CN103111938A - 一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，属于磨削工具技术领域。包括电主轴、固定机构、支架、砂轮连杆和砂轮，支架由用于与机床主轴配合的装配部和用于与固定机构配合的支撑部构成，装配部位于支撑部的一端且与支撑部呈垂直设置，固定机构安装在支撑部上，在固定机构上开设有左右贯通的通孔，电主轴安装在通孔中且与装配部呈垂直设置，在装配部上开设有定位孔，定位孔的中心与电主轴的中心位于同一轴线上，在电主轴的输出端上连接有砂轮连杆的一端，砂轮连杆的另一端与所述的砂轮固定。优点：实现了主轴电机功率为30KW以上的中型和大型数控镗铣床对局部特形面进行磨削加工的功能，确保了磨削质量。

Description

一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置

技术领域

 本发明属于磨削工具技术领域，具体涉及一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置。

背景技术

在机械加工领域，磨削加工是应用最广泛的加工方法之一。随着科学技术的发展，许多新材料如硬脆材料、工程陶瓷、非晶微晶合金等难加工材料大量涌现，对这些材料尽管存在多种加工方法，如激光加工、电子束加工等，但最实用的加工方法仍是磨削加工。特别地，有些被加工件局部存在特形面，必须通过高速磨削的方式来完成。而主轴电机功率30KV以上的数控镗铣床，其主轴最高转速通常在2000rpm以下，当砂轮需要很高的线速度进行高速磨削时，因机床主轴自身转速不足以提供砂轮正常工作的线速度，因而无法完成对局部特形面的磨削加工。

鉴于上述已有技术，有必要对现有的磨头装置加以改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其安装在数控镗铣床主轴上，用于对被加工件局部特形面进行磨削加工，磨削质量好。

    本发明的目的是这样来达到的，一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特点是：包括电主轴、固定机构、支架、砂轮连杆和砂轮，所述的支架由用于与机床主轴配合的装配部和用于与固定机构配合的支撑部构成，所述的装配部位于支撑部的一端且与所述的支撑部呈垂直设置，所述的固定机构安装在支撑部上，在固定机构上开设有左右贯通的通孔，所述的电主轴转动地安装在所述的通孔中且与所述的装配部呈垂直设置，在所述的装配部上开设有定位孔，所述的定位孔的中心与所述的电主轴的中心位于同一轴线上，在电主轴的输出端上连接有砂轮连杆的一端，砂轮连杆的另一端与所述的砂轮固定。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的固定机构包括底座和压盖，所述的底座固定在所述的支撑部的上平面上，在底座高度方向的上部中间沿长度方向通体地开设有下半圆形槽，所述的压盖置于所述的底座的上方且两者构成可脱卸式固定连接，在压盖面向底座的一侧侧面的中间沿长度方向同样通体地开设有用于与所述的下半圆形槽对应的上半圆形槽，由上半圆形槽和下半圆形槽共同构成用于安装所述电主轴的通孔。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的支撑部的两侧分别形成有彼此呈面对面平行设置的侧边，一对侧边位于固定机构的两侧，用于对所述的固定机构进行限位。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的支撑部与所述的底座之间通过定位销进行定位并用第一紧固件实现两者的连接固定。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的压盖通过第二紧固件与所述的底座连接固定。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的砂轮连杆的一端通过螺纹段与所述电主轴的输出端中间的内螺纹孔连接，所述的砂轮连杆的另一端同样通过螺纹段在穿过砂轮中间的轴孔后由第三紧固件将砂轮固定。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的装配部上开设有安装孔，所述的支架通过第四紧固件在穿过安装孔后与机床主轴固定；所述装配部的定位孔中连接有定位心轴的一端，定位心轴的另一端具有锥形头，该锥形头安装在机床主轴相对应的锥形孔中而起定位作用。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的锥形头的锥度为7：24。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的电主轴上设有电接头，由电接头连接变频电源。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的电主轴的最高转速为12000rpm，功率为2.5kW；所述砂轮的初始直径为Ф60。

本发明将所述磨头装置安装在数控镗铣床主轴上进行使用，电主轴用匹配的变频电源独立驱动，最高转速为12000rpm，实现了主轴电机功率为30KW以上的中型和大型数控镗铣床对局部特形面进行磨削加工的功能，确保了磨削质量。

附图说明

图1为本发明的一实施例立体结构示意图。

图2为图1的平面剖视图。

图中：1.电主轴、11.输出轴、12.电接头；2.固定机构、21.底座、211.下半圆形槽、22.压盖、221.上半圆形槽、222.第二紧固件；3.支架、31.装配部、311. 定位孔、312安装孔、313、第四紧固件、32.支撑部、321.侧边、322.第一紧固件、323.定位销；4.砂轮连杆；5.砂轮、51.第三紧固件；6.定位心轴、61.锥形头；7. 机床主轴。

