CN103418860A - 一种内螺纹磨削中心整机 - Google Patents

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周斌
田广利
焦汉军
张翔
赵晓东
侯利
昝弢
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Abstract

本发明涉及一种内螺纹磨削中心整机,其特征在于:包括床身,所述床身左侧上方设置有滚柱直线导轨;滚柱直线导轨的滑块上安装有十字工作台,十字工作台上固定有头架,头架主轴端面固定有夹持工件装置,头架壳体正前方固定内螺纹砂轮修整机构,头架壳体正后方固定磨外圆砂轮修整机构,床身右侧表面固定有砂轮架安装体,砂轮架安装体的正前方固定有磨内螺纹的砂轮架,磨内螺纹的砂轮架壳体内固定有磨内螺纹的砂轮主轴,磨内螺纹的砂轮架的固定安装体的正后方通过T形槽螺母和螺栓夹装有磨螺母外圆、端面的砂轮架,磨螺母外圆、端面的砂轮架壳体内固定有磨螺母外圆、端面的砂轮主轴,在顶上固定有测量装置。本方案生产效率高,且加工精度高。

Description

一种内螺纹磨削中心整机
技术领域
[0001] 本发明涉及的是金属切削机床领域,具体涉及的是一种对螺母的外圆、端面和内螺纹磨削的内螺纹磨削中心整机。
背景技术
[0002] 螺母是螺旋传动的一个重要组件,螺母的外圆、端面和内螺纹都需要经过精密磨肖|J。螺母的尺寸精度、位置精度、形状精度和表面质量决定着螺母加工的成败,同时也决定螺母加工的质量和成本。
[0003] 现有传统的螺母加工技术采用多次装夹、多次磨削工艺,螺母的外圆、端面和内螺纹在不同的机床上分多次加工,生产效率低,且加工精度不高,尤其在磨削滚珠丝杠副的滚珠螺母螺纹滚道时,无法保证回程引导装置孔在螺纹滚道的中心,尺寸一致性差,位置精度、形状精度不稳定,废品率较高。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提出一种螺母的加工方法及设备,磨削螺母时只需一次装夹,通过一个磨螺母滚道的磨头和一个磨削螺母外圆、端面的磨头,在该机床上一次加工螺母的外圆、滚道 和端面,能有效地解决螺母的加工精度及效率问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
[0006] 一种内螺纹磨削中心整机,其特征在于:包括床身,所述床身左侧上方设置有滚柱直线导轨;滚柱直线导轨的滑块上安装有十字工作台,十字工作台上固定有头架,头架主轴端面固定有夹持工件装置,头架壳体正前方固定内螺纹砂轮修整机构,头架壳体正后方固定磨外圆砂轮修整机构,床身右侧表面固定有砂轮架安装体,砂轮架安装体的正前方固定有磨内螺纹的砂轮架,磨内螺纹的砂轮架壳体内固定有磨内螺纹的砂轮主轴,磨内螺纹的砂轮架的固定安装体的正后方通过T形槽螺母和螺栓夹装有磨螺母外圆、端面的砂轮架,磨螺母外圆、端面的砂轮架壳体内固定有磨螺母外圆、端面的砂轮主轴,在顶上固定有测量
>j-U ρςα装直。
[0007] 所述滚柱直线导轨副上安装的十字工作台是通过直线电机驱动的。
[0008] 与现有技术相比,本发明描述的机床在磨削螺母时只需一次装夹,通过一个磨螺母滚道的磨头和一个磨削螺母外圆、端面的磨头,在该机床上一次加工螺母的外圆、端面和内螺纹,生产效率高,且加工精度高,同时保证回程引导装置孔在螺纹滚道的中心,尺寸一致性好,位置精度、形状精度高。
附图说明
[0009] 图1为本发明使用时结构示意图。
[0010] 图2为本发明侧视结构示意图。
[0011] 图3为本发明俯视结构示意图。[0012] 其中,1-床身,2-十字工作台,3-头架,4-磨内螺纹的砂轮架,5-磨螺母外圆、端面的砂轮架,6-内螺纹砂轮修整机构,7-夹持工件装置,8-测量装置,9-磨内螺纹的砂轮主轴,10-磨螺母外圆、端面的砂轮主轴,11-磨外圆砂轮修整机构,12-砂轮架安装体。
具体实施方式
[0013] 参照图1-3,本发明描述的一种内螺纹磨削中心整机,包括床身1,所述床身I左侧上方设置有滚柱直线导轨;滚柱直线导轨的滑块上安装有十字工作台2,十字工作台2是通过直线电机驱动的,十字工作台2上固定有头架3,头架3主轴端面固定有夹持工件装置7,头架3壳体正前方固定内螺纹砂轮修整机构6,头架3壳体正后方固定磨外圆砂轮修整机构11,床身I右侧表面固定有砂轮架安装体12,砂轮架安装体12的正前方固定有磨内螺纹的砂轮架4,磨内螺纹的砂轮架4壳体内固定有磨内螺纹的砂轮主轴9,磨内螺纹的砂轮架4的固定安装体的正后方通过T形槽螺母和螺栓13夹装有磨螺母外圆、端面的砂轮架5,磨螺母外圆、端面的砂轮架5壳体内固定有磨螺母外圆、端面的砂轮主轴10,在顶上固定有测量装置8。
