的转动，以此来调整气动马达的工作姿态；主轴尾端通过滑动花键组合与低速电机联接。
[0007]所述主轴的后端有带密封圈的压缩空气导入环，所述主轴具有从主轴后端到主轴前端的内腔，所述内腔在主轴前端连接有软质气管，所述软质气管的另一端与气动马达连接。
[0008]所述进刀系统由进刀锥盘、梯形螺杆、移动螺套、主摇臂、主摇臂轴、进刀推动杆、滾轮、退刀摇臂、平衡杆、拉伸弹簧、进刀平台、进刀平台支座等组成，进刀锥盘固定在主轴上，进刀时，操纵手轮转动梯形螺杆，带动移动螺套后移，主摇臂则后转，使进刀推动杆及滾轮前行，滾轮与锥面作用使主轴产生轴向位移而实现轴向进刀；退刀时，操纵手轮反向转动梯形螺杆，使进刀推动杆及滾轮后退，此时，在拉伸弹簧的作用下，通过退刀摇臂和平衡杆的作用使进刀锥盘与主轴一道后移而实现退刀。
[0009]所述进刀系统的磨削进刀是由主轴轴向移动推动气动马达前行来实现，在磨削前，气动马达通过固定底板调整至设定的位置，磨具的大尺寸调整是通过松开压紧螺钉，再通过推动卡盘在主轴上的滑移来实现的。
[0010]所述工件夹持系统、所述卡盘系统和所述进刀系统均安装在所述机床底板上。
[0011]与传统的阀芯磨削工艺相比，本技术具有的如下优点：1、工件夹持系统、卡盘系统中的主轴均采用低速旋转方式，从而避免了动平衡的失衡而引起卡盘的振动；磨削部分采用微型气动或电动马达带动砂轮或毡轮进行切削，此类马达转速极高，每分钟可达数万转，故切削部位的线速度高于传统卡盘的线速度，使得磨削效率和磨削精度都超过了常规的加工方法。2、磨削进刀采用主轴直进，无导轨，因主轴转速很低，主轴与轴瓦之间间隙很小，主轴大幅度的行程调整由磨具固定卡盘来完成，本身的进给行程很短，因此避免了磨具进刀过程中引起的加工误差。3、本技术基本上解决了一般同类机床加工对象的尺寸的局限性问题。在同一台机床上可加工大小不同的阀芯，尺寸范围非常宽泛。调整加工参数也十分简单。从理论上说，如果机床按最大尺寸的阀芯设计的话，只须一台机床，就可以加工从最小到最大的各种阀芯。在加工较小尺寸的阀芯时，只要以加装加长杆的方法使主轴头部延伸，将磨具的卡盘往前推进至适当位置即可。每台机床只要配备一定数量的加长杆就能大大扩展加工范围，其以莫氏锥头和锥套联接，方便快捷，联接可靠。4、本技术的磨削时工件与磨具为外切关系，屑末容易排除，磨具工作部位亦易于修整和清理。5、相对传统机床，本技术结构简单，制造成本较低。
附图说明
[0012]图1为现行的球阀阀芯磨削加工示意图；
[0013]图2为本技术的结构示意图；
[0014]图3为图2加上工件夹持系统后的俯视图；
[0015]图4为本技术的主轴延伸的示意图；
[0016]图1中：I是磨具，II是卡盘，III是待加工阀芯工件，IV是待加工阀芯工件夹持轴；
[0017]图2－4中，1是待加工阀芯：2是机床底板；3是砂轮或毡轮；4是气动马达；5是固定压板；6是固定底板；7是压紧螺钉；8是卡盘；9是软质气管；10是主轴； 11是进刀锥盘；12是进刀平台；13是进刀平台支座；14主轴轴承支座；15是压缩空气导入环；16是低速电机；17是电机安装支座；18是阀芯加工夹具；19是床头箱支座；20是卡盘；21是鸡心夹；22是皮带轮；23是低速电机；24是拉伸弹簧；25是退刀摇臂；26是退刀摇臂轴；27是平衡杆；28是进刀推动杆；29是进刀滾轮；30是主摇臂轴；31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，其特征在于：由工件夹持系统、卡盘系统、进刀系统和机床底板组成，工件夹持系统中的工件和卡盘系统中的主轴均采用低速旋转，低速旋转是几十转/分的旋转；卡盘系统中的磨削部分采用旋转速度为几万转/分的微型气动或电动马达带动砂轮或毡轮进行磨削。2.根据权利要求1所述的一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，其特征在于：所述卡盘系统包括气动马达、固定底板、主轴（10）和卡盘（8），卡盘（8）由压紧螺钉（7）锁定在主轴（10）的前端，松开压紧螺钉，卡盘（8）可在主轴（10）上前后滑移，便于工件和磨具之间作大范围的调整；气动马达（4）通过固定底板（6）与卡盘（8）相联接，固定底板（6）可在卡盘（8）上平移，亦可作转动，以此来调整气动马达的工作姿态；主轴尾端通过滑动花键组合（35）与低速电机（16）联接。3.根据权利要求2所述的一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，其特征在于：所述主轴的后端有带有密封圈的压缩空气导入环（15），所述主轴具有从主轴后端到主轴前端的内腔，所述内腔在主轴前端连接有软质气管，所述软质气管的另一端与气动马达连接。4.根据权利要求1所述的一种类行星式低速高精度球阀阀芯磨削机床，其特征在于：所述进刀系统由进刀锥盘（11）、梯形螺杆（33）、移动螺套（32）、主摇臂（31）、主摇臂轴（30）、进刀推动杆（28）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍若峰，
申请(专利权)人：伍若峰，
类型：新型
国别省市：