CN101612715A - 盘类回转工件双面磨方法、系统及设有数控同步双面磨头的立式双面磨床 - Google Patents

盘类回转工件双面磨方法、系统及设有数控同步双面磨头的立式双面磨床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种盘类回转工件双面磨方法、双面磨系统以及立式双面磨床,该方法通过倒立式回转夹持机构夹取传送系统上的工件,送入立式双面磨削装置对工件的两面同时进行磨削加工;该系统采用立式双面磨床对工件进行磨削;该磨床设有由相对设置的上、下两个砂轮组成的双面磨头,所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统。本发明有利于提高生产效率,工件水平放置在磨削中不易变形,保证薄盘类工件高精度加工,同时系统性能稳定,结构易于实现,安装方便,占用空间小,并能广泛应用于多种零件双面同步磨削,主要用于盘类回转工件等盘状工件的加工。

Description

盘类回转工件双面磨方法、系统及设有数控同步双面磨头的立式双面磨床
技术领域
本发明涉及一种盘类回转工件双面磨方法,一种采用这种方法的双面磨系统以及一种用于该系统的设有数控同步双面磨头的立式双面磨床。
背景技术
现有磨削汽车用刹车盘类回转工件多采用卧式单面磨和卧式双面磨方法,首先用立式直夹持机构将盘类回转工件从传送带上夹起,然后通过人工或机械方式将盘类回转工件转入卧式夹持机构,由卧式夹持机构送入卧式单面磨床进行磨削,为提高生产效率,部分企业也采用可以进行双面磨削的卧式双面磨床。这种技术的主要缺陷在于:一是由于采用卧式磨床,必须使用卧式夹持机构才能将盘类回转工件等工件送入磨床的加工位置,因此当采用立式夹持机构将工件夹起后,还需要在将工件送入卧式夹持机构,由此不仅使得整个加工系统的结构复杂,成本高,而且还增加了工作量,降低了生产效率;二是单面磨不仅加工效率低,对薄盘加工时造成单向加工挤压变形,工件各处的厚度不均,加工精度不高,用卧式双面磨的方法可以解决薄盘加工达到精度要求问题,但此种方法各有两套旋转砂轮和进给系统,从传送带自动夹持工件倒卧式夹持装置的机构复杂,成本高,而现有的双面磨设备也不能很好地解决这个问题。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种盘类回转工件双面磨方法,还提供了采用这种方法的双面磨系统以及用于该方法的设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,以提高生产效率和加工质量,降低制造成本。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:一种盘类回转工件双面磨方法,通过倒立式回转夹持机构夹取传送系统上的工件,可进行伺服上、下垂直进给移动和水平进给移动,将工件送入立式双面磨削装置对工件的两个面同时进行磨削加工,所述设有数控同步双面磨头的立式双面磨削装置设有由相对设置的上、下两个砂轮组成的双面磨头。
所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统,所述倒立式夹持机构包括倒立主轴和连接在倒立主轴下端的自动卡盘。
一种盘类回转工件双面磨系统,包括倒立式回转夹持机构、立式双面磨削装置、数控装置以及与所述倒立式回转夹持机构配套的工件传送装置,所述倒立式回转夹持机构和立式双面磨削装置由数控装置进行控制,分别通过电缆与所述数控装置的控制线路连接,所述立式磨削装置包括双面磨头,所述双面磨头由相对设置的上砂轮和下砂轮组成,所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使所述两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统。
所述砂轮旋转驱动系统包括旋转驱动电机、旋转传动机构和传动轴,所述旋转驱动电机通过所述旋转传动机构连接所述传动轴,所述传动轴为竖向的空心轴,其上部连接所述下砂轮,所述上砂轮安装在竖向的进给轴上,所述进给轴穿过所述空心轴的孔,并与所述空心轴采用可上下移动但不能转动的连接方式连接。
所述砂轮垂直移动驱动系统包括伺服进给电机和移动传动机构,所述伺服进给电机通过所述移动传动机构连接所述的进给轴,所述移动传动机构包括由丝杠和螺母构成的螺旋副,所述进给轴通过平键采用可上下移动但不能旋动的方式与所述传动轴滑动连接。
所述进给轴通过轴承安装在进给轴轴承座上,所述丝杠和螺母之间设有滚珠。
一种设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,包括双面磨头,所述双面磨头由相对设置的上砂轮和下砂轮组成,所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使所述两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统。
所述砂轮旋转驱动系统包括旋转驱动电机、旋转传动机构和传动轴,所述旋转驱动电机通过所述旋转传动机构连接所述传动轴,所述传动轴为竖向的空心轴,其上部连接所述下砂轮,所述上砂轮安装在竖向的进给轴上,所述进给轴穿过所述空心轴的孔,并所述空心轴采用可上下移动但不能转动的连接方式连接。
所述砂轮垂直移动驱动系统包括伺服进给电机和移动传动机构,
所述伺服进给电机通过所述移动传动机构连接所述的进给轴,所述移动传动机构包括由丝杠和螺母构成的螺旋副,所述进给轴通过平键采用可上下移动但不能旋动的方式与所述传动轴活动连接。
