CN102248455B - 一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床。现有平面磨床的磨头机构的主轴回转精度较低，工作可靠性较差。本发明其特征在于所述的磨头机构包括主轴，主轴的外部套置一套筒，所述套筒的两端设置与主轴相配的角接触轴承，套筒外设置磨头体，所述的套筒与主轴之间留有间隙，所述的套筒上还设有一向间隙内补充油液的管接头。本发明的液体静压式磨头机构在工作时其内腔中始终充满足够的油液，使主轴具有较好的回转精度，在较大的变速和载荷范围内始终保持稳定可靠，主轴轴承系统的刚性强度好，工作稳定可靠，有效降低温升。

Description

一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床
技术领域
本发明涉及一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床。
背景技术
磨头机构是磨床的关键部件，磨头与垂直升降机构连接，并通过砂轮的高速旋转对工件进行切削。因此磨头的结构及质量直接影响到磨削的质量及生产率。随着经济的发展，磨削行业对磨床的生产效率、自动化程度和精度的要求越来越高，因而对磨头的要求也在不断的提高。除了要求质量轻、体积小、制造容易、调整简单、维修方便、工艺性好符合多快好省的原则之外，在技术上还要求：一、进一步提高主轴的回转精度，在较大的变速和载荷范围内保持稳定可靠；二、进一步提高主轴轴承系统的刚性；三、减少振动，降低温升。磨头的传动系统相对比较简单，主轴和轴承是其关键零件，特别是轴承，没有良好的轴承，主轴就不能正常运转，而现有的磨头机构均不能较好的满足上述要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，能提高磨头机构的主轴回转精度，确保主轴工作可靠性，提高刚性，减少振动，降低温升。
为此，本发明采取如下技术方案：一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，包括床身、立柱、工作台机构、垂直进给机构、磨头机构和横向进给机构，横向进给机构设置在床身上，工作台机构固定于横向进给结构上；垂直进给机构安装在立柱上端部，且与磨头机构固定连接，其特征在于所述的磨头机构包括主轴，主轴的外部套置一套筒，所述套筒的两端设置与主轴相配的角接触轴承，套筒外设置磨头体，所述的套筒与主轴之间留有间隙，所述的套筒上还设有一向间隙内补充油液的管接头。磨头机构启动工作时，磨头电机带动主轴旋转进行工作。油液由外部的油箱在压力的作用下通过管接头进入套筒的螺旋油槽中，并充满套筒与主轴的间隙中，使磨头机构的内腔充满足够的油液，保证磨头机构能稳定运行，多余的油液则通过电机座的另一管接头流出，通过过滤后可进行回用。主轴电机采用三相交流伺服电机，保证液体静压轴承平稳工作的同时，也大大提高了磨头的转速，使磨头的磨削效率达到高速的水平。
所述工作台机构包括拖板、转轴、支承座、外挡油圈、大皮带轮、内挡油圈、工作台台面、角接触球轴承、轴承轴、电机、小皮带轮，支承座的一端通过转轴置于托板上，另一端通过一调节螺钉支撑，所述的支承座上设有供油液运行的导轨面，导轨面上还设有进油孔，并装有节流装置。工作台工作时，油箱内的油液经过一定的压力通过节流装置输送到支承座的导轨面，形成油膜，将与支承座相互接触的大皮带轮表面顶起，电机通过大小皮带轮带动工作台旋转，从而实现液体摩擦。其主要优点为：1、摩擦系数小，机械效率高；2、导轨面之间建立起一层很薄的油膜，油膜具有良好的润滑性和吸振性，因此静压导轨比其他结构的使用寿命长，甚至长期使用无磨损，且工作运动平稳；3、相对运动速度的变化对油膜厚度和刚度的影响小；4、消除了工作台低速运动的现象，降低对导轨材料的要求。
所述的轴承轴安装在支承座上，轴承轴与大皮带轮内孔通过角接触球轴承相接，轴承轴内部装有导电装置，所述的工作台台面与大皮带轮连接，同时大皮带轮通过多楔带与小皮带轮连接，所述的小皮带轮与工作台电机相连。工作台的拖板安装在床身的直线导轨上，由磨床的横向进给机构带动工作台左右移动
所述套筒的前后端设有前压盖和后压盖。减小主轴的轴向窜动，提升主轴动作的稳定性。
所述的磨头体上设有连接丝母座，其特征在于所述的连接丝母座与磨床的垂直升降机构连接。
所述立柱的侧面设有控制垂直进给机构、横向进给机构以及工作台机构运动的操作箱。
本发明的液体静压式磨头机构在工作时其内腔中始终充满足够的油液，使主轴具有较好的回转精度，在较大的变速和载荷范围内始终保持稳定可靠，主轴轴承系统的刚性强度好，工作稳定可靠，有效降低温升。
附图说明
图1为本发明的磨床示意图；
图2为本发明的磨头机构示意图；
图3为本发明的工作台机构的示意图；
具体实施方式
如图1所示的液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，主要由床身1、立柱5、工作台机构2、垂直进给机构、磨头机构4和横向进给机构3构成，横向进给机构3设置在床身1上，工作台机构2固定于横向进给结构3上；垂直进给机构安装在立柱5上端部，且与磨头机构4固定连接。工作台机构的上端设置吸盘6，立，5的侧面还安装控制垂直进给机构、横向进给机构3以及工作台机构2运动的操作箱。
如图2所示，磨头机构包括主轴8、主轴电机17，砂轮20、砂轮定位盘21、砂轮压板24、砂轮罩壳25，以及用于固定砂轮的垫片22、螺母23等连接件。主轴8的外部套置一套筒10，套筒10的前端安装两组与主轴8相配的角接触轴承7，相邻两组角接触轴承7之间设有内隔圈28和外隔圈29，套筒10的后端同样设有一组角接触轴承7。套筒10外还安装磨头体11，套筒10与主轴8之间留有间隙，套筒10上还装有一向间隙内补充油液的管接头9。磨头体11上设有连接丝母座12，该连接丝母座12与垂直升降机构连接。套筒11的前后端分别装有前压盖27、后压盖18和以及用于连接固定的螺母26和调整垫片22。主轴8后端的电机座16内还设有左联轴器13和右联轴器15以及滑块14。
如图3所示，工作台机构包括拖板30、转轴31、支承座32、外挡油圈33、大皮带轮34、内挡油圈35、工作台台面36、角接触球轴承37、轴承轴38、工作台电机40、小皮带轮39，支承座32的一端通过转轴31置于托板30上，另一端通过一调节螺钉支撑，支承座32上设有供油液运行的导轨面，导轨面上还设有进油孔，并装有节流装置(图中未示)。轴承轴38安装在支承座32上，轴承轴38与大皮带轮34内孔通过角接触球轴承37相接，轴承轴38内部装有导电装置，工作台台面36与大皮带轮34连接，同时大皮带轮34通过多楔带与小皮带轮39连接，小皮带轮39与工作台电机40相连。
工作台工作时，油液通过油箱(外部配件)经过一定的压力通过节流装置输送到支承座的导轨面，形成油膜，将与支承座相互接触的大皮带轮表面顶起，电机通过大小皮带轮带动工作台旋转，从而实现液体摩擦。工作台吸盘通电充磁后产生磁场吸住工件，磨头下降到指定位置后启动，工作台左右移动，磨头根据程序编写的进给量对工件磨削加工，完成加工后砂轮退出并停止运转，工作台也在指定位置停止运动，吸盘退磁后即可取出加工好的工件。
磨头机构启动工作时，磨头电机带动主轴旋转进行工作。油液在压力的作用下通过管接头进入套筒的螺旋油槽中，并充满套筒与主轴的间隙中，液体静压磨头的内腔充满足够的油液，保证液体静压磨头能稳定运行，多余的油液则通过电机座的另一管接头流出，通过过滤后可进行回用。主轴电机采用三相交流伺服电机，保证液体静压轴承平稳工作的同时，也大大提高了磨头的转速，使磨头的磨削效率达到高速的水平。
需要特别指出的是，上述实施例的方式仅限于描述实施例，但本发明不止局限于上述方式，且本领域的技术人员据此可在不脱离本发明的范围内方便的进行修饰，因此本发明的范围应当包括本发明所揭示的原理和新特征的最大范围。

