蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計

《蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計 拋光機簡介 　　拋光機是一種電動工具，拋光機由底座、拋盤、拋光織物、拋光罩及蓋等基本元件組成。 　　電動機固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺釘與電動機軸相連。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動機通過底座上的開關(guān)接通電源起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉(zhuǎn)動的拋光盤上進(jìn)行拋光。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機旁的方盤內(nèi)。 　　拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機器不使用時落在拋光織物上而影響使用效果。 工作原理 　　拋光機操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產(chǎn)生的損傷層。同時也要使拋光損傷層不會影

2、響最終觀察到的組織，即不會造成假組織。前者要求使用較粗的磨料，以保證有較大的拋光速率來去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；后者要求使用最細(xì)的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低。 　　解決這個矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩個階段進(jìn)行。粗拋目的是去除磨光損傷層，這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的考慮，不過也應(yīng)當(dāng)盡可能?。黄浯问蔷珤?或稱終拋)，其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷，使拋光損傷減到最小。拋光機拋光時，試樣磨面與拋光盤應(yīng)絕對平行并均勻地輕壓在拋光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時還應(yīng)使試樣自轉(zhuǎn)并沿轉(zhuǎn)盤半徑方向來回移動，以避免拋光織物局部磨損太

3、快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和鋼中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時，由于摩擦生熱會使試樣升溫，潤滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會拋傷表面。為了達(dá)到粗拋的目的，要求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，最好不要超過600r/min；拋光時間應(yīng)當(dāng)比去掉劃痕所需的時間長些，因為還要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察有均勻細(xì)致的磨痕，有待精拋消除。 　　精拋時轉(zhuǎn)盤速度可適當(dāng)提高，拋光時間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則

4、仍可見到磨痕。拋光機拋光質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響試樣的組織結(jié)構(gòu)，已逐步起有關(guān)專家的重視。近年來，國內(nèi)外在拋光機的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新機型、新一代的拋光設(shè)備，正由原來的手動操作發(fā)展成為各種各樣的半自動及全自動拋光機。 　　下面介紹幾種常用的機械拋光機的性能和特點。拋機光專門針對鋼、鋁銅等金屬制品的表面和管類進(jìn)行效果處理，幾十種原廠配件滿足不同需要，輕而易舉制造出各種精度不同的雪花紋、拉絲紋、波浪紋、啞光面、鏡面等，快速修補深度劃痕和輕微刮花，快速打磨和拋光；焊縫、水口痕、跡氧化膜、污跡和油漆等，適用於去毛刺、形成圓角，裝飾性金屬加工，在加工過程中不會形成暗影、過渡地帶和裝飾面不均

5、勻等，是金屬制品生產(chǎn)線的重要設(shè)備。拋光機適用于以下行業(yè)：木材、家具行業(yè)如平木板、家具金屬拉手等工件砂光拉絲；五金（金屬）材料及制品鋁型材及其制品、不銹鋼制品及器皿、銅型材及制品、水暖衛(wèi)浴器材、鎖類、燈飾制品、標(biāo)牌銘牌、五金工藝飾品、刀剪類、門的活葉、汽車自行車零配件、餐具類、韙扣類制品、鈕扣、皮帶扣、手機外殼、鐘表行業(yè)等工件砂光拉絲；電子零件、電子器材如電子零件、平板砂光拉絲等。 模具拋光機 　　模具拋光機采用進(jìn)口大功率器件，功率比同類產(chǎn)品提升30%。微電腦控制的諧振頻率自動尋找和鎖定功能；數(shù)控九段振動大小和放電間隙跟蹤適應(yīng)功能。模具拋光機適用范圍：各種模具（包括硬質(zhì)合金模具）的復(fù)雜型腔

6、、窄槽狹縫、盲孔等粗糙表面至鏡面的整形拋光?？蓲伖飧鞣N金屬、玻璃、玉石、瑪瑙等。 火焰拋光機 　　火焰拋光機采用電解水技術(shù)，通電從水中提取氫氧氣體的能源設(shè)備，其中氫氣作為燃料，氧氣用于助燃，可以取代乙炔、煤氣、液化氣等含碳?xì)怏w，具有熱值高、火焰集中、零污染，生產(chǎn)效率高，節(jié)能方便等優(yōu)點。適合攜機到野外環(huán)境操作。適合首飾廠、金店、齒科、玻璃及其它行業(yè)的精密工藝明火焊接、小型澆鑄、小零件淬火退火、各種金屬絲焊接、高溫材料試驗等。 　　 加長軸拋光機mm6010-2 金相拋光機 　　金相拋光機電動機固定在底座上，固定拋光盤用的錐套通過螺 釘與電動機軸相連。拋光織物通過套圈緊固在拋

7、光盤上，電動機通過底座上的開關(guān)接通電源起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉(zhuǎn)動的拋光盤上進(jìn)行拋光。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機旁的方盤內(nèi)。拋光罩及蓋可防止灰土及其他雜物在機器不使用時落在拋光織物上而影響使用效果。 　　 葉片拋光機 　　葉片拋光機葉片在加工過程中，由于各種原因，可能會導(dǎo)致葉片余量不均勻，甚至在一件工件上出現(xiàn)余量過厚、過薄的現(xiàn)象，如果用常規(guī)的機械進(jìn)行拋磨，對操作者的人身安全造成危害。葉片拋光機，其組成包括五軸傳動機床，所述的五軸傳動機床上裝有C軸伺服電機和動力頭旋轉(zhuǎn)軸，所述的動力頭旋轉(zhuǎn)軸5的兩端裝在支撐上，所述的支撐與動力頭相

