CN102179745A - 数控立轴圆台复合磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控立轴圆台复合磨床，具有床身、圆工作台、立柱、横梁、立式磨头、万能磨头、卧式磨头、数控伺服系统，所述床身的中央安装有圆工作台，床身后面安装有立柱，所述立柱上安装有横梁，横梁上安装有直线导轨副、滚珠丝杠传动副，其特征在于：所述横梁上安装有左横向拖板和右横向拖板；所述左横向拖板上安装有左回转机构，左回转机构上安装有左垂直拖板，左垂直拖板上安装有立式磨头；所述右横向拖板上安装有右垂直拖板，右垂直拖板上安装右回转机构，右回转机构上安装有万能磨头。本发明具有多种磨削形式和多种磨削功能，能在线自动测量，技术结构先进，操作方便效率高。

Description

数控立轴圆台复合磨床

技术领域

本发明涉及机械加工设备中的磨床，尤其涉及一种数控立轴圆台复合磨床。

背景技术

机械加工设备中的磨床设备，按磨头主轴布局分立轴与卧轴两类，按工作台分有圆台与矩台。现有技术中的立轴圆台磨床，有的只是磨削平面的，有的只是磨削内圆或外圆的，且多数立轴圆台磨床只有一只磨头，因此功能单一，不能适应装备制造业发展的需要。有一种立轴圆台磨床，虽然安装有二只立式磨头，增加了磨削功能。但是，这种机床只有立式磨头，没有卧式磨头，磨削形式单一；或者是立式磨头不能回转角度，即使可回转角度，磨削锥度时也只能作切向磨削，其精度低，粗糙度差。

发明内容

本发明的目的是提出一种数控立轴圆台复合形式的磨床，可以磨平面、内圆、外圆、端面、内外锥度多种磨削功能复合；有立式、卧式磨头；有砂轮周边磨削，还能作砂轮成形磨削，其磨削形式多样；采用垂直进给磨削锥度，其精度高，粗糙度好；采用数控技术和自动测量技术，结构先进效率高，以适应现代装备制造业技术发展的需要。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

数控立轴圆台复合磨床的主要技术方案

具有床身、圆工作台、立柱、横梁、立式磨头、万能磨头、数控伺服系统，所述床身的中央安装有圆工作台，床身后面安装有立柱，所述立柱上安装有横梁，横梁上安装有直线导轨副、滚珠丝杠传动副，其特征在于：所述横梁上安装有左横向拖板和右横向拖板；所述左横向拖板上安装有左回转机构，左回转机构上安装有左垂直拖板，左垂直拖板上安装有立式磨头；所述右横向拖板上安装有右垂直拖板，右垂直拖板上安装右回转机构，右回转机构上安装有万能磨头。

本技术方案还可以进一步完善：

作为优选，所述左回转机构包括左回转蜗轮副，与左回转蜗轮副相连的回转伺服电机，安装在左横向拖板上的液压锁紧机构，所述左回转机构可作±30度的无级分度。

作为优选，所述右回转机构，包括右回转蜗轮副，右回转蜗轮副安装在端面结合齿组件上。所述右回转机构可作0-90度的回转。

作为优选，所述立柱为整体式立柱墙结构或双柱式立柱结构。

作为优选，所述床身一侧安装有金刚碟片砂轮修整器或其他型式砂轮修整器；所述右横向拖板上安装有可作自动测量的接触式测量装置。

本发明的另一种技术方案

具有床身、圆工作台、立柱、横梁、立式磨头、卧式磨头、数控伺服系统，所述床身的中央安装有圆工作台，床身后面安装有立柱，所述立柱上安装有横梁，横梁上安装有直线导轨副、滚珠丝杠传动副，其特征在于：所述横梁上安装有左横向拖板和右横向拖板，所述左横向拖板上直接安装有左垂直拖板，左垂直拖板上安装有立式磨头；所述右横向拖板上直接安装有右垂直拖板，右垂直拖板上安装有卧式磨头或砂瓦式立式磨头。

