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专利号: 2019110750172
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种轴瓦内表面精密刮研的加工装置,包括 型结构的底座(1),所述底座(1)的左侧支柱前平面上沿水平方向设有凹槽,凹槽中安装有纵向升降机构(2),所述纵向升降机构(2)上设置有旋转机构(3),所述旋转机构(3)右侧设置有定位夹紧机构(4),所述底座(1)的中部为凹槽结构,凹槽中设置有横向移动机构(5),其特征在于:还包括设置在所述横向移动机构(5)上的刀架机构(6);所述刀架机构(6)由刀柄(6-1)、刀架盘(6-2)、第四电机(6-

3)、电机支架(6-4)、支撑台(6-5)、粗刮刀(6-6)、细刮刀(6-7)、精刮刀(6-8)、齿形精刮刀(6-9)、刀柄架(6-10)和内六角螺栓(6-11)组成;其中:所述支撑台(6-5)上通过电机支架(6-4)安装有与刀架盘(6-2)相连接的第四电机(6-3),所述刀架盘(6-2)为设有4个矩形凹槽的多边柱体,刀架盘(6-2)的每个矩形凹槽内均通过刀柄架(6-10)安装有刀柄(6-1),所述刀柄(6-1)为圆形轴,一端设有螺纹,与刀柄架(6-10)相连接,另一端的端面设有双凹槽,安装有两个位置相对可调的刮刀,并通过内六角螺栓(6-11)紧固,所述刮刀包括在刀架盘(6-2)上按逆时针方向安装的粗刮刀(6-6)、细刮刀(6-7)、精刮刀(6-8)和齿形精刮刀(6-

9),齿形精刮刀(6-9)的主刮面由等距的凹槽组成,槽宽W为0.5-0.8mm,槽深H为1-2mm,槽间距L为0.5-1mm。

2.根据权利要求1所述的一种轴瓦内表面精密刮研的加工装置,其特征在于:所述纵向升降机构(2)由第一电机(2-1)、纵向丝杠(2-2)、左燕尾型导轨(2-3)、右燕尾型导轨(2-4)、燕尾型滑块(2-5)和升降台(2-6)组成;其中:所述底座(1)左侧支柱的上端面上安装有与纵向丝杠(2-2)相连接的第一电机(2-1),支柱的中部平面安装左燕尾型导轨(2-3)和右燕尾型导轨(2-4),左燕尾型导轨(2-3)和右燕尾型导轨(2-4)均通过燕尾型滑块(2-5)安装有升降台(2-6),所述升降台(2-6)为安装有旋转机构(3)的空腔体;第一电机(2-1)带动纵向丝杠(2-2)旋转,进而带动升降台(2-6)在左燕尾型导轨(2-3)和右燕尾型导轨(2-4)上进行纵向升降运动。

3.根据权利要求1所述的一种轴瓦内表面精密刮研的加工装置,其特征在于:所述旋转机构(3)由第二电机(3-1)、第二联轴器(3-2)、第二轴承透盖(3-3)、第二轴承(3-4)、阶梯轴(3-5)和过渡盘(3-6)组成;其中:所述阶梯轴(3-5)通过第二轴承(3-2)和第二轴承透盖(3-

3)固定于所述升降台(2-6)上,阶梯轴(3-5)的一端通过第二联轴器(3-2)与第二电机(3-1)相连接,另一端设有螺纹,与安装有定位夹紧机构(4)的过渡盘(3-6)相连接;第二电机(3-

1)通过第二联轴器(3-2)带动阶梯轴(3-5)旋转,进而带动定位夹紧机构(4)进行旋转运动。

4.根据权利要求1所述的一种轴瓦内表面精密刮研的加工装置,其特征在于:所述定位夹紧机构(4)包含夹片(4-2),所述夹片(4-2)由上、下两部分组成,将相对的两块轴瓦(4-5)通过螺栓(4-4)和螺母(4-3)紧固,安装于卡盘式夹具(4-1)上,所述卡盘式夹具(4-1)为利用移动卡爪对轴瓦(4-5)定位夹紧的结构。

