CN103350374A

CN103350374A - 一种数控平面磨床

Info

Publication number: CN103350374A
Application number: CN2013102601802A
Authority: CN
Inventors: 陈慧峰
Original assignee: DAFENG CITY LONG-RANGE MACHINE Co Ltd
Current assignee: DAFENG CITY LONG-RANGE MACHINE Co Ltd
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2013-10-16

Abstract

本发明公开了一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括自动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机、升降滚珠丝杆副以及同步带传动机构，所述同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副的螺母座的上半部，所述同步带传动机构的一侧设置有伺服电机安装座，所述伺服电机设置于所述伺服电机安装座上。本发明操作简单省力，大大提高了用户的刚性需求，特别是对手动对刀/自动对刀功能，提高了工件的加工精度。

Description

一种数控平面磨床

技术领域

本发明涉及机床制造领域，尤其涉及一种对Z轴驱动机构精度进行改进的数控平面磨床。

背景技术

公知的，数控平面磨床，一般包括机座、垂直支承于机座上的立柱、可上下移动地设置于立柱上的主轴机构、驱动主轴机构上下移动的Z轴驱动机构、可沿横向水平移动地支承于主轴机构下方机座上的工作台、驱动工作台沿横向水平移动的X轴驱动机构，以及设置于所述工作台上的夹料机构，所述主轴机构具有沿纵向水平布置的卧轴，卧轴输出端设置有一磨轮。

小型数控平面磨床的进给机构的自动控制系统，解决传统平面磨床的操作难度复杂，劳动生产率低，加工尺寸一致性差等缺点。其中Z轴进给的自动进刀系统及装置,它是由伺服电机驱动,经过一对齿轮传动,再经一对伞齿轮传动,传输给升降滚珠丝杆上下进给的。那么所得的精度在两次传动机构下，会有累积误差而影响，大大增加了上下进给的精度误差，使得工件所要求的进给量得不到更好的保证。如图2中所示，为原数控平面磨床Z轴进给传动装置的原理图,通过伺服电机201驱动,经过传动机构防尘盒202中的同步带传动203传动给升降传动轴206,再由升降传动轴206末端小伞齿轮207传动给升降滚珠丝杆副212上的大伞齿轮209上,大伞齿轮209通过伞齿轮并紧螺母208与伞齿轮轴承座211上的伞齿轮轴承座轴承210相连，此时大伞齿轮209的转动驱使升降滚珠丝杆213上升下降运动。同时，现有装置中包含了手动传动装置，通过设置于升降轴承座205内的升降手动手轮204的转动，促使弹性部件压缩并进而使得所述机械驱动装置移动至调节位置，此时，所述弹性部件的压缩行程与传动轴的进退行程相等,同时也与所述传动轴的内端的微调齿轮的错位行程相等，如此实现手动进刀的动作。

专利授权公告号为CN202021511U，专利名称为数控立轴矩台平面磨床的发明，公开了一种包含数控系统的平面磨床，其核心技术特征是通过数控伺服电机将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制磨削的速度，技术方案的改进主要用于磨床工作台速度的调整，仍未解决Z轴进给的自动进刀系统及装置精度误差累积的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有数控平面磨床中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是针对现有的数控平面磨床的进给机构的自动控制系统，解决传统平面磨床的操作难度复杂，Z轴进给的自动进刀系统及装置精度差，导致劳动生产率低，加工尺寸一致性差等缺点的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括自动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机、升降滚珠丝杆副以及同步带传动机构，所述同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副的螺母座的上半部，所述同步带传动机构的一侧设置有伺服电机安装座，所述伺服电机设置于所述伺服电机安装座上。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述同步带传动机构包括大同步带轮，所述大同步带轮设置于所述升降滚珠丝杆副的螺母座的上半部。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述同步带传动机构还包括小同步带轮，所述小同步带轮的一侧设置有伺服电机安装座。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述伺服电机设置于数控平面磨床的立柱壁上。

本发明另一个目的是改进现有数控平面磨床的手动传动装置，根据客户的需求进行手动精确进给。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括手动给进装置，所述手动给进装置包括升降手动手轮、升降传动轴以及伞齿轮装置，所述手动给进装置还包括离合器A和离合器B，所述离合器A设置于升降小轴上，所述离合器B安装在升降传动轴上。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述手动给进装置还包括传动轴支撑轴承，所述传动轴支撑轴承设置于所述升降传动轴的一侧。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述伞齿轮装置包括大伞齿轮，所述大伞齿轮以键销连接装配在升降滚珠丝杆副螺母上。

作为本发明所述数控平面磨床的一种优选方案，其中：所述伞齿轮装置包括小伞齿轮，所述小伞齿轮设置于所述升降传动轴的一侧。

本发明再一个目的是同时对现有数控平面磨床的自动给进装置和手动给进装置进行改进，在提高给进精度的同时，仍然保留手动传动装置，根据客户不同的需求进行手动/自动进给切换。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种数控平面磨床，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括自动给进装置和手动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机、升降滚珠丝杆副以及同步带传动机构，所述手动给进装置包括升降手动手轮、升降传动轴以及伞齿轮装置，所述同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副的螺母座的上半部，所述同步带传动机构的一侧设置有伺服电机安装座，所述伺服电机设置于所述伺服电机安装座上；所述手动给进装置还包括离合器A和离合器B，所述离合器A设置于升降小轴上，所述离合器B安装在升降传动轴上。

