CN101559575B - 一种数控多功能平面磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机械加工的磨床领域，特别是指一种数控多功能平面磨床，包括一立柱、一垂直磨头机构、一水平磨头机构、一操作箱、一工作台机构和一底座，该垂直磨头机构和水平磨头机构均设于立柱上，立柱、操作箱和工作台机构均设于底座上。和现有技术相比，本发明采用垂直磨头机构和水平磨头机构的配合使用，并与工作台的往复运动联动，配合精密光栅尺反馈相关位置的信息形成全闭环控制，可在工件一次装夹后实现磨削平面、曲面或导轨面等，具有较高的生产效率及较高的性价比。

Description

一种数控多功能平面磨床
技术领域
本发明涉及用于机械加工的磨床领域，特别是指一种数控多功能平面磨床。
背景技术
现有技术中的平面磨床通常采用水平磨头机构(周磨头)，是以砂轮的周边来磨削平面的机床，如中国专利CN200995348Y公开的一种“新型平面磨床”，包括磨头垂直移动机构、工作台纵向移动机构、工作台横向移动机构，磨头垂直移动机构有第一数控步进电机，第一数控步进电机经传动机构与垂直丝杆连接，垂直丝杆与磨头拖板的固定螺母连接，工作台纵向移动机构有第三数控伺服电机，第三数控伺服电机经传动机构与工作台连接，功能单一，无法在工件一次装夹后实现多功能磨削，不能满足市场需求；龙门平面磨床如德国专利3532903，价格又较昂贵，难以大范围普及。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种通过数控系统控制的、具有高性价比和高生产效率的数控多功能平面磨床。
本发明采用如下技术方案：
一种数控多功能平面磨床，包括
一立柱；
一垂直磨头机构，包括一第四伺服电机、一第一平衡装置、一横梁和安装于该横梁上的至少一套垂直磨头单元，该第一平衡装置、该横梁与该第四伺服电机安装于所述立柱上并且该第四伺服电机和该第一平衡装置控制该横梁在立柱上上下滑动，该垂直磨头单元包括依次连接的一垂直磨头总成、一滚珠丝杆和一第一伺服电机；
一水平磨头机构，包括一水平磨头总成、一前后进给驱动装置、一滑枕、一第二平衡装置和一第三伺服电机，该第二平衡装置、该第三伺服电机和该滑枕均安装于所述立柱上，该水平磨头总成在该前后进给驱动装置的控制下沿着滑枕前后滑动，该水平磨头总成在该第二平衡装置和该第三伺服电机的控制下沿着立柱上下滑动；
一操作箱；
一工作台机构，由一工作台和一用于驱动工作台移动的工作台驱动装置组成；
一底座，所述立柱、所述工作台机构及所述操作箱均安装于该底座上。
根据本发明的一较佳实施方式，所述第一平衡装置为一平衡油缸。
根据本发明的一较佳实施方式，所述第二平衡装置为一平衡油缸。
根据本发明的一较佳实施方式，所述垂直磨头总成具有不小于60度的偏摆，其上设有一摆动角度不小于60度的修整装置。
进一步地，所述修整装置为一修整器。
根据本发明的一较佳实施方式，所述第一伺服电机上设有一第一减速装置，所述第三伺服电机上设有一第三减速装置，所述第四伺服电机上设有一第四减速装置。
进一步地，所述第一减速装置、所述第三减速装置和所述第四减速装置均为减速器。
根据本发明的一较佳实施方式，所述垂直磨头机构包括两套垂直磨头单元，该两套垂直磨头单元的垂直磨头总成一前一后设于所述横梁上，该两套垂直磨头总成的滚珠丝杆和第一伺服电机分别一上一下安装于所述横梁上。
根据本发明的一较佳实施方式，所述前后进给驱动装置为一伺服系统或一液压系统。
根据本发明的一较佳实施方式，所述工作台驱动装置为一伺服系统或一液压系统。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
一，本发明采用垂直磨头机构和水平磨头机构的配合使用，并与工作台的往复运动联动，配合精密光栅尺反馈相关位置的信息形成全闭环控制，可在工件一次装夹后实现磨削平面、曲面或导轨面等，具有较高的生产效率及较高的性价比；
二，本发明可采用两套垂直磨头单元，与工作台的往复运动联动，根据加工工件的需要，可选择同时或独立前后进给及上下进给，实现四轴联动；
三，本发明的水平磨头机构可与工作台的往复运动联动，根据加工工件的需要，可同时上下、前后进给，实现三轴联动；
四，本发明分别藉由第一平衡装置和第二平衡装置控制横梁和水平磨头总成的上下滑动，保证二者上下滑动稳定、可靠；
五，本发明的垂直磨头总成上设有修整装置，可对砂轮进行修整，保证达到工件磨削的精度要求；
六，本发明在第一伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机上设有减速装置，可使得伺服电机对于垂直磨头总成、横梁、水平磨头总成的控制更为精确、可靠；
七、本发明的垂直磨头总成、水平磨头总成均安装于立柱上，结构紧凑；
总之，本发明的一种数控多功能平面磨床立卧两用，结构紧凑，外形美观，整体刚性佳，稳定性和可靠性好，具有较高的性价比和较高的生产效率，具有极大的市场推广价值及较广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种数控多功能平面磨床，包括一立柱5、一垂直磨头机构、一水平磨头机构、一操作箱2、一工作台机构和一底座1，垂直磨头机构和水平磨头机构均设于立柱5上，立柱5、操作箱2和工作台机构均设于底座1上。
