阅读说明：本技术 机床主轴锥孔修复装置及修复方法 (Repairing device and repairing method for taper hole of machine tool spindle ) 是由 闫庆禹 陈科 陈平 刘军 吕高强 刘永超 何正君 王冀军 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种机床主轴锥孔修复装置,同时涉及一种机床主轴锥孔修复方法,属于机床的修复技术领域。在修复过程中,首先启动机床,使机床主轴旋转；其次启动磨削装置的驱动电机,使砂轮棒绕自身轴旋转,然后利用工作台的驱动机构,带动砂轮棒沿其轴线方向移动进给,通过上述三个复合运动完成机床主轴锥孔的修复。采用上述修复方式,其修复精度主要依靠基座在制造和加工过程中的底面水平精度和上部斜面锥度精度来保证,因此避免了将磨损严重的主轴锥孔作为基准的现象,能够有效保证主轴锥度修复精度效果达到预期要求,并且安装实施方便。(The invention relates to a device and a method for repairing a spindle taper hole of a machine tool, belonging to the technical field of repair of machine tools. In the repairing process, firstly, a machine tool is started to rotate a main shaft of the machine tool; and secondly, starting a driving motor of the grinding device to enable the grinding wheel rod to rotate around the self axis, then driving the grinding wheel rod to move and feed along the axis direction by using a driving mechanism of the workbench, and completing the repair of the machine tool spindle taper hole through the three composite motions. By adopting the repairing mode, the repairing precision is mainly ensured by the horizontal precision of the bottom surface and the taper precision of the inclined surface at the upper part of the base in the manufacturing and processing processes, so that the phenomenon that the spindle taper hole seriously abraded is taken as a reference is avoided, the effect of the spindle taper repairing precision can be effectively ensured to meet the expected requirement, and the installation and implementation are convenient.)

机床主轴锥孔修复装置及修复方法

技术领域

本发明涉及一种机床主轴锥孔修复装置，同时涉及一种机床主轴锥孔修复方法，属于机床的修复技术领域。

背景技术

在汽车覆盖件模具的加工过程中，因切削力不合理或者工件材料缺陷引起的切削冲击振动容易造成机床主轴锥孔的磨损，当机床在进行精加工时，因主轴锥孔磨损引起的主轴径向和轴向跳动超差对模具的加工精度造成了较大的影响，因此主轴的锥度修复成为了日常机床精度维护的一个重要项目，针对上述现状，目前主流的机械加工企业中，一种方法是将主轴和锥柄拆除后，在专用设备上进行磨削加工，当消除锥孔的非正常磨损后重新装回机床；该方法不仅耗费时间和精力，且频繁的拆装主轴容易破坏原本主轴在机床固有的装配精度。另一方法是采用市面上常见的主轴研磨机进行研磨，砂轮棒在安装过程中一般固定在基座上，在修复时，机床主轴启动，通过数控程序使机床主轴轴线运动到与砂轮棒主轴同轴，依靠主轴自身的回转和上下运动进行修复。该方法虽然操作简单、效率高，但是修复精度需要满足下列条件：首先机床需要具有较好的运行精度，在程序中能够保证机床主轴与砂轮棒主轴的同轴度在公差范围内，其次是主轴在磨削过程中，其径向和轴向跳动的回转精度需要满足公差要求。而从实际的修复效果来看，该结构装置往往无法达到预期的主轴锥度修复精度效果，这是因为机床主轴锥孔本身已经磨损严重，利用较差的主轴锥孔作为基准进行磨削，显然无法实现预期的精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机床主轴锥孔修复装置，适用于机床主轴锥孔修复，实施方便，且能够保证主轴锥度修复精度效果达到预期要求。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：机床主轴锥孔修复装置，包括基座，基座的底面为水平定位面，基座的上部具有与机床主轴锥孔的锥度相适配的斜面，该斜面上固定安装有滑动导轨，滑动导轨的轴线沿着该斜面的倾斜方向布置，滑动导轨上设置有滑动安装的工作台，工作台配设有驱动其沿滑动导轨的轴线方向作往复运动的驱动机构，工作台上固定安装有磨削装置，磨削装置包括驱动电机、磨削主轴和砂轮棒，磨削主轴的外壳及驱动电机固定安装在工作台上，磨削主轴的转动主轴输入端通过传动机构与驱动电机的输出轴连接，磨削主轴的转动主轴轴线、砂轮棒的轴线呈同轴线设置，且与滑动导轨的轴线相平行，砂轮棒的下端固定连接于磨削主轴的转动主轴输出端。