8、連，所述的動力頭上具有支架，所述的支架上固定有砂帶電機和驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，所述的砂帶電機的電機軸上裝有砂帶，所述的砂帶上裝有球面帶輪。該產(chǎn)品用于葉片拋光。 　　 兩工位拋光機 　　兩工位拋光機，它包括機架、拋光輪盤、動力裝置；拋光輪盤設(shè)置在機架上，拋光輪盤由動力裝置帶動；拋光輪盤的盤面包括外層纖維織物；拋光機具有兩個拋光輪盤，兩個拋光輪盤分別為平輪盤和凸輪盤。本實用新型拋光機具有平輪盤和凸輪盤，使用者可方便地頻繁交替使用平輪盤和凸輪盤對制品表面的平面、凸面、凹面進(jìn)行人工拋光，工作效率高。 薄壁件拋光機 　　薄壁件拋光機，按照動力與控制的傳遞關(guān)系，它由電機驅(qū)動機構(gòu)、曲柄傳動機構(gòu)、往復(fù)

9、運動導(dǎo)桿機構(gòu)、薄壁件夾、薄壁件夾緊拋光機構(gòu)、配電箱等構(gòu)成。薄壁件位置微調(diào)機構(gòu)自動微調(diào)薄壁件空間位置使其按模具型面和具體加工路徑的要求控制位移路徑。本實用新型優(yōu)點是大大提高了薄壁件表面層質(zhì)量及表面性能穩(wěn)定性，真正在工藝上實現(xiàn)了高精度的薄壁件拋光加工機械化。 手提式拋光機 　　拋光機由機身、工作輥、擺架供料輥、毛刷輥、吸塵系統(tǒng)及電氣控制部分組成。工作輥有三只，即拋光輥、磨革輥和絨布輥，分別配用氈輥、橡膠輥和鋼輥作供料輥，使得機器既能更拋，又可軟拋。其中，磨革輥帶有橫向振擺機構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)磨削的同時又沿其輥軸向做55次/min的往復(fù)滑動，以使磨削細(xì)密。 　　拋光輥主要有兩種，以人造瑪瑙制成的自

10、輥中間分向的雙向螺旋槽輥，用特制布料制成圓片狀，由輥兩湍壓蓋壓緊制成螺旋狀布輥，或者用毛氈卷裹制成表面無螺旋的氈輥，也可用表面似天鵝絨般柔軟的紙或布卷裹制成光面紙（布）輥，。它們可分別用于不同皮革產(chǎn)品及不同工序的拋光。 　　拋光輥上螺旋槽的導(dǎo)角和溝槽尺寸均經(jīng)過專門設(shè)計，便于輥子高速旋轉(zhuǎn)過程中將革伸展天的同時進(jìn)行摩托車擦拋光，所拋摩刮下的革屑、灰塵隨氣流沿螺旋溝從輥兩端排出 wsm-03高速拋光機 ，同時改善磨革輥的散熱性能，減小拋光阻力，延長輥子連續(xù)拋光時間。供料輥裝置在擺動架上，通過腳踏板控制其靠近拋光輥，因此調(diào)節(jié)擺動架可調(diào)節(jié)供料輥與工作輥的間隙，拋光輥下方的刷輥用來防止革纏工

11、作輥，其轉(zhuǎn)向與拋光輥轉(zhuǎn)向相同。 　　吸塵系統(tǒng)由工作輥的防護(hù)罩夾層及機身內(nèi)的吸塵風(fēng)道形成吸塵腔，引風(fēng)機通過風(fēng)道將塵屑排出管道。內(nèi)管出口處由活門調(diào)節(jié)風(fēng)量，塵屑排入接濾塵裝置，工作輥防護(hù)罩前面設(shè)置安全擋板，當(dāng)手碰撞時，供料輥返回非工作位置，主機停止工作，重新啟動后，才能恢復(fù)正常工作。 　　三維振動強化拋光工藝是集振動切削拋光與拋丸強化加工復(fù)合而成的工藝方法。在加工過程中由電動激振器產(chǎn)生振動，使研磨介質(zhì)與加工零件之間產(chǎn)生一定的振幅、振頻的振動，使強化介質(zhì)與工件三維方向產(chǎn)生不規(guī)則的碰撞，拋光液和磨料與零件表面劃擦，從而實現(xiàn)強化拋光。振動拋光過程實際是一機械軋光過程，在這一過程中，工件、磨料及光亮

12、劑構(gòu)成一體系，磨料借助振動槽高頻底輻的振動獲得能量撞擊工件表面，使其產(chǎn)生微觀塑性變形，從而降低表面粗糙度，光亮劑作用在工件表面，能夠迅速除去工件表面的油污及雜質(zhì)，達(dá)到增亮效果，從而提高軋光質(zhì)量。在振動體系工作時，光亮劑具有較強的清洗作用，能夠使一些難溶的油污及雜質(zhì)迅速脫離工件和磨料表面。 面板和主板分別用單片機控制，具有頻率自動尋找和鎖定功能；由微電腦精確產(chǎn)生五檔火花脈沖和九十九段花紋及強化脈沖，在花紋狀態(tài)能逼真地模擬出從亞光至很粗的電火花花紋；強化狀態(tài)能將碳化鎢等具有高耐磨性能的材料轉(zhuǎn)移鍍覆到工件的工作表面，從而大大延長工件的使用壽命；由于改進(jìn)了聲波輸出電路，使機器非常適合于用纖維油石和

