CN101053935A - 数控球磨车 - Google Patents

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沈广华
陈其国
涂小宁
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Abstract

本发明公开了一种数控球磨车，床身(1)上设有主轴伺服驱动电机(14)，床身(1)上方设有夹装装置；床鞍(3)上设有回转工作台(4)，回转工作台(4)连接B轴伺服电机(23)，回转工作台(4)上设有刀架滑板(6)，刀架滑板(6)上方固定有刀架(7)；床鞍(3)后部装磨头装置(29)。本发明通过在同一台机床上设有的车、磨装置来加工球形工件，整个过程只需要将工件一次装夹，大大的提高了加工的球形精度，加工过程通过数控程序来完成，不仅使加工的精度有保证，而且也大幅提升了工作的自动化程度，节省了劳动力，提高了生产效率和生产质量，机床结构原理简单，容易实施，可扩展性好。

Description

数控球磨车
技术领域
本发明涉及一种机床，尤其是一种车磨两用机床。
背景技术
目前，在使用车床加工球形工件时，加工完成后需要磨的时候就必须要将工件拆下来重新安装在磨床上，这样一来就难以避免造成二次装夹时球体的偏心，使得加工的球体精度受到很大影响，而且现在通常使用的车床、磨床加工球形工件比较麻烦，加工效率低、自动化程度不高、球形精度差，而且购两台机床，成本也大大增加。目前国内尚未球类工件在一台机床进行车、磨一次性加工完成的机床。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种数控球磨车，它能够在同一台机床上进行车、磨的步骤，不需要将工件进行二次装夹，而且加工精度高，磨削精度圆度在0.01毫米内、自动化程度和加工效率高。
本发明的技术方案是：床身(1)上设有主轴伺服驱动电机(14)，主轴(24)穿过设在床身(1)上的床头箱(10)与主轴伺服驱动电机(14)通过减速机构(13)连接，床身(1)上方设有夹装装置；床鞍(3)通过滚珠丝杆(11)与Y轴伺服电机(12)连接，床鞍(3)上设有回转工作台(4)，回转工作台(4)连接B轴伺服电机(23)，回转工作台(4)上设有刀架滑板(6)，刀架滑板(6)上方固定有刀架(7)，刀架(7)通过滚珠丝杠(8)与X轴伺服电机(9)连接；床鞍(3)后部的附加导轨(22)上装有磨头装置(29)，磨头装置(29)通过滚珠丝杠(17)连接Z轴伺服电机(18)；伺服电机均与常规的数控装置连接。
所述的数控球磨车，夹装装置包括芯轴(15)，芯轴(15)与主轴(24)连接，在床身另一端安装有尾座(2)，主轴(24)末端与液压回转缸(28)连接。
所述的磨头装置(29)包括磨头箱(19)，磨头箱(19)中设有磨头(16)，磨头(16)通过皮带(20)与磨头旋转驱动电机(21)连接。
所述的磨头(16)圆周上均匀分布有磨条(27)。
所述的磨头装置(29)下方与导轨(30)连接。
所述的刀架(7)上装有抛光装置(26)。
所述的床鞍(3)上设有工件尺寸自动测量装置(25)。
与现有技术相比，本发明通过在同一台机床上设有的车、磨装置来加工球形工件，整个过程只需要将工件一次装夹，大大的提高了加工的球形精度，加工过程通过数控程序来完成，不仅使加工的精度有保证，而且也大幅提升了工作的自动化程度，节省了劳动力，提高了生产效率和生产质量，机床结构原理简单，容易实施，可扩展性好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
实施例1：床鞍3安装在床身1的导轨31上，床身1上设有主轴伺服驱动电机14，主轴24穿过设在床身1上的床头箱10与主轴伺服驱动电机14通过减速机构13连接，床身1上方设有夹装装置，夹装装置包括芯轴15，芯轴15与主轴24连接，在床身1另一端安装有尾座2，主轴24末端与液压回转缸28连接；床鞍3通过滚珠丝杆11与Y轴伺服电机12连接，床鞍3上设有回转工作台4，床鞍3上还设有工件尺寸自动测量装置25；回转工作台4连接B轴伺服电机23，回转工作台4上设有刀架滑板6，刀架滑板6上方固定有刀架7，刀架7上还装有抛光装置26，刀架7通过滚珠丝杠8与X轴伺服电机9连接；床鞍3后部的附加导轨22上装磨头装置29，磨头装置29包括磨头箱19，磨头箱19中设有磨头16，磨头16通过皮带20与磨头旋转驱动电机21连接，磨头16圆周上均匀分布有5个磨条27；磨头装置29通过滚珠丝杠17连接Z轴伺服电机18，磨头装置29下方与导轨30连接；伺服电机均与常规的数控装置连接。
在加工工件时，首先将工件5套在装有弹性涨套的装夹芯轴15上，利用液压夹紧装置28拉动拉杆将工件涨紧，然后顶上尾座2，装夹完成。如过毛坯球装夹后，工件5球心与回转工作台4回转中心偏差较大，可操作伺服电机12通过滚珠丝杠11传动，拉动床鞍3左右移动，粗略找准工件5与回转工作台4的回转中心。再按预先编制的数控零件加工程序自动开始车、磨、抛加工。
车削：工件由主轴伺服电机14带动主轴24及装夹芯轴15使工件以车削所需转速旋转，回转工作台4旋转使车刀到达车削起始点，刀架8进刀，回转工作台4由伺服电机23通过蜗杆、蜗轮驱动转动，回转工作台4旋转带动车刀绕工件5球心进行车加工，加工至终点，车加工完成，车刀退出。
磨削：主轴24转速自动变为低速，使工件5以磨削转速旋转。磨头装置29向工件进给，进行磨削加工。由于磨削过程中磨条27的磨损，因此在磨削过程中，装在床鞍4上的工件自动检测装置25定时伸出触摸工件，对工件进行尺寸检测，并将检测数据反馈给数控系统进行补偿处理，以保证工件的尺寸精度，磨削到尺寸，磨头装置29自动离开工件，磨加工完成；磨削进给由Z轴伺服电机18带动滚珠丝杠17驱动磨头装置29前后在直线滚动导轨30上移动完成；磨头16由磨头专用电机21带动，以35-40米/秒线速度旋转对工件进行磨削；并且，因磨条27旋转形成圆环轨迹，与圆球相吻合，加工出的圆球始终为圆形，以保证加工球工件的圆度。
抛光：装在电动刀架7上的抛光装置26转到工作位置，类似于车加工的过程对工件5进行抛光处理，抛光完成后，所有加工完成。
电机进给驱动：X轴伺服电机9，供刀架8进给；Z轴伺服电机18，驱动磨头进给；B轴伺服电机23，驱动回转工作台4旋转；Y轴伺服电机12供工件球心调整；主轴伺服驱动电机14，带动主轴旋转；磨头旋转驱动电机21，带动磨头16旋转。
在整个加工过程中，由于工件没有二次装夹，并可自动检测，加工精度得到很好的保证，所有的加工控制都是由预先编制在数控系统内的零件加工程序由数控系统进行控制，达到高度自动化，节省了大量劳工力，提高了生产效率和产品质量。