垂直磨头机构包括一第四伺服电机6、一第四减速装置25、一第一平衡装置7、一横梁8、一第一垂直磨头单元和一第二垂直磨头单元。第四伺服电机6、第一平衡装置7和横梁8均安装于立柱5上，第四减速装置25安装于第四伺服电机6上，第一垂直磨头单元和第二垂直磨头单元安装于横梁8上，第四伺服电机6和第一平衡装置7控制横梁8在立柱5侧面的导轨上上下滑动。
第一垂直磨头单元包括一第一伺服电机9、一减速装置10、一滚珠丝杆11、一垂直磨头总成12和一修整装置13，第一伺服电机9、减速装置10、滚珠丝杆11和垂直磨头总成12依次相连，修整装置13设于垂直磨头总成12上。
第二垂直磨头单元包括一第一伺服电机14、一减速装置15、一滚珠丝杆16、一垂直磨头总成18和一修整装置17，第一伺服电机14、减速装置15、滚珠丝杆16和垂直磨头总成18依次相连，修整装置17设于垂直磨头总成18上。
第一垂直磨头单元的垂直磨头总成12和第二垂直磨头单元的垂直磨头总成18一前一后设置，第一垂直磨头单元的第一伺服电机9、减速装置10、滚珠丝杆11与第二垂直磨头单元的第一伺服电机14、减速装置15、滚珠丝杆16则分别一上一下设置。
第一垂直磨头单元和第二垂直磨头单元既可同时也可独立前后进给。
水平磨头机构包括一第三伺服电机19、一第二平衡装置20、一减速装置21、一滑枕22、一前后进给驱动装置23和一水平磨头总成24，第三伺服电机19、第二平衡装置20、滑枕22和水平磨头总成24均安装于立柱5上，减速装置21设于第三伺服电机19上，前后进给驱动装置23设于滑枕22上。水平磨头总成24在前后进给驱动装置23的控制下沿着滑枕22上的导轨前后滑动，在该第二平衡装置20和该第三伺服电机19的控制下沿着立柱5上的导轨上下滑动。
工作台机构由一工作台4和一用于驱动工作台4往复移动的工作台驱动装置3组成。
本发明在使用时，由控制箱2控制垂直磨头机构、水平磨头机构和工作台机构联合动作，配合精密光栅尺反馈相关位置的信息可形成全闭环控制，可在工件一次装夹后实现磨削平面、曲面或导轨面等。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，比如：垂直磨头单元也可能不是两个，而是一个或三个等，总之，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种数控多功能平面磨床，其特征在于：包括
一立柱；
一垂直磨头机构，包括一第四伺服电机、一第一平衡装置、一横梁和安装于该横梁上的至少一套垂直磨头单元，该第一平衡装置、该横梁与该第四伺服电机安装于所述立柱上并且该第四伺服电机和该第一平衡装置控制该横梁在立柱上上下滑动，该垂直磨头单元包括依次连接的一垂直磨头总成、一滚珠丝杆和一第一伺服电机；
一水平磨头机构，包括一水平磨头总成、一前后进给驱动装置、一滑枕、一第二平衡装置和一第三伺服电机，该第二平衡装置、该第三伺服电机和该滑枕均安装于所述立柱上，该水平磨头总成在该前后进给驱动装置的控制下沿着滑枕前后滑动，该水平磨头总成在该第二平衡装置和该第三伺服电机的控制下沿着立柱上下滑动；
一操作箱；
一工作台机构，由一工作台和一用于驱动工作台移动的工作台驱动装置组成；
一底座，所述立柱、所述工作台机构及所述操作箱均安装于该底座上。
2.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述第一平衡装置为一平衡油缸。
3.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述第二平衡装置为一平衡油缸。
4.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述垂直磨头总成具有不小于60度的偏摆，其上设有一摆动角度不小于60度的修整装置。
5.如权利要求4所述的磨床，其特征在于：所述修整装置为一修整器。
6.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述第一伺服电机上设有一第一减速装置，所述第三伺服电机上设有一第三减速装置，所述第四伺服电机上设有一第四减速装置。
7.如权利要求6所述的磨床，其特征在于：所述第一减速装置、所述第三减速装置和所述第四减速装置均为减速器。
8.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述垂直磨头机构包括第一垂直磨头单元和第二垂直磨头单元，第一垂直磨头单元的垂直磨头总成和第二垂直磨头单元的垂直磨头总成一前一后安装于所述横梁上，第一垂直磨头单元的第一伺服电机和滚珠丝杆与第二垂直磨头单元的第一伺服电机和滚珠丝杆则分别一上一下安装于所述横梁上。
9.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述前后进给驱动装置为一伺服系统或一液压系统。
10.如权利要求1所述的磨床，其特征在于：所述工作台驱动装置为一伺服系统或一液压系统。
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