CN102773530B - 高精度内球面加工机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度内球面加工机床，它包括机底座、铣刀基座、水平进给动力箱、水平进给滑台、垂直进给滑台和机床控制系统；在垂直进给滑台上安装由垂直伺服电机驱动垂直滑动的刀具动力箱，刀具动力箱的下端是由刀具伺服电机通过传动杆及锥齿轮驱动旋转的铣刀座，铣刀座上安装刀头；在水平进给滑台上安装由水平进给动力箱通过丝杠驱动水平滑动的水平旋转动力箱，在水平旋转动力箱上安装由工作台伺服电机驱动旋转的工作台。它加工的内球面精度高，工作效率高，操作方便，性能稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于工业加工机械，尤其是一种高精度内球面加工机床。
背景技术
现有技术中在普通车床上加工内球面，一般都是将被加工件夹在车床卡盘上，将安装在刀架上的车刀摇至工件内孔中，通过卡盘带动工件旋转，由手动或电动控制纵向进刀和横向进刀来完成内球面的加工作业。但是，纵向进刀和横向进刀的控制精度上设计不合理，加工出的内球面其圆度和粗糙度均达不到与外球面配合的质量要求。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种精度高、加工效率高、可连续切削、可靠性好的高精度内球面加工机床。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种高精度内球面加工机床，它包括机底座、机底座两端分别设置的铣刀基座和水平进给动力箱、铣刀基座和水平进给动力箱之间机底座上面设置的水平进给滑台、在铣刀基座的内侧设置的垂直进给滑台、控制各伺服电机动作的机床控制系统；其特征在于：在垂直进给滑台上安装由垂直伺服电机驱动垂直滑动的刀具动力箱，刀具动力箱的下端是由刀具伺服电机通过传动杆及锥齿轮驱动旋转的铣刀座，铣刀座上安装刀头；在水平进给滑台上安装由水平进给动力箱通过丝杠驱动水平滑动的水平旋转动力箱，在水平进给滑台上安装定位水平旋转动力箱的原点定位装置，在水平旋转动力箱上安装由工作台伺服电机驱动旋转的工作台；所述的工作台有中心孔，固定在水平旋转动力箱上的铣刀定位锥杆延伸进工作台的中心孔内。
为了提高工件加工精度，本发明采用了光栅定位技术，在垂直进给滑台上安装垂直定位光栅，在刀具动力箱上安装与垂直定位光栅对应的垂直定位光栅读数头；在水平进给滑台上安装水平定位光栅，在水平旋转动力箱上安装与水平定位光栅对应的水平定位光栅读数头，垂直定位光栅读数头和水平定位光栅读数头读取的数据反馈给机床控制系统控制相应的伺服电机工作。
所述的平进给动力箱包括驱动丝杠旋转的水平伺服电机和水平手动摇把。
所述的垂直进给滑台上还安装驱动刀具动力箱垂直滑动的手动机构和垂直手动摇把。
本发明和现有技术相比其优点在于：
它是通过球面展开的原理进行工作的，即水平旋转加上垂直旋转的二个圆合成的轨迹即为球，俗称展成法。它的垂直进刀和水平进刀都通过机床控制系统和伺服电机来完成，操作方便，工件加工精度高。为了进一步提高工件加工精度，它还采用了光栅定位技术，垂直进刀和水平进刀定位准确，工件内球面加工精度能达到0.2μm，表面粗糙度Ra0.02μm。它整体结构设计合理，操作方便，可靠性好。
附图说明
图1是本发明高精度内球面加工机床的主视图；
图2是本发明高精度内球面加工机床的侧视图；
图中：1-机底座，2-铣刀基座，3-水平进给动力箱，4-水平进给滑台，5-垂直进给滑台，6-垂直伺服电机，7-刀具动力箱，8-刀具伺服电机，9-水平旋转动力箱，10-工作台伺服电机，11-工作台，12-铣刀定位锥杆，13-垂直定位光栅，14-水平定位光栅，15-水平伺服电机，16-水平手动摇把，17-垂直手动摇把，18-丝杠，19-原点定位装置，20-铣刀座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
如图1和图2所示，一种高精度内球面加工机床，它包括机底座1、机底座1两端分别设置的铣刀基座2和水平进给动力箱3、铣刀基座2和水平进给动力箱3之间机底座1上面设置的水平进给滑台4、在铣刀基座2的内侧设置的垂直进给滑台5、控制各伺服电机动作的机床控制系统；在垂直进给滑台5上安装由垂直伺服电机6驱动垂直滑动的刀具动力箱7，刀具动力箱7的下端是由刀具伺服电机8通过传动杆及锥齿轮驱动旋转的铣刀座20，铣刀座20上安装刀头；在水平进给滑台4上安装由水平进给动力箱3通过丝杠驱动水平滑动的水平旋转动力箱9，在水平进给滑台上还安装定位水平旋转动力箱9的原点定位装置19，在水平旋转动力箱9上安装由工作台伺服电机10驱动旋转的工作台11；所述的工作台11有中心孔，固定在水平旋转动力箱9上的铣刀定位锥杆12延伸进工作台11的中心孔内。在垂直进给滑台5上安装垂直定位光栅13，在刀具动力箱7上安装与垂直定位光栅13对应的垂直定位光栅读数头；在水平进给滑台4上安装水平定位光栅14，在水平旋转动力箱9上安装与水平定位光栅14对应的水平定位光栅读数头，垂直定位光栅读数头和水平定位光栅读数头读取的数据反馈给机床控制系统控制相应的伺服电机工作。所述的水平进给动力箱3包括驱动丝杠18旋转的水平伺服电机15和水平手动摇把16。所述的垂直进给滑台5上还安装驱动刀具动力箱7垂直滑动的手动机构和垂直手动摇把17。
Claims (4)
1.一种高精度内球面加工机床，它包括机底座、机底座两端分别设置的铣刀基座和水平进给动力箱、铣刀基座和水平进给动力箱之间机底座上面设置的水平进给滑台、在铣刀基座的内侧设置的垂直进给滑台、控制各伺服电机动作的机床控制系统；其特征在于：在垂直进给滑台上安装由垂直伺服电机驱动垂直滑动的刀具动力箱，刀具动力箱的下端是由刀具伺服电机通过传动杆及锥齿轮驱动旋转的铣刀座，铣刀座上安装刀头；在水平进给滑台上安装由水平进给动力箱通过丝杠驱动水平滑动的水平旋转动力箱，在水平进给滑台上安装定位水平旋转动力箱的原点定位装置，在水平旋转动力箱上安装由工作台伺服电机驱动旋转的工作台；所述的工作台有中心孔，固定在水平旋转动力箱上的铣刀定位锥杆延伸进工作台的中心孔内。
2.根据权利要求1所述的高精度内球面加工机床，其特征在于：在垂直进给滑台上安装垂直定位光栅，在刀具动力箱上安装与垂直定位光栅对应的垂直定位光栅读数头；在水平进给滑台上安装水平定位光栅，在水平旋转动力箱上安装与水平定位光栅对应的水平定位光栅读数头，垂直定位光栅读数头和水平定位光栅读数头读取的数据反馈给机床控制系统控制相应的伺服电机工作。
3.根据权利要求2所述的高精度内球面加工机床，其特征在于：所述的水平进给动力箱包括驱动丝杠旋转的水平伺服电机和水平手动摇把。
4.根据权利要求3所述的高精度内球面加工机床，其特征在于：所述的垂直进给滑台上还安装驱动刀具动力箱垂直滑动的手动机构和垂直手动摇把。
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