CN105196143A - 砂带磨床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对工件进行磨削及抛光的砂带磨床。该砂带磨床包括承载该工件的床身、安装在该床身上的磨头组件、以及磨头调节机构。该磨头组件包括砂带、驱动轮、支撑板、及磨头驱动件。该砂带绕过该驱动轮及该支撑板。该磨头驱动件与该驱动轮配合以驱动该驱动轮转动以带动该砂带绕着该驱动轮及该支撑板转动。该磨头调节机构用于调整该砂带在第一方向上与该工件之间的距离，及调整该砂带在第二方向上与该工件之间的距离。

Description

砂带磨床

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种对诸如叶片、刀片等工件进行磨削及抛光的砂带磨床。

背景技术

砂带磨床是利用快速运动的砂带作为磨具对诸如叶片、刀片进行磨削和抛光的设备。随着磨床技术的快速发展，砂带磨床已发展成为高效率和低功耗的精加工设备。由于磨床机构和工件安装结构的限制，对复杂几何形状的工件，例如对航空叶片和汽轮叶片等异性结构工件的磨削和抛光普遍采用人工完成。人工磨削虽然能够实现复杂曲面的打磨和抛光，但是由于人的主观影响，曲面表面的质量由操作人员的熟练程度决定，因而无法做到对工件尺寸精度的有效管控，导致加工精度较差，型面质量难以保证，甚至在曲面抛光中使磨削厚薄不均，产品一致性难以保证；同时工人的劳动强度大，加工效率低。

因此，有必要提供一种砂带磨床，其能对复杂曲面进行磨削及抛光，曲面抛光中磨削厚薄均匀，保证型面的质量，提高工作效率的同时能够保证加工精度，降低工人劳动强度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于对工件进行磨削及抛光的砂带磨床。该砂带磨床包括承载该工件的床身、安装在该床身上的磨头组件、以及磨头调节机构。该磨头组件包括砂带、驱动轮、支撑板、及磨头驱动件。该砂带绕过该驱动轮及该支撑板。该磨头驱动件与该驱动轮配合以驱动该驱动轮转动以带动该砂带绕着该驱动轮及该支撑板转动。该磨头调节机构用于调整该砂带在第一方向上与该工件之间的距离，及调整该砂带在第二方向上与该工件之间的距离。

优选地，该支撑板包括与该工件对准的接触端，该砂带环绕该接触端，且该砂带的内侧与该接触端接触。

优选地，在该第一方向上，该接触端被垂直该磨头驱动件的面所截得的截面呈抛物线状，且该抛物线的顶点与该砂带的内侧接触。

优选地，该支撑板在该第一方向上有一个中心轴线，该抛物线关于该中心轴线轴对称。

优选地，该床身包括机台、固定设置在该机台上的固定臂、以及滑动装设在该固定臂上的可动臂，该可动臂包括顶壁、与该顶壁相背的底壁、靠近该工件一侧的前壁、与该前壁相背的后壁，连接该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁并相对该底壁突出的左壁、以及连接该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁并相对该底壁突出的右壁，该前壁通过导轨与该固定臂的一侧滑动连接，该左壁及该右壁包裹该固定臂相背的两侧，该磨头驱动件设置在该顶壁上，该支撑板固定在该前壁上。

优选地，该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁围成一个收容空间，该底壁包括远离该机台的上表面及与该上表面相背的下表面，该磨头调节机构包括固设在该固定臂的与该砂带相背一侧的第一磨头调节组件，该第一磨头调节组件包括磨头调节电机、磨头调节丝杆、以及固定在该下表面上的套杆，该套杆开设有内螺纹孔，该磨头调节丝杆的一端与该磨头调节电机的动力输出轴连接，另一端穿设在该套杆的内螺纹孔内。

优选地，该前壁开设有前壁开口，该磨头调节机构还包括第二磨头调节组件，用于调整该砂带在第二方向上与该工件之间的距离，该第二磨头调节组件包括固定杆、调节杆、蝶形螺丝、安装架、以及导引轮，该固定杆的一端固定在该上表面上，该固定杆的另一端从该前壁开口延伸出，该调节杆与该安装架分别位于该固定杆的两侧且均从该前壁开口延伸出，该调节杆的一端通过该蝶形螺丝能够调节高度地安装在该上表面上，该调节杆的另一端能够转动地连接在该固定杆上，该安装架通过一个穿过该固定杆的连接柱与该调节杆固定连接，该导引轮能够转动地安装在该安装架中且与该砂带的内侧面接触。

优选地，该砂带磨床还包括张紧调节组件，该张紧调节组件包括承载在该顶壁上的调节板、倾斜地固设在该左壁上的液压柱、以及转动连接在该右壁上的连接杆，该调节板的一端与该液压柱转动连接，另一端与该连接杆固定连接，该磨头驱动件固定安装在该调节板上。

