一种校圆机的制作方法

1.本发明涉及针对齿圈类零件产品自动检测校圆技术领域，具体说是一种校圆机。


背景技术：

2.校圆机是指能够对变形的回转体进行检测、计算及校对的机器，使得校对后的物体的圆柱体数值得到减小；齿圈类零部件作为回转体的一种，齿圈类零部件的加工需要先从长管毛坯料进行切割成合适长度的圆筒状，随后放入淬火池内进行淬火处理，齿圈类零部件产品在淬火后存在热应力和组织应力作用，加上后续磨齿根的机加应力叠加，导致薄壁齿圈出现椭圆变形，椭圆变形量大于一定值后，零件无法进行后续的加工，必须进行校圆处理；目前常规的齿圈变形校正方法有两种，第一种采用内涨圈形式对齿圈进行物理校圆，具有内应力消除效果不好以及工装结构复杂等缺点，而第二种采用外压圈形式对齿圈进行物理校圆，具有操作方便、工装结构简单等优点，因此现有的外压圈形式对齿圈进行校圆是现有齿圈类零部件加工的主流；但在齿圈类零部件在从长管毛坯料进行切割过程中会产生铁屑等杂质，铁屑等杂质会附着在齿圈外壁，即使经过淬火池也会有着部分残留，同时被切割后的齿圈的切口也会出现毛边的情况，再加上校圆机周围环境的影响，使得每次对齿圈校圆过程中，由于齿圈外壁附着的杂质和毛边造成齿圈外壁不平整，从而影响齿圈放置在基准支撑上不平整，同时进而影响检测装置的检测齿圈外圈的精度，造成校圆机数据收集不准确，最后影响校圆机对齿圈的校准精度。
3.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种校圆机，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种校圆机，通过清理装置在工件被检测前对工件外表面进行清理，从而减小工件外表面杂质对检测结果产生影响，进而提高了工件校圆准确度。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种校圆机，包括：机体；工作台；所述工作台固连在所述机体的下部；旋转装置；所述旋转装置设置在所述工作台上端，用于控制工件转动；检测装置；所述检测装置位于所述工作台上方，用于检测工件外圆数据值；校准装置；所述校准装置位于工件的正上方，用于对工件外圆进行校准；工控机；所述工控机固连在所述机体的侧壁，用于控制本发明自动运行；所述校圆机还包括：清理装置；所述清理装置设置在所述旋转装置的一侧，用于对工件外壁在检测前
进行清理。
6.优选的，所述校圆机还包括支撑头和二号液压缸；所述二号液压缸固连所述工作台中心处；所述二号液压缸上端固连着支撑头；所述旋转装置包括支撑块、滚柱和一号电机；所述支撑块位于所述支撑头的两侧且固连在所述工作台上端，每两个所述支撑块之间转动连接着滚柱；两个所述滚柱的中轴线平行，其中一个所述滚柱的一端固连着一号电机输出轴；所述一号电机固连所述工作台的上端；所述检测装置包括螺杆、滑杆、检测板、上板和二号电机；所述机体的上部固连着上板；所述上板与所述工作台之间转动连接着螺杆，所述上板与所述工作台之间固连着滑杆；所述上板与所述工作台之间设有检测板；所述检测板与所述滑杆滑动连接，所述检测板与所述螺杆螺纹传动连接；所述上板上端固连着二号电机；所述二号电机固连着螺杆一端；所述校准装置包括一号液压缸和压头；所述一号液压缸固连在所述机体上部；所述一号液压缸位于支撑头正上方；所述一号液压缸的输出轴固连着压头；所述清理装置包括清理板；所述清理板靠近工件的一面经过滚花处理。
7.优选的，所述清理装置还包括滑筒、滑板、滑动杆和弹簧；所述滑筒固连在所述工作台上方；所述滑筒位于所述清理板的两端下方；所述滑筒的内壁滑动连接着滑板；所述滑板下端固连着弹簧；所述滑板上端固连着滑动杆；所述滑动杆延伸至所述滑筒外部；所述清理板转动连接在两个所述滑动杆之间。
8.优选的，所述清理板的两端固连着延伸杆；两个所述延伸杆固连着收集膜的一侧边；所述机体的下部设置有收集箱；所述工作台上端设置有贯穿口；所述贯穿口与所述收集箱连通，所述贯穿口上端连接着所述收集膜的另一侧边。