[0014] 本发明描述的机床整体的主要运动机构包括十字工作台的横向运动机构、十字工作台的纵向运动机构、头架主轴和工件的回转运动机构、磨内螺纹的砂轮架在垂直平面内的上下运动机构、磨内螺纹的砂轮架在垂直平面内的回转运动机构(调整螺旋升程装置)、测量装置的上下运动机构。所述十字工作台的纵向运动机构和横向运动机构装有光栅尺,头架主轴尾部装有编码器,实施闭环控制。机床通过数控系统联动控制十字工作台的纵向运动和头架主轴和工件的回转运动,完成对工件的螺纹磨削运动,磨内螺纹的砂轮架在垂直平面内的回转运动控制所磨螺纹的螺旋升角,数控系统控制十字工作台的横向运动去完成对磨削螺母外圆、端面、内螺纹的进给量,数控系统控制内螺纹的砂轮架在垂直平面内的上下运动,完成磨内螺纹砂轮架上砂轮中心与工件中心的等高位置,数控系统控制测量装置的上下运动,完成磨内螺纹砂轮架上砂轮中心平面与工件内螺纹上的螺纹线的中心平面重和。
[0015] 十字工作台的横向运动机构:十字工作台的横向运动机构由十字工作台工作台、横向运动直线电机和光栅尺等组成。床身左侧上表面设有滚动直线导轨副,方向与工件轴心线垂直。十字工作台下部安装表面通过螺钉固定在滚动直线导轨的滑块上,十字工作台下部搭子面与横向直线电机的初级装置通过螺钉固定连接,横向直线电机的次级装置通过螺钉固定安装床身左侧的搭子上,位于横向滚动直线导轨中间。十字工作台的纵向运动通过光栅尺,实现纵向运动全闭环控制,横向直线电机根据程序设定的距离和速度指令,驱动十字工作台、头架和工件沿着横向导轨精确移动到设定的距离,实现工件横向运动的精确定位。
[0016] 十字工作台的纵向运动机构:十字工作台的纵向运动机构由十字工作台工作台、纵向运动直线电机和光栅尺等组成。十字工作台上部安装表面通过螺钉固定纵向滚动直线导轨副,方向与工件轴心线平行。十字工作台的上部搭子面与纵向直线电机的次级装置通过螺钉固定连接,纵向直线电机的初级装置通过螺钉固定安装十字工作台的拖板搭子上,位于纵向滚柱直线导轨中间。十字工作台的纵向运动通过光栅尺,实现纵向运动全闭环控制,纵向直线电机根据程序设定的距离和速度指令,驱动十字工作台、头架和工件沿着纵向导轨精确移动到设定的距离,实现工件纵向运动的精确定位。
[0017] 头架主轴和工件的回转运动机构:头架主轴和工件的回转运动机构由头架伺服电机、头架壳体、同步齿形带轮副、主轴、主轴成组轴承构成。所述头架固定于在十字作台表面上,头架主轴法兰端面有一个定位锥面,通过螺钉将夹持工件装置的定位锥面连接一起。头架主轴尾部有供油装置、液压缸、活塞,活塞与液压推杆通过螺纹连接在一起,液压推杆在主轴的通孔中,液压推杆的另一端通过螺纹与工件夹持装置的驱动装置连接,机床发出指令使液压油通过头架主轴尾部的供油装置进入液压缸驱动液压活塞作左、右伸缩运动,液压活塞又驱动液压推杆作左、右伸缩运动,液压推杆作左、右伸缩运动最终驱动工件夹持装置夹紧和松开工件运动。主轴通过同步齿形带轮副与头架驱动电机相连,主轴两端通过两套预紧的轴承组支承在头架壳体内孔中,以保证主轴径向跳动和轴向窜动精度。驱动电机经过同步齿形带轮副和电机变频调速,带动主轴及工件以最佳的转速转动,以满足不同尺寸磨削工艺要求。
[0018] 磨内螺纹的砂轮架在垂直平面的上下运动机构:磨内螺纹的砂轮架在垂直平面内的上下运动机构由砂轮架体壳体、砂轮架立柱体和滚珠丝杠副传动系统组成。所述砂轮架立柱体被安装在床身表面右侧的砂轮架安装体的前部,砂轮架立柱体通过螺钉在垂直平面内安装有滚柱直线导轨副,滚柱直线导轨中间安装有滚珠丝杠副传动系统,滚珠丝杠两端通过成组轴承及轴承座固定在砂轮架立柱体上,滚珠丝杠副与成组轴承采用预加负荷的方法消除轴向和径向间隙,用以提高运动刚度和运动精度,滚珠丝杠副一端经联轴器与伺服电机直接连接,磨内螺纹的砂轮架体由伺服电机带动滚珠丝杠作正反向旋转,驱动滚珠丝杠螺母在垂直平面内作上下直线运动,滚珠丝杠螺母带动砂轮架及砂轮在垂直平面内作上下运动,控制砂轮中心与工件中心等高。

Claims (2)

1.一种内螺纹磨削中心整机,其特征在于:包括床身(1),所述床身(I)左侧上方设置有滚柱直线导轨;滚柱直线导轨的滑块上安装有十字工作台(2),十字工作台(2)上固定有头架(3),头架(3)主轴端面固定有夹持工件装置(7),头架(3)壳体正前方固定内螺纹砂轮修整机构(6),头架(3)壳体正后方固定磨外圆砂轮修整机构(11),床身(I)右侧表面固定有砂轮架安装体(12),砂轮架安装体(12)的正前方固定有磨内螺纹的砂轮架(4),磨内螺纹的砂轮架(4)壳体内固定有磨内螺纹的砂轮主轴(9),磨内螺纹的砂轮架(4)的固定安装体的正后方通过T形槽螺母和螺栓(13)夹装有磨螺母外圆、端面的砂轮架(5),磨螺母外圆、端面的砂轮架(5)壳体内固定有磨螺母外圆、端面的砂轮主轴(10),在顶上固定有测量装置⑶。
2.根据权利要求1所述的一种内螺纹磨削中心整机,其特征在于:所述滚柱直线导轨副上安装的十字工作台(2)是通过直线电机驱动。
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