CN102225521A - 一种双主轴两轴联动数控磨床 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双主轴两轴联动数控磨床，包括基座，及设置于所述基座上的工件主轴箱和磨头主轴座。工件和工件主轴，设置于所述工件主轴箱上；纵向托板，通过纵向导轨设置于所述基座上；横向托板，通过横向导轨设置于所述纵向托板上；所述磨头主轴座设置于所述横向托板上，所述磨头主轴座设置有磨头主轴。本发明提出的双主轴两轴联动数控磨床，有效地利用了现有数控技术，减少了加工工序，实现了一次性磨削内孔和倒内孔口部圆角的磨削加工，达到了磨削内孔口部圆角轮廓形状和尺寸的一致性的目标，而且磨头主轴转速可调，这适应了孔径从小到大不同的内孔及倒圆角表面质量的需要。

Description

一种双主轴两轴联动数控磨床

技术领域

本发明涉及数控内孔及倒圆角磨削加工技术领域，具体地说涉及一种应用于数控内孔及倒圆角磨削加工技术的双主轴两轴联动数控磨床。

背景技术

现有内孔及倒圆角磨削加工技术，首先利用工具磨床将磨头旋转45°进行45°倒角，然后用锉刀修圆。现有技术先倒角后修圆，工序多，效率低；而且修圆采用人工用锉刀进行的方式，所以圆弧轮廓面形状及尺寸不规整、一致性差。如拉深模内孔口部圆角的加工，圆弧轮廓面形状及尺寸不规整、一致性差，那么将导致拉深件成形时容易产生破洞、破裂。

若利用普通工具磨床进行数控磨床改造，则需要增加数控系统，需要改造主传动和进给传动，改造比较复杂，费用高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决(如拉深凹模)内孔圆角处圆弧轮廓面形状及尺寸不规整、一致性差的问题(以防止拉深时拉深件出现破洞、破裂)。

本发明解决技术问题的技术发明如下：

本发明提出一种双主轴两轴联动数控磨床，利用现有单主轴普通数控车床的特点即主轴旋转、刀架在XZ平面内，不仅可以沿X、Z轴移动，而且可以做两轴联动实现该平面内任意方向移动的特点，在刀架处安装第二主轴即高速旋转磨头主轴，使其像刀架一样，可以做X、Z两轴联动实现该平面内任意方向的移动，从而实现被加工件内孔倒圆角以及内孔、外圆、端面等各种数控加工。

磨削加工有其特殊性，即不仅需要工件旋转，而且需要磨头主轴高速旋转。本发明在原单主轴的基础上，在刀架处另行安装一高速磨头主轴，顺利地解决了这一问题，实现了双主轴。

一般磨削加工用于精加工，用于加工表面粗糙度要求比较高的场合。这就要求工件切削线速度比较高。本发明通过选择合适的高速旋转磨头主轴，使这一问题得到解决。

本发明为了磨削内孔并倒内圆角，定制直杆加半圆球面磨头。直杆部分用于磨削内孔，半圆球面部分用于倒内孔口部圆角。所述磨头利用磨头接杆和所述磨头主轴用螺纹连接。在磨削内孔和倒内圆角时，编制磨削内孔和倒内圆角的数控程序，按照通常的数控机床对刀等操作使用方法即可。

由于电主轴高速旋转，所以本案采用油雾的方式给轴承提供润滑；同时考虑到电主轴高速旋转发热损坏，采用注入冷却液进行冷却。

本发明通过制作或改造单主轴两轴联动数控车床为双主轴两轴联动数控磨床，减少了加工工序，避免了人工操作，实现了一次性磨削内孔和倒内孔圆角的磨削加工，达到了磨削内孔圆角轮廓形状和尺寸的一致性的目标。

同时，针对不同内孔直径，和相应的不同内孔圆角的磨削表面粗糙度要求，选择使用变频调速，调节磨头主轴所需的各种不同转速即磨削线速度。克服了以往转速单一即磨削线速度单一，不能满足磨削不同内孔直径工件表面质量的难题。

同利用工具磨床改造相比，不需要新增数控系统和改造主传动、进给传动。只要重新设计原数控车床主轴轴承和换数控车床刀架为磨头主轴，并对原刀架托板进行特殊加工即可。改造难度小、费用低。本发明不仅可以磨内孔、倒角，而且利用工具磨不能磨削的倒内孔口部圆角，利用本发明可以简单实现。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的双主轴两轴联动数控磨床结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的双主轴两轴联动数控磨床加装润滑和冷却结构的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

