CN103949959A - 一种多功能磨床 - Google Patents

Abstract

一种多功能磨床，包括安装于机架的磨头组件和回转台组件；所述磨头组件包括升降滑台、角度回转机构、砂轮电机、砂轮主轴箱和磨头砂轮；所述升降滑台安装于所述机架，所述角度回转机构安装于所述升降滑台的滑道，可沿所述升降滑台上下滑动并固定于某个位置；实现了弹性夹头的直线移动和转动的结合，使工件的位置和角度变换更加灵活，从而提高工作效率；而且在同一个工作台夹持多个工件同时进行加工，进一步提高了劳动生产率。

Description

一种多功能磨床

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种多功能磨床。

背景技术

对圆薄型的工件进行加工时（例如铣刀片类），端面、齿部及角度的加工过程中需要针对圆周方向进行无死角的加工，同时还要稳定夹持。根据“工艺基准统一”加工原则，必须需对工件的内孔和端面用弹性夹具定位并夹紧。但是，要实现稳定夹持而且360°无死角的，难度非常大。同时，要设置对夹持的工件进行多角度加工的设备，例如磨床等。一方面，为便于工件快速高效定位夹紧而又不影响工作过程中的工件连续回转或分度式间隙回转，有必要研制出回转夹紧装置。另一方面，还要对磨床等进行适应性改进，以便与夹具相互配合，做好加工。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多功能磨床，其可以在夹紧工件的同时进行旋转，有效地解决了圆薄型工件在加工过程中的稳定夹持问题；并可以在夹稳的同时进行多角度的磨削加工。

一种多功能磨床，包括安装于机架的磨头组件和回转台组件；所述磨头组件包括升降滑台、角度回转机构、砂轮电机、砂轮主轴箱和磨头砂轮；所述升降滑台安装于所述机架，所述角度回转机构安装于所述升降滑台的滑道，可沿所述升降滑台上下滑动并固定于某个位置；所述砂轮电机与砂轮主轴箱安装于所述角度回转机构，并可在所述角度回转机构的带动下旋转角度；所述磨头砂轮装配于所述砂轮主轴箱的砂轮主轴，并与所述砂轮电机通过弹性联轴器直连；电机驱动磨头砂轮、砂轮电机和砂轮主轴箱沿升降滑台上下进给运动；砂轮工作姿态通过角度回转机构手动调整；

所述回转台组件包括回转支架、回转驱动组件和回转体；所述回转体安装于所述回转支架，并在所述回转驱动组件的驱动下做回转运动；所述回转体包括回转轴和夹具组件；

所述夹具组件包括弹性夹头、花键轴、油缸活塞和回转电机；所述回转电机带动所述花键轴转动，所述油缸活塞设置于油缸内并被液压油驱动可直线移动，所述花键轴用活塞轴承安装于所述油缸活塞的内部，使所述花键轴可相对于所述油缸活塞转动，但不能相对直线移动；所述弹性夹头被所述花键轴带动同时进行转动和直线移动。

所述磨头组件设置为至少两套，所述夹具组件设置为至少两套，均安装于所述回转轴；安装于所述回转轴的多个所述夹具组件的弹性夹头位于同一直线。

所述机架设置有双磨头间距调整部件和伺服控制滑台，所述磨头组件的升降滑台安装于所述双磨头间距调整部件，所述双磨头间距调整部件调节相邻的磨头组件之间的间距；所述回转台组件安装于所述伺服控制滑台，所述伺服控制滑台调节所述回转台组件与所述磨头组件之间的间距。

所述回转驱动组件包括涡轮和蜗杆，所述蜗杆安装于所述回转轴的末端，所述涡轮驱动所述蜗杆带动所述回转轴的回转；所述花键轴的顶端安装有回转台，所述回转台用轴承安装于固定结构，所述回转台的中部设置有容纳所述弹性夹头的圆柱形沉槽；所述弹性夹头和回转台用拉紧螺钉固定于花键轴；拉紧螺钉的螺母具有锥度，所述弹性夹头的与所述拉紧螺钉配合的部位也设置有对应的锥度；拉紧螺钉随花键轴向下运动时向外扩张弹性夹头的锥度部位而夹紧工件。