9.优选的，所述延伸杆远离所述清理板延伸；所述收集膜的一侧边固连有铁链；所述铁链固连在两个所述延伸杆之间。
10.优选的，所述延伸杆与所述清理板固连的一端固连着挡杆；所述挡杆在清理板转动后能够与所述滑动杆接触。
11.优选的，所述清理板上靠近工件的端面贯穿设置有排屑槽；所述排屑槽倾斜设置。
12.优选的，所述挡杆和所述滑动杆靠近的部分由磁性材料制成，例如磁铁；所述挡杆和所述滑动杆上的磁性相反设置；所述收集膜由弹性材料制成，例如橡胶。
13.本发明的有益效果如下：1.本发明通过清理装置在工件被检测前对工件外表面进行清理，从而减小工件外表面杂质对检测结果产生影响，进而提高了工件校圆准确度。
14.2.本发明中工件悬空倾斜放置的方式，使得带有杂质的齿圈不与另一个滚柱和支撑头接触，减少另一个滚柱和支撑头受到杂质粘附，减小在检测过程中由于滚柱和支撑头杂质粘附影响检测精。
15.3.本发明在齿圈放置在清理板和滚柱过程中会对收集膜进行挤压，收集膜变形后会将齿圈的外表面线接触，同时也与齿圈的侧端面部分接触，在齿圈被带动后转动过程中，收集膜上的铁链一方面起到对收集膜保护作用，另一方面能够对齿圈的外表面和侧端面进行打磨，从而节约了后续工件去毛刺的加工工序。
附图说明
16.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的立体图；图2是图1中a处放大图；图3是本发明另一个角度下的立体图；图4是图3中b处放大图；图5是本发明的中清理装置的剖视图；图6是本发明中收集膜与工件的接触示意图；图中：机体1、收集箱11、工作台2、贯穿口21、旋转装置3、支撑块31、滚柱32、一号电机33、检测装置4、螺杆41、滑杆42、检测板43、上板44、二号电机45、校准装置5、一号液压缸51、压头52、工控机6、清理装置7、清理板71、排屑槽711、滑筒72、滑板73、滑动杆74、弹簧75、延伸杆76、收集膜77、铁链78、挡杆79、支撑头8、二号液压缸81。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.如图1至图6所示，本发明所述的一种校圆机，包括：机体1；工作台2；所述工作台2固连在所述机体1的下部；旋转装置3；所述旋转装置3设置在所述工作台2上端，用于控制工件转动；检测装置4；所述检测装置4位于所述工作台2上方，用于检测工件外圆数据值；校准装置5；所述校准装置5位于工件的正上方，用于对工件外圆进行校准；工控机6；所述工控机6固连在所述机体1的侧壁，用于控制本发明自动运行；所述校圆机还包括：清理装置7；所述清理装置7设置在所述旋转装置3的一侧，用于对工件外壁在检测前进行清理；工作时，在齿圈类零部件在从长管毛坯料进行切割过程中会产生铁屑等杂质，铁屑等杂质会附着在齿圈外壁，即使经过淬火池也会有着部分残留，同时被切割后的齿圈的切口也会出现毛边的情况，再加上校圆机周围环境的影响，使得每次对齿圈校圆过程中，由于齿圈外壁附着的杂质和毛边造成齿圈外壁不平整，从而影响齿圈放置在基准支撑上不平整，同时进而影响检测装置4的检测齿圈外圈的精度，造成校圆机数据收集不准确，最后影响校圆机对齿圈的校准精度；因此本发明工作人员在齿圈放置在旋转装置3上，清理装置7与齿圈的外壁接触，通过工控机6控制旋转装置3转动，旋转装置3转动带动齿圈转动，从而使得齿圈与清理装置7形成相对装置，使得清理装置7对齿圈的外壁进行刮擦，使得齿圈外壁与齿圈边缘突出外壁的毛刺被清理装置7刮落，使得齿圈的外壁得到清洁，保证了齿圈外壁的光滑，使得杂质不会卡在齿圈与旋转装置3之间造成齿圈放置不平影响检测装置4的检测精度，随后工控机6带动检测装置4靠近齿圈运动，最后对齿圈上方最高的点进行检测，并把数值保存在工控机6内，随后旋转装置3带动齿圈旋转，检测齿圈外缘一圈的数值，并把每个点的检测值测量
保存，再由工控机6控制校准装置5下压自动校圆，以此类推直到齿圈一圈都达到合格标准即完成齿圈校圆；由于此时齿圈外侧壁被清理装置7清理，使得杂质不会卡在齿圈与检测装置4之间造成检测精度受到影响；本发明通过清理装置7在工件被检测前对工件外表面进行清理，从而减小工件外表面杂质对检测结果产生影响，进而提高了工件校圆准确度。
