用于加工换挡挡块底工作面的磨床及其加工方法.pdf

本发明公开了一种用于加工换挡挡块底工作面的磨床，包括机架、工件操作平台、加工平台；工件操作平台在操作平台电机的驱动下能够纵向往复运动；工件操作平台上沿纵向并列设置有爪盘和修正轮；爪盘用于夹持待加工工件；加工平台在加工平台电机的驱动下能够横向往复运动；加工平台上设置有磨头。采用本发明对换挡挡块的底工作面进行精加工，能够使换挡挡块的底工作面的表面粗糙度Ra不大于0.4μm。本发明还公开了一种换挡挡块底工作面的精加工方法。

1.  一种用于加工换挡挡块底工作面的磨床，其特征在于：包括机架、工件操作平台、加工平台；机架上固定设置有纵向导轨和横向导轨，横向导轨位于纵向导轨的一侧；
工件操作平台活动设置于纵向导轨上，工件操作平台在操作平台电机的驱动下能够沿纵向导轨纵向往复运动；
工件操作平台上沿纵向并列设置有爪盘和修正轮；爪盘用于夹持待加工工件，且修正轮沿横向的伸出长度大于爪盘所夹持的工件的伸出长度；
修正轮在修正轮驱动电机的驱动下能够旋转；修正轮的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相同；
爪盘在爪盘电机的驱动下能够往复转动；
加工平台活动设置于横向导轨上，加工平台在加工平台电机的驱动下能够沿横向导轨横向往复运动；
加工平台上设置有磨头；磨头与爪盘及修正轮相对设置，且修正轮与处于初始位置下磨头的横向位置相同；
磨头在磨头驱动电机的驱动下能够旋转；磨头的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相匹配。

2.  根据权利要求1所述的用于加工换挡挡块底工作面的磨床，其特征在于：所述爪盘的端面固定设置有螺纹座，螺杆穿过螺纹座，螺杆的底端固定连接顶块；
顶块活动连接滑座，滑座固定设置于爪盘的端面。

3.  根据权利要求2所述的用于加工换挡挡块底工作面的磨床，其特征在于：所述顶块通过梯形台活动连接滑座。

4.  一种采用权利要求1所述的磨床加工换挡挡块的底工作面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，夹持工件；
旋转螺杆，使螺杆沿螺纹座向下运动，螺杆带动顶块沿滑座向下运动，使顶块卡住工件，使爪盘对工件进行夹持固定；
第二步，先通过磨头驱动电机的驱动使磨头旋转，并通过修正轮驱动电机的驱动使修正轮旋转；
然后通过操作平台电机驱动工件操作平台沿纵向导轨移动，直至修正轮与磨头接触匹配，使工件操作平台停止移动；
第三步，通过操作平台电机驱动工件操作平台沿纵向导轨反向移动，直至工件与磨头处于同一横轴，则此时工件处于打磨工位；
第四步，通过加工平台电机驱动加工平台沿横向导轨向前移动一距离，使磨头与爪盘所夹持的工件的底工作面发生接触，使加工平台停止移动；
第五步，通过爪盘电机驱动爪盘带动所夹持的工件往复转动，此时磨头在磨头驱动电机的驱动下旋转，磨头对工件的底工作面进行打磨。

5.  根据权利要求4所述的加工换挡挡块的底工作面的方法，其特征在于：所述第四步中加工平台沿横向导轨向前移动的距离为修正轮与爪盘所夹持的工件在横向所形成的间距。

6.  根据权利要求4所述的加工换挡挡块的底工作面的方法，其特征在于：所述第五步中爪盘带动所夹持的工件往复转动的角度范围为换挡挡块的底工作面的圆弧面所对应的圆心角大小。