具体实施方式

    为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

请参阅图1并结合图2，一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，包括：电主轴1、固定机构2、支架3、砂轮连杆4和砂轮5。所述的支架3由用于与机床主轴7配合的装配部31和用于与固定机构2配合的支撑部32构成，所述的装配部31位于支撑部32的一端且与所述的支撑部32呈垂直设置，横截面形状呈L形，所述的固定机构2安装在支撑部32上，在固定机构2上开设有左右贯通的通孔，所述的电主轴1转动地安装在所述的通孔中且与所述的装配部31呈垂直设置，在所述的装配部31上开设有定位孔311，所述的定位孔311的中心与所述的电主轴1的中心位于同一轴线上，在电主轴1的输出端11上连接有砂轮连杆4的一端，砂轮连杆4的另一端与所述的砂轮5固定。所述的固定机构2包括底座21和压盖22，所述的底座21固定在所述的支撑部32的上平面上，在底座21高度方向的上部中间沿长度方向通体地开设有下半圆形槽211，所述的压盖22置于所述的底座21的上方且两者构成可脱卸式固定连接，在压盖22面向底座21的一侧侧面的中间沿长度方向同样通体地开设有用于与所述的下半圆形槽211对应的上半圆形槽221，由上半圆形槽221和下半圆形槽211共同构成用于安装所述电主轴1的通孔。所述的支撑部32的两侧分别形成有彼此呈面对面平行设置的侧边321，一对侧边321位于固定机构2的两侧，用于对所述的固定机构2进行限位。所述的支撑部32与所述的底座21之间通过定位销323进行定位并用第一紧固件322实现与支撑部32的连接固定。所述的压盖22通过第二紧固件222与所述的底座21连接固定。所述的砂轮连杆4的一端通过螺纹段与所述电主轴1的输出端11中间的内螺纹孔连接，所述的砂轮连杆4的另一端同样通过螺纹段在穿过砂轮5中间的轴孔后由第三紧固件51将砂轮5固定。所述的装配部31上开设有安装孔312，所述的支架3通过第四紧固件313在穿过安装孔312后与机床主轴7固定；所述装配部31的定位孔311中连接有定位心轴6的一端，定位心轴6的另一端具有锥形头61，该锥形头61安装在机床主轴7相对应的锥形孔中而起定位作用。所述的锥形头61的锥度为7：24。

请继续参阅图1和图2，当需要使用该装置时，通过电主轴1尾端相应的电接头11接通变频电源和循环冷却水，即可启动磨头装置。所述的电主轴1用匹配的变频电源独立驱动，其最高转速为12000rpm，功率为2.5kW。所述的砂轮5的初始直径为Ф60。砂轮5的直径D、线速度V和转速n三者的关系式为：

    V=(D/1000)×3.14×(n/60)

    由上述关系式可知，在砂轮5的直径从Ф60磨损到Ф45的过程中，可通过调频控制使电主轴1的转速处于11150～12000rpm之间，以获得28～35m/s的砂轮5的线速度，保证砂轮5能正常磨削。

本设计方案能适用于不同的机床，对于与不同机床的安装，只需改变支架3的装配部31上的安装螺孔312的直径和数量即可实现。

Claims (10)

1.一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于：包括电主轴(1)、固定机构(2)、支架(3)、砂轮连杆(4)和砂轮(5)，所述的支架(3)由用于与机床主轴(7)配合的装配部(31)和用于与固定机构(2)配合的支撑部(32)构成，所述的装配部(31)位于支撑部(32)的一端且与所述的支撑部(32)呈垂直设置，所述的固定机构(2)安装在支撑部(32)上，在固定机构(2)上开设有左右贯通的通孔，所述的电主轴(1)转动地安装在所述的通孔中且与所述的装配部(31)呈垂直设置，在所述的装配部(31)上开设有定位孔(311)，所述的定位孔(311)的中心与所述的电主轴(1)的中心位于同一轴线上，在电主轴(1)的输出端(11)上连接有砂轮连杆(4)的一端，砂轮连杆(4)的另一端与所述的砂轮(5)固定。

2.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的固定机构(2)包括底座(21)和压盖(22)，所述的底座(21)固定在所述的支撑部(32)的上平面上，在底座(21)高度方向的上部中间沿长度方向通体地开设有下半圆形槽(211)，所述的压盖(22)置于所述的底座(21)的上方且两者构成可脱卸式固定连接，在压盖(22)面向底座(21)的一侧侧面的中间沿长度方向同样通体地开设有用于与所述的下半圆形槽(211)对应的上半圆形槽(221)，由上半圆形槽(221)和下半圆形槽(211)共同构成用于安装所述电主轴(1)的通孔。

3.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的支撑部(32)的两侧分别形成有彼此呈面对面平行设置的侧边(321)，一对侧边(321)位于固定机构(2)的两侧，用于对所述的固定机构(2)进行限位。

4.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的支撑部(32)与所述的底座(21)之间通过定位销(323)进行定位并用第一紧固件(322)实现两者的连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的压盖(22)通过第二紧固件(222)与所述的底座(21)连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的砂轮连杆(4)的一端通过螺纹段与所述电主轴(1)的输出端(11)中间的内螺纹孔连接，所述的砂轮连杆(4)的另一端同样通过螺纹段在穿过砂轮(5)中间的轴孔后由第三紧固件(51)将砂轮(5)固定。

7.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的装配部(31)上开设有安装孔(312)，所述的支架(3)通过第四紧固件(313)在穿过安装孔(312)后与机床主轴(7)固定；所述装配部(31)的定位孔(311)中连接有定位心轴(6)的一端，定位心轴(6)的另一端具有锥形头(61)，该锥形头(61)安装在机床主轴(7)相对应的锥形孔中而起定位作用。

8.根据权利要求7所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的锥形头(61)的锥度为7：24。

9.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的电主轴(1)上设有电接头(12)，由电接头(12)连接变频电源。

10.根据权利要求1所述的一种适用于数控镗铣床的高速磨头装置，其特征在于所述的电主轴(1)的最高转速为12000rpm，功率为2.5kW；所述砂轮(5)的初始直径为Ф60。

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