CN104325369A - 一种自动中心孔磨床 - Google Patents

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陈云霞
李太林
张占峰
杨家斌
王卓
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Abstract

本发明公开了一种自动中心孔磨床，磨头托板上面的左端装有能沿60°中心孔母线运动的往复托板，往复托板安装在交叉滚珠直线导轨上由往复丝杠上的螺母与往复托板连接，往复丝杠通过联轴器与往复运动伺服电机连接，磨头托板上面的右端装有上定位顶尖，磨头托板安装在横梁滚动直线导轨的滑块上与横向移动丝杠上的螺母连接，横向移动丝杠通过联轴器与横向移动伺服电机连接，回转盘的中心装有圆锥滚子轴承通过小轴和压盖与往复托板连接，上下移动滚动直线导轨里装有滑块与电主轴座连接，所述的电主轴座里装有磨削电主轴，磨削电主轴座与上下移动丝杠上的螺母连接，上下移动丝杠通过联轴器与上下运动伺服电机连接。

Description

一种自动中心孔磨床
  
技术领域：
    本发明涉及一种磨床，特别适用于中心孔磨床上使用。
背景技术： 
现有的中心孔磨床是手动，磨轴的高速自转是由普通电机带动大皮带轮转动，增速是由大皮带轮通过平皮带带动磨轴上的小皮带轮实现，磨轴速度的变换是通过更换大小不同的规格皮带轮实现的。所述的磨轴装在行星主轴上，与行星主轴中心有一个偏心距离的位置上，并能沿60°中心孔母线方向往复移动，磨轴的行星运动和沿中心孔母线的往复运动是由一台普通电机通过复合皮带轮带动实现的，复合轮上连接一根三角带和一条圆绳带，三角带带动行星主轴转动，实现磨轴的行星运动，圆绳带带动曲柄连杆运动，曲柄连杆带动带有三个螺旋槽的控制环上下螺旋移动，控制环通过十字轴承带动30°滑动导轨沿60°中心孔母线方向往复运动。其缺点是：磨头部分零件结构复杂，积累误差较多，机床精度难以保证，砂轮沿中心孔轴线的圆周运动是由行星主轴实现的，故磨削中心孔直径范围比较小。
现有的数控中心孔磨床，如HISCHER中心孔磨床，磨头可以在床身导轨上左右移动，磨削中心孔的直径加大，但由于左右移动是手动控制，每次加工都需要手动对刀，无法实现批量零件数控加工。 
工件夹紧装置是采用三爪卡盘或三点支撑架，三爪卡盘在安装零件时需要将工件穿入卡盘孔，并需打表找正后手动夹紧，三点支撑架上下顶尖定位，手动夹紧，在两种加紧方式都不能实现自动定位和机械操作，效率低，劳动强度大。 
发明内容： 
本发明的任务是提出一种磨头部分是由结构简单的零部件组合而成，积累误差较少，机床精度易于保证的一种自动中心孔磨床。
本发明的任务是这样完成的，一种自动中心孔磨床，其特征在于：磨头托板上面的左端装有能沿60°中心孔母线运动的往复托板，所述的往复托板安装在交叉滚珠直线导轨上由往复丝杠上的螺母与往复托板连接，所述往复丝杠通过联轴器与往复运动伺服电机连接，所述的磨头托板上面的右端装有上定位顶尖，磨头托板安装在横梁滚动直线导轨的滑块上与横向移动丝杠上的螺母连接，所述的横向移动丝杠通过联轴器与横向移动伺服电机连接，所述的往复托板的板面上开有环形T形槽，回转盘装配在环形T形槽里通过T形螺钉连接，所述的回转盘的中心装有圆锥滚子轴承通过小轴和压盖与往复托板连接，所述的回转盘上装有与工件长度方向一致的上下滚动直线导轨，所述的上下移动滚动直线导轨里装有滑块与电主轴座连接，所述的电主轴座里装有磨削电主轴，所述的磨削电主轴下端装有60°锥面砂轮，磨削电主轴座与上下移动丝杠上的螺母连接，所述的上下移动丝杠通过联轴器与上下运动伺服电机连接，垂直导轨上部固定有工件夹紧装置，其下部固定有尾座顶尖装置，气缸座孔上端装有上端盖由密封圈密封，上端盖上装有进气接头，所述的气缸座内装有活塞，活塞杆上装有压缩弹簧，气缸座孔的下端设置有下端盖，活塞上连接有上定位顶尖，机床上配有可移动方向的操作箱，操作箱上设置有显示器。所述的垂直导轨上部固定有工件夹紧装置是由左溜板和右溜板构成，所述的左溜板和右溜板安装在一根左端螺距为4mm，右端螺距为6mm，两端螺纹旋向不同的夹紧丝杠上，所述的夹紧丝杠通过联轴器与夹紧伺服电机连接。所述的床身导轨下部固定有尾座顶尖装置，在其上装有拨盘、手轮和下定位顶尖。所述的左溜板上装有V形卡爪，所述的右溜板上装有直卡爪。所述的交叉滚珠直线导轨安装在磨头托板下面，长度方向与工件的60中心孔母线方向平行，所述的回转盘上装有与工件长度方向一致的上下移动滚动直线导轨。 
本发明具有以下效果：本技术方案采用的磨头部分是由结构简单的零件组合而成，积累误差较少，机床精度易于保证；批量零件的加工可由程序控制，不需重复对刀，进给量一致，加工尺寸一致性好，生产效率高，劳动强度小；够工件夹紧伺服电机控制，夹持里和夹紧间隙一致性好，旋转精度稳定。 
附图说明： 
图1是本发明的外部结构示意图；图2是往复托板5运动截面剖视图；图3是电主轴座上下移动截面剖视图；图4是上顶位顶尖装置结构剖视图；图5是夹紧装置俯视图；图6是磨削主轴与砂轮和工件运动的示意图。