13、金剛石銼刀作粗糙表面的振動研磨；增加了具有人工智能的真人發(fā)聲的語音提示功能，為正確和安全使用機器提供了有力保障。 然而蝸桿齒輪減速電機的蝸桿是減速箱的主要部件，提高齒輪減速電機的傳動效率，必須保證蝸桿的光面粗糙度加工質(zhì)量。目前蝸桿多數(shù)采用磨削加工方法，要獲取很高的表面粗糙度，成本相對較高。雖然拋光加工的方法經(jīng)濟性好，但現(xiàn)有技術(shù)未見蝸桿拋光專門用設(shè)備，手工拋光作業(yè)勞 動強度大，質(zhì)量一致性差。本項目提出蝸桿拋光機低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決蝸桿光面粗糙度優(yōu)質(zhì)高效加工問題。 1 拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計 拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1、圖2、圖3所示。 1.1 機架結(jié)構(gòu)設(shè)計 機架1上設(shè)有布輪驅(qū)動

14、電機2，布輪驅(qū)動電機1的出軸上設(shè)有拋光布輪3，拋光布輪3的圓周旁設(shè)有立式拖板4，立式拖板4上設(shè)有間隔設(shè)置的第一氣缸5和頂尖驅(qū)動電機6，第一氣缸5的活塞桿上連接有活動頂尖7，活動頂尖7與第一氣缸5的活塞桿之間通過連板8連接，連板8上設(shè)有兩個導(dǎo)向孔，兩個導(dǎo)向孔與分布于第一氣缸5兩側(cè)的兩根固定導(dǎo)向柱9分別滑動連接。頂尖驅(qū)動電機6的出軸上設(shè)置有固定頂尖10，固定頂尖10通過三爪夾頭11安裝于頂尖驅(qū)動電機6的出軸上，活動頂尖7和固定頂尖10相對同軸設(shè)置。 1.2 托板結(jié)構(gòu)設(shè)計 立式拖板4的下表面固定安裝有導(dǎo)向塊12，導(dǎo)向塊12的下方設(shè)有轉(zhuǎn)動臺13，轉(zhuǎn)動臺13上設(shè)有沿平行于活動頂尖7和固定頂尖

15、10的軸線方向延伸的 導(dǎo)軌（圖中未表示出），導(dǎo)軌由相互平行的兩根組成，立式拖板4通過導(dǎo)向塊12與導(dǎo)軌形成滑動連接，轉(zhuǎn)動臺13上安裝有第二氣缸14，兩根導(dǎo)軌分 布于第二氣缸14的活塞桿的兩側(cè)，第二氣缸14的活塞桿與導(dǎo)向塊12連接，第二氣缸14驅(qū)動導(dǎo)向塊12使得立式拖板4沿兩根導(dǎo)軌滑動。 1.3 轉(zhuǎn)動臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 轉(zhuǎn)動臺13樞軸連接于支架15上，轉(zhuǎn)動臺13與支架15之間可相對鎖定，活動頂尖7和固定頂尖10兩者軸線的傾斜角度可通過轉(zhuǎn)動臺13的轉(zhuǎn)動而改 變；支架15下方設(shè)有縱向滑軌16（參見圖3），縱向滑軌16沿垂直于拋光布輪3的軸線的方向延伸，支架15與縱向滑軌16滑動連接，支架15上設(shè)置有

16、 第一傳動螺母17，第一傳動螺母17與縱向絲桿18螺紋配合，縱向絲桿18的一端與第三氣缸19的活塞桿連接，縱向絲桿18的另一端套設(shè)有傳動軸套 20，縱向絲桿18與傳動軸套20圓周方向通過健連接，第三氣缸19可驅(qū)動縱向絲桿18相對于傳動軸套20進(jìn)行軸向移動，縱向絲桿18的軸向移動帶動 支架15沿縱向滑軌16滑動，傳動軸套20上連接有手輪21，通過手輪21可驅(qū)動傳動軸套20轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谌龤飧?9驅(qū)動縱向絲桿18發(fā)生軸向移動時，縱向絲桿18與傳動軸套20之間發(fā)生相對軸向移動；而通過手輪21來轉(zhuǎn)動傳動軸套20時，傳動軸套20通過鍵與縱向絲桿18配合而使縱向絲桿18轉(zhuǎn)動，縱向絲桿18同時帶動第三氣缸

17、19的活塞桿一起轉(zhuǎn)動，縱向絲桿18通過安裝在支架15上的第一傳動螺母17配合而調(diào)節(jié)立式拖板4與拋光布輪3之間的位置，以補償拋光布輪3因磨損而導(dǎo)致的直徑變小的差值，也可適應(yīng)不同蝸桿工件的螺旋槽深度的需要。 縱向滑軌16及第三氣缸19均安裝于底座22上，機架1對應(yīng)于底座22下方安裝有兩根相互平行的橫向滑軌23，橫向滑軌23沿平行于拋光布輪3軸 線的方向延伸，底座22與橫向滑軌16滑動連接，底座22上固定安裝有第二傳動螺母24，設(shè)于機架1上的軸向進(jìn)給電機25的出軸上連接有橫向絲桿 26，橫向絲桿26與底座22上的第二傳動螺母24螺紋連接，軸向進(jìn)給電機25驅(qū)動橫向絲桿26轉(zhuǎn)動，橫向絲桿26通過與