用于加工换挡挡块底工作面的磨床及其加工方法
技术领域
 本发明涉及一种磨床，具体涉及一种用于加工换挡挡块底工作面的磨床。本发明还涉及一种换挡挡块底工作面的精加工方法。
背景技术
车辆变速器的换挡挡块用于车辆在行驶过程中的换挡操作。现有的换挡挡块，普遍存在的问题是换挡过程中的操作体验不佳。
为此，提出一种如图1、图2所示的车辆变速器的换挡挡块，包括挡块本体1-1，挡块本体1-1的一侧面形成有凸耳1-2；挡块本体1-1开设有用于连接换挡轴的连接孔1-3，连接孔1-3沿挡块本体1-1的长度方向延伸；
挡块本体1-1的底面和顶面为换档时的工作面；工作面的表面加工精度直接决定换挡时的顺畅程度；挡块本体1-1的底工作面为圆弧面Y；挡块本体1-1的顶工作面的中心形成圆弧凸起，圆弧凸起的中心形成中间凹面X2；圆弧凸起的两侧分别形成左凹面X1、右凹面X3；中间凹面X2与圆弧凸起平滑连接；左凹面X1、圆弧凸起、右凹面X3依次平滑连接；左右两个凹面X1、X3相对于中间凹面X2对称；中间凹面X2的高度大于左右两个凹面X1、X3。
现有的加工工艺，一般采用铣床对换挡挡块的底工作面进行加工。这种加工方法所形成的底工作面的粗糙度大，表面光滑度无法达到满意的效果，导致了换挡时的操作体验不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于加工换挡挡块底工作面的磨床，它可以确保换挡挡块的底工作面的加工精度。
为解决上述技术问题，本发明用于加工换挡挡块底工作面的磨床的技术解决方案为：
包括机架1、工件操作平台2、加工平台3；机架1上固定设置有纵向导轨4和横向导轨5，横向导轨5位于纵向导轨4的一侧；工件操作平台2活动设置于纵向导轨4上，工件操作平台2在操作平台电机6的驱动下能够沿纵向导轨4纵向往复运动；工件操作平台2上沿纵向并列设置有爪盘8和修正轮9；爪盘8用于夹持待加工工件10，且修正轮9沿横向的伸出长度大于爪盘8所夹持的工件10的伸出长度；修正轮9在修正轮驱动电机11的驱动下能够旋转；修正轮9的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相同；爪盘8在爪盘电机的驱动下能够往复转动；加工平台3活动设置于横向导轨5上，加工平台3在加工平台电机7的驱动下能够沿横向导轨5横向往复运动；加工平台3上设置有磨头12；磨头12与爪盘8及修正轮9相对设置，且修正轮9与处于初始位置下磨头12的横向位置相同；磨头12在磨头驱动电机13的驱动下能够旋转；磨头12的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相匹配。
所述爪盘8的端面固定设置有螺纹座8-1，螺杆8-2穿过螺纹座8-1，螺杆8-2的底端固定连接顶块8-4；顶块8-4活动连接滑座8-3，滑座8-3固定设置于爪盘8的端面。
所述顶块8-4通过梯形台活动连接滑座8-3。
本发明还提供一种换挡挡块底工作面的精加工方法，其技术解决方案为，包括以下步骤：
第一步，夹持工件；
旋转螺杆8-2，使螺杆8-2沿螺纹座8-1向下运动，螺杆8-2带动顶块8-4沿滑座8-3向下运动，使顶块8-4卡住工件，使爪盘8对工件进行夹持固定；
第二步，先通过磨头驱动电机13的驱动使磨头12旋转，并通过修正轮驱动电机11的驱动使修正轮9旋转；
然后通过操作平台电机6驱动工件操作平台2沿纵向导轨4移动，直至修正轮9与磨头12接触匹配，使工件操作平台2停止移动；
第三步，通过操作平台电机6驱动工件操作平台2沿纵向导轨4反向移动，直至工件与磨头12处于同一横轴，则此时工件处于打磨工位；
第四步，通过加工平台电机7驱动加工平台3沿横向导轨5向前移动一距离，使磨头12与爪盘8所夹持的工件10的底工作面发生接触，使加工平台3停止移动；
所述加工平台3沿横向导轨5向前移动的距离为修正轮9与爪盘8所夹持的工件10在横向所形成的间距。
第五步，通过爪盘电机驱动爪盘8带动所夹持的工件10往复转动，此时磨头12在磨头驱动电机13的驱动下旋转，磨头12对工件10的底工作面进行打磨。
所述爪盘8带动所夹持的工件10往复转动的角度范围为换挡挡块的底工作面的圆弧面所对应的圆心角大小。
本发明可以达到的技术效果是：