本技术方案还可以进一步完善：

作为优选，所述立柱为整体式立柱墙结构或双柱式立柱结构。

作为优选，所述床身一侧安装有金刚碟片砂轮修整器或其他型式砂轮修整器；所述右横向拖板上安装有可作自动测量的接触式测量装置。

本发明的第三种技术方案

包括有床身、圆工作台、立柱式横梁、大横向拖板、立式磨头A、立式磨头B、垂直拖板A、垂直拖板B、数控伺服系统，所述床身的中央安装有圆工作台，床身后部安装有立柱式横梁。其特征在于：所述立柱式横梁是立柱与横梁结合为一体式的立柱式横梁结构。上面安装直线导轨副、滚珠丝杠传动副并与大横向拖板相连接；所述大横向拖板上安装有垂直拖板A与垂直拖板B，所述垂直拖板A与垂直拖板B上，分别安装有立式磨头A与立式磨头B。

本技术方案还可以进一步完善：

作为优选，所述床身一侧安装有砂轮库，另一侧安装有其他型式砂轮修整器；所述大横向拖板上安装有可作自动测量的接触式测量装置。

本发明有益效果是：

一台数控立轴复合磨床，具有多种磨削形式和多种磨削功能。工件在一次装夹中不仅可以磨削平面、端面，还可以磨削内圆、外圆及内、外锥度，还能作砂轮成形磨削，具有磨削功能复合的特点。在锥度磨削方面，采用垂直进给法，具有精度高、粗糙度好的优点。这种数控磨床能在线自动测量，技术结构先进，操作方便效率高。

附图说明

图1是本发明的一种装有左右回转机构的结构示意图；

图2是图1不装左右回转机构的结构示意图；

图3是图1左回转机构示意图；

图4是图1右回转机构示意图；

图5是图1右垂直拖板上砂瓦式立式磨头结构示意图；

图6是本发明的一种立柱式横梁及大横向拖板形式结构示意图。

附图标记说明：1床身、2圆工作台、3立柱、4横梁、5立式磨头、6万能磨头、7卧式磨头、8数控伺服系统、9直线导轨副、10滚珠丝杠传动副、11左横向拖板、12右横向拖板、13左回转机构、14左垂直拖板、15右垂直拖板、16右回转机构、17左回转蜗轮副、18液压锁紧机构、19回转伺服电机、20右回转蜗轮副、21端面结合齿组件、22砂瓦式立式磨头、23双柱式立柱、24金刚碟片砂轮修整器、25其他型式砂轮修整器、26接触式测量装置、27立柱式横梁、28大横向拖板、29立式磨头A、30立式磨头B、31垂直拖板A、32垂直拖板B、33砂轮库。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1、图6所示，床身1是凸字形箱式铸件，床身1的凸出部分中央位置固定安装有圆工作台2，圆工作台2回转轴的轴向、径向均采用全液压支承技术，或者是轴向为滚动轴承、径向为液压支承的复合式支承结构，而圆工作台2导轨采用静压导轨，旋转由变频电机驱动。立柱3安装在床身1的后部为刚性铸件，对于圆工作台2直径1600毫米以下的为整体墙，对直径1600毫米以上的采用双柱式立柱23结构；也可设计为立柱与横梁结合为一体式的立柱式横梁27结构。立柱上面安装有横梁4，横梁4为双层壁结构的箱式铸件，所述横梁上安装有THK或STAR公司的直线导轨副9和NSK或THK公司的滚珠丝杠传动副10构成横向进给机构，并与左横向拖板11、右横向拖板12相连接，使左、右横向拖板11、12沿直线导轨副9作X 向运动。在左横向拖板11上安装有左回转机构13，在左回转机构13上安装有左垂直拖板14，左垂直拖板14上面安装有立式磨头5；而在右横向拖板12上安装有右垂直拖板15，右垂直拖板15上安装有右回转机构16，再在右回转机构16上安装有万能磨头6。所有各运动轴、回转轴或旋转轴均由数控伺服系统8联接，是设备的动力源，这样使机床构成了数控立轴复合磨床的多种功能复合、多种磨削形式的基本型结构。

