可旋转扩张的珩磨主轴结构及珩磨用旋转扩张方法与流程

本发明属于深孔珩磨机床，尤其涉及一种可旋转扩张的珩磨主轴结构及珩磨用旋转扩张方法。

背景技术：

1、前深孔珩磨机床多采用轴向位移扩张或者齿轮箱结构的旋转扩张方式，制造成本高，机构复杂体积大，安装调节难度大，操作换挡不方便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可旋转扩张的珩磨主轴结构及珩磨用旋转扩张方法，该主轴结构能够在主轴旋转过程中实现扩张。采用的技术方案如下：

2、一种可旋转扩张的珩磨主轴结构，包括：

3、主轴1；

4、旋转扩张机构8，用于带动刀具旋转扩张，其包括涨杆8-7，所述涨杆8-7沿轴向穿过所述主轴1并与所述刀具连接，所述旋转扩张机构8还包括：

5、第一过渡板8-1，连接主轴1上的带轮和减速机安装座8-2；所述减速机安装座8-2内开设安装槽，其内设置谐波减速机8-3和旋转涨杆连接盘8-6；

6、其中，所述谐波减速机8-3，其包括前波发生器、前柔轮、后波发生器、后柔轮，以及依次排列的前钢轮、中钢轮、后钢轮；所述前柔轮、后柔轮、前钢轮的齿数、后钢轮的齿数相等；所述中钢轮的齿数大于前柔轮的齿数，所述前波发生器的表面连接有前柔轮；所述后波发生器的表面连接有后柔轮；

7、所述前波发生器，与扩张电机连接轴8-4键连接，所述扩张电机连接轴8-4和旋转涨杆连接盘8-6之间转动连接；所述扩张电机连接轴8-4穿过谐波固定座8-16并与扩张伺服电机8-8的输出轴连接；所述扩张伺服电机8-8的壳体固定设置；

8、所述后波发生器，卡设于谐波固定座8-16，所述谐波固定座8-16通过紧固件与伺服电机连接座8-9连接；

9、所述前柔轮同时与前钢轮、中钢轮啮合，所述后柔轮同时与后钢轮、中钢轮啮合；

10、所述后钢轮通过一号紧固件8-15固定于减速机安装座8-2，所述前钢轮通过紧固件与旋转涨杆连接盘8-6连接；所述中钢轮同时与后钢轮、前钢轮接触；所述旋转涨杆连接盘8-6和第一过渡板8-1之间转动连接，其与涨杆8-7键连接。