采用本发明对换挡挡块的底工作面进行精加工，能够使换挡挡块的底工作面的表面粗糙度Ra不大于0.4μm，从而提升换挡过程中的操作体验。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是车辆变速器的换挡挡块的示意图；
图2是图1的后视图；
图3是本发明用于加工换挡挡块底工作面的磨床的示意图；
图4是本发明的爪盘的示意图；
图5是本发明的爪盘的顶块与滑座的连接示意图。
图中附图标记说明：
1为机架，                 2为工件操作平台，
3为加工平台，             4为纵向导轨，
5为横向导轨，             6为操作平台电机，
7为加工平台电机，         8为爪盘，
9为修正轮，               10为工件，
11为修正轮驱动电机，      12 为磨头，
13为磨头驱动电机，
8-1为螺纹座，             8-2为螺杆，
8-3为滑座，               8-4为顶块，
1-1为挡块本体，           1-2为凸耳，
1-3为连接孔。
具体实施方式
如图3所示，本发明用于加工换挡挡块底工作面的磨床，包括机架1、工件操作平台2、加工平台3；
机架1上固定设置有纵向导轨4和横向导轨5，横向导轨5位于纵向导轨4的一侧；
工件操作平台2活动设置于纵向导轨4上，工件操作平台2在操作平台电机6的驱动下能够沿纵向导轨4纵向往复运动；
工件操作平台2上沿纵向并列设置有爪盘8和修正轮9；
修正轮9在修正轮驱动电机11的驱动下能够旋转；修正轮9的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相同；爪盘8用于夹持待加工工件10，且修正轮9沿横向的伸出长度大于爪盘8所夹持的工件10的伸出长度（即修正轮9与爪盘8所夹持的工件10在横向形成一间距M）；
爪盘8在爪盘电机的驱动下能够往复转动；
加工平台3活动设置于横向导轨5上，加工平台3在加工平台电机7的驱动下能够沿横向导轨5横向往复运动；
加工平台3上设置有磨头12；磨头12与爪盘8及修正轮9相对设置，且修正轮9与处于初始位置下磨头12的横向位置相同；当加工平台3处于初始位置时，磨头12的横向位置与修正轮9相匹配；
磨头12在磨头驱动电机13的驱动下能够旋转；磨头12的横截面外轮廓形状与换挡挡块的底工作面的横截面外轮廓形状相匹配。
如图4所示，爪盘8的端面上部固定设置有螺纹座8-1，螺杆8-2垂直穿过螺纹座8-1，螺杆8-2的底端固定连接顶块8-4；
如图5所示，顶块8-4通过梯形台活动连接滑座8-3，滑座8-3固定设置于爪盘8的端面；
旋转螺杆8-2，使螺杆8-2沿螺纹座8-1向下运动，螺杆8-2带动顶块8-4沿滑座8-3向下运动，使顶块8-4卡住工件，从而实现爪盘8对工件的夹持。
采用本发明的磨床加工换挡挡块的底工作面的方法包括以下步骤：
第一步，夹持工件；
旋转螺杆8-2，使螺杆8-2沿螺纹座8-1向下运动，螺杆8-2带动顶块8-4沿滑座8-3向下运动，使顶块8-4卡住工件，使爪盘8对工件进行夹持固定；
第二步，先通过磨头驱动电机13的驱动使磨头12旋转，并通过修正轮驱动电机11的驱动使修正轮9旋转；
然后通过操作平台电机6驱动工件操作平台2沿纵向导轨4移动，直至修正轮9与磨头12接触匹配，使工件操作平台2停止移动；此时可停止修正轮9的旋转；
由于磨头12与修正轮9的横向位置相同，当工件操作平台2沿纵向导轨4移动至修正轮9与磨头12处于同一横轴时，修正轮9会与磨头12发生接触；
第三步，通过操作平台电机6驱动工件操作平台2沿纵向导轨4反向移动，直至工件与磨头12处于同一横轴，则此时工件处于打磨工位；
由于修正轮9与爪盘8所夹持的工件10在横向形成一间距M，则磨头12与爪盘8所夹持的工件10在横向也形成一间距M，此时磨头12还不能进行打磨；
第四步，通过加工平台电机7驱动加工平台3带动磨头12沿横向导轨5向前移动一距离M，使磨头12与爪盘8所夹持的工件10的底工作面发生接触，使加工平台3停止移动；
第五步，通过爪盘电机驱动爪盘8带动所夹持的工件10往复转动，此时磨头12在磨头驱动电机13的驱动下旋转，磨头12对工件10的底工作面进行打磨。