18、第二傳動螺母24螺紋配合而致 使底座22沿橫向滑軌23滑動。 2 工作原理 機架上設(shè)有布輪驅(qū)動電機，布輪驅(qū)動電機的出軸上設(shè)有拋光布輪，拋光布輪的圓周旁設(shè)有立式拖板，所述立式拖板上設(shè)有間隔設(shè)置的第一氣缸和頂尖驅(qū)動電機，第一氣缸的活塞桿上連接有活動頂尖，頂尖驅(qū)動電機的出軸上設(shè)置有固定頂尖，活動頂尖和固定頂尖相對同軸設(shè)置。立式拖板的下表面固定安裝有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊的下方設(shè)有轉(zhuǎn)動臺，轉(zhuǎn)動臺上設(shè)有沿平行于活動頂尖和固定頂尖的軸線方向延伸的導(dǎo)軌，立式拖板通過導(dǎo)向塊與導(dǎo)軌形成滑動連接，轉(zhuǎn)動臺上安裝有第二氣缸，第二氣缸的活塞桿與導(dǎo)向塊連接，第二氣缸驅(qū)動導(dǎo)向塊使得立式拖板沿導(dǎo)軌滑動。轉(zhuǎn)動臺樞軸連接于支架上，

19、轉(zhuǎn)動臺與支架之間可相對鎖定，活動頂尖和固定頂尖兩者軸線的 傾斜角度可通過轉(zhuǎn)動臺的轉(zhuǎn)動而改變。支架下方設(shè)有縱向滑軌，縱向滑軌沿垂直于布輪軸線的方向延伸，支架與縱向滑軌滑動連接，支架上設(shè)置 有第一傳動螺母，第一傳動螺母與縱向絲桿螺紋配合，所述縱向絲桿的一端與第三氣缸的活塞桿連接，第三氣缸可驅(qū)動縱向絲桿軸向移動，縱向 絲桿的軸向移動帶動支架沿縱向滑軌滑動。縱向滑軌及第三氣缸均安裝于底座上，機架對應(yīng)于底座下方安裝有橫向滑軌，橫向滑軌沿平行于拋光布輪軸線的方向延伸，底座與橫向滑軌滑動連接，底座上固定安裝有第二傳動螺母，設(shè)于機架上的軸向進(jìn)給電機的出軸上連接有橫向絲桿，橫向絲桿與底座上的第二傳動螺母螺

20、紋連接，軸向進(jìn)給電機驅(qū)動橫向絲桿轉(zhuǎn)動，橫向絲桿通過與第二傳動螺母螺紋配合而致使底座沿橫向滑軌滑動。工作時，首先按待加工蝸桿的螺旋升角通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動臺和支架之間的相對位置來設(shè)定立式拖板傾斜角度，調(diào)整固定頂尖和活動頂尖的軸向相對位置，使兩頂尖能把蝸桿工件裝卸為準(zhǔn)，不宜過長。初始狀態(tài)下，第一氣缸驅(qū)動活動 頂尖離開固定頂尖使固定頂尖和活動頂尖之間的距離大于待加工蝸桿工件的軸向長度，第二氣缸驅(qū)動立式拖板沿轉(zhuǎn)動臺上的導(dǎo)軌滑動使蝸桿工件 的裝夾位置軸向離開拋光布輪，而第三氣缸則驅(qū)動支架沿縱向滑軌滑動從而帶動立式拖板使得蝸桿工件的裝夾位置徑向離開拋光布輪；裝夾時，將待加工蝸桿工件的一端頂尖孔對準(zhǔn)固定頂尖，啟

21、動第一氣缸驅(qū)動活動頂尖與待加工蝸桿工件另一端的頂尖孔配合從而將待加工蝸桿工件裝夾在活動頂尖和固定頂尖之間；然后啟動布輪驅(qū)動電機帶動拋光布輪轉(zhuǎn)動，頂尖驅(qū)動電機帶動待加工蝸桿工件轉(zhuǎn)動，繼而第二氣缸驅(qū)動立式拖板沿轉(zhuǎn)動臺上的導(dǎo)軌滑動使待加工蝸桿工件軸向位置靠近于拋光布輪圓周附近，而第三氣缸進(jìn)一步驅(qū)動支架沿縱向滑軌滑動從而使待加工蝸桿與拋光布輪的圓周接觸，軸向進(jìn)給電機則通過橫向絲桿與底座上的第二傳動螺母的配合驅(qū)動底座致使蝸桿發(fā)生走向移動從而使蝸桿從一端到另一端均被拋光布輪拋光；根據(jù)蝸桿表面粗糙度等級的需要重復(fù)上述動作即可完成蝸桿的拋光操作。當(dāng)一個蝸桿工件加工完成后，恢復(fù)初始狀態(tài)卸下已完成加工的蝸桿工件，