本发明提供一种数控平面磨床，该数控平面磨床解决了现有数控平面磨床Z轴传动进给装置在经过两次传动装置后所带来的进给精度误差：即伺服电机通过同步带传动直接驱动丝杆上下运动，减少了原一对伞齿轮传动装置所带来的进给误差；同时，原装置不变，保留手动传动装置，可根据客户不同的需求进行手动/自动进给切换。本发明克服了现有技术的不足，对数控平面磨床Z轴进给传动装置进行了改进，即提高了对工件的加工精度，又保留了手动进给装置。操作简单省力，大大提高了用户的刚性需求，特别是对手动对刀/自动对刀功能，提高了工件的加工精度。

附图说明

图1是本发明数控平面磨床一个实施例的示意图。

图2为现有技术数控平面磨床示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明所述工装进行详细说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“底”、“顶”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，图中1、升降手动手轮；2、升降小轴；3、升降指示刻度；4、轴承座轴承；5、升降轴轴承座；6、离合器A；7、离合器B；8、轴承座轴承；9、升降传动轴；10、升降传动轴支撑轴承；11、小伞齿轮；12、伞齿轮并紧螺母；13、大伞齿轮；14、伞齿轮轴承座轴承；15、伞齿轮轴承座；16、伺服电机；17、伺机电机调节装置；18、伺服电机安装座；19、小同步带轮；20、大同步带轮；21、同步带轮并紧螺母；22、升降滚珠丝杆；23、升降滚珠丝杆副。

参见图1，示意图图1其实示意了一种同时对现有数控平面磨床的自动给进装置和手动给进装置进行改进，在提高给进精度的同时，仍然保留手动传动装置，根据客户不同的需求进行手动/自动进给切换的数控平面磨床。

在此实施例中，本发明数控平面磨床包括了现有数控平面磨床的主体，所述主体包括了机座、垂直支承于机座上的立柱、活动设置于立柱上的主轴机构、驱动主轴机构上下移动的Z轴驱动机构、可沿横向水平移动地支承于主轴机构下方机座上的工作台、驱动工作台沿横向水平移动的X轴驱动机构，Z轴驱动机构包括自动给进装置和手动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机16、升降滚珠丝杆副23以及同步带传动机构，同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副23的螺母座的上半部，同步带传动机构包括大同步带轮20、小同步带轮19以及同步带，改变现有数控平面磨床中同步带传动机构的位置，将大同步带轮20设置于升降滚珠丝杆副23的螺母座的上半部，小同步带轮19设置于数控平面磨床的立柱壁的一侧，平行于大同步带轮20，通过同步带将大同步带轮20和小同步带轮19相连接，且小同步带轮19一侧设置有伺服电机安装座18。

伺服电机16设置于伺服电机安装座18上，最终伺服电机16设置于数控平面磨床的立柱壁上。通过伺服电机16驱动，经过同步带传动机构传动给升降滚珠丝杆副23上的大伞齿轮13，此时大伞齿轮13的转动驱使升降滚珠丝杆22进行上升下降运动。

进行改装时，其实际是对数控平面磨床Z轴自动进给传动装置的改进，Z轴自动进给传动装置包括伺服电机16、伺机电机调节装置17、伺服电机安装座18、小同步带轮19、小同步带轮19、同步带轮并紧螺母21、升降滚珠丝杆副23以及升降滚珠丝杆22。先将大同步带轮20安装在升降滚珠丝杆副23的螺母座的上半部，并以双并紧螺母并紧同步带轮，把同步带套入大同步带轮20上，再将升降滚珠丝杆副23螺母座用伞齿轮轴承座轴承14装配在伞齿轮轴承座15上。同时，大伞齿轮13以键销连接装配在升降滚珠丝杆副23螺母上，并用双并紧螺母并紧，再将此套组合分别以升降滚珠丝杆22安装在立柱磨头的底部，伞齿轮轴承座15安装在磨床立柱底端。自动进给部分如图1所示，将伺服电机16安装在电机安装座，最后安装在磨床立柱壁上，调节电机调节螺丝，使同步带配在两同步轮之上，并调节同步带的张紧程度。此时，Z轴自动进给机构已完成，实现一级传动，降低传动累积误差。

而手动给进装置包括升降手动手轮1、传动轴支撑轴承、升降传动轴9以及伞齿轮装置，伞齿轮装置包括大伞齿轮13和小伞齿轮11，大伞齿轮13以键销连接装配在升降滚珠丝杆副23螺母上，小伞齿轮11设置于升降传动轴9的一侧。该手动给进装置还包括离合器A6和离合器B7，其中，离合器A6设置于升降小轴2上，离合器B7安装在升降传动轴9上，而传动轴支撑轴承设置于升降传动轴9的一侧。

