CN104959889A - 一种金属件铸造后处理高效率磨削装置及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，包括：立柱，床身，工作台，主轴箱，磨头，变频主电机和夹具，所述立柱侧一侧连接有主轴箱，所述主轴箱的顶部设置有多个所述变频主电机，所述主轴箱中设置有多个与所述变频主电机相对应的联轴器，所述的联轴器与所述变频主电机之间均设置有主轴，所述的主轴的底部设置有多个所述的磨头，所述磨头的下部设置有工作台，所述工作台与所述磨头之间设置有多个所述夹具。湿式加工配合稳定的进给速度，实现了铸造后处理研磨的机械化作业，大幅改善作业人员劳动强度，提升生产效率，减少人工用量与成本，避免了粉尘所造成的环境污染、以及所带来的火灾、尘爆等安全隐患。

Description

一种金属件铸造后处理高效率磨削装置及其加工方法
技术领域
本发明涉及零件后处理加工领域，特别是涉及一种金属件铸造后处理高效率磨削装置。
背景技术
铸造技术是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械工业重要的基础工艺，在国民经济中占有重要的位置，我国铸造技术的现状是产量大，年产铸件约1200万吨，与世界上工业发达国家铸造技术相比，环境污染严重，尤其是铸件毛边清理环节产生的大量粉尘所伴随的火灾、尘爆等安全隐患。
铸造一直是重体力，重污染，高强度的传统产业，随着铸造生产规模的不断扩大，自动化造型生产线也越来越越普及，同时以人工为主的铸造后处理毛边清理环节的劳动强度显著增加，随着环境保护意识的不断增强，产品与质量要求的不断提高，人力成本的急剧上升，导致机械化、自动化成为铸造产业升级的首选途径。
目前国内生产的自动磨削清理机多采用气动液压混合控制或全液压控制，控制系统主要分为传统的继电器控制方式或PLC控制方式，该类设备的主要问题点为：1、磨削所产生的大量粉尘对液压缸杠杆及胶圈等液压系统的执行部件产生劣化影响，加剧磨损，造成故障率高；2、加工品种单一，互换性不足，通常只能针对某种单一件号进行磨削，如果要更换件号，则需要对电器开关进行调整，并且所有夹具需要全部拆卸更换，导致生产率较低；3、由于仍有部分工作需要人工完成，多采用开放式的工作环境，磨削过程中产生的大量粉尘、噪声，严重污染环境及作业者身体健康。
国外日本、德国等发达国家大都采取自动化程度很高的机器人磨削单元或自动磨削设备来完全取代人工，相比国内制造设备，国外进口设备性能优异，但价格高昂，且后续维护成本很高，导致设备成本高过人工成本，很多企业还不能普及使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种金属件铸造后处理高效率磨削装置及其加工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，包括：立柱，床身，工作台，主轴箱，磨头，变频主电机和夹具，所述床身设置于所述立柱的一侧，且所述的立柱与所述的床身垂直连接，所述立柱侧一侧连接有主轴箱，所述主轴箱的顶部设置有多个所述变频主电机，所述主轴箱中设置有多个与所述变频主电机相对应的联轴器，所述的联轴器与所述变频主电机之间均设置有主轴，所述的主轴的底部设置有多个所述的磨头，所述磨头的下部设置有工作台，所述工作台与所述磨头之间设置有多个所述夹具，所述工作台的底部设置有与之相连接的十字滑板。
在本发明一个较佳实施例中，所述主轴箱与所述立柱之间依靠线性滑轨连接，所述主轴箱与所述立柱之间设置有滚珠螺杆。
在本发明一个较佳实施例中，所述的变频主电机、夹具及磨头的个数相一致。
在本发明一个较佳实施例中，所述的变频主电机、夹具及磨头的个数为4-14个之间，且需呈双数排列。
在本发明一个较佳实施例中，所述的夹具的顶部设置有三爪自定心的夹头。
在本发明一个较佳实施例中，所述的主轴箱上夹持有多个切削液喷头。
在本发明一个较佳实施例中，所述的床身上设置有铁屑排出管道。
在本发明一个较佳实施例中，所述立柱和床身上设置有保护罩。
一种金属件铸造后处理高效率磨削装置的加工方法，包括以下步骤：（1）首先将人工将零件装入夹具，三爪自定心夹头将零件固定在夹具上；