请参考图1，图1为本发明较佳实施例的双主轴两轴联动数控磨床结构示意图。

本发明提出一种双主轴两轴联动数控磨床，包括基座100，及设置于所述基座100上的工件主轴箱110和磨头主轴座120，其中工件和工件主轴111，设置于所述工件主轴箱110上；纵向托板130，通过纵向导轨131设置于所述基座100上；横向托板140，通过横向导轨141设置于所述纵向托板130上；所述磨头主轴座120设置于所述横向托板140上，所述磨头主轴座120设置有磨头主轴121。

其中，所述磨头主轴121为高速旋转磨头主轴，所述磨头主轴121设置有定制直杆加半圆球面磨头，其中直杆部分用于磨削内孔，半圆球面部分用于倒内圆角，所述磨头利用磨头接杆和所述磨头主轴121用螺纹连接，所述磨头主轴121的转速通过变频进行调速。

请参考图2，图2为本发明较佳实施例的双主轴两轴联动数控磨床加装润滑和冷却结构的示意图。根据本发明较佳实施例，所述磨头主轴121通过电主轴轴承油雾润滑软管150采用油雾润滑，同时通过电主轴冷却塑料管160采用冷却液冷却。

本发明将单主轴两轴联动普通数控车床制作或改造成为双主轴两轴联动数控磨床。第一主轴利用原数控车床的主轴，第二主轴通过将高速旋转磨头主轴安装在普通数控车床刀架处得到。

利用数控车床的主轴功能，被磨削工件安装在原数控车床主轴上，实现工件的旋转运动；磨头装在磨头主轴上，利用两轴联动数控进给功能实现在X(横向)、Z(纵向)平面内任意方向的移动，从而实现被加工件内孔倒圆角以及内孔、外圆、端面等各种数控加工。

本发明根据磨削加工的特点，解决了磨削内孔和倒内孔口部圆角加工需要的双主轴的问题。同时，为了满足磨削线速度高、高磨削精度和表面粗糙度的需要，本发明设计在磨头主轴上安装高速旋转磨头。同时，考虑到磨削内孔和倒内圆角的需要，设计定制的直杆加半圆球面磨头。直杆部分用于磨削内孔，半圆球面部分用于倒内圆角。

考虑到磨削与车削的本质区别：即车削为利用刀具刀尖上的一点进行的点切削，而磨削则是利用高速旋转的磨头上的任意的一条母线进行的线切削。而且一般圆柱度和圆度等要求都很高。本发明通过对磨头主轴托板的特殊加工解决了磨削工件圆柱度、同轴度和垂直度等低的问题；通过对原数控车床主轴轴承等重新进行设计，解决了磨削工件圆度差的问题。

磨头利用磨头接杆和磨头主轴用螺纹连接，解决了不同直径大小的内孔和不同内圆角半径的圆角的便捷的数控磨削加工。而且磨头主轴转速通过变频进行调速，实现了磨削不同直径大小的内孔和不同内圆角半径的圆角时，都能保证高表面粗糙度的要求。磨头电主轴轴承转速较高，采用油雾润滑，同时采用冷却液冷却。

本发明通过在普通数控车床刀架处安装高速旋转磨头主轴，将单主轴普通数控车床改为双主轴数控磨床，有效地利用了现有数控技术。通过这一改造或技术调整，将拉深凹模内孔倒圆角多年来一直沿用的先倒角再手工用锉刀修圆的工艺，完全改为通过数控方式解决，在工艺上得到了极大的改进。而且磨头主轴转速可调，这适应了孔径从小到大不同的内孔及倒圆角表面质量的需要。同时本发明为适应数控磨削加工的工序连续性的要求，通过采用磨头接杆和磨头主轴的螺纹连接，可以根据需要简单便捷地更换磨头，提高了通用性，可以购置市场流通的磨头或通过极其成熟的制造工艺制作(如电镀金刚石磨头)，极大地降低了刀具使用成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，包括基座，及设置于所述基座上的工件主轴箱和磨头主轴座，

工件和工件主轴，设置于所述工件主轴箱；

纵向托板，通过纵向导轨设置于所述基座上；

横向托板，通过横向导轨设置于所述纵向托板上；

所述磨头主轴座设置于所述横向托板上，所述磨头主轴座设置有磨头主轴。

2.根据权利要求1所述的双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，所述磨头主轴为高速旋转磨头主轴。

3.根据权利要求1所述的双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，所述磨头主轴设置有定制直杆加半圆球面磨头，其中直杆部分用于磨削内孔，半圆球面部分用于倒内孔口部圆角。

4.根据权利要求3所述的双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，所述磨头利用磨头接杆和所述磨头主轴用螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，所述磨头主轴转速通过变频进行调速。

6.根据权利要求1所述的双主轴两轴联动数控磨床，其特征在于，所述磨头主轴采用油雾润滑，同时采用冷却液冷却。

Images