如图1、图3、图4所示，所述左回转机构13是设计在左横向拖板11内，介于左横向拖板11与左垂直拖板14之间。这样左垂直拖板14在左回转机构13上，使左垂直拖板14上面的立式磨头5可依靠左回转机构13上调整好的角度，沿左垂直拖板14作垂直进给磨削所需要的立轴式的锥度。因为采用了砂轮周边垂直进给的切削形式磨削锥度，避免了砂轮切向切入磨削的弊端，可以获得者较好的粗糙度和较高的加工精度。所述左回转机构13包括有左回转蜗轮副17、液压锁紧机构18、回转伺服电机19组成。由回转伺服电机19带动左回转蜗轮副17及其与之连接的左垂直拖板14，使安装在左垂直拖板14上的立式磨头5依靠左回转机构13可作±30度的无级分度，然后用液压锁紧机构18给予锁紧。所述右横向拖板12上的右回转机构16装在右垂直拖板15上，主要包括有右回转蜗轮副20、端面结合齿组件21组成，使右回转机构16上的万能磨头6可作0-90度的回转，这样卧式磨头7可以作立式或卧式的形式磨削工作。

如图2、图5所示为另一种技术方案

在左横向拖板11的左垂直拖板14上，不装左回转机构而直接安装立式磨头5，立式磨头5不作角度回转调整，不磨削锥度，用作其他内、外圆的磨削形式；所述右横向拖板12上的右垂直拖板15上，不装右回转机构而直接安装有卧式磨头7或直接安装有砂瓦式立式磨头22，不作回转安装，从而形成了多种磨削切削形式。

如图1、图2所示，上述二种实施例都是床身1一侧安装有金刚碟片砂轮修整器24或其他型式砂轮修整器25。金刚碟片砂轮修整器24通过数控伺服系统8 可实现二轴联动修整砂轮；或者按其他型式砂轮修整器25，作成形滚动修整砂轮。所述右横向拖板上安装有可作自动测量的接触式测量装置26，实施例都应用了意大利MARPOSS测量仪，它与数控伺服系统8连接可作自动测量，进一步完善了磨床的功能。

如图6所示，是本发明的再一种技术方案

床身1是箱式铸件，中央位置固定安装有圆工作台2，圆工作台2回转轴的轴向、径向采用轴向为滚动轴承、径向为液压支承的复合式支承结构。圆工作台2导轨采用静压导轨，旋转由变频电机驱动。床身1上安装有立柱式横梁27，立柱式横梁27是立柱与横梁结合为一体式的立柱式横梁结构，是双层壁式的箱型的刚性铸件。这样使设计结构紧凑，增加了接触刚性。在立柱式横梁27上安装有THK R公司的直线导轨副9和NSK公司的滚珠丝杠传动副10构成横向进给机构，并与立柱式横梁27上的大横向拖板28相连接，使大横向拖板28沿直线导轨副9作X 向运动。在同一大横向拖板28上安装有垂直拖板A 31和垂直拖板B 32，而在垂直拖板A 31和垂直拖板B 32上，分别安装有立式磨头A 29、立式磨头B 30。床身1的右侧安装有砂轮库33，以利于在数控伺服系统8的控制下达到自动交换砂轮，提高机床工作效率。而在砂轮库33旁安装有其他型式砂轮修整器25；在大横向拖板28上还安装有可作自动测量的接触式测量装置26，本实施例也是采用了意大利MARPOSS测量仪，与数控伺服系统8连接可作自动测量，完善了磨床的功能。

