CN104354081A - 一种磨床 - Google Patents

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Abstract

一种磨床，包括基座，所述基座上设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有装夹工件的夹具，所述立柱连接有横梁，所述横梁上设置有磨削装置，所述磨削装置包括磨削砂轮，磨削砂轮由动力装置Ⅰ驱动旋转，所述磨削砂轮的磨削面与工件形状匹配。采用本技术方案，能够通过磨削面与工件形状匹配磨削砂轮对工件异形端面进行磨削加工；当磨削砂轮的磨削面采用与工件匹配的弧形凹面时，本磨床能够磨削加工端面为弧形的工件。

Description

一种磨床
技术领域
本发明涉及磨床技术领域，具体的是一种磨床。
背景技术
     目前许多工件的端面需要通过磨削加工来获得较高的质量，普通磨床只能磨削端面为平面的工件，而无法加工两端面为异形端面的工件，如图9所示的工件；而且在磨削加工时，将工件装夹定位后，一般只能磨削一个端面，磨削加工完一个端面后需要再次装夹定位磨削另一个端面，需要多次装夹定位，磨削精度较低。这就是现有技术的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种磨床，能够磨削加工两端面为异形端面的工件。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种磨床，包括基座，所述基座上设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有装夹工件的夹具，所述立柱连接有横梁，所述横梁上设置有磨削装置，所述磨削装置包括磨削砂轮，磨削砂轮由动力装置Ⅰ驱动旋转，所述磨削砂轮的磨削面与工件形状匹配。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述磨削装置包括两组磨削砂轮，两组磨削砂轮位于工件的两侧、并在动力装置Ⅱ驱动下可前后移动。采用本技术方案，工件只需一次装夹就可以完成两个端面的磨削加工，而且两个端面互为基准，有效的提高了加工效率和精度。
作为优选，本发明的技术特征还包括：每组磨削砂轮包括上下设置的精磨砂轮和粗磨砂轮，所述精磨砂轮和粗磨砂轮同轴，所述磨削装置在动力装置Ⅲ驱动下可上下移动。采用本技术方案，两组粗磨砂轮和精磨砂轮同时磨削工件的两个弧形端面，所述磨削装置可在动力装置Ⅱ的驱动下上下移动，进而可以实现对工件粗磨和精磨的切换，只需一次装夹，能够保证工件磨削长度的精度以及工件两个弧形端面的粗糙度，使得工件一次磨削成型。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述夹具上设置有多个装夹工位，所述工作台在动力装置Ⅳ驱动下可左右移动。采用本技术方案，夹具上设置有多个装夹工位，因此夹具可同时装夹多个工件，工作台可以在动力装置Ⅲ的驱动下左右移动，可以实现同时磨削加工多个工件，提高磨削效率，降低磨削成本。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述夹具包括可拆卸固定连接的上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板上设置有多个位置相对应的装夹凹槽，位置相对应的两个装夹凹槽形成一个装夹工位。采用本技术方案，方便在夹具中装夹工件，也方便在磨削完成后拆卸工件。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述动力装置Ⅰ包括电机，所述电机通过连接主轴头驱动磨削砂轮转动。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述动力装置Ⅱ包括与横梁配合安装的伺服电机和丝杠，所述丝杠由伺服电机驱动，所述主轴头固定连接有与丝杠配合传动的丝母，所述主轴头的下端连接有支撑板，所述横梁底部设置有与磨削装置前后移动配合的滑轨，所述支撑板的下端设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。采用本技术方案，所述磨削砂轮通过电机驱动旋转，所述电机、主轴头以及磨削砂轮通过滑轨与滑块或滑槽的配合可在伺服电机和丝杠的驱动下前后移动；所述伺服电机以及丝杠可包括下述两种结构形式：