22、重新裝上新的待加工蝸桿工件重復(fù)上述動作。 3 設(shè)計優(yōu)化 3.1 拋光布輪磨損補償 縱向絲桿的另一端套設(shè)有傳動軸套，縱向絲桿與傳動軸套圓周方向通過健傳動連接，縱向絲桿與傳動軸套之間可發(fā)生相對軸向移動，所述傳 動軸套上連接有手輪，通過手輪可驅(qū)動傳動軸套轉(zhuǎn)動。其中，當(dāng)?shù)谌龤飧昨?qū)動縱向絲桿發(fā)生軸向移動時，縱向絲桿與傳動軸套之間發(fā)生相對軸向移動；而通過手輪來轉(zhuǎn)動傳動軸套時，傳動軸套通過鍵與縱向絲桿配合而使縱向絲桿轉(zhuǎn)動，縱向絲桿同時帶動第三氣缸的活塞桿一起轉(zhuǎn)動，縱向絲桿通過安裝在支架上的第一傳動螺母配合而調(diào)節(jié)立式拖板與拋光布輪之間的位置，以補償拋光布輪因磨損而導(dǎo)致的直徑變小的差值，也可適應(yīng)不同蝸桿

23、工件的螺旋槽深度的需要。 3.2 機架防護(hù)罩 機架外設(shè)有防護(hù)罩，所述防護(hù)罩上對應(yīng)于立式拖板附近設(shè)有用于開啟防護(hù)罩供操作人員操作的開門，防護(hù)罩上設(shè)有排風(fēng)除塵機構(gòu)，所述排風(fēng)除塵機構(gòu)的吸風(fēng)口靠近于拋光布輪設(shè)置。其中，在機架外設(shè)置防護(hù)罩可將防止拋光布輪對蝸桿工件拋光過程中產(chǎn)生的金屬屑和拋光布輪磨損過程中掉下的碎屑掉出，以保持工作環(huán)境的清潔；而其中將排風(fēng)除塵機構(gòu)的吸風(fēng)口靠近拋光布輪設(shè)置則更有利于將金屬屑和拋光布輪的碎屑吸走；另外，操作人員可通過開門來裝卸蝸桿工件。 3.3 頂尖孔對準(zhǔn)配合 活動頂尖與第一氣缸的活塞桿之間通過連板連接，所述連板上設(shè)有兩個導(dǎo)向孔，所述兩個導(dǎo)向孔與分布于第一氣缸兩側(cè)的兩

24、根固定導(dǎo)向柱分別滑動連接。其中，將活動頂尖與第一氣缸的活塞桿之間通過連板連接，而將連板通過兩個導(dǎo)向孔與兩根固定導(dǎo)向柱滑動連接可提高活動頂尖的 導(dǎo)向性，防止活動頂尖的偏差，保證活動頂尖與蝸桿工件的頂尖孔對準(zhǔn)配合。 3.4 導(dǎo)向精度 轉(zhuǎn)動臺上的導(dǎo)軌由相互平行的兩根組成，所述兩根導(dǎo)軌分布于第二氣缸的活塞桿的兩側(cè)。其中，將立式拖板與轉(zhuǎn)動臺之間通過分布在第二氣缸活塞桿兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌滑動連接，提高了立式拖板與轉(zhuǎn)動臺之間的導(dǎo)向精度，保證立式拖板沿蝸桿工件的軸線方向移動，以保證拋光布輪對蝸桿工件的拋光效果。 3.5 夾具調(diào)節(jié) 固定頂尖通過三爪夾頭安裝于頂尖驅(qū)動電機的出軸上。其中，將固定頂尖通過三爪夾

25、頭與驅(qū)動電機的出軸安裝，可便于調(diào)節(jié)固定頂尖與活動 頂尖之間的軸向距離，滿足不同長度的蝸桿工件的拋光需要。 4 拋光機加工案例 工作時首先按待加工蝸桿的螺旋升角通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動臺和支架之間的相對位置來設(shè)定立式拖板傾斜角度，調(diào)整固定頂尖和活動頂尖的軸向相對 位置，使兩頂尖能把蝸桿工件裝卸為準(zhǔn)，不宜過長。初始狀態(tài)下，第一氣缸驅(qū)動活動頂尖離開固定頂尖使固定頂尖和活動頂尖之間的距離大于待 加工蝸桿工件的軸向長度，第二氣缸驅(qū)動立式拖板沿轉(zhuǎn)動臺上的導(dǎo)軌滑動使蝸桿工件的裝夾位置軸向離開拋光布輪，而第三氣缸則驅(qū)動支架沿縱 向滑軌滑動從而帶動立式拖板使得蝸桿工件的裝夾位置徑向離開拋光布輪；如圖1和圖2所示

26、，裝夾時，將待加工蝸桿工件27的一端頂尖孔對準(zhǔn)固 定頂尖，啟動第一氣缸驅(qū)動活動頂尖與待加工蝸桿工件另一端的頂尖孔配合從而將待加工蝸桿工件裝夾在活動頂尖和固定頂尖之間；然后啟動布 輪驅(qū)動電機帶動拋光布輪轉(zhuǎn)動，頂尖驅(qū)動電機帶動待加工蝸桿工件轉(zhuǎn)動，繼而第二氣缸驅(qū)動立式拖板沿轉(zhuǎn)動臺上的導(dǎo)軌滑動使待加工蝸桿工件軸 向位置靠近于拋光布輪圓周附近，而第三氣缸進(jìn)一步驅(qū)動支架沿縱向滑軌滑動從而使待加工蝸桿與拋光布輪的圓周接觸，軸向進(jìn)給電機則通過橫 向絲桿與底座上的第二傳動螺母的配合驅(qū)動底座致使蝸桿發(fā)生走向移動從而使蝸桿從一端到另一端均被拋光布輪拋光；根據(jù)蝸桿表面粗糙度等級 的需要重復(fù)上述動作即可完成蝸