本发明已在MGKF1600/1、MGK2000与 MGK600数控高精度立轴圆台复合磨床上实施使用。

本发明所述的具体实施例子是对本发明的技术结构作举例说明，本发明所属技术领域的技术人员可能会对上述描述的具体实施例，作一些修改补充或彩类似的方式代替，但不会偏离本发明技术创新方案的本质精神，或者超越权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1. 一种数控立轴圆台复合磨床，具有床身（1）、圆工作台（2）、立柱（3）、横梁（4）、立式磨头（5）、万能磨头（6）、数控伺服系统（8），所述床身（1）的中央安装有圆工作台（2），床身（1）后面安装有立柱（3），所述立柱（3）上安装有横梁（4），横梁（4）上安装有直线导轨副（9）、滚珠丝杠传动副（10），其特征在于：所述横梁（4）上安装有左横向拖板（11）和右横向拖板（12）；所述左横向拖板（11）上安装有左回转机构（13），左回转机构（13）上安装有左垂直拖板（14），左垂直拖板（14）上安装有立式磨头（5）；所述右横向拖板（12）上安装有右垂直拖板（15），右垂直拖板（15）上安装右回转机构（16），右回转机构（16）上安装有万能磨头（6）。

2.根据权利要求1所述的数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述左回转机构（13）包括左回转蜗轮副（17），与左回转蜗轮副（17）相连的回转伺服电机（19），安装在左横向拖板（11）上的液压锁紧机构（18）。

3.根据权利要求1所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述右回转机构（16），包括右回转蜗轮副（20），右回转蜗轮副（20）安装在端面结合齿组件（21）上。

4.根据权利要求1或2所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述立柱（3）为整体式立柱墙结构或双柱式立柱（23）结构。

5.根据权利要求1或2所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述床身（1）一侧安装有金刚碟片砂轮修整器（24）或砂轮修整器（25）；所述右横向拖板（12）上安装有可作自动测量的接触式测量装置（26）。

6.一种数控立轴圆台复合磨床，具有床身（1）、圆工作台（2）、立柱（3）、横梁（4）、立式磨头（5）、卧式磨头、（7）、数控伺服系统（8），所述床身（1）的中央安装有圆工作台（2），床身（1）后面安装有立柱（3），所述立柱（3）上安装有横梁（4），横梁（4）上安装有直线导轨副（9）、滚珠丝杠传动副（10），其特征在于：所述横梁（4）上安装有左横向拖板（11）和右横向拖板（12），所述左横向拖板（11）上直接安装有左垂直拖板（14），左垂直拖板（14）上安装有立式磨头（5）；所述右横向拖板（12）上直接安装有右垂直拖板（15），右垂直拖板（15）上安装有卧式磨头（7）或砂瓦式立式磨头（22）。

7.根据权利要求6所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述立柱（3）为整体式立柱墙结构或双柱式立柱（23）结构。

8.根据权利要求6或7所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述床身（1）一侧安装有金刚碟片砂轮修整器（24）或砂轮修整器（25）；所述右横向拖板（12）上安装有可作自动测量的接触式测量装置（26）。

9.一种数控立轴圆台复合磨床，包括有床身（1）、圆工作台（2）、立柱式横梁（27）、大横向拖板（28）、立式磨头A（29）、立式磨头B(30）、垂直拖板A（31）、垂直拖板B（32）、数控伺服系统（8），所述床身（1）的中央安装有圆工作台（2），床身（1）后部安装有立柱式横梁（27），其特征在于：所述立柱式横梁（27）是立柱与横梁结合为一体式的立柱式横梁结构；上面安装直线导轨副（9）、滚珠丝杠传动副（10）并与大横向拖板（28）相连接；所述大横向拖板（28）上安装有垂直拖板A（31）与垂直拖板B（32），所述垂直拖板A（31）与垂直拖板B（32）上，分别安装有立式磨头A（29）与立式磨头B（30）。

10.根据权利要求9所述数控立轴圆台复合磨床，其特征在于：所述床身（1）一侧安装有砂轮库（33）及砂轮修整器（25）；所述大横向拖板（28）上安装有可作自动测量的接触式测量装置（26）。

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