进一步的是：工作台的驱动机构包括丝杠运动副，丝杠运动副包括螺纹连接的丝杠螺母和丝杠，丝杠螺母与工作台固定连接，丝杠的轴线与滑动导轨的轴线相平行，丝杠的上端与锁紧装置转动连接，锁紧装置固定安装在基座上，丝杠的下端通过传动机构与手轮驱动连接，手轮转动安装在基座上。

进一步的是：手轮与丝杠下端之间的传动机构包括传动轴、减速机和联轴器，传动轴通过传动轴安装座安装在基座上，传动轴与传动轴安装座转动连接，传动轴安装座与基座固定连接；减速机固定安装在基座上；传动轴的一端与减速机的输入端驱动连接，另一端与手轮固定连接；减速机的输出端通过联轴器与丝杠连接。

进一步的是：滑动导轨包括并列设置的两根导轨，每根导轨配设两个导轨滑动块，导轨滑动块与工作台固定连接。

进一步的是：磨削主轴的输入端与驱动电机的输出轴之间的传动机构为V带传动机构。

进一步的是：磨削主轴的外壳通过主轴固定座固定安装在工作台上。

进一步的是：砂轮棒与磨削主轴的转动主轴之间通过螺纹连接。

相应地，在上述机床主轴锥孔修复装置的基础上，本发明同时还提供一种机床主轴锥孔修复方法，修复时，机床主轴锥孔修复装置通过基座固定安装在机床的工作台上，安装完成后，砂轮棒的轴线与机床主轴锥孔的锥度相适配，当砂轮棒沿其轴线方向移动进给时，砂轮棒能够将机床主轴锥孔的对应位置磨削至设定锥度；在修复过程中，首先启动机床，使机床主轴旋转；其次启动磨削装置的驱动电机，使砂轮棒绕自身轴旋转，然后利用工作台的驱动机构，带动砂轮棒沿其轴线方向移动进给，通过上述三个复合运动完成机床主轴锥孔的修复。

进一步的是：机床的工作台设置有用于安装基座的压夹槽，基座通过螺栓或者螺钉或者销钉或者上述连接件的组合固定连接在机床的工作台上。

本发明的有益效果是：采用上述修复方式，其修复精度主要依靠基座在制造和加工过程中的底面水平精度和上部斜面锥度精度来保证，因此避免了将磨损严重的主轴锥孔作为基准的现象，能够有效保证主轴锥度修复精度效果达到预期要求，并且安装实施方便。

附图说明

图1为本发明中的机床主轴锥孔修复装置的轴侧图；

图2为本发明中的机床主轴锥孔修复装置在工作台背面位置的结构示意图；

图3是本发明中的机床主轴锥孔修复装置的左视图；

图中标记：1-基座，2-V带，3-驱动电机，4-主轴固定座，5-工作台，6-磨削主轴，7-滑动导轨，8-砂轮棒，9-手轮，10-传动轴安装座，11-传动轴，12-第一减速机安装座，13-减速机，14-第二减速机安装座，15-联轴器，16-导轨滑动块，17-丝杠螺母，18-丝杠，19-锁紧装置，20-机床主轴锥孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明中的机床主轴锥孔修复装置包括基座1，基座1的底面为水平定位面，基座1的上部具有与机床主轴锥孔20的锥度相适配的斜面，该斜面上固定安装有滑动导轨7，滑动导轨7的轴线沿着该斜面的倾斜方向布置，滑动导轨7上设置有滑动安装的工作台5，工作台5配设有驱动其沿滑动导轨7的轴线方向作往复运动的驱动机构，工作台5上固定安装有磨削装置，磨削装置包括驱动电机3、磨削主轴6和砂轮棒8，磨削主轴6的外壳及驱动电机3固定安装在工作台5上，磨削主轴6的转动主轴输入端通过传动机构与驱动电机3的输出轴连接，磨削主轴6的转动主轴轴线、砂轮棒8的轴线呈同轴线设置，且与滑动导轨7的轴线相平行，砂轮棒8的下端固定连接于磨削主轴6的转动主轴输出端。

