CN104149024A - 一种立柱和拖板以及磨头的连接方法及其组合件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立柱和拖板以及磨头的连接方法及其组合件。一种立柱和拖板以及磨头的连接方法，其特征在于，拖板设有磨头并安装于立柱，磨头沿拖板、拖板沿立柱均能移动，当拖板与立柱和/或拖板与磨头的某一方向需要相对固定时，拖板与立柱和/或拖板与磨头之间处于锁紧状态；一种立柱和拖板以及磨头的组合件，包括立柱、拖板、磨头，拖板设有磨头并安装于立柱，其特征是，所述拖板与立柱和/或拖板与磨头设锁紧装置。本发明主要应用于磨床，解决磨床立柱、拖板、磨头的刚度和加工精度等问题。

Description

一种立柱和拖板以及磨头的连接方法及其组合件

技术领域

本发明涉及机械领域，用于磨床的立柱和拖板以及拖板的连接方法及其组合件。

背景技术

目前，磨床的立柱和拖板、拖板和磨头之间的连接一般采用滑动导轨副约束连接，当磨床处于加工状态，也就是说立柱和拖板、拖板和磨头之间需要相对固定时，其固定方法是利用升降系统中丝杠的蜗轮蜗杆原理而实现自锁，但立柱和拖板、磨头和拖板之间的滑动连接往往存在间隙，导轨、立柱、拖板自身的刚性不能很好发挥，致使连接刚度差，配合间隙大，累积误差高，加工精度低，有时甚至出现掉刀等现象。

普通磨床的升降系统一般由手轮、减速机、丝杠、丝杠螺母副构成，用滑动导轨进行约束，并无夹紧装置，下面位置固定，上面丝杆螺母与拖板相连，依靠大手轮手摇减速机，驱动丝杆螺母的拖动拖板和磨头整体升降；这种结构的缺点是丝杆螺母单边受力，容易损坏。

因此，设计一种用于磨床，提升立柱、拖板、磨头连接刚度的方法及其组合件成为急需。

发明内容

本发明的目的在于一种立柱和拖板以及磨头的连接方法及其组合件。

本发明所采用的技术方案是，一种立柱和拖板以及磨头的连接方法，拖板设有磨头并安装于立柱，磨头沿拖板、拖板沿立柱均能移动，当拖板与立柱和/或拖板与磨头的某一方向需要相对固定时，拖板与立柱和/或拖板与磨头之间处于锁紧状态。本发明的方法应用于磨床时，拖板与立柱和/或拖板与磨头之间处于锁紧状态后，磨床的立柱和拖板以及磨头组件刚度会得到明显提升，解决拖板、磨头依靠步进电机自锁而刚度不足的问题，例如，拖板和立柱被锁紧后，提高拖板和立柱之间的连接刚度，进而提升了磨床的加工精度；同时，对立柱等的导轨加工精度要求降低，例如，当立柱导轨分为定位面和锁紧面时，其定位面精度按正常要求加工，而被锁紧的锁紧面的精度要求可以适当降低，这样可以降低磨床的生产成本。

本方法的特征还在于，所述锁紧状态是，采用活塞，使拖板与立柱和/或拖板与磨头之间被锁紧。本方法的效果在于，采用活塞锁紧，其锁紧力大，锁紧牢靠，结构简单，易于实现。

本方法的特征还在于，用配重的方法，平衡拖板的重量。本方法的效果在于，降低拖板、磨头提升机构的能耗，减少立柱、拖板导轨磨损，延长导轨使用寿命，长时间保持立柱、拖板导轨的精度符合要求。

一种立柱和拖板以及磨头的组合件，包括立柱、拖板、磨头，拖板设有磨头并安装于立柱，所述拖板与立柱和/或拖板与磨头设锁紧装置。本组合件的有益效果是，立柱和拖板以及磨头组件刚度会得到明显提升，解决拖板、磨头依靠步进电机自锁而刚度不足的问题，例如，拖板和立柱被锁紧后，提高拖板和立柱之间的连接刚度，进而提升磨床的加工精度；同时，对立柱等的导轨加工精度要求降低，例如，当立柱导轨只有定位面和锁紧面时，其定位面精度按正常要求加工，而被锁紧的锁紧面的精度要求可以适当降低，这样可以降低磨床的生产成本。

本组合件的特征还在于，所述锁紧装置是采用一个或多个活塞并联后，活塞的一端顶住拖板，另一端顶住立柱和/或磨头。本组合件的有益效果在于，采用一个以上活塞锁紧，其锁紧力大，锁紧牢靠，结构简单，易于实现。

本组合件的特征还在于，所述立柱是门形立柱，所述门形立柱包括第一立柱、第二立柱和横梁。门形立柱的优点在于，其刚度高，门内安装拖板后，有利于提升拖板的运行刚度和精度。

本组合件的特征还在于，设有配重组件用于平衡拖板重量，所述配重组件包括支撑轮、牵引线、配重块，拖板通过牵引线与配重块连接，牵引线在支撑轮上滑动，支撑轮安装于立柱或横梁。本组合件的有益效果在于，降低拖板、磨头提升机构的能耗，减少立柱、拖板导轨磨损，延长导轨使用寿命，长时间保持立柱、拖板导轨的精度符合要求。