20.作为本发明的一种实施方式，所述校圆机还包括支撑头8和二号液压缸81；所述二号液压缸81固连所述工作台2中心处；所述二号液压缸81上端固连着支撑头8；所述旋转装置3包括支撑块31、滚柱32和一号电机33；所述支撑块31位于所述支撑头8的两侧且固连在所述工作台2上端，每两个所述支撑块31之间转动连接着滚柱32；两个所述滚柱32的中轴线平行，其中一个所述滚柱32的一端固连着一号电机33输出轴；所述一号电机33固连所述工作台2的上端；所述检测装置4包括螺杆41、滑杆42、检测板43、上板44和二号电机45；所述机体1的上部固连着上板44；所述上板44与所述工作台2之间转动连接着螺杆41，所述上板44与所述工作台2之间固连着滑杆42；所述上板44与所述工作台2之间设有检测板43；所述检测板43与所述滑杆42滑动连接，所述检测板43与所述螺杆41螺纹传动连接；所述上板44上端固连着二号电机45；所述二号电机45固连着螺杆41一端；所述校准装置5包括一号液压缸51和压头52；所述一号液压缸51固连在所述机体1上部；所述一号液压缸51位于支撑头8正上方；所述一号液压缸51的输出轴固连着压头52；所述清理装置7包括清理板71；所述清理板71靠近工件的一面经过滚花处理；工作时，在齿圈放置在两个滚柱32之间上且与滚柱32接触后，一号电机33带动滚柱32转动，滚柱32转动带动齿圈转动，转动后的齿圈与清理板71产生相对位移，通过清理板71滚花处理的一面，增大了清理板71与齿圈外表面之间摩擦力，提高了清理板71清理效果，齿圈外表面清理完成后，工控机6控制二号电机45转动，转动的二号电机45带动螺杆41转动，使得检测板43在螺杆41的带动下沿着滑杆42滑动，最后与齿圈的上方最高点接触，工控机6记录这一点，随后一号电机33带动相对应的滚柱32继续转动，使得工控机6对齿圈的一圈值得到捕捉，最后经过分析后，通过一号液压缸51带动压头52隔着检测板43挤压齿圈，使得齿圈完成校圆，在一号液压缸51带动压头52挤压齿圈过程中，二号液压缸81带动支撑头8托举着齿圈的下方最低点，为齿圈提供支撑，减少由于齿圈受压传递到滚柱32上造成滚柱32变形的情况，大大提高了本发明的使用寿命，不同规格的齿圈，二号液压缸81上升的高度不同，使得本发明能够适用于不同规格，在齿圈被清理板71清理过程中，二号液压缸81带动支撑头8远离齿圈，防止由于支撑头8与齿圈接触将齿圈外缘杂质刮下而掉落至支撑头8上端，造成后序影响支撑头8对齿圈支撑效果。
21.作为本发明的一种实施方式，所述清理装置7还包括滑筒72、滑板73、滑动杆74和弹簧75；所述滑筒72固连在所述工作台2上方；所述滑筒72位于所述清理板71的两端下方；所述滑筒72的内壁滑动连接着滑板73；所述滑板73下端固连着弹簧75；所述滑板73上端固连着滑动杆74；所述滑动杆74延伸至所述滑筒72外部；所述清理板71转动连接在两个所述滑动杆74之间；工作时，在将齿圈放置在旋转装置3过程中，由于弹簧75的作用，使得弹簧75挤压滑板73至滑筒72内部上限位置，使得滑板73带动滑动杆74一定至上限位置，滑动杆74带动清理板71移动至上限位置，弹簧75的弹力是大于齿圈的重力的，故在清理板71和远离
清理板71的滚柱32两处支撑下，齿圈倾斜卡在远离清理板71的滚柱32与清理板71之间，随后一号电机33带动滚柱32转动，使得滚柱32带动齿圈转动，这种悬空倾斜的方式，使得带有杂质的齿圈不与另一个滚柱32和支撑头8接触，减少另一个滚柱32和支撑头8受到杂质粘附，减小在检测过程中由于滚柱32和支撑头8杂质粘附影响检测精度，本实施例也可以通过在滚柱32的下方与工作台2之间设置刮板来对滚动过程中的滚柱32进行清理，在齿圈清理完成后，二号电机45带动检测板43按压齿圈，使得齿圈克服弹簧75弹力卡在两个滚柱32之间，再通过检测装置4与旋转装置3配合实现检测，这样的方式使得清理装置7能够清理不同规格的齿圈，其适用范围更广。