Claims (5)

1.一种液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，包括床身、立柱、工作台机构、垂直进给机构、磨头机构和横向进给机构，横向进给机构设置在床身上，工作台机构固定于横向进给结构上；垂直进给机构安装在立柱上端部，且与磨头机构固定连接，其特征在于所述的磨头机构包括主轴，主轴的外部套置一套筒，所述套筒的两端设置与主轴相配的角接触轴承，套筒外设置磨头体，所述的套筒与主轴之间留有间隙，所述的套筒上还设有一向间隙内补充油液的管接头，所述工作台机构包括拖板、转轴、支承座、外挡油圈、大皮带轮、内挡油圈、工作台台面、角接触球轴承、轴承轴、工作台电机、小皮带轮，支承座的一端通过转轴置于托板上，另一端通过一调节螺钉支撑，所述的支承座上设有供油液运行的导轨面，导轨面上还设有进油孔，并装有节流装置，所述的主轴电机采用三相交流伺服电机。
2.根据权利要求1所述的液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，其特征在于所述的轴承轴安装在支承座上，轴承轴与大皮带轮内孔通过角接触球轴承相接，轴承轴内部装有导电装置，所述的工作台台面与大皮带轮连接，同时大皮带轮通过多楔带与小皮带轮连接，所述的小皮带轮与工作台电机相连。
3.根据权利要求2所述的液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，其特征在于所述套筒的前后端设有前压盖和后压盖。
4.根据权利要求3所述的液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，其特征在于所述的磨头体上设有连接丝母座，其特征在于所述的连接丝母座与磨床的垂直升降机构连接。
5.根据权利要求1或4所述的液体静压式数控卧轴圆台平面磨床，其特征在于所述立柱的侧面设有控制垂直进给机构、横向进给机构以及工作台机构运动的操作箱。
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