27、桿的拋光操作。當(dāng)一個蝸桿工件加工完成后，恢復(fù)初始狀態(tài)卸下已完成加工的蝸桿工件，重新裝上新的待加工蝸 桿工件重復(fù)上述動作。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 拋光方案選擇。由于螺桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 采用砂輪或拋光片不可能保證牙底、牙型弧面及牙底圓角的有效拋光, 而拋光帶具有隨形性好、拋壓力易控及拋光時穩(wěn)定性好等優(yōu)點, 所以首先考慮采用拋光帶的拋光方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 ①拋光驅(qū)動裝置。拋光驅(qū)動裝置主要功能是實現(xiàn)拋光帶的驅(qū)動、拋光帶高度調(diào)節(jié)、拋光帶松緊調(diào)節(jié)及拋光帶的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)。砂帶拋光驅(qū)動力靠主動電機輪與被動支承輪撐緊實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動, 拋光帶應(yīng)設(shè)計可調(diào)角度結(jié)構(gòu), 以適應(yīng)不同螺旋角。 此部分功能的實現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上主要靠拋光

28、裝置與支架部分有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 軸, 從而保證拋光帶順螺旋槽方向運動拋光如圖所示。為保證砂帶的松緊度可調(diào), 砂帶應(yīng)帶有可調(diào)張緊機構(gòu), 此部分結(jié)構(gòu)是在被動輪下面設(shè)計螺桿可調(diào)裝置, 靠轉(zhuǎn)動手柄調(diào)節(jié)砂帶松緊度。為滿足不同規(guī)格螺桿的拋光要求, 拋光砂帶高度要保證可調(diào), 為此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用從動輪與主驅(qū)動電機固定座為上下可調(diào)結(jié)構(gòu), 通過調(diào)節(jié)主動電機高度來實現(xiàn)砂帶的高度調(diào)節(jié)。②螺桿支撐裝置。螺桿支撐裝置主要功能是實現(xiàn)螺桿的支撐、拋光時圓周方向的旋轉(zhuǎn)以及拋光時保證螺桿左右移動。承載螺桿的支架應(yīng)制成靈活移動的結(jié)構(gòu)形式, 所以螺桿支撐架下面需設(shè)計個靈活轉(zhuǎn)動的軸承輪。為保證螺桿圓周方向靈活轉(zhuǎn)動, 螺桿與支架的固定形

29、式為兩側(cè)用活頂尖頂緊, 同時考慮不同長度規(guī)格的螺桿裝夾需求, 一側(cè)頂尖支座需為可調(diào)結(jié)構(gòu)。③拋光機支架。拋光機支架主要作用是實現(xiàn)螺桿拋光裝置和拋光驅(qū)動裝置的支撐, 要便于 操作。此部分設(shè)計為框架形式, 但為保證螺桿支撐裝置的直線運動以及支撐裝置不滑落出軌, 拋光機支架頂面需有限位及運行軌道。 拋光機整體結(jié)構(gòu)。拋光機整體結(jié)構(gòu)如上圖所示。 機電總廠是一個以檢修煤礦機電設(shè)備為主的綜合機械加工工廠，液壓支架的修復(fù)在檢修當(dāng)中占一定比例，立柱是液壓支架檢修的重要組成部分。為此，工廠專設(shè)有電鍍車間，對表面有損傷的立柱的活柱進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)活柱的主要工藝路線如下： 磨削一鍍鐵一檢查合格一磨削一修柱一拋光1

30、一鍍鉻一清根、倒角、拋光2 其中，拋光1工序的主要目的是提高活柱的表面粗糙度，保證活柱均勻鍍鉻及減少二次拋光磨削量；拋光2工序的主要目的是保證加工完的活柱表面質(zhì)量達(dá)到圖紙裝配要求。工廠沒有專用的拋光設(shè)備，以前一直利用一臺C630車床，刀架夾持砂帶，進(jìn)行拋光，如圖1所示。 拋光工件的直徑范圍是 50～ 320 1111，砂帶的速度是零，只能靠提高主軸轉(zhuǎn)速和增大工件表面壓力來提高磨削速度，達(dá)到拋光效果。這樣，主軸長期處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且承受較大的徑向力，其軸承磨損嚴(yán)重，徑向跳動加大，精度降低，直接影響其他工序或工件的加工質(zhì)量。為了防止機 床主軸的進(jìn)一步損壞，我們設(shè)計了C630用砂帶拋光

31、機。 在C630車床上進(jìn)行的工序是拋光1及清根、倒角、拋光2。清根、倒角的時候需要使用車刀，因此，拋光機構(gòu)放置在刀架一側(cè)，用刀架夾持安裝是不合適的。但是，車床的小溜板很短，又不能直接將拋光機放置其上。因此，我們在車床床鞍上連接一個底座，將其做成帶滑道形式，在使用時，用連接板將拋光機同小溜板相連，小溜板可帶動拋光機軸向進(jìn)給，還可 以調(diào)整砂帶與工件表面問的壓力；床鞍可帶動其縱向進(jìn)給。 主參數(shù)的選擇 (1)傳動形式。參照平帶傳動形式，可采用開口傳動和拉緊惰輪傳動這兩種。開口傳動可雙向傳動，帶只受單向彎曲，壽命高，但是，砂帶拋光機不是普通平帶傳動，而是用砂帶進(jìn)行磨削，因此，砂帶需頻繁更換，顯然