11、优选地，所述扩张电机连接轴8-4和旋转涨杆连接盘8-6之间采用第一轴承8-5连接；

12、所述第一轴承8-5的外圈嵌设于旋转涨杆连接盘8-6，其内圈套设于扩张电机连接轴8-4上。

13、优选地，所述扩张电机连接轴8-4设有轴肩和凹槽，所述轴肩和凹槽上均设置挡圈，以对第一轴承8-5进行限位。

14、优选地，所述旋转涨杆连接盘8-6和第一过渡板8-1之间采用第二轴承8-17连接。

15、优选地，所述扩张伺服电机8-8的壳体通过紧固件固定于第二过渡板8-11，所述第二过渡板8-11设置于伺服电机连接座8-9。

16、优选地，所述主轴1与减速机5带传动连接，减速机5与电机4连接。

17、优选地，所述一号紧固件8-15为圆柱头螺钉。

18、一种珩磨用旋转扩张方法，基于所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，包括以下步骤：

19、步骤1、主轴带动后钢轮和前钢轮同步转动：

20、主轴1转动，扩张伺服电机8-8不工作，此时减速机安装座8-2随主轴1转动，后钢轮随减速机安装座8-2转动；

21、后钢轮带动后柔轮转动，后柔轮带动中钢轮转动，中钢轮带动前柔轮转动，前柔轮带动前钢轮转动；

22、由于前波发生器和后波发生器不动，前柔轮在前波发生器上空转、后柔轮在后波发生器上空转；

23、步骤2、前钢轮带动旋转涨杆连接盘8-6转动；

24、步骤3、旋转涨杆连接盘8-6带动涨杆8-7转动，前钢轮和后钢轮同步转动；

25、步骤4、启动扩张伺服电机8-8，涨杆8-7转动设定角度：

26、扩张伺服电机8-8转动，扩张电机连接轴8-4带动前波发生器转动设定角度后，扩张电机8-8转动停止；

27、前钢轮和后钢轮差生相位差，在主轴旋转过程中实现扩张。

28、与现有技术相比，本发明的优点为：

29、1、无需扩张运动时，扩张伺服电机8-8不旋转，主轴1旋转，在主轴旋转过程中可实现刀具与扩张轴(涨杆8-7)同步旋转。

30、其中，同步旋转，用于施加预紧力，原理如下：

31、后钢轮带着后柔轮和中钢轮旋转，中钢轮带着前柔轮和前钢轮旋转，此时前后钢轮同步运行。

32、2、在需要扩张运动式时，扩张伺服电机8-8转动对应角度，钢轮谐波减速机8-3的前钢轮和后钢轮之间产生相位差。

33、涨杆8-7相对于主轴旋转，从而带动刀具进行扩张运动，具体过程为：

34、刀具壳体与主轴固定连接，刀具旋转涨芯与涨杆通过方键连接。

35、由现有技术知：

36、旋转涨芯位于刀具壳体内。

37、如图10(a)所示，砂条座齿条与刀具旋转涨芯啮合，刀具旋转涨芯正反旋转时带动齿轮砂条座齿条扩张缩回。

技术特征：

1.一种可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述扩张电机连接轴(8-4)和旋转涨杆连接盘(8-6)之间采用第一轴承(8-5)连接；

3.根据权利要求2所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述扩张电机连接轴(8-4)设有轴肩和凹槽，所述轴肩和凹槽上均设置挡圈，以对第一轴承(8-5)进行限位。

4.根据权利要求1所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述旋转涨杆连接盘(8-6)和第一过渡板(8-1)之间采用第二轴承(8-17)连接。

5.根据权利要求1所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述扩张伺服电机(8-8)的壳体通过紧固件固定于第二过渡板(8-11)，所述第二过渡板(8-11)设置于伺服电机连接座(8-9)。

6.根据权利要求1所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述主轴(1)与减速机(5)带传动连接，减速机(5)与电机(4)连接。

7.根据权利要求1所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，所述一号紧固件(8-15)为圆柱头螺钉。

8.一种珩磨用旋转扩张方法，基于权利要求1～7任一项所述的可旋转扩张的珩磨主轴结构，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提出了一种可旋转扩张的珩磨主轴结构及珩磨用旋转扩张方法，该主轴结构包括：主轴；旋转扩张机构，其包括涨杆，涨杆沿轴向穿过主轴，旋转扩张机构还包括：第一过渡板，连接主轴上的带轮和减速机安装座；减速机安装座内开设安装槽，其内设置钢轮谐波减速机和旋转涨杆连接盘；其中，钢轮谐波减速机，其包括前钢轮、中钢轮、后钢轮、前后两个波发生器和前后两个柔轮；前波发生器，与扩张电机连接轴键连接，扩张电机连接轴与扩张伺服电机的输出轴通过紧固件连接；前柔轮同时与前钢轮、中钢轮啮合；后波发生器，与谐波固定座相连，谐波固定座通过紧固件安装在电机支座上。后柔轮同时与后钢轮、中钢轮啮合；后钢轮通过紧固件固定于减速机安装座，前钢轮通过紧固件固定于旋转涨杆连接盘；旋转涨杆连接盘和第一过渡板之间转动连接，其与涨杆键连接；波发生器和旋转涨杆连接盘、减速机安装座之间均转动连接。本发明具有旋转精度高、能够在主轴旋转过程中实现扩张。技术研发人员：叶红伟,霍双宁,黄建勇,王羿,曹丹,马晓鸣受保护的技术使用者：上海宁远精密机械股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2