所述油缸活塞在油压的驱动下在油缸上压盖、油缸体和油缸下压盖内直线移动；所述油缸活塞与所述油缸上压盖和油缸下压盖之间设置有密封体。

所述回转电机安装于回转电机座，所述回转电机的输出轴安装有电机齿轮，所述花键轴的底端安装有大齿轮，所述电机齿轮与所述大齿轮啮合。

所述电机齿轮的厚度大于所述大齿轮在所述花键轴的带动下的直线移动距离。

优选的，设置有锁紧螺母将所述大齿轮锁紧于所述花键轴的末端。

所述花键轴在所述回转台与油缸活塞之间的位置设置有防水盖。

优选的，设置有锁紧螺母将所述活塞轴承锁紧在所述油缸活塞内部。

本发明的多功能磨床，实现了弹性夹头的直线移动和转动的结合，使工件的位置和角度变换更加灵活，从而提高工作效率；而且在同一个工作台夹持多个工件同时进行加工，进一步提高了劳动生产率。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的一个实施例的磨头组件的结构示意图。

图3是本发明的一个实施例的回转台组件的结构示意图。

图4是本发明的一个实施例的回转台组件的双工位的安装位置的剖面图。

图5是本发明的一个实施例的夹具组件的剖面结构示意图。

附图标记：

100—回转台组件；200—机架；300—磨头组件；201—伺服控制滑台；40—双磨头间距调整部件；

1—弹性夹头；2—回转台；3—拉紧螺钉；4—轴承外环锁紧螺母；5—轴承；6—轴承内环锁紧螺母；7—防水盖；8—油缸上压盖；9—油缸压盖锁紧螺钉；10—油缸体；11—密封体；12—活塞轴承；13—轴承套；14—油缸下压盖；15—回转电机；16—回转电机座；17—电机齿轮；18—锁紧套；19—大齿轮；20—锁紧螺母；21—轴承压套；22—锁紧螺母；23—油缸安装体；24—花键轴；25—油缸活塞；26—轴承座；27—回转轴；28—回转体；115—回转支架；113—涡轮；114—蜗杆；

31—升降滑台；32—角度回转机构；33—砂轮电机；34—砂轮主轴箱；35—磨头砂轮；36—磨头电机罩。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参照图1和图2，本实施例的多功能磨床，包括安装于机架200的磨头组件300和回转台组件100；所述磨头组件300包括升降滑台31、角度回转机构32、砂轮电机33、砂轮主轴箱34和磨头砂轮35；所述升降滑台31安装于所述机架200，所述角度回转机构32安装于所述升降滑台31的滑道，可沿所述升降滑台31上下滑动并固定于某个位置；所述砂轮电机33与砂轮主轴箱34安装于所述角度回转机构32，并可在所述角度回转机构32的带动下旋转角度；所述磨头砂轮35装配于所述砂轮主轴箱34的砂轮主轴，并与所述砂轮电机33通过弹性联轴器直连；电机驱动磨头砂轮35、砂轮电机33和砂轮主轴箱34沿升降滑台31上下进给运动；砂轮工作姿态通过角度回转机构32手动调整；

工作用砂轮根据工序内容的不同选用匹配形状的砂轮，所有磨头砂轮35的安装尺寸均相同；磨头电机罩36保护工作状态磨削液飞溅到砂轮电机33上，起安全保护作用。

所述回转台组件100包括回转支架115、回转驱动组件和回转体28；所述回转体28安装于所述回转支架115，并在所述回转驱动组件的驱动下做回转运动；所述回转体28包括回转轴27和夹具组件。

所述磨头组件300设置为至少两套，所述夹具组件设置为至少两套，均安装于所述回转轴27；安装于所述回转轴27的多个所述夹具组件的弹性夹头1位于同一直线。

所述机架200设置有双磨头间距调整部件40和伺服控制滑台201，所述磨头组件300的升降滑台31安装于所述双磨头间距调整部件40，所述双磨头间距调整部件40调节相邻的磨头组件300之间的间距；所述回转台组件100安装于所述伺服控制滑台201，所述伺服控制滑台201调节所述回转台组件100与所述磨头组件300之间的间距。

如图3，所述夹具组件包括弹性夹头1、花键轴24、油缸活塞25和回转电机15；所述回转电机15带动所述花键轴24转动，所述油缸活塞25设置于油缸内并被液压油驱动可直线移动，所述花键轴24用活塞轴承12安装于所述油缸活塞25的内部，使所述花键轴24可相对于所述油缸活塞25转动，但不能相对直线移动；所述弹性夹头1被所述花键轴24带动同时进行转动和直线移动。