32、，開口傳動就不太適用了，見圖2。拉緊惰輪傳動可雙向傳動，拉緊惰輪配置在松邊，可調(diào)整其位置。這種傳動方式，就比較適合我們在磨削當(dāng)中經(jīng)常裝卸砂帶，如圖3示。 (2)主動輪直徑。計算砂帶線速度公式如下： V = 7r·d·n／(60× 1000) (1) 式中d— — 主動輪直徑，mm； n—— 拋光機電機轉(zhuǎn)速，r／min； V— — 砂帶線速度，m／s。 由公式(1)可知砂帶線速度同主動輪直徑成正比，砂帶線速度大，磨削效果好。但是，主動輪直徑又直接影響砂帶拋光機的大小和重量，不宜選擇過大。 本設(shè)計初選取dl60mm。 (3)電機功率、轉(zhuǎn)速?；钪鶔伖獾那邢?/p>

33、量< 0．4mm，參照其他磨床的功率，可選擇電機功率在1．1～1．5KW 間。我們選擇9OL～4和9OL一6兩種電機進(jìn)行比照(這兩種電機安裝尺寸可互換)。 9OL一4電機：功率1．5KW ，轉(zhuǎn)速12= 1400r／min，凈重=27Kg 9OL一6電機：功率1．1KW ，轉(zhuǎn)速n一910r／min，凈重一25Kg 利用公式(1)來分別計算切削速度并同原來的拋光方式進(jìn)行比較選擇。 原拋光方式切削速度即工件線速度；使用砂帶拋光機后(如圖4)，砂帶旋轉(zhuǎn)方向同工件旋向一致，因此，切削線速度為砂帶線速度同工件線速度的疊加。 由附表中各線速度的比較，可以看出，若選用Y9OL一6電機

34、，主軸轉(zhuǎn)速降低(由700r／min可降至400r／min)，但磨削線速度提高不明顯；若選用Y90L ～ 4電機，主軸轉(zhuǎn)速降低，磨削線速度也有較大幅度提高。因此，實際研制中我們選擇9OL～4電機。 (4)砂帶周長、寬度。砂帶周長選1200mm，寬度選50ram。 張緊機構(gòu)設(shè)計 砂帶拋光過程中，砂帶磨損快，更換頻率很高，故不能選用定期調(diào)整的張緊機構(gòu)。我們采用一種自動張緊的機構(gòu)，參看圖3。機構(gòu)在自由狀態(tài)時，周長為1215mm。圖中彈簧上聯(lián)接一個手柄，扳動手柄可使張緊輪回縮，機構(gòu)周長達(dá)到最短，為l195mm，此時，裝卸砂帶。砂帶安裝后，磨削過程中，彈簧隨著砂帶的變形而伸長，機構(gòu)周長增加，實現(xiàn)自

35、動張緊。 塑料擠出機的錐形螺桿是擠出機的核心部件, 其表面光潔程度直接影響物料的流動速度, 因此要求螺桿的任何一處均需達(dá)到表面粗糙度要求, 一般為以上。其表面粗糙度若達(dá)不到要求, 易造成物料粘連在其表面, 在高溫下很快焦糊變黑, 擠出型材表面會形成黑色紋理, 直接影響制品質(zhì)量甚至產(chǎn)生廢品, 因此螺桿表面的拋光工序及其保證措施尤為重要。錐形螺桿由于螺距不斷變化、螺棱深度也隨螺桿直徑變化而變化, 螺桿不同擠壓段其螺棱頭數(shù)也不一樣,每個螺棱其牙型角也不同。由于螺桿存在上述復(fù)雜結(jié)構(gòu), 很難采用通用設(shè)備及工具滿足其拋光需求, 作者經(jīng)多年實踐和分析研究, 成功設(shè)計了螺桿專用拋光機, 使用效果良好, 完全

36、滿足產(chǎn)品技術(shù)需求, 可為同類產(chǎn)品所借鑒。 功能部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 對光纖組合式研磨與拋光機床來說，主運動軸有研磨運動、拋光運動和兩個清洗運動。其設(shè)計主軸結(jié)構(gòu)采用圖4所示的雙列向心球軸承布置，軸端使用迷宮式密封。研磨砂輪采用66o mm的金剛石砂輪，磨料粒度為D#1 200。拋光輪直徑為 70 mm，45#鋼作為基盤，表面粘貼4,50 mm厚度1．5 mm的聚氨酯拋光墊，拋光過程采用含有SiO 的膠體溶液的堿性拋光液。清洗輪直徑為64o mm，采用專用聚氨酯發(fā)泡材料制成，清洗過程使用專用的清洗液。各軸的旋轉(zhuǎn)運動主要通過電動機直接驅(qū)動或通過中間變速機構(gòu)獲 得，各軸的設(shè)計轉(zhuǎn)速分別為研磨主軸7 5

37、00～12 000 r／min，拋光主軸500～800 r／min，清洗主軸500～800 r／min。圖5是具有角度調(diào)節(jié)和往復(fù)運動的研磨主軸部件系統(tǒng)，主軸安裝在滑臺上，在電動機的帶動下實現(xiàn)研磨旋轉(zhuǎn)運動，通過步進(jìn)電動機驅(qū)動滾珠絲杠使滑臺在直線滾動導(dǎo)軌的導(dǎo)引下完成研磨往復(fù)運動，設(shè)計要求往復(fù)速度 =0～300 mm／min，最大往復(fù)位移為15mm。角度的調(diào)節(jié)依靠角度調(diào)節(jié)板與固定基板間相對回轉(zhuǎn)角位移實現(xiàn)。機器拋光軸和研磨軸的端面跳動保持在10～15 Ixm，直線往復(fù)運動精度為5～10 Ixm。 對光纖大于360。的周向往復(fù)來說，實際設(shè)計是要求將直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)化成周向往復(fù)運動。為了達(dá)到這一要求，