手动调节时，将升降手动手轮1转动推入，使离合器A6和离合器B7啮合，转动升降手动手轮1，小伞齿轮11传动给大伞齿轮13，使得升降滚珠丝杆22作上下运动，完成手动进刀的动作。

在此实施例中，手动传动装置包括升降手动手轮1、升降小轴2、升降指示刻度3、轴承座轴承4、升降轴轴承座5、离合器A6、离合器B7、轴承座轴承8、升降传动轴9、升降传动轴支撑轴承10、小伞齿轮11、伞齿轮并紧螺母12、大伞齿轮13、伞齿轮轴承座轴承14和伞齿轮轴承座15。手动进给装置将小伞齿轮11及传动轴支撑轴承、轴承座承轴，离合器B7安装在升降传动轴9上，分别套入伞齿轮轴承座15及升降轴承座上。离合器A6装在升降小轴2上，套入升降轴承座，升降刻度的指示圈以螺丝固定在升降承轴座的端部，升降刻度的刻度圈套入升降小轴2上，升降手动手轮1装入升降小轴2上，最后转动升降手动手轮1进行调节离合器A6和离合器B7的位置。

图1所示实施例，是一种同时对现有数控平面磨床的自动给进装置和手动给进装置进行改进，升降滚珠丝杆副23分别联动着伺服电机16同步带传动及手动装置中的伞齿轮传动，当进行自动进给时，升降手动手轮1向外拔出，使得离合器A6和离合器B7脱离升降传动轴9，处于空档的位置；如若使用手动进给时，再将升降手动手轮1转动推入，使离合器A6和离合器B7啮合，转动升降手动手轮1，小伞齿轮11传动给大伞齿轮13，使得升降滚珠丝杆22作上下运动，完成手动进刀的动作。

综上所述，该数控平面磨床解决了现有数控平面磨床Z轴传动进给装置在经过两次传动装置后所带来的进给精度误差：即伺服电机16通过同步带传动直接驱动丝杆上下运动，减少了原一对伞齿轮传动装置所带来的进给误差；同时，原装置不变，保留手动传动装置，可根据客户不同的需求进行手动/自动进给切换。本发明克服了现有技术的不足，对数控平面磨床Z轴进给传动装置进行了改进，即提高了对工件的加工精度，又保留了手动进给装置。本发明操作简单省力，大大提高了用户的刚性需求，特别是对手动对刀/自动对刀功能，提高了工件的加工精度。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括自动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机（16）、升降滚珠丝杆（22）、升降滚珠丝杆副（23）以及同步带传动机构，其特征在于：所述同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副（23）的螺母座的上半部，所述同步带传动机构的一侧设置有伺服电机安装座（18），所述伺服电机（16）设置于所述伺服电机安装座（18）上。

2.根据权利要求1所述的数控平面磨床，其特征在于：所述同步带传动机构包括大同步带轮（20），所述大同步带轮（20）设置于所述升降滚珠丝杆副（23）的螺母座的上半部。

3.根据权利要求1所述的数控平面磨床，其特征在于：所述同步带传动机构还包括小同步带轮（19），所述小同步带轮（19）的一侧设置有伺服电机安装座（18）。

4.根据权利要求1所述的数控平面磨床，其特征在于：所述伺服电机（16）设置于数控平面磨床的立柱壁上。

5.一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括手动给进装置，所述手动给进装置包括升降手动手轮（1）、升降传动轴（9）以及伞齿轮装置，其特征在于：所述手动给进装置还包括离合器A（6）和离合器B（7），所述离合器A（6）设置于升降小轴（2）上，所述离合器B（7）安装在升降传动轴（9）上。

6.根据权利要求5所述的数控平面磨床，其特征在于：所述手动给进装置还包括传动轴支撑轴承，所述传动轴支撑轴承设置于所述升降传动轴（9）的一侧。

7.根据权利要求5所述的数控平面磨床，其特征在于：所述伞齿轮装置包括大伞齿轮（13），所述大伞齿轮（13）以键销连接装配在升降滚珠丝杆副（23）螺母上。

8.根据权利要求5所述的数控平面磨床，其特征在于：所述伞齿轮装置包括小伞齿轮（11），所述小伞齿轮（11）设置于所述升降传动轴（9）的一侧。

9.一种数控平面磨床，包括数控平面磨床的主体，所述主体包括驱动主轴上下移动的Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括自动给进装置和手动给进装置，所述自动给进装置包括伺服电机（16）、升降滚珠丝杆副（23）以及同步带传动机构，所述手动给进装置包括升降手动手轮（1）、升降传动轴（9）以及伞齿轮装置，其特征在于：所述同步带传动机构设置于所述升降滚珠丝杆副（23）的螺母座的上半部，所述同步带传动机构的一侧设置有伺服电机安装座（18），所述伺服电机（16）设置于所述伺服电机安装座（18）上；所述手动给进装置还包括离合器A（6）和离合器B（7），所述离合器A（6）设置于升降小轴（2）上，所述离合器B（7）安装在升降传动轴（9）上。