图面说明：1、伺服电机，2、上下运动伺服电机，3、回转盘，4、磨头托板，5、往复托板，6、上下移动滚动直线导轨，7、上下移动丝杠，8、上定位顶尖装置，9、电主轴座，10、磨削电主轴，11、横梁滚动直线导轨，12、夹紧伺服电机，13、砂轮，14、夹紧丝杠，15、左溜板，16、上定位顶尖，17、横向移动丝杠，18、横向移动伺服电机，19、右溜板，20、工件，21、操作箱，22、下定位顶尖，23、拨盘，24、手轮，25、垂直导轨，26、交叉滚珠直线导轨，27、小轴，28、往复丝杠，29、圆锥滚子轴承，30、压盖，31、T型槽螺钉，32、下端盖，33、气缸座，34、压缩弹簧，35、活塞，36、O型密封圈，37、上端盖，38、V型卡爪，39直卡爪。 
具体实施方式： 
结合以上附图详细描述实施例，磨头托板4上面左端装有能沿60°中心孔母线往复运动的往复托板5，所述的往复托板5安装在往复运动的交叉滚珠直线导轨26的上导轨上（如图2所示），所述的往复运动交叉滚珠直线导轨26的下导轨安装在磨头托板4上面，往复运动交叉滚珠直线导轨长度方向与工件20的60°中心孔母线方向平行，往复托板5与往复丝杠28上的螺母连接，往复丝杠28通过联轴器与往复运动伺服电机1连接，往复运动伺服电机1在控制信号的作用下能实现不同方向，不同速度的移动，从而带动往复托板按设定数据运动；往复托板5的板面上开有环形T形槽，回转盘3装配在环形T型槽里通过T形螺钉31连接，所述的回转盘的中心装有圆锥滚子轴承29通过小轴27和压盖30与往复托板5连接，所述的回转盘上装有与工件20长度方向一致的上下移动滚动直线导轨6，所述的上下移动滚动直线导轨6里装有滑块与电主轴座9连接（见图3所示），所述的电主轴座9里装有磨削电主轴10，所述的磨削电主轴10下端装有60°锥面砂轮13（见图6所示），磨削电主轴10的轴线方向和工件20长度方向平行，通过转动回转盘3调节加工误差，磨削电主轴座10与上下移动丝杠7的螺母连接，所述的上下移动丝杠7通过联轴器与上下运动伺服电机2连接，所述的上下移动伺服电机在控制信号作用下能实现不同方向、不同速度的转动，从而带动磨削电主轴按设定数据上下运动。
所述的磨头托板4上面右端装有上定位顶尖装置8，磨头托板4安装在横梁滚动直线导轨11里的滑块上与横向移动丝杠17螺母连接，所述的横向移动丝杠17通过联轴器与横向移动伺服电机18连接，所述的横向移动伺服电机在控制信号的作用下能够实现不同方向、不同速度的转动，从而带动磨头托板4在横梁滚动直线导轨11上按设定速度、设定距离左右移动。能够实现工件安装定位和磨削定位的切换。 
所述的磨头托板4上面装有上定位顶尖装置8，所述的上定位顶尖装置8（如图4所示），是由气缸座33、活塞35、上定位顶尖16、压缩弹簧34、上端盖37、下端盖32构成，进一步说：气缸座33孔上端装有上端盖37由O型密封圈36密封，上端盖37上装有进气接头，压缩空气由进气接头进入，所述的气缸座33内装有活塞35，活塞杆上装有压缩弹簧34，起支撑活塞的作用，气缸座33孔的下端装有下端盖32，起支撑压缩弹簧的作用，通入压缩空气时，活塞35带着上定位顶尖16下移，停止压缩空气进入时，压缩弹簧34在弹力作用下带着活塞回程退回初始位置。 
工件夹紧装置（如图5所示），所述的工件夹紧装置是由左溜板15和右溜板19构成，进一步说：左溜板15和右溜板19安装在一根左端螺距为4mm，右端螺距为6mm，两端螺纹旋向不同的夹紧丝杠14上，所述的夹紧丝杠14通过联轴器与夹紧伺服电机12连接，所述的左溜板上装有V形卡爪38，所述的V形卡爪38与右溜板安装的高度为82°——84°，最佳角度为83°右溜板上装有直卡爪39，所述的工件夹紧装置固定在垂直导轨25上部，可根据需要上下调整位置，所述的夹紧伺服电机12在控制信号的作用下带动夹紧丝杠14转动，从而带动左溜板15和右溜板19同时相向运动，实现工件的自动定心夹紧和放松，夹紧力一致性好，定位精度高。 
所述的床身导轨25下部固定有尾座顶尖装置，尾座顶尖装置上装有拨盘23，手轮24和下定位顶尖22 ，摇动手轮可上下移动尾座顶尖位置，拨盘是拨动工件旋转。下定位顶尖22用于工件的双中定位，机床上配有可转动方向的操作箱21，操作箱21与机床整体连接，操作箱面板上设有可显示加工状态和输入数据显示屏，操作箱内设有PLC数值控制器，可对机床的各种动作编程和控制。 
加工时，将工件夹紧装置固定在床身垂直导轨上，当夹紧电机带动夹紧丝杠转动时，左右溜板同时相向运动，实现工件的自动定心夹紧和放松，尾座顶尖装置固定在床身垂直导轨下部，可通过摇动手轮上下移动位置，拨盘可拨动工件旋转，当工件旋转时，砂轮也作自转并沿60°中心孔锥面母线往复运动，使磨出的表面成不重合的交叉网状纹路，磨头托板的左右运动，往复运动部件的往复运动，磨削电主轴的上下运动，夹紧装置的夹紧和放松等都是由伺服电机的控制来实现，并由控制功能来完成相应数据由操作箱上的显示器显示。 