所述进给轴通过轴承安装在进给轴轴承座上,所述丝杠和螺母之间设有滚珠。
本发明的有益效果是:由于采用了倒立式回转夹持机构和立式双面磨床进行工件的磨削,因此倒立式回转就是设有数控同步双面磨头的倒立式双面磨床的主轴和卡盘,实现了工件从传递系统自动装夹到倒立式磨床主轴上的功能,不需要配置专用夹持机构,简化了设备机构;由于采用设有数控同步双面磨头的倒立式双面磨削,工件在加工时不变形,避免了形变对加工质量的不良影响;同时进行工件的双面磨削,不仅提高了效率,而且提高了工件质量,从而保证高精度,并且还节省大量人力资源,同时操作系统性能稳定,结构易于实现,安装方便,占用空间小,并能广泛应用于多种零件的双面同步磨削,特别是适合于超薄盘类回转工件等工件的磨制。
附图说明
图1是本发明的整体剖面示意图。
图2是本发明的右视结构示意图。
具体实施方式
参见图1和图2,本发明提供了一种盘类回转工件双面磨方法,还提供了采用这种方法的双面磨系统以及进行双面磨削时采用的设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,顺利解决了同步双面磨制高精度特别是超薄盘类回转工件的困难,提高了磨制盘类回转工件的生产效率,降低了生产时所用资源的同时也稳定了产品的质量。
用于在生产线上传输盘类回转工件等工件的传送系统一般采用传送带系统,用于夹持盘类回转工件等工件的倒立式回转夹持机构与该传送带系统配套,可以从传送带上将工件夹起并送入相应的加工工位。所述立式夹持机构一般可以包括夹持倒立主轴和与夹持倒立主轴下端连接的卡盘,所述卡盘从传送带上夹住并保持住盘类回转工件后,倒立主轴在数控装置或其他控制装置的控制将工件送到设有数控同步双面磨头的立式双面磨床上的加工位置上进行双面同步磨削。
所述立式夹持机构和立式双面磨削装置由数控装置进行控制,分别通过电缆与所述数控装置的控制线路连接
所述立式双面磨削装置通常可以采用设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,包括砂轮垂直移动驱动系统、相互平行水平放置的上砂轮和下砂轮、砂轮旋转驱动系统等,将工件送入上、下砂轮的相对面之间,倒立主轴用卡盘夹持工件,可进行伺服上、下垂直移动,保证工件下加工面与下砂轮的精确磨削位置,上砂轮通过伺服进给电机23的驱动移动传输机构,保证工件上加工面与上砂轮的精确磨削位置,通过两个砂轮同时对工件的两个面进行加工。
所述倒立主轴和与夹持倒立主轴下端连接的卡盘可进行伺服上、下垂直进给移动和水平进给移动可以通过“机械手”类现有设备完成。
所述双面磨头即所述相对水平设置的上砂轮和下砂轮,其上下间距和旋转情况通过数控系统实施控制。
所述砂轮垂直移动驱动系统中,包括伺服进给电机23和移动传动机构,所述移动传动机构一般可以包括一个丝杠和螺母构成的螺母副,以便将转动转化为上下移动,所述丝杠一般采用滚珠丝杠10,伺服进给电机23的皮带轮13下面采用锁紧螺母14锁紧,皮带轮13套在滚轴丝杠系统10的滚轴丝杠下端,并采用平键固定,滚轴丝杠系统10的螺母副套在滚轴丝杠上,同时所述螺母副固定在连接座21上,连接座21的上端固定安装轴承19和轴承座9,所述轴承19一般应成对安装,以便传递向上的力和向下的力,所述轴承19套在进给轴15的下端,所述进给轴15的上端穿过下砂轮4中部的孔延伸出来,并通过锁紧螺母1固定连接上砂轮2。
砂轮旋转驱动系统中,旋转驱动电机22一般采用电动机,其中的旋转传动机构一般采用皮带、皮带轮和传动轴的传动组合,旋转驱动电机22的皮带轮20通过皮带与皮带轮7连接,皮带轮20和皮带轮7分别由锁紧螺母固定,皮带轮7内套在传动轴16下端并用固定连接件固定,所述传动轴16为空心,与所述进给轴15通过平键5连接,该连接方式应使得两者可以相对上下移动而不能相对转动,由此可以使得传动轴带动进给轴转动,但允许进给轴上下移动,以调节上下砂轮之间的间距。传动轴可以带动进给轴15转动,进给轴15不能带动传动轴16上下移动,所述传动轴的上端通过锁紧螺母3固定连接下砂轮4,所述传动轴16或所述进给轴15分别套有轴承17或轴承18,并通过轴承座与支座固定连接。
上砂轮和下砂轮相互平行,成水平状态,位于该磨头装置的顶部。
开启操作系统的数控装置,启动伺服进给电机23,伺服进给电机23带动皮带轮13转动,皮带轮13带动滚轴丝杠系统10中的滚轴丝杠转动,滚轴丝杠系统的螺母副在滚轴丝杠上上下移动,将旋转方式转变成上下方向的直线运动方式,螺母副带动连接座21上下运动,连接座21通过轴承19带动进给轴15上下运动,从而完成砂轮的进给工作。
当伺服进给电机23正向转动时,连接座21向上运动,带动进给轴15向上运动,上下对向砂轮间距离加大;当伺服进给电机23反向转动时,连接座21向下运动,带动进给轴15向下运动,上下对向砂轮间距离缩小。
启动电机22,电机22带动皮带轮20转动,皮带轮20通过皮带带动皮带轮7转动,皮带轮7带动传动轴16转动,传动轴16带动下砂轮4转动,同时,传动轴16带动进给轴15转动,进给轴15带动上砂轮2转动,从而达到上下双面同步转动的效果。
所述固定连接件通常采用平键、锁紧螺母等现有固定连接零件。
该双面磨操作系统还可以用于盘、环、盖类的两面同时进行的磨削加工,特别是对于很薄的工件,如果单面磨削将导致工件的变形,并且要求加工设备的整体精度很高,否则将导致厚薄不均的现象,而双面加工、特别是立式双面加工,可以有效地避免这类工件因单面磨削加工受力不均衡导致的工件变形和厚薄不均等问题。