（一）设置一个伺服电机和一个丝杠，丝杠配合安装在与主轴头固定连接的丝母上，两个丝母均设置在主轴头的同一侧，并且中心在同一直线上，所述丝杠的两端设置有旋向相反的螺纹，与两个主轴头固定连接的两个丝母分别与丝杠不同旋向的两端配合，通过控制伺服电机，使得两组磨削砂轮同时向工件进给或是同时远离工件；
（二）前后设置两个伺服电机和两个丝杠，所述每个伺服电机驱动一个丝杠进而带动一组磨削砂轮前后移动，两个丝杠分别与固定在主轴头上的丝母配合，两个丝母位于两个主轴头的两侧，通过控制两个伺服电机来控制磨削砂轮与工件的位置。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述动力装置Ⅲ包括伺服电机以及由伺服电机驱动的丝杠，所述丝杠与固定在横梁上的丝母配合传动，所述立柱包括左右设置的两个立柱，两个立柱的相对面上设置有与横梁上下移动配合的滑轨，所述横梁上设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述动力装置Ⅳ包括伺服电机以及由伺服电机驱动的丝杠，所述丝杠与固定在工作台下方的丝母配合传动，所述基座上设置有与工作台左右移动配合的滑轨，所述工作台上设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述夹具通过莫氏锥套或吸盘固定在工作台上，所述莫氏锥套或吸盘固定在工作台上。采用本技术方案，所述夹具定位精准，拆装方便。
作为优选，本发明的技术特征还包括：上述精磨砂轮和/或粗磨砂轮是由金刚石或立方氮化硼材料制成的成型砂轮，所述精磨砂轮和粗磨砂轮之间设置有5mm-20mm的间隙。采用本技术方案，磨削砂轮采用成型砂轮，具有成型的磨削面，保证工件磨削后两个弧形端面形状符合要求，磨削砂轮采用金刚石或立方氮化硼材料，能够增长使用寿命。
本发明的有益效果从上述的技术方案可以得知：一种磨床，包括基座，所述基座上设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有装夹工件的夹具，所述立柱连接有横梁，所述横梁上设置有磨削装置，所述磨削装置包括磨削砂轮，磨削砂轮由动力装置Ⅰ驱动旋转，所述磨削砂轮的磨削面与工件形状匹配。采用本技术方案，能够通过磨削面与工件形状匹配磨削砂轮对工件异形端面进行磨削加工；当磨削砂轮的磨削面采用与工件匹配的弧形凹面时，本磨床能够磨削加工端面为弧形的工件。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式1的侧视结构示意图；
图2为图1中A部的主视结构示意图；
图3为立柱与横梁配合的结构示意图；
图4为夹具的结构示意图；
图5为精磨砂轮的结构示意图；
图6为粗磨砂轮的结构示意图；
图7为本发明具体实施方式2的侧视结构示意图；
图8为图7中B部的主视结构示意图；
图9为工件的结构示意图。
图中：1-基座，2-工作台，3-立柱，4-吸盘，5-夹具，5.1-上夹板，5.2-下夹板，6-工件，7-横梁，8-精磨砂轮，9-粗磨砂轮，10-电机，11-主轴头，12-联轴器，13-伺服电机，14-丝杠，15-支撑板， 16-滑轨，17-滑块，18-伺服电机，19-减速器，20-丝杠，21-丝母，22-滑轨，23-滑块，24-丝母，25-伺服电机，26-滑轨，27-滑块，28-丝杠安装座。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
具体实施方式1
如图1-6所示，以磨削加工双端面为弧形的工件（如图9所示）为例，一种磨床，包括基座1，所述基座1上设置有工作台2和立柱3，所述工作台2上设置有装夹工件6的夹具5，所述立柱3连接有横梁7，所述横梁7上设置有磨削装置，所述磨削装置包括两组磨削砂轮，两组磨削砂轮位于工件6的两侧，两组磨削砂轮由动力装置Ⅰ驱动旋转、并在动力装置Ⅱ驱动下可前后移动，所述磨削砂轮的磨削面为与工件6形状配合的弧形凹面。通过两组位于工件6两端并且磨削面为与工件6形状匹配的弧形凹面的磨削砂轮对工件6两个弧形的端面进行磨削加工，有效的提高了工件6两个弧形端面的质量；拆卸一组磨削砂轮后，也可磨削工件的一个端面。