38、設(shè)計圖6所示的光纖往復(fù)振蕩的驅(qū)動機構(gòu)。該機構(gòu)是電動機帶動偏心輪，偏心輪驅(qū)動連桿并帶動滑塊沿直線導(dǎo)軌滑動。齒條固定在滑塊上，通過嚙合驅(qū)動齒輪軸往復(fù)振動旋轉(zhuǎn)。滿足下式： 圖7為轂輪盤的驅(qū)動機構(gòu)。其傳動采用減速電動機帶動間歇分離機構(gòu)，然后利用同步帶輪傳動，帶動轂輪盤主軸運動。轂輪盤將精密控制分割精度。分割運動時間通常由研磨時間所確定。轂輪盤支撐回轉(zhuǎn)軸與光纖周向往復(fù)運動軸間采用同軸嵌套式結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖8為實際設(shè)計的機床各個軸的安裝位置，工件往復(fù)振蕩機構(gòu)分布在 20 ITlm上，各個工具動力軸分布在4,350 ITlm直徑上。圖9是機床的總體裝配圖。由于該機床為輕量化裝備，采用了型材

39、作為機器的床身，各個部件分別裝在機臺板上，然后將機臺板與機架連接。機器的總體功率不大于2 kW，外觀結(jié)構(gòu)尺寸為890( L)×750( W)×1 100 mm( H)。 操作要領(lǐng) 角度調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)動整個拋光驅(qū)動裝置, 使砂帶與螺旋槽角度一致, 根據(jù)不同規(guī)格直徑的螺桿, 調(diào)節(jié)主動電機高度, 保證砂帶撐緊時在螺槽內(nèi)。旋轉(zhuǎn)螺桿張緊機構(gòu), 調(diào)整砂帶至適宜松緊。操作控制。在拋光作業(yè)時, 左手放在螺桿操縱手柄上, 靠左手同時實現(xiàn)螺桿沿砂帶的旋轉(zhuǎn)和螺桿軸向運動右手放在螺桿張緊機構(gòu)手柄上, 靠右手同時實現(xiàn)砂帶的松緊度調(diào)節(jié)及整個驅(qū)動裝置的角度調(diào)節(jié)。拋光時隨時觀察螺棱各處的拋光效果, 可靈活地實現(xiàn)各處均勻拋光

40、。 隨著超大規(guī)模集成電路要求的不斷提高，作為集成電路的主要基片材料硅晶片的加工精度要求也越來越高，如何高效地獲得硅晶片超平滑無損傷表面已成為超精密雙面拋光加工技術(shù)的研究熱點。超精密雙面拋光精度及效率與很多因素有著直接關(guān)系，但拋光機的運動方式及其運動軌跡對加工精度起著決定性的作用。為使工件表面均勻拋光，拋光運動軌跡應(yīng)能保 證工件表面和拋光墊表面上各點經(jīng)歷相同或相近的工作條件u j?，F(xiàn)有的行星式雙面拋光機中，行星運動不能嚴(yán)格地保證工件表面上各點的拋光運動速度絕對相等，也不能保證拋光過程中運動速度恒定不變。為改進(jìn)拋光運動狀態(tài)，本文在對當(dāng)前國內(nèi)外硅晶片所用雙面拋光機的運動情況分析研究的基礎(chǔ)上，提出

41、了新型雙面拋光機的設(shè)計方案，該運動方式的拋光機可以保證拋光運動的同一性要求，且使拋光方向循環(huán)漸變，從而獲得更高的表面加T質(zhì)量。 該新型雙面拋光機具有圓平動(或擺動)方式下恒速變向拋光的優(yōu)點，且能把拋光壓力均勻壓在載體內(nèi)的_T件上，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊。具有較為理想的拋光軌跡形態(tài)以及恰當(dāng)?shù)膾伖廛壽E密度分布，可以有效減少工件的畸變、減小拋光盤的磨損變形、減少拋光盤修整次數(shù)，提高工件的加工效率和加工精度，降低工件表面的粗糙度，為硅晶片獲得納米級加工精度的超光滑加工表面創(chuàng)造了有利條件。 本項目涉及的蝸桿拋光機屬于蝸桿生產(chǎn)加工專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。實用新型蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計具有成本相對較低，易于保證蝸桿加工

42、質(zhì)量一致性。 參考文獻(xiàn)：1、100t_d精米拋光機結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計 2、C630用砂帶拋光機設(shè)計 3、光纖連接器端面多工位自動研磨與拋光機設(shè)計 4、環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)表面自動拋光機設(shè)計應(yīng)用 5、經(jīng)濟型自激振蕩磨料射流拋光機設(shè)計 6、螺桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計方案及操作要領(lǐng) 7、磨液脈沖射流拋光機設(shè)計 8、蝸桿拋光機結(jié)構(gòu)設(shè)計 9、新型恒速變向平動雙面拋光機設(shè)計 10、虛擬樣機技術(shù)在回轉(zhuǎn)零件鏡面復(fù)合拋光機設(shè)計中的應(yīng)用研究 18 / 18