22.作为本发明的一种实施方式，所述清理板71的两端固连着延伸杆76；两个所述延伸杆76固连着收集膜77的一侧边；所述机体1的下部设置有收集箱11；所述工作台2上端设置有贯穿口21；所述贯穿口21与所述收集箱11连通，所述贯穿口21上端连接着所述收集膜77的另一侧边；工作时，在清理板71对齿圈刮动清理过程中，齿圈上的杂质会落在收集膜77上，最后沿着收集膜77沿着贯穿口21延伸至收集箱11内完成收集，在清理板71刮动杂质过程中，例如毛边等，会发生震动，震动会带动延伸杆76震动，延伸杆76震动会带动收集膜77震动，收集膜77上的杂质在震动作用下沿着贯穿口21落入收集箱11内。
23.作为本发明的一种实施方式，所述延伸杆76远离所述清理板71延伸；所述收集膜77的一侧边固连有铁链78；所述铁链78固连在两个所述延伸杆76之间；工作时，在齿圈放置在清理板71和滚柱32过程中会对收集膜77进行挤压，收集膜77变形后会将齿圈的外表面线接触，同时也与齿圈的侧端面部分接触，在齿圈被带动后转动过程中，收集膜77上的铁链78一方面起到对收集膜77保护作用，另一方面能够对齿圈的外表面和侧端面进行打磨，从而节约了后续工件去毛刺的加工工序。
24.作为本发明的一种实施方式，所述延伸杆76与所述清理板71固连的一端固连着挡杆79；所述挡杆79在清理板71转动后能够与所述滑动杆74接触；工作时，在齿圈校圆拿走后，弹簧75会带动滑板73沿着滑筒72内壁向上滑动，滑板73滑动过程中带动滑动杆74向上滑动，滑动杆74带动清理板71向上运动，清理板71在收集膜77的拉扯下会发生旋转，清理板71旋转后通过挡杆79使得清理板71旋转受限，最后使得挡杆79与滑动杆74接触，此种状态下能够使得清理板71保持倾斜状态，便于新的齿圈再次放置，否则会造成清理板71在收集膜77的拉动下背离新的齿圈的情况。
25.作为本发明的一种实施方式，所述清理板71上靠近工件的端面贯穿设置有排屑槽711；所述排屑槽711倾斜设置；工作时，在清理板71刮动齿圈外壁过程中产生的杂质通过排屑槽711排走，最后落在收集膜77上，防止由于清理板71上杂质不及时排走造成清理板71清理效果受到影响。
26.作为本发明的一种实施方式，所述挡杆79和所述滑动杆74靠近的部分由磁性材料制成，例如磁铁；所述挡杆79和所述滑动杆74上的磁性相反设置；所述收集膜77由弹性材料制成，例如橡胶；工作时，在齿圈从旋转装置3拿走后，清理板71在弹簧75作用下向上运动，使得清理板71拉扯收集膜77，从而使得清理板71在收集膜77的拉扯下发生旋转，旋转的清理板71带动挡杆79靠近滑动杆74，但由于挡杆79与滑动杆74上的磁性相反设置，使得二者相互排斥，排斥的挡杆79带动清理板71旋转，使得清理板71再次拉扯收集膜77，同时弹簧75再次发生形变，使得清理板71和收集膜77产生震动和晃动，使得收集膜77上的杂质在震动
作用下落入贯穿口21内，且清理板71上的杂质在震动作用下脱落，保证了清理板71的清洁，以此来保持清理效果，只有齿圈的外表面清理效果越好，检测装置4的检测精度越高，即校圆机校准精度也就更高。
27.具体工作流程如下：工作人员在齿圈放置在旋转装置3上，清理装置7与齿圈的外壁接触，通过工控机6控制旋转装置3转动，旋转装置3转动带动齿圈转动，从而使得齿圈与清理装置7形成相对装置，使得清理装置7对齿圈的外壁进行刮擦，使得齿圈外壁与齿圈边缘突出外壁的毛刺被清理装置7刮落，使得齿圈的外壁得到清洁，保证了齿圈外壁的光滑，使得杂质不会卡在齿圈与旋转装置3之间造成齿圈放置不平影响检测装置4的检测精度，随后工控机6带动检测装置4靠近齿圈运动，最后对齿圈上方最高的点进行检测，并把数值保存在工控机6内，随后旋转装置3带动齿圈旋转，检测齿圈外缘一圈的数值，并把每个点的检测值测量保存，再由工控机6控制校准装置5下压自动校圆，以此类推直到齿圈一圈都达到合格标准即完成齿圈校圆；其中，在齿圈放置在两个滚柱32之间上且与滚柱32接触后，一号电机33带动滚柱32