安装于所述回转轴27的多个所述夹具组件的弹性夹头1位于同一直线。这样能够确保安装于多个夹具组件的弹性夹头1上的工件可以被多个加工设备（例如磨具）同时进行相同的加工，因此提高了生产效率。当然，多个不同的夹具组件也可以进行不同的直线移动和转动，从而进行不同的工序加工。

所述回转驱动组件包括涡轮113和蜗杆114，所述蜗杆114安装于所述回转轴27的末端，所述涡轮113驱动所述蜗杆114带动所述回转轴27的回转。

所述弹性夹头1用于将工件内孔和端面为定位基准的工件装夹在工作台上。回转电机15驱动花键轴24转动；活塞轴承12和花键轴24位于油缸活塞25的内部，花键轴24在活塞轴承12的承载下转动；油缸活塞25在油压的驱动下在油缸内可以做往复的直线移动，但油缸活塞25本身不转动；花键轴24相对于油缸活塞25转动，并在油缸活塞25直线移动时被带动进行同样的直线移动。因此，实现了弹性夹头1的直线移动和转动的结合。

所述花键轴24的顶端安装有回转台2，所述回转台2用轴承5安装于固定结构，所述回转台2的中部设置有容纳所述弹性夹头1的圆柱形沉槽。

所述弹性夹头1和回转台2用拉紧螺钉3固定于花键轴24；拉紧螺钉3的螺母具有锥度，所述弹性夹头1的与所述拉紧螺钉3配合的部位也设置有对应的锥度；拉紧螺钉3随花键轴24向下运动时向外扩张弹性夹头1的锥度部位而夹紧工件。

所述油缸活塞25在油压的驱动下在油缸上压盖8、油缸体10和油缸下压盖14内直线移动。油缸结构稳定，实现稳定工况，并确保油缸不泄露。

所述油缸活塞25与所述油缸上压盖8和油缸下压盖14之间设置有密封体11。密封体11用于确保液压油不会泄露。

所述回转电机15安装于回转电机座16，所述回转电机15的输出轴安装有电机齿轮17，所述花键轴24的底端安装有大齿轮19，所述电机齿轮17与所述大齿轮19啮合。该结构确保回转电机15驱动稳定可靠。

所述电机齿轮17的厚度大于所述大齿轮19在所述花键轴24的带动下的直线移动距离。确保无论花键轴24的是处于最顶端还是最底端的位置时，回转电机15都能够带动花键轴24进行转动。

本实施例还设置有锁紧螺母22将所述大齿轮19锁紧于所述花键轴24的末端。确保大齿轮19的稳定安装。所述花键轴24在所述回转台2与油缸活塞25之间的位置设置有防水盖7。

防水盖7防止在回转台2对工件进行加工时的水或者其他冷却液等其他液体流入油缸。

本实施例还设置有锁紧螺母20将所述活塞轴承12锁紧在所述油缸活塞25内部。油缸活塞25在油压的驱动下在油缸上压盖8、油缸体10和油缸下压盖14内往复移动

弹性夹头1、回转台2、拉紧螺钉3、轴承外环锁紧螺母4、轴承5和轴承内环锁紧螺母6组成夹头组件，作用将以工件内孔和端面为定位基准的工件装夹在工作台上。其中回转台2的内孔设计为花键副结构，便于即时传递扭矩，可以使花键轴24作上下运动。拉紧螺钉3螺纹配合安装于花键轴24的一端。拉紧螺钉3的锥度部位与弹性夹头1的锥度部位配合；拉紧螺钉3随花键轴24向下运动时向外扩张弹性夹头1的锥度部位而夹紧工件。

油缸上压盖8、油缸体10、密封体11、油缸下压盖14和油缸活塞25等组成拉紧组件，通过液压油的方向变换向油缸活塞25提供上下运动的动力。防水盖7的作用防止由花键副进入的液体浸入到拉紧油缸组件内的轴承部位；回转夹紧油缸安装体23上设计有排水孔。

活塞轴承12、轴承套13、锁紧螺母20、轴承压套21、花键轴24等组成回转组件，使花键轴24在拉紧油缸组件拉近或松开状态都可以自由回转。

回转电机15、回转电机座16、电机齿轮17、锁套18、大齿轮19、锁紧螺母22等组成驱动组件，将回转电机15产生的旋转动力传递给拉紧油缸回转组件内的花键轴24；回转电机座16安装于回转夹紧油缸安装体23上。