进一步地，每组磨削砂轮包括上下设置的精磨砂轮8和粗磨砂轮9，所述精磨砂轮8和粗磨砂轮9同轴，所述磨削装置在动力装置Ⅲ驱动下可上下移动，两组粗磨砂轮8和精磨砂轮9同时磨削工件6的两个弧形端面，所述磨削装置可在动力装置Ⅱ的驱动下上下移动，进而可以实现对工件6粗磨和精磨的切换，只需一次装夹，能够保证工件6磨削长度的精度以及工件6两个弧形端面的粗糙度，使得工件6一次磨削成型。
进一步地，所述夹具上设置有多个装夹工位，所述工作台在动力装置Ⅳ驱动下可左右移动。采用本技术方案，夹具上设置有多个装夹工位，因此夹具可同时装夹多个工件，工作台可以在动力装置Ⅲ的驱动下左右移动，可以实现同时磨削加工多个工件，提高磨削效率，降低磨削成本。
进一步地，所述夹具5包括可拆卸固定连接的上夹板5.1和下夹板5.2，所述上夹板5.1和下夹板5.2上设置有多个位置相对应的装夹凹槽，位置相对应的两个装夹凹槽形成一个装夹工位。采用本技术方案，方便在夹具5中装夹工件6，也方便在磨削完成后拆卸工件6。
进一步地，所述动力装置Ⅰ包括电机10，所述电机10通过联轴器12连接主轴头11驱动磨削砂轮转动。
进一步地，所述动力装置Ⅱ包括与横梁7配合安装的伺服电机13和丝杠14，所述丝杠14由伺服电机13驱动，所述主轴头11固定连接有与丝杠14配合传动的丝母24，所述主轴头11的下端连接有支撑板15，所述横梁7底部设置有与磨削装置前后移动配合的滑轨16，所述支撑板15的下端设置有与滑轨16配合的滑块17，所述磨削砂轮通过电机10驱动旋转，所述电机10、主轴头11以及磨削砂轮通过滑块17与滑轨16配合可在伺服电机13和丝杠14的驱动下前后移动；在本实施例中，前后设置两个伺服电机13和两个丝杠14，所述每个伺服电机14驱动一个丝杠14进而带动一组磨削砂轮前后移动，两个丝杠14分别与固定在主轴头11上的丝母24配合，两个丝母24位于两个主轴头11的两侧，通过控制两个伺服电机13来控制磨削砂轮与工件6的位置。
进一步地，所述动力装置Ⅲ包括伺服电机18以及由伺服电机18驱动的丝杠20，所述丝杠20与固定在横梁7上的丝母21配合传动，所述立柱3包括左右设置的两个立柱3，两个立柱3的相对面上设置有与横梁7上下移动配合的滑轨22，所述横梁上设置有与滑轨配合的滑块23，在本实施例中，所述伺服电机18设置在一个立柱3上，所述伺服电机18通过减速机19与丝杠20连接，所述丝杠20的另一端设置在丝杠安装座28上，所述连接有伺服电机18的立柱3上设置有用于安装丝杠的凹槽、呈凹字形结构，如图3所示。
进一步地，所述动力装置Ⅳ包括伺服电机25以及由伺服电机25驱动的丝杠（图中未示出），所述丝杠与固定在工作台2下方的丝母（图中未示出）配合传动，所述基座1上设置有与工作台2左右移动配合的滑轨26和丝杠安装座（图中未示出），所述工作台2上设置有与滑轨26配合的滑块27，所述动力装置Ⅳ也可采用与工作台2固定连接的气缸或液压缸。
进一步地，所述夹具5通过吸盘4固定在工作台2上，所述吸盘4固定在工作台2上，所述夹具5定位精准，拆装方便。
进一步地，所述精磨砂轮8和粗磨砂轮9是由金刚石或立方氮化硼材料制成的成型砂轮，所述精磨砂轮8和粗磨砂轮9之间设置有5mm-20mm的间隙，在本实施例中，精磨砂轮8和粗磨砂轮9采用成型砂轮，具有成型的磨削面，保证工件6磨削后两个弧形端面形状符合要求，所述精磨砂轮和8粗磨砂轮9之间的间隙为10mm，粗磨砂轮9的精度为80目，精磨砂轮8的精度为120目，使用粗磨砂轮9粗磨完成后，驱动磨削装置向下移动，使用精磨砂轮8进行精磨，精磨砂轮8和粗磨砂轮9采用金刚石或立方氮化硼材料，能够增长使用寿命。
进一步地，上述的电机及伺服电机可以通过西门子808先进数控系统进行智能化控制，属于现有技术，在此不再赘述。
使用时，现将两组磨削砂轮升起并前后分离，将多个工件6装夹在夹具5上，然后将两组砂轮落下并靠近使粗磨砂轮9的磨削面与工件6的两端面接触，驱动电机10旋转，与此同时，启动动力装置Ⅳ，使得工作台2沿着基座1上的滑轨26左右移动进行粗磨，粗磨完成后，电机10停止转动并停止驱动动力装置Ⅳ，将两组磨削砂轮下降使得精磨砂轮8的磨削面与工件6的两端面接触，驱动电机10旋转，与此同时，启动动力装置Ⅳ，使得工作台2沿着基座1上的滑轨26左右移动进行精磨，精磨完成后，电机10停止转动并停止驱动动力装置Ⅳ，将两组磨削砂轮前后分离并升起，最后将精磨后的工件6从夹具5上取下。
