專利名稱：液壓自動(dòng)軸向定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于磨削加工時(shí)，精確控制磨削工具和工件位置的液壓 自動(dòng)軸向定位裝置。
背景技術(shù)：
端面外圓磨床在磨削對(duì)基準(zhǔn)軸肩面(即基準(zhǔn)面)有軸向尺寸要求的工件時(shí)， 在裝卡工件后必須實(shí)施"軸向定位"，即使工件上的基準(zhǔn)面與砂輪的磨削端面之 間保持精確的相對(duì)位置，從而保證被磨削端面至基準(zhǔn)面之間的尺寸要求。之所以 如此是由于頂尖孔深度不一致，導(dǎo)至裝卡工件后基準(zhǔn)軸肩面與砂輪磨削工作面之 間距不一致，而砂輪每次總是在同一特定位置結(jié)束磨削，如此勢(shì)必?zé)o法滿足工件 加工尺寸的精度要求。
進(jìn)行軸向定位的方法很多，通常均采用一個(gè)高精度(分辨率在口級(jí))的電子 軸向量?jī)x，定位時(shí)其檢測(cè)觸頭壓在工件的基準(zhǔn)軸肩面上，在工件作軸向微量移動(dòng) 的過(guò)程中，該測(cè)頭不斷將檢測(cè)的數(shù)據(jù)與預(yù)置數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)兩者吻合時(shí)發(fā)出工 件停止運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，然后量?jī)x測(cè)頭退出，至此完成軸向定位，便可進(jìn)行磨削加工， 如圖l所示；其中具有基準(zhǔn)面B的工件13,安裝在床頭頂尖9和尾座頂尖15之 間，用砂輪的磨削面C磨削工件13的A端面，并達(dá)到所要求的軸向尺寸D。該 方法中僅一個(gè)電子軸向量?jī)x少則上萬(wàn)元，多則幾萬(wàn)元，價(jià)格昂貴，且極易損壞， 此外還要配備軸向移動(dòng)裝置和測(cè)頭進(jìn)退裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種造價(jià)低廉，性能穩(wěn)定，且精度高的 液壓自動(dòng)軸向定位裝置。
本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置，包括位于同一水平軸線上的床頭頂尖和 尾架頂尖，且床頭頂尖與同軸的頂尖套筒配裝，其中頂尖套筒滑動(dòng)安裝在床頭架 體中，在床頭架體左邊設(shè)有齒條柱塞缸體，在缸體兩端的左、右端蓋上分別設(shè)有 A 、 B油口，在缸體內(nèi)配裝的齒條柱塞與齒輪軸上的齒輪嚙合，齒輪軸通過(guò)左、 右軸承安裝在床頭架體上，且齒輪軸右端穿過(guò)床頭架體與頂尖套筒螺紋連接；在 床頭架體內(nèi)通過(guò)閥板裝有定容柱塞、三位四通電磁閥和二位三通電磁閥；三位四 通電磁閥和二位三通電磁閥的二接口均與P壓力油口、 O回油口連通，且三位四 通電磁閥的另外二接口分別與左、右端蓋上的A 、 B油口連通；定容柱塞右腔分 別通過(guò)單向閥與B油口和0回油口連通，其左腔與二位三通電磁閥上的另一接口 連通；在床頭頂尖和尾架頂尖之間安裝具有基準(zhǔn)面B的工件，在與基準(zhǔn)面B下方 相對(duì)位置處設(shè)有定位擋塊，定位擋塊和床頭架體固定在床身工作臺(tái)上。
本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置，其中定位擋塊通過(guò)絕緣墊片與支架固定 連接，其上的定位面F與工件軸線垂直，且定位擋塊通過(guò)與其連通的導(dǎo)線引出定 位信號(hào)。本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置，其中在床頭架體上設(shè)有與頂尖套筒配裝 的導(dǎo)向銷。
本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置是對(duì)傳統(tǒng)的使用電子軸向量?jī)x測(cè)頭進(jìn)行 軸向定位的一次突破，而且由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有形狀復(fù)雜的高精度零件，因此 成本低廉、工作可靠、堅(jiān)固耐用，其軸向定位精度不低于使用電子軸向量?jī)x測(cè)頭 的軸向定位裝置。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中軸向定位原理示意圖2為本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的A-A剖面示意圖4為本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置液壓控制原理圖5為本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置原理圖。