（2）按下设备启动按钮，切削液喷头对准磨头，十字滑板进行X轴和Y轴方向的移动，主轴箱依靠滚珠螺杆传动作Z轴上下方向的运动，将磨头快速定位到夹具附件，并且磨头进行待研磨状态；
（3）变频主电机带动主轴旋转，主轴带动磨头高速运转，切削液喷头中开始喷出磨削冷切水，对磨头进行冷却以避免磨削时粉尘的产生，过程中产生的金属碎屑随着水流经过铁屑排出管道排出，进入到集屑车中进行重复回收利用；（4）磨削结束后，主轴箱与十字滑板回到初始状态，切削液喷头停止喷水，取出夹具上的三爪自定心夹头上的零件即可。
本发明的有益效果是：本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置，湿式加工配合稳定的进给速度，而且可根据磨头实际磨损状态，调整机床加工程序，发挥磨头最大使用寿命，实现了铸造后处理研磨的机械化作业，大幅改善作业人员劳动强度，提升生产效率，减少人工用量与成本，避免了粉尘所造成的环境污染、以及所带来的火灾、尘爆等安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置的一较佳实施例的立体结构示意图。
图2是本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置的一较佳实施例的主示图。
附图中各部件的标记如下：1、立柱，2、床身，3、主频主电机，4、主轴箱，5、磨头，6、夹具，7、工作台，8、十字滑板，9、主轴。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1是本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置的一较佳实施例的立体结构示意图。图2是本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置的一较佳实施例的主示图。
所述的金属件铸造后处理高效率磨削装置，包括：立柱1，床身2，工作台7，主轴箱4，磨头5，变频主电机和夹具6，所述床身2设置于所述立柱1的一侧，且所述的立柱1与所述的床身2垂直连接，所述立柱1侧一侧连接有主轴箱4，所述主轴箱4的顶部设置有多个所述变频主电机，所述主轴箱4中设置有多个与所述变频主电机相对应的联轴器，所述的联轴器与所述变频主电机之间均设置有主轴，所述的主轴的底部设置有多个所述的磨头5，所述磨头5的下部设置有工作台7，所述工作台7与所述磨头5之间设置有多个所述夹具6，所述工作台7的底部设置有与之相连接的十字滑板8，立式切削加工中心机结构设计，,将主轴箱4安装在设备立柱上，依靠线性滑轨连接，滚珠螺杆传动作Z轴上下方向运动，主轴箱4横向2排，纵向4列，每个相邻主轴间距230mm,主轴内部结构采用套筒式，最大限度减少外部悬伸，确保刚性，每个主轴9单独与功率为3KW变频主电机3通过联轴器直联，确保了电机高扭矩、高转速输出,磨头通过筒夹固定安装主轴箱4上，拆卸更换方便，8工位研磨夹具6固定在工作台7上，十字滑板8作X、Y轴前后、左右方向运动，其每个夹具6中心与主轴9中心对应，一次可以同时研磨8个相同零件,可以同时进行三轴联动磨削，有效的规避了加工误差，保证生产效率及磨削质量。
优选的，所述主轴箱4与所述立柱1之间依靠线性滑轨连接，所述主轴箱4与所述立柱1之间设置有滚珠螺杆，主轴箱4安装在设备立柱1上，依靠线性滑轨连接，滚珠螺杆传动作Z轴上下方向运动。
优选的，所述的变频主电机3、夹具6及磨头5的个数相一致，所述的变频主电机3、夹具6及磨头5的个数为4-14个之间，且需呈双数排列。
优选的，所述的夹具6的顶部设置有三爪自定心的夹头，可以将零件准确的固定在夹具上。
优选的，所述的主轴箱4上夹持有多个切削液喷头，每个切削液喷头均与磨头5相对应。
优选的，所述的床身2上设置有铁屑排出管道，湿式磨削无粉尘产生，配合全包式的加工排屑，大幅改善周边作业环境，避免了环境污染，磨屑以后的粉尘与切削液一起经由铁屑排出管道排出至集屑车中进行重复回收利用。