Claims (7)

1.一种数控球磨车，它包括：床身(1)、床鞍(3)，床鞍(3)安装在床身(1)的导轨(31)上，其特征在于：床身(1)上设有主轴伺服驱动电机(14)，主轴(24)穿过设在床身(1)上的床头箱(10)与主轴伺服驱动电机(14)通过减速机构(13)连接，床身(1)上方设有夹装装置；床鞍(3)通过滚珠丝杆(11)与Y轴伺服电机(12)连接，床鞍(3)上设有回转工作台(4)，回转工作台(4)连接B轴伺服电机(23)，回转工作台(4)上设有刀架滑板(6)，刀架滑板(6)上方固定有刀架(7)，刀架(7)通过滚珠丝杠(8)与X轴伺服电机(9)连接；床鞍(3)后部的附加导轨(22)上装有磨头装置(29)，磨头装置(29)通过滚珠丝杠(17)连接Z轴伺服电机(18)；伺服电机均与常规的数控装置连接。
2.根据权利要求1所述的数控球磨车，其特征在于：夹装装置包括芯轴(15)，芯轴(15)与主轴(24)连接，在床身另一端安装有尾座(2)，主轴(24)末端与液压回转缸(28)连接。
3.根据权利要求1所述的数控球磨车，其特征在于：磨头装置(29)包括磨头箱(19)，磨头箱(19)中设有磨头(16)，磨头(16)通过皮带(20)与磨头旋转驱动电机(21)连接。
4.根据权利要求3所述的数控球磨车，其特征在于：磨头(16)圆周上均匀分布有磨条(27)。
5.根据权利要求1或3所述的数控球磨车，其特征在于：磨头装置(29)下方与导轨(30)连接。
6.根据权利要求1所述的数控球磨车，其特征在于：刀架(7)上装有抛光装置(26)。
7.根据权利要求1所述的数控球磨车，其特征在于：床鞍(3)上设有工件尺寸自动测量装置(25)。
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