5.根据权利要求1所述的一种轴瓦内表面精密刮研的加工装置,其特征在于:所述横向移动机构(5)由V型滑块(5-1)、横向丝杠(5-2)、第三轴承(5-3)、第三电机(5-4)、第三轴承透盖(5-5)、第三联轴器(5-6)、导轨座(5-7)、螺母座(5-8)和螺丝(5-9)组成;其中:所述导轨座(5-7)为内设肋板的凹腔体,安装于底座(1)的中部平面上,导轨座(5-7)前、后两平面的顶部设有V型导轨,V型导轨上通过V型滑块(5-1)安装有刀架机构(6),刀架机构(6)下侧安装有与横向丝杠(5-2)相啮合的螺母座(5-8),横向丝杠(5-2)通过第三轴承(5-3)和第三轴承透盖(5-5)固定于底座(1)的左、右两侧平面上,第三电机(5-4)通过第三联轴器(5-6)与横向丝杠(5-2)相连接;第三电机(5-4)带动横向丝杠(5-2)旋转,进而通过螺母座(5-8)带动刀架机构(6)在V型导轨上横向运动。

6.一种基于轴瓦内表面精密刮研的加工装置加工轴瓦内表面的方法,其特征在于:包括以下步骤:

第一步,将两半轴瓦(4-5)清扫干净,并通过夹片(4-2)和螺栓(4-4)紧固,安装于卡盘式夹具(4-1)上;

第二步,用酒精把主轴颈清洗干净,涂上一层薄而均匀的红丹粉显示剂,并放到轴瓦(4-5)的表面上并转动2-3圈,使得轴瓦(4-5)凸出处通过涂料显示出来;

第三步,通过第一电机(2-1)调整轴瓦(4-5)的纵向位置,使其内表面的中心与上方的刀柄(6-1)中心在同一水平线上;

第四步,调整第四电机(6-3)使得粗刮刀(6-6)正对轴瓦(4-5)内表面,通过第二电机(3-1)控制轴瓦(4-5)的横向运动,以及第三电机(5-4)控制轴瓦(4-5)的旋转运动,进而对轴瓦(4-5)上的红丹粉显示区域进行粗刮至表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.2;

第五步,调整第四电机(6-3)使得细刮刀(6-7)正对轴瓦(4-5)内表面,通过第二电机(3-1)控制轴瓦(4-5)的横向运动,以及第三电机(5-4)控制轴瓦(4-5)的旋转运动,进而对轴瓦(4-5)的粗刮区进行细刮至表面粗糙度为Ra1.6-Ra2.5;

第六步,调整第四电机(6-3)使得精刮刀(6-8)正对轴瓦(4-5)内表面,通过第二电机(3-1)控制轴瓦(4-5)的横向运动,以及第三电机(5-4)控制轴瓦(4-5)的旋转运动,进而对轴瓦(4-5)的细刮区进行精刮至表面粗糙度为Ra0.8-Ra1.6;

第七步,调整第四电机(6-3)使得齿形精刮刀(6-9)正对轴瓦(4-5)内表面,通过控制第二电机(3-1)和第三电机(5-4),使用齿形精刮刀对轴瓦(4-5)内表面进行矩形状凹槽织构,每次刮研去除材料厚度约为8-10μm;

第八步,加工完成,取下轴瓦(4-5),并用装有乙醇的超声波清洗机进行清洗15-20min,在温度为105-110℃的干燥箱中干燥20min。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:第七步中的轴瓦(4-5)内表面的矩形凹槽织构为典型斜花纹的加工参数:槽宽W1为0.5-0.8mm,槽深H1为10-30μm,槽间距L1为0.5-

1mm,精刮次数为1-3次;矩形凹槽织构为典型网格状的加工参数:槽宽W2为0.5-0.8mm,槽深H2为10-30μm,槽间距L2为0.5-1mm,精刮次数为1-3次。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:第七步中的轴瓦(4-5)内表面的矩形状凹槽织构由加工装置的旋转运动、横向运动和纵向升降运动而得到斜花纹或网格状的各种阵列分布。