本组合件的特征还在于，分别在第一立柱和第二立柱内侧的垂直方向对称设置多条导轨。本组合件的有益效果在于，进一步提高拖板在立柱上的安装、运行刚度和精度。

本组合件的特征还在于，所述门形立柱内设置的拖板为厢式拖板。厢式拖板的优点在于刚度高、变形小，导轨易于加工或安装，控制磨头运动的丝杠及电机安装方便。

本组合件的特征还在于，所述拖板依次设接丝杆、升降电机。本组合件的有益效果在于，拖板的移动易于实现，设计和加工方便。

本组合件的特征还在于，所述拖板有“∟”或“］”或“>”形缺口或凸起，对应地，磨头设有“∟”或“］”或“>”形凸起或缺口，耦合后构成磨头沿拖板移动的导轨副。本组合件的有益效果在于，拖板和磨头的导轨加工易于实现，不用专门安装导轨，结构简单，加工成本低，且刚度高，精度易于保证。

本组合件的特征还在于，所述导轨是“∟”或“］”或“>”形缺口或凸起；对应地，拖板有“∟”或“］”或“>”形凸起或缺口，耦合后构成拖板沿立柱移动的导轨副。本组合件的有益效果在于，不用专门安装导轨，结构简单，加工成本低，且刚度高，精度易于保证。

本组合件的特征还在于，所述立柱还包括纵向安装的第一压板。本组合件的有益效果在于，用压板作为导轨的一部分，加工简单，刚度高，易于实现，精度容易保证。

本组合件的特征还在于，所述门形立柱及其横梁中至少有一处掏空，形成油池。本组合件的有益效果在于，充分发挥门式立柱的体积优势，在不增加磨床体积的条件下，用于润滑或液压系统，降低组合件的磨损，延长组合件的使用寿命，保持磨床一贯的精度；用于供给液压系统时，其结构简单，降低磨床体积。

本组合件的特征还在于，所述立柱或拖板或磨头至少一处设有第二压板，所述活塞设在第二压板内。本组合件的有益效果在于，活塞设在压板内，在实现锁紧功能的同时，不增加组合件的体积，结构紧凑，设计、加工、维修简单。

本组合件的特征还在于，立柱有叠加的“之”字形加强筋。既可减轻立柱的重量，又满足立柱横向和纵向所需要的刚度，设计加工简单易行。

附图说明

图1是本发明实施例剖视示意图。

图2是本发明立柱和拖板以及磨头组件实施例之一示意图。

图3是本发明立柱和拖板以及磨头组件实施例之二示意图。

图4是本发明活塞装配实施例示意图。

图5是发明应用于磨床的示意图。

图6是本发明的活塞装配实施例放大示意图。

图7是本发明门形立柱中第二立柱实施例示意图。

图8是本发明门形立柱实施例之三示意图。

具体实施方式

实施例1：

参照图1、图2、图4、图5、图6，磨头6包括磨头座601，磨头座601连拖板7后置于第一立柱3a、第二立柱3b的内侧，磨头6沿拖板7前后移动，拖板7沿第一立柱3a、第二立柱3b上下移动。当拖板7与第一立柱3a、第二立柱3b上下方向需要相对固定时，拖板7与第一立柱3a、第二3b处于锁紧状态；拖板7与磨头6的前后方向需要相对固定时，拖板7与磨头6之间处于锁紧状态。拖板丝杠8用于驱动拖板7的前后移动。根据实际需要，第一立柱3a、第二立柱3b和拖板7、拖板7和磨头6可以任意选择一组单独进行锁紧或两组同时进行锁紧。图中示出的是门形立柱，不难理解，对于单立柱磨床来说，以上技术方案可相类似地实施。

参照图1、4、6，锁紧状态是采用活塞13a、13b使拖板7与第一立柱3a、第二立柱3b和拖板7与磨头6之间被锁紧。根据实际需要，拖板7与第一立柱3a、第二立柱3b；拖板7与磨头6之间可以选择其一或同时进行锁紧。

参照图2、图5，用配重的形式对拖板7、磨头6的重量进行平衡。

参照图2、图5，本发明所述组合件包括第一立柱3a、第二立柱3b，拖板7、磨头6，第一立柱3a、拖板7、磨头6依次相连，还包括丝杠4、连接板5、升降电机。拖板7与第一立柱3a、第二立柱3b设锁紧装置。本组合件和床身1、工作台2构成磨床重要的机械系统。连接板5用于解决磨头前后和拖板上下移动。

参照图1、图4、图6，锁紧装置是采用两组活塞13a、13b，每一组中的单个活塞相互并联，活塞13a、13b的一端顶住拖板7，另一端顶住第一立柱3a、第二立柱3b；相类似地，拖板7和磨头6之间也可以采用这种方式锁紧。