具体实施方式2
与具体实施方式1的不同之处在于，如图7和图8所示，所述动力装置Ⅱ包括与横梁7配合安装的伺服电机13和丝杠14，所述丝杠14由伺服电机13驱动，所述主轴头11固定连接有与丝杠14配合传动的丝母24，所述主轴头11的下端连接有支撑板15，所述横梁7底部设置有与磨削装置前后移动配合的滑轨16，所述支撑板15的下端设置有与滑轨16配合的滑块17，所述磨削砂轮通过电机10驱动旋转，所述电机10、主轴头11以及磨削砂轮通过滑块17与滑轨16配合可在伺服电机13和丝杠14的驱动下前后移动，在实施例中，设置一个伺服电,13和一个丝杠14，丝杠14配合安装在与主轴头11固定连接的丝母24上，两个丝母24均设置在主轴头11的同一侧，并且中心在同一直线上，所述丝杠14的两端设置有旋向相反的螺纹，与两个主轴头11固定连接的两个丝母24分别与丝杠14不同旋向的两端配合，通过控制伺服电机13，使得两组磨削砂轮同时向工件6进给或是同时远离工件6。
本发明所述的磨床能够加工两端面为弧形结构的工件，不仅仅限于图9中所示的工件，通过改变砂轮的形状来适应工件的不同形状的磨削端面。
本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磨床，包括基座，其特征是：所述基座上设置有工作台和立柱，所述工作台上设置有装夹工件的夹具，所述立柱连接有横梁，所述横梁上设置有磨削装置，所述磨削装置包括磨削砂轮，所述磨削砂轮由动力装置Ⅰ驱动旋转，所述磨削砂轮的磨削面与工件形状匹配。
2.根据权利要求1所述的一种磨床，其特征是：所述磨削装置包括两组磨削砂轮，两组磨削砂轮位于工件的两侧，并在动力装置Ⅱ驱动下可前后移动。
3.根据权利要求2所述的一种磨床，其特征是：每组磨削砂轮包括上下设置的精磨砂轮和粗磨砂轮，所述精磨砂轮和粗磨砂轮同轴，所述磨削装置在动力装置Ⅲ驱动下可上下移动。
4.根据权利要求3所述的一种磨床，其特征是：所述夹具上设置有多个装夹工位，所述工作台在动力装置Ⅳ驱动下可左右移动。
5.根据权利要求4所述的一种磨床，其特征是：所述夹具包括可拆卸固定连接的上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板上设置有多个位置相对应的装夹凹槽，位置相对应的两个装夹凹槽形成一个装夹工位。
6.根据权利要求4所述的一种磨床，其特征是：所述动力装置Ⅰ包括电机，所述电机通过连接主轴头驱动磨削砂轮转动。
7.根据权利要求6所述的一种磨床，其特征是：所述动力装置Ⅱ包括与横梁配合安装的伺服电机和丝杠，所述丝杠由伺服电机驱动，所述主轴头固定连接有与丝杠配合传动的丝母，所述主轴头的下端连接有支撑板，所述横梁底部设置有与磨削装置前后移动配合的滑轨，所述支撑板的下端设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。
8.根据权利要求4所述的一种磨床，其特征是：所述动力装置Ⅲ包括伺服电机以及由伺服电机驱动的丝杠，所述丝杠与固定在横梁上的丝母配合传动，所述立柱包括左右设置的两个立柱，两个立柱的相对面上设置有与横梁上下移动配合的滑轨，所述横梁上设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。
9.根据权利要求4所述的一种磨床，其特征是：所述动力装置Ⅳ包括伺服电机以及由伺服电机驱动的丝杠，所述丝杠与固定在工作台下方的丝母配合传动，所述基座上设置有与工作台左右移动配合的滑轨，所述工作台上设置有与滑轨配合的滑块或滑槽。
10.根据权利要求5或6或7或8或9所述的一种磨床，其特征是：所述夹具通过莫氏锥套或吸盘固定在工作台上，所述莫氏锥套或吸盘固定在工作台上；所述精磨砂轮和/或粗磨砂轮是由金刚石或立方氮化硼材料制成的成型砂轮，所述精磨砂轮和粗磨砂轮之间设置有5mm-20mm的间隙。
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