具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型的原理在磨削具有基準(zhǔn)面B (軸肩面)的工件13時(shí)， 在機(jī)床工作臺(tái)上安裝一個(gè)剛性極強(qiáng)的定位擋塊11，其上的定位面F與砂輪磨削 面C之間的距離E1二E—厶，式中E為基準(zhǔn)面B與砂輪磨削面C之間距離。當(dāng)工 件13安裝好后通過(guò)液壓裝置使其向右慢速移動(dòng)，當(dāng)基準(zhǔn)面B與定位面F接觸時(shí)， 工件13停止移動(dòng)，此時(shí)工件為一極，定位擋塊為另一極，由于兩者接觸(短路) 可取出一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)液壓裝置使工件向左移動(dòng)一微小距離A (—般約零點(diǎn)幾 毫米)，從而E=E1 + A，如此便完成了定位動(dòng)作，便可進(jìn)行磨削。顯然，工件 所要求的軸向尺寸，即基準(zhǔn)面B與被磨削面A之間的距離D為E與砂輪磨削進(jìn)給 尺寸之差，從而保證加工精度。
之所以要移開(kāi)厶，是防止在磨削過(guò)程中工件旋轉(zhuǎn)時(shí)基準(zhǔn)面B與定位面F之間 產(chǎn)生機(jī)械摩擦，使裝置正常運(yùn)行和定位精度。
由圖2 圖4可見(jiàn)，本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置包括位于同一水平軸 線上的床頭頂尖9和尾架頂尖15，且床頭頂尖9與同軸的頂尖套筒7配裝，其 中頂尖套筒7滑動(dòng)安裝在床頭架體8中，在床頭架體8左邊設(shè)有齒條柱塞缸體2， 在缸體2兩端的左、右端蓋24、 25上分別設(shè)有A 、 B油口，在缸體2內(nèi)配裝的 齒條柱塞3與齒輪軸4上的齒輪嚙合，齒輪軸4的左端通過(guò)裝有左軸承1的軸承 座固定在床頭架體8上，齒輪軸4的右端通過(guò)右軸承5安裝在床頭架體8上，且 齒輪軸4右端穿過(guò)床頭架體8與頂尖套筒7螺紋連接；在床頭架體8內(nèi)裝有閥板 21，閥板21上裝有定容柱塞20、三位四通電磁閥23和二位三通電磁閥22;三 位四通電磁閥23和二位三通電磁闊22的壓力油口 Pl、 P2，回油口Ol、 02與液 壓站的P壓力油口、 0回油口相連，且三位四通電磁閥23的工作油口 Al、 Bl分 別與左、右端蓋24、 25上的A、 B油口連通；定容柱塞20右腔一路通過(guò)單向閥 17與B、 Bl油口連通，另一路通過(guò)單向閥18與和0回油口連通，其左腔與二位 三通電磁閥22上的工作油口 B2連通；在床頭頂尖9和尾架頂尖15之間安裝具 有基準(zhǔn)面B的工件13,在與基準(zhǔn)面B下方相對(duì)位置處設(shè)有定位擋塊11，定位擋 塊11通過(guò)絕緣墊片12與支架14固定連接，其上的定位面F與工件13軸線垂直，且定位擋塊11通過(guò)與其連通的導(dǎo)線10引出定位信號(hào)給控制機(jī)構(gòu)。床頭架體8和 支架14，以及安裝尾架頂尖15的標(biāo)準(zhǔn)型尾架16均固定在床身工作臺(tái)上。 其中在床頭架體8上設(shè)有與頂尖套筒7配裝的導(dǎo)向銷6。
實(shí)施定位時(shí)，在電磁閥23的作用下使油口 P、 A連通，0、 B油口連通，齒 條柱塞3右行，通過(guò)其上的齒條、帶齒輪的齒輪軸4、頂尖套筒7和床頭頂尖9 帶動(dòng)工件13右行，而尾架頂尖15也隨之右行，并經(jīng)尾架內(nèi)的套筒壓縮彈簧。當(dāng) 基準(zhǔn)面B與定位面F接觸時(shí)，短路的電信號(hào)使工件13停止運(yùn)動(dòng)，齒條柱塞3由 于液壓裝置的自我保護(hù)功能也停止運(yùn)行，兩電磁閥23、 22做相應(yīng)轉(zhuǎn)換，其結(jié)果 是齒條柱塞缸體2上的A油口與0回油口連通，B油口通過(guò)單向閥17與定容柱 塞20右腔連通，定容柱塞20的左腔通過(guò)二位三通電磁闊22與P壓力油口連通， 在壓力油的作用，使定容柱塞20中的柱塞右行到底，將右腔的油經(jīng)B油口排入 缸體2中齒條柱塞3的右端，并推動(dòng)齒條柱塞3左行一特定距離，即上面所述的 △，該距離是在一定的壓力油條件下，由定容柱塞20的直徑和行程所確定，如 0.4mm。這樣，由床頭、尾架頂尖9、 15所夾持的工件13均左行這一特定距離 0.4mm，至此完成工件的定位。