优选的，所述立柱1和床身2上设置有保护罩，防止切削液和磨屑的粉尘乱飞污染环境，也避免人工直接接触作业，避免了工作安全事故的发生。
一种金属件铸造后处理高效率磨削装置的加工方法，包括以下步骤：（1）首先将人工将零件装入夹具6，三爪自定心夹头将零件固定在夹具6上；
（2）按下设备启动按钮，切削液喷头对准磨头5，十字滑板8进行X轴和Y轴方向的移动，主轴箱4依靠滚珠螺杆传动作Z轴上下方向的运动，将磨头5快速定位到夹具6附件，并且磨头5进行待研磨状态；
（3）变频主电机带动主轴旋转，主轴带动磨头5高速运转，切削液喷头中开始喷出磨削冷切水，对磨头5进行冷却以避免磨削时粉尘的产生，过程中产生的金属碎屑随着水流经过铁屑排出管道排出，进入到集屑车中进行重复回收利用；
（4）磨削结束后，主轴箱4与十字滑板8回到初始状态，切削液喷头停止喷水，取出夹具6上的三爪自定心夹头上的零件即可。
本发明金属件铸造后处理高效率磨削装置，解决了技术方案里的缺陷，湿式加工配合稳定的进给速度，而且可根据磨头实际磨损状态，调整机床加工程序，发挥磨头最大使用寿命，实现了铸造后处理研磨的机械化作业，大幅改善作业人员劳动强度，提升生产效率，减少人工用量与成本，避免了粉尘所造成的环境污染、以及所带来的火灾、尘爆等安全隐患。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，包括：立柱，床身，工作台，主轴箱，磨头，变频主电机和夹具，所述床身设置于所述立柱的一侧，且所述的立柱与所述的床身垂直连接，所述立柱侧一侧连接有主轴箱，所述主轴箱的顶部设置有多个所述变频主电机，所述主轴箱中设置有多个与所述变频主电机相对应的联轴器，所述的联轴器与所述变频主电机之间均设置有主轴，所述的主轴的底部设置有多个所述的磨头，所述磨头的下部设置有工作台，所述工作台与所述磨头之间设置有多个所述夹具，所述工作台的底部设置有与之相连接的十字滑板。
2.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述主轴箱与所述立柱之间依靠线性滑轨连接，所述主轴箱与所述立柱之间设置有滚珠螺杆。
3.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述的变频主电机、夹具及磨头的个数相一致。
4.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述的变频主电机、夹具及磨头的个数为4-14个之间，且需呈双数排列。
5.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述的夹具的顶部设置有三爪自定心的夹头。
6.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述的主轴箱上夹持有多个切削液喷头。
7.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述的床身上设置有铁屑排出管道。
8.根据权利要求1所述的一种金属件铸造后处理高效率磨削装置，其特征在于，所述立柱和床身上设置有保护罩。
9.一种金属件铸造后处理高效率磨削装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先将人工将零件装入夹具，三爪自定心夹头将零件固定在夹具上；
（2）按下设备启动按钮，切削液喷头对准磨头，十字滑板进行X轴和Y轴方向的移动，主轴箱依靠滚珠螺杆传动作Z轴上下方向的运动，将磨头快速定位到夹具附件，并且磨头进行待研磨状态；
（3）变频主电机带动主轴旋转，主轴带动磨头高速运转，将零件的边缘轮廓磨削，切削液喷头中开始喷出磨削冷切水，对磨头进行冷却以避免磨削时粉尘的产生，过程中产生的金属碎屑随着水流经过铁屑排出管道排出，进入到集屑车中进行重复回收利用；
（4）磨削结束后，主轴箱与十字滑板回到初始状态，切削液喷头停止喷水，取出夹具上的三爪自定心夹头上的零件即可。
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