Claims (5)

1. 一种自动中心孔磨床，其特征在于：磨头托板上面的左端装有能沿60°中心孔母线运动的往复托板，所述的往复托板安装在交叉滚珠直线导轨上由往复丝杠上的螺母与往复托板连接，所述往复丝杠通过联轴器与往复运动伺服电机连接，所述的磨头托板上面的右端装有上定位顶尖，磨头托板安装在横梁滚动直线导轨的滑块上与横向移动丝杠上的螺母连接，所述的横向移动丝杠通过联轴器与横向移动伺服电机连接，所述的往复托板的板面上开有环形T形槽，回转盘装配在环形T形槽里通过T形螺钉连接，所述的回转盘的中心装有圆锥滚子轴承通过小轴和压盖与往复托板连接，所述的回转盘上装有与工件长度方向一致的上下滚动直线导轨，所述的上下移动滚动直线导轨里装有滑块与电主轴座连接，所述的电主轴座里装有磨削电主轴，所述的磨削电主轴下端装有60°锥面砂轮，磨削电主轴座与上下移动丝杠上的螺母连接，所述的上下移动丝杠通过联轴器与上下运动伺服电机连接，垂直导轨上部固定有工件夹紧装置，其下部固定有尾座顶尖装置，气缸座孔上端装有上端盖由密封圈密封，上端盖上装有进气接头，所述的气缸座内装有活塞，活塞杆上装有压缩弹簧，气缸座孔的下端设置有下端盖，活塞上连接有上定位顶尖，机床上配有可移动方向的操作箱，操作箱上设置有显示器。
2.根据权利要求1所述的一种自动中心孔磨床，其特征在于：所述的垂直导轨上部固定有工件夹紧装置是由左溜板和右溜板构成，所述的左溜板和右溜板安装在一根左端螺距为4mm，右端螺距为6mm，两端螺纹旋向不同的夹紧丝杠上，所述的夹紧丝杠通过联轴器与夹紧伺服电机连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动中心孔磨床，其特征在于：所述的床身导轨下部固定有尾座顶尖装置，在其上装有拨盘、手轮和下定位顶尖。
4.根据权利要求3所述的一种自动中心孔磨床，其特征在于：所述的左溜板上装有V形卡爪，所述的右溜板上装有直卡爪。
5.根据权利要求1或4所述的一种自动中心孔磨床，其特征在于：所述的交叉滚珠直线导轨安装在磨头托板下面，长度方向与工件的60中心孔母线方向平行，所述的回转盘上装有与工件长度方向一致的上下移动滚动直线导轨。
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