每當(dāng)磨削完一個(gè)工件后，電磁閥22及23轉(zhuǎn)換，使齒條柱塞3和定容柱塞 20復(fù)位，液壓裝置的具體油路連接是缸體2的B油口接通P壓力油，A油口與O 回油口連接r定容柱塞20的左腔接通O回油口，在內(nèi)裝的彈簧19的作用下左行 到底，并通過(guò)單向閥18從油池中吸油。
權(quán)利要求1、一種液壓自動(dòng)軸向定位裝置，包括位于同一水平軸線上的床頭頂尖(9)和尾架頂尖(15)，且所述床頭頂尖(9)與同軸的頂尖套筒(7)配裝，其特征是所述頂尖套筒(7)滑動(dòng)安裝在床頭架體(8)中，在所述床頭架體(8)左邊設(shè)有齒條柱塞缸體(2)，在所述缸體(2)兩端的左、右端蓋(24、25)上分別設(shè)有A、B工作油口，在所述缸體(2)內(nèi)配裝的齒條柱塞(3)與齒輪軸(4)上的齒輪嚙合，所述齒輪軸(4)通過(guò)左、右軸承(1、5)安裝在所述床頭架體(8)上，且所述齒輪軸(4)右端穿過(guò)所述床頭架體(8)與所述頂尖套筒(7)螺紋連接；在所述床頭架體(8)內(nèi)裝有閥板(21)，在所述閥板(21)上裝有定容柱塞(20)、三位四通電磁閥(23)和二位三通電磁閥(22)；所述三位四通電磁閥(23)和二位三通電磁閥(22)的壓力油口P1、P2，回油口O1、O2分別與液壓站的P壓力油口、O回油口連通，且所述三位四通電磁閥(23)的工作油口A1、B1分別與所述左、右端蓋(24、25)上的A、B油口連通；所述定容柱塞(20)右腔分別通過(guò)單向閥(17、18)與B油口和O回油口連通，其左腔與所述二位三通電磁閥(22)上的工作油口B2連通；在所述床頭頂尖(9)和尾架頂尖(15)之間安裝具有基準(zhǔn)面B的工件(13)，在與基準(zhǔn)面B下方相對(duì)位置處設(shè)有定位擋塊(11)，所述定位擋塊(11)固定在支架(14)上，所述支架(14)和床頭架體(8)固定在床身工作臺(tái)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓自動(dòng)軸向定位裝置，其特征是在所述定位擋 塊(11)和所述支架(14)之間設(shè)有絕緣墊片(12),所述定位擋塊(11)上的 定位面F與所述工件(13)軸線垂直，且所述定位擋塊(11)通過(guò)與其連通的導(dǎo) 線(10)引出定位信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓自動(dòng)軸向定位裝置，其特征是在所述床頭架 體(8)上設(shè)有與所述頂尖套筒(7)配裝的導(dǎo)向銷(6)。
專利摘要本實(shí)用新型液壓自動(dòng)軸向定位裝置包括在床頭架體左邊設(shè)有齒條柱塞缸體，在缸體兩端分別設(shè)有A、B油口，在缸體內(nèi)配裝的齒條柱塞與齒輪軸上的齒輪嚙合，齒輪軸一端穿過(guò)床頭架體與頂尖套筒螺紋連接；在床頭架體內(nèi)通過(guò)閥板裝有定容柱塞、兩個(gè)電磁閥；兩電磁閥均與P壓力油口、O回油口連通，且一個(gè)閥的另外二接口分別與A、B油口連通；定容柱塞右腔分別通過(guò)單向閥與B油口和O回油口連通，其左腔與另一接口連通；定位擋塊固定在床身工作臺(tái)上。本實(shí)用新型是對(duì)傳統(tǒng)的使用電子軸向量?jī)x進(jìn)行軸向定位的一次突破，而且由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有形狀復(fù)雜的高精度零件，因此成本低廉、工作可靠、堅(jiān)固耐用，定位精度不低于使用電子軸向量?jī)x的軸向定位裝置。
文檔編號(hào)B24B5/02GK201136110SQ20072019057
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者劉德鉁, 杜智強(qiáng), 波 王, 穆東輝 申請(qǐng)人:北京第二機(jī)床廠有限公司