工作台5的驱动机构只需要能够满足其沿滑动导轨7的轴线方向作往复运动的基本要求即可，为使得结构简单可靠，本发明中采用的优选方式为：工作台5的驱动机构包括丝杠运动副，丝杠运动副包括螺纹连接的丝杠螺母17和丝杠18，丝杠螺母17与工作台5固定连接，丝杠18的轴线与滑动导轨7的轴线相平行，丝杠18的上端与锁紧装置19转动连接，锁紧装置19固定安装在基座1上，丝杠18的下端通过传动机构与手轮9驱动连接，手轮9转动安装在基座1上。实施时，转动手轮9，带动丝杠18旋转，丝杠运动副将丝杠18的旋转运动转换为丝杠螺母17的直线运动，进而带动工作台5沿着滑动导轨7的轴线方向移动，实现砂轮棒沿其轴线方向的移动进给。

此外，为使得结构简单可靠，手轮9与丝杠18下端之间的传动机构包括传动轴11、减速机13和联轴器15，传动轴11通过传动轴安装座10安装在基座1上，传动轴11与传动轴安装座10转动连接，传动轴安装座10与基座1固定连接；减速机13固定安装在基座1上；传动轴11的一端与减速机13的输入端驱动连接，另一端与手轮9固定连接；减速机13的输出端通过联轴器15与丝杠18连接。为方便装配，传动轴安装座10与基座1选用螺栓固定连接，减速机13通过减速机安装座固定安装在基座1上，在本实施例中，减速机安装座包括第一减速机安装座12和第二减速机安装座14，均通过螺栓与基座1固定连接。在实施时，手轮9带动传动轴11同步旋转，经过减速机13和联轴器15驱动丝杠18旋转。

为使得结构简单可靠，本发明中的滑动导轨7包括并列设置的两根导轨，每根导轨配设两个导轨滑动块16，导轨滑动块16与工作台5固定连接。导轨滑动块16与工作台5通过螺栓固定连接。

磨削主轴6是一个标准件，由外壳、转动主轴、卡环、轴承等部件组成，在应用实施时，为使得装配结构简单可靠，磨削主轴6的输入端与驱动电机3的输出轴之间的传动机构为V带传动机构，通过V带2实现传动。磨削主轴6的外壳通过主轴固定座4固定安装在工作台5上，主轴固定座4可通过螺栓与工作台5固定连接。砂轮棒8与磨削主轴6的转动主轴之间通过螺纹连接。

相应地，在上述机床主轴锥孔修复装置的基础上，本发明同时还提供一种机床主轴锥孔修复方法，修复时，机床主轴锥孔修复装置通过基座1固定安装在机床的工作台上，安装完成后，砂轮棒8的轴线与机床主轴锥孔20的锥度相适配，当砂轮棒8沿其轴线方向移动进给时，砂轮棒8能够将机床主轴锥孔20的对应位置磨削至设定锥度；在修复过程中，首先启动机床，使机床主轴旋转；其次启动磨削装置的驱动电机3，使砂轮棒8绕自身轴旋转，然后利用工作台5的驱动机构，带动砂轮棒8沿其轴线方向移动进给，通过上述三个复合运动完成机床主轴锥孔20的修复。采用上述修复方式，其修复精度主要依靠基座1在制造和加工过程中的底面水平精度和上部斜面锥度精度来保证，因此避免了将磨损严重的主轴锥孔20作为基准的现象，能够有效保证主轴锥度修复精度效果达到预期要求，并且安装实施方便。

为方便安装实施，机床的工作台设置有用于安装基座1的压夹槽，基座1通过螺栓或者螺钉或者销钉或者上述连接件的组合固定连接在机床的工作台上。

为有效保证修复质量，在修复过程中，机床主轴应低速旋转，机床主轴的具体转速根据修复效率进行确定。