参照图1、图2、图5，门形立柱包括第一立柱3a、第二立柱3b、横梁14。

参照图2、图5，拖板7设有配重组件，所述配重组件包括支撑轮10、牵引线9、配重块12，拖板7通过牵引线9与配重块12连接，牵引线9在支撑轮10上滑动，支撑轮10安装于第二立柱3b和横梁14。

参照图1、图2，分别在第一立柱3a和第二立柱3b内侧的对称设置四条“∟”形导轨304a、304b、304c、304d，和拖板的“∟”形导轨耦合后构成移动导轨副。需指出的是，“］”形或“<”形导轨亦可。

参照图1、图2、图5，门形立柱内设置的拖板7为厢式拖板。

参照图5，拖板7下方连升降系统，升降系统依次包括丝杆4和升降电机。

参照图1，移动导轨副还有纵向安装于门形立柱的第一压板301a、301b。

参照图2，门形立柱的横梁14中有一处掏空303，用作自润滑油池或液压系统油池。

参照图1、图6，第一立柱3a、第二立柱3b设有第二压板302a、302b，活塞13a、13b设在第二压板302a、302b内。相类似地，拖板7磨头6之间可以设第三压板701作为导轨的一部分。第二压板302a、302b内设活塞13a、13b是一个优选方案，也就是说，还可将活塞置于拖板7或者磨头6的磨头座601内，形成锁紧结构，达到锁紧的目的。

参照图6，压板302b内的活塞主要由密封圈1301、注油孔1302、顶杆1303b构成。

参照图4、图7、第一立柱3a和第二立柱3b的内侧有纵向叠加的“之”字形加强筋305a、305b；同时，第一立柱3a的内侧有减重的方形空间306a，并有“十”字形支撑条307a，第二立柱3b的结构与第一立柱3a对称。

需要指出的是，磨头座601的导轨可以是“∟”形或“］”或“<”缺口或凸起；对应地，拖板7有“∟”形或“］”形或 “<” 形凸起或缺口，耦合后构成磨头6沿拖板7移动的导轨副，优选“］”形，即矩形导轨副。

实施例2：

参照图3，箱式拖板7有斜坡结构702。第一立柱3a、第二立柱3b分别有两处掏空303a、303b，形成自润滑油池。第二立柱3b的内侧有减重的方形空间306b，并有“I”字形支撑条307b。

实施例3：

参照图8，第一立柱3a的内侧有减重的方形空间306a，并有“一”字形支撑条307a，门形立柱的底部有底板308，并开有圆孔309，门形立柱的底部外侧开内置式装配孔310。

Claims (16)

1.一种立柱和拖板以及磨头的连接方法，其特征是，拖板设有磨头并安装于立柱，磨头沿拖板、拖板沿立柱移动，当拖板与立柱和/或拖板与磨头的某一方向需要相对固定时，拖板与立柱和/或拖板与磨头之间处于锁紧状态。

2.根据权利要求1所述的一种立柱和拖板以及磨头的连接方法，其特征是，所述锁紧状态是，采用活塞，使拖板与立柱和/或拖板与磨头之间被锁紧的状态。

3.根据权利要求2所述的一种立柱和拖板以及磨头的连接方法，其特征是，用配重的方法，平衡拖板、磨头的重量。

4.一种立柱和拖板以及磨头的组合件，包括立柱、拖板、磨头，拖板连磨头并安装于立柱，其特征是，所述拖板与立柱和/或拖板与磨头设锁紧装置。

5.根据权利要求4所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述锁紧装置是采用一个或多个活塞并联后，活塞的一端顶住拖板，另一端顶住立柱和/或磨头。

6.根据权利要求4所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述立柱是门形立柱，所述门形立柱包括第一立柱、第二立柱和横梁。

7.根据权利要求4或6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，设配重组件用于平衡所述拖板、磨头的重量，所述配重组件包括支撑轮、牵引线、配重块，拖板通过牵引线与配重块连接，牵引线在支撑轮上滑动，支撑轮安装于立柱或横梁。

8.根据权利要求6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，分别在第一立柱和第二立柱内侧的垂直方向对称设置多条导轨。

9.根据权利要求6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述门形立柱内设置的拖板为厢式拖板。

10.根据权利要求4所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述拖板依次设接丝杆、升降电机。

11.根据权利要求4或6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述拖板有“∟”形或“] ”或“<”缺口或凸起，对应地，磨头设有“∟”形或“］”形或“<” 凸起或缺口，耦合后构成磨头沿拖板移动的导轨副。

12.根据权利要求8所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述导轨是“∟”形或“］”或“<”缺口或凸起；对应地，拖板有“∟”形或“］”形或“<”形凸起或缺口，耦合后构成拖板沿立柱移动的导轨副。

13.根据权利要求4或5或6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述立柱还包括纵向安装的第一压板。

14.根据权利要求4或6所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述门形立柱及其横梁中至少有一处掏空，形成油池。

15.根据权利要求5所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述立柱或拖板或磨头至少一处设有第二压板，所述活塞设在第二压板内。

16.根据权利要求5所述的一种立柱和拖板以及磨头的组合件，其特征是，所述第一立柱、第二立柱有叠加的“之”字形加强筋。