本发明可完成的工序内容：

工件（一次两片）被弹性夹头1通过油压系统涨紧固定于回转台组件100；两组磨头组件300上的工作的磨头砂轮35分别对工件进行连续回转磨削或分度式磨削；

当双工位的回转台组件100和两组磨头组件300都处于正交姿态时，工件连续回转可以对工件进行平面磨削——平面磨床；

当双工位的回转台组件100绕回转体28的轴线偏转所需角度，两组磨头组件300均处于正交姿态，工件连续式回转，可以对工件进行角度磨削——角度磨床；

当双工位的回转台组件100绕回转体28的轴线偏转所需角度，两组磨头组件300绕回转轴线偏摆所需角度，工件分度式回转，可以对工件侧齿进行后角磨削—后角磨床。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能磨床，其特征在于：包括安装于机架的磨头组件和回转台组件；所述磨头组件包括升降滑台、角度回转机构、砂轮电机、砂轮主轴箱和磨头砂轮；所述升降滑台安装于所述机架，所述角度回转机构安装于所述升降滑台的滑道，可沿所述升降滑台上下滑动并固定于某个位置；所述砂轮电机与砂轮主轴箱安装于所述角度回转机构，并可在所述角度回转机构的带动下旋转角度；所述磨头砂轮装配于所述砂轮主轴箱的砂轮主轴，并与所述砂轮电机通过弹性联轴器直连；电机驱动磨头砂轮、砂轮电机和砂轮主轴箱沿升降滑台上下进给运动；砂轮工作姿态通过角度回转机构手动调整；

所述回转台组件包括回转支架、回转驱动组件和回转体；所述回转体安装于所述回转支架，并在所述回转驱动组件的驱动下做回转运动；所述回转体包括回转轴和夹具组件；

所述夹具组件包括弹性夹头、花键轴、油缸活塞和回转电机；所述回转电机带动所述花键轴转动，所述油缸活塞设置于油缸内并被液压油驱动可直线移动，所述花键轴用活塞轴承安装于所述油缸活塞的内部，使所述花键轴可相对于所述油缸活塞转动，但不能相对直线移动；所述弹性夹头被所述花键轴带动同时进行转动和直线移动。

2.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述磨头组件设置为至少两套，所述夹具组件设置为至少两套，均安装于所述回转轴；安装于所述回转轴的多个所述夹具组件的弹性夹头位于同一直线。

3.根据权利要求2所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述机架设置有双磨头间距调整部件和伺服控制滑台，所述磨头组件的升降滑台安装于所述双磨头间距调整部件，所述双磨头间距调整部件调节相邻的磨头组件之间的间距；所述回转台组件安装于所述伺服控制滑台，所述伺服控制滑台调节所述回转台组件与所述磨头组件之间的间距。

4.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述回转驱动组件包括涡轮和蜗杆，所述蜗杆安装于所述回转轴的末端，所述涡轮驱动所述蜗杆带动所述回转轴的回转；所述花键轴的顶端安装有回转台，所述回转台用轴承安装于固定结构，所述回转台的中部设置有容纳所述弹性夹头的圆柱形沉槽；所述弹性夹头和回转台用拉紧螺钉固定于花键轴；拉紧螺钉的螺母具有锥度，所述弹性夹头的与所述拉紧螺钉配合的部位也设置有对应的锥度；拉紧螺钉随花键轴向下运动时向外扩张弹性夹头的锥度部位而夹紧工件。

5.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述油缸活塞在油压的驱动下在油缸上压盖、油缸体和油缸下压盖内直线移动；所述油缸活塞与所述油缸上压盖和油缸下压盖之间设置有密封体。

6.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述回转电机安装于回转电机座，所述回转电机的输出轴安装有电机齿轮，所述花键轴的底端安装有大齿轮，所述电机齿轮与所述大齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述电机齿轮的厚度大于所述大齿轮在所述花键轴的带动下的直线移动距离。

8.根据权利要求6所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：设置有锁紧螺母将所述大齿轮锁紧于所述花键轴的末端。

9.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：所述花键轴在所述回转台与油缸活塞之间的位置设置有防水盖。

10.根据权利要求1所述的双工位液压夹紧回转工作台，其特征在于：设置有锁紧螺母将所述活塞轴承锁紧在所述油缸活塞内部。