Claims (10)

1、一种盘类回转工件双面磨方法,其特征在于通过倒立式回转夹持机构夹取传送系统上的工件,可进行伺服上、下垂直进给移动和水平进给移动,将工件送入立式双面磨削装置对工件的两个面同时进行磨削加工,所述立式双面磨削装置设有由相对设置的上、下两个砂轮组成的双面磨头。
2、如权利要求1所述的盘类回转工件双面磨方法,其特征在于所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统,所述倒立式夹持机构包括倒立主轴和连接在倒立主轴下端的自动卡盘。
3、一种盘类回转工件双面磨系统,其特征在于倒立式回转夹持机构、立式双面磨削装置、数控装置以及与所述倒立式回转夹持机构配套的工件传送装置,所述倒立式回转夹持机构和立式双面磨削装置由数控装置进行控制,分别通过电缆与所述数控装置的控制线路连接,所述立式磨削装置包括双面磨头,所述双面磨头由相对设置的上砂轮和下砂轮组成,所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使所述两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统。
4、根据权利要求3所述盘类回转工件双面磨系统,其特征在于所述砂轮旋转驱动系统包括旋转驱动电机、旋转传动机构和传动轴,所述旋转驱动电机通过所述旋转传动机构连接所述传动轴,所述传动轴为竖向的空心轴,其上部连接所述下砂轮,所述上砂轮安装在竖向的进给轴上,所述进给轴穿过所述空心轴的孔,并与所述空心轴采用可上下移动但不能转动的连接方式连接。
5、根据权利要求4所述盘类回转工件双面磨系统,其特征在于所述砂轮垂直移动驱动系统包括伺服进给电机和移动传动机构,所述伺服进给电机通过所述移动传动机构连接所述的进给轴,所述移动传动机构包括由丝杠和螺母构成的螺旋副,所述进给轴通过平键采用可上下移动但不能旋动的方式与所述传动轴滑动连接。
6、根据权利要求5所述盘类回转工件双面磨系统,其特征在于所述进给轴通过轴承安装在进给轴轴承座上,所述丝杠和螺母之间设有滚珠。
7、一种设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,其特征在于包括双面磨头,所述双面磨头由相对设置的上砂轮和下砂轮组成,所述两砂轮相互平行,位于该磨头装置的顶部,并连接有可以使所述两砂轮同步旋转的砂轮旋转驱动系统,其中至少一个砂轮连接有砂轮垂直移动驱动系统。
8、根据权利要求7所述设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,其特征在于所述砂轮旋转驱动系统包括旋转驱动电机、旋转传动机构和传动轴,所述旋转驱动电机通过所述旋转传动机构连接所述传动轴,所述传动轴为竖向的空心轴,其上部连接所述下砂轮,所述上砂轮安装在竖向的进给轴上,所述进给轴穿过所述空心轴的孔,并所述空心轴采用可上下移动但不能转动的连接方式连接。
9、根据权利要求8所述设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,其特征在于所述砂轮垂直移动驱动系统包括伺服进给电机和移动传动机构,所述伺服进给电机通过所述移动传动机构连接所述的进给轴,所述移动传动机构包括由丝杠和螺母构成的螺旋副,所述进给轴通过键采用可上下移动但不能旋动的方式与所述传动轴活动连接。
10、根据权利要求9所述设有数控同步双面磨头的立式双面磨床,其特征在于所述进给轴通过轴承安装在进给轴轴承座上,所述丝杠和螺母之间设有滚珠。
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