转动，滚柱32转动带动齿圈转动，转动后的齿圈与清理板71产生相对位移，通过清理板71滚花处理的一面，增大了清理板71与齿圈外表面之间摩擦力，提高了清理板71清理效果，齿圈外表面清理完成后，工控机6控制二号电机45转动，转动的二号电机45带动螺杆41转动，使得检测板43在螺杆41的带动下沿着滑杆42滑动，最后与齿圈的上方最高点接触，工控机6记录这一点，随后一号电机33带动相对应的滚柱32继续转动，使得工控机6对齿圈的一圈值得到捕捉，最后经过分析后，通过一号液压缸51带动压头52隔着检测板43挤压齿圈，使得齿圈完成校圆，在一号液压缸51带动压头52挤压齿圈过程中，二号液压缸81带动支撑头8托举着齿圈的下方最低点，为齿圈提供支撑，减少由于齿圈受压传递到滚柱32上造成滚柱32变形的情况，大大提高了本发明的使用寿命，不同规格的齿圈，二号液压缸81上升的高度不同，使得本发明能够适用于不同规格，在齿圈被清理板71清理过程中，二号液压缸81带动支撑头8远离齿圈，防止由于支撑头8与齿圈接触将齿圈外缘杂质刮下而掉落至支撑头8上端；其中，在将齿圈放置在旋转装置3过程中，由于弹簧75的作用，使得弹簧75挤压滑板73至滑筒72内部上限位置，使得滑板73带动滑动杆74一定至上限位置，滑动杆74带动清理板71移动至上限位置，弹簧75的弹力是大于齿圈的重力的，故在清理板71和远离清理板71的滚柱32两处支撑下，齿圈倾斜卡在远离清理板71的滚柱32与清理板71之间，随后一号电机33带动滚柱32转动，使得滚柱32带动齿圈转动，这种悬空倾斜的方式，使得带有杂质的齿圈不与另一个滚柱32和支撑头8接触，减少另一个滚柱32和支撑头8受到杂质粘附，减小在检测过程中由于滚柱32和支撑头8杂质粘附影响检测精度，本实施例也可以通过在滚柱32的下方与工作台2之间设置刮板来对滚动过程中的滚柱32进行清理，在齿圈清理完成后，二号电机45带动检测板43按压齿圈，使得齿圈克服弹簧75弹力卡在两个滚柱32之间，再通过检测装置4与旋转装置3配合实现检测，这样的方式使得清理装置7能够清理不同规格的齿圈；其中，在清理板71对齿圈刮动清理过程中，齿圈上的杂质会落在收集膜77上，最后沿着收集膜77沿着贯穿口21延伸至收集箱11内完成收集，在清理板71刮动杂质过程中，例如毛边等，会发生震动，震动会带动延伸杆76震动，延伸杆76震动会带动收集膜77震动，收
集膜77上的杂质在震动作用下沿着贯穿口21落入收集箱11内；在齿圈放置在清理板71和滚柱32过程中会对收集膜77进行挤压，收集膜77变形后会将齿圈的外表面线接触，同时也与齿圈的侧端面部分接触，在齿圈被带动后转动过程中，收集膜77上的铁链78一方面起到对收集膜77保护作用，另一方面能够对齿圈的外表面和侧端面进行打磨，从而节约了后续工件去毛刺的加工工序；在齿圈校圆拿走后，弹簧75会带动滑板73沿着滑筒72内壁向上滑动，滑板73滑动过程中带动滑动杆74向上滑动，滑动杆74带动清理板71向上运动，清理板71在收集膜77的拉扯下会发生旋转，清理板71旋转后通过挡杆79使得清理板71旋转受限，最后使得挡杆79与滑动杆74接触，此种状态下能够使得清理板71保持倾斜状态，便于新的齿圈再次放置，否则会造成清理板71在收集膜77的拉动下背离新的齿圈的情况；在清理板71刮动齿圈外壁过程中产生的杂质通过排屑槽711排走，最后落在收集膜77上；在齿圈从旋转装置3拿走后，清理板71在弹簧75作用下向上运动，使得清理板71拉扯收集膜77，从而使得清理板71在收集膜77的拉扯下发生旋转，旋转的清理板71带动挡杆79靠近滑动杆74，但由于挡杆79与滑动杆74上的磁性相反设置，使得二者相互排斥，排斥的挡杆79带动清理板71旋转，使得清理板71再次拉扯收集膜77，同时弹簧75再次发生形变，使得清理板71和收集膜77产生震动和晃动，使得收集膜77上的杂质在震动作用下落入贯穿口21内，且清理板71上的杂质在震动作用下脱落。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。