优选地，该砂带磨床还包括工件调节组件，该工件调节组件包括：承载在该床身上的导轨台，该导轨台上设置有一对导轨；通过该导轨与该导轨台滑动连接的载台，该载台与该导轨台之间形成容置空间，该载台包括朝向该容置空间的底面及远离该容置空间的顶面，该顶面用于承载工件；收容在该容置空间内的工件调节电机；开设有内螺纹孔的突块，该突块固定在该底面上并收容在该容置空间内；以及工件调节丝杆，该工件调节丝杆的一端与该工件调节电机的动力输出轴连接，另一端穿设在该突块的内螺纹孔内。

优选地，该砂带磨床还包括遮挡框，该砂带、该驱动轮及该支撑板均收容在该遮挡框内，该遮挡框内设置喷洒装置，用于对该支撑板喷洒冷却液。

本发明所提供的砂带磨床利用磨头调节机构调整该砂带在该第一方向上与该工件之间的距离，及调整该砂带在该第二方向上与该工件之间的距离，从而使该砂带能将工件磨削成复杂曲面，且整个过程均为自动控制，避免人为操作，如此，磨削厚薄均匀，不仅能够保证型面的质量，提高工作效率的同时还能够保证加工精度，降低工人劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的砂带磨床的立体示意图。

图2是图1中的砂带磨床去掉遮挡框后的立体示意图。

图3是图2中的砂带磨床的另一视角的立体示意图。

图4是图2中的砂带磨床的再一视角的立体示意图。

图5是图1中的砂带磨床的支撑板的立体放大示意图。

图6是图5中的支撑板沿线VI-VI的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，本发明实施方式提供的砂带磨床100用于对多个诸如刀片或叶片的工件200进行磨削与抛光。本实施方式中，该多个工件200是固定在一个固定架300内的。具体地，该固定架300包括一个固定架本体302、一个第一侧壁304、一个第二侧壁306、两根导杆308、以及一个导块309。该第一侧壁304及该第二侧壁306均自该固定架本体302向同一方向延伸且彼此相对，该两根导杆308跨越该固定架本体302，且每根导杆308的一端固定在该第一侧壁304上，另一端固定在该第二侧壁306上。该导块309穿设在该两根导杆308上且能够沿着该两根导杆308滑动。该多个工件200紧密排列形成一个整体，该整体的一侧与该第一侧壁304紧密抵触，该导块309在外力的作用下与该整体的另一侧紧密抵触，从而将该工件200牢固地固定在该固定架300内。

请一并参阅图2及图3，该砂带磨床100包括一个床身10、一个磨头组件20、一个磨头调节机构30、一个张紧调节组件40、一个工件调节组件50、以及一个遮挡框60。

该床身10包括一个机台12、一个固定设置在该机台12上的固定臂14、以及一个滑动装设在该固定臂14上的可动臂16。

该机台12直接放置在地面上，或者是放置在其他可调节水平度或垂直度等的调节装置上，该机台12包括一个远离地面或调节装置的承载面120。固定该多个工件200的固定架300放置在该承载面120上。

请一并参阅图2至图4，该固定臂14自该承载面120靠近侧边的位置垂直向上延伸。该固定臂14为一个一侧开放的长方形框体结构，包括一个第一侧板142、一个第二侧板144、一个第三侧板146、一个第一隔板147、一个第二隔板148、以及一个导轨149。该第二侧板144及该第三侧板146均自该第一侧板142向同一方向延伸，该第一侧板142、该第二侧板144及该第三侧板146共同围成一个凹槽141。该第一隔板147及该第二隔板148均位于该凹槽141内且彼此间隔，该第一隔板147及该第二隔板148的两端均分别固定连接在该第二侧板144及该第三侧板146上。该导轨149安装在该第一侧板142的远离该凹槽141的一侧。

该可动臂16包括一个顶壁161、一个与该顶壁161相背的底壁162、一个前壁163、一个与该前壁163相背的后壁164，一个连接该顶壁161、该底壁162、该前壁163及该后壁164并相对该底壁162突出的左壁165、以及连接该顶壁161、该底壁162、该前壁163及该后壁164并相对该底壁162突出的右壁166。该前壁163通过该导轨149滑动连接在该第一侧板142上，该左壁165及该右壁166包裹并抵触于该第二侧板144及该第三侧板146。该底壁162能够承载在该固定臂14的顶部，该底壁162受到外力驱动时，该可动臂16就会沿着该导轨149上下移动。该顶壁161、该底壁162、该前壁163及该后壁164围成一个收容空间160，该底壁162包括远离该机台12的上表面167及与该上表面167相背的下表面168，该前壁163开设有前壁开口169。

该磨头组件20安装在该床身10上。具体地，该磨头组件20包括一个磨头驱动件22、一个外侧面设置有金刚砂的驱动轮24、一个支撑板26、一个外侧面设置有金刚砂的砂带28。本实施方式中，该磨头驱动件22为一个设置在该顶壁161上的驱动电机，其动力输出轴与该驱动轮24配合以驱动该驱动轮24转动。该支撑板26固定在该前壁163上。该砂带28绕过该驱动轮24及该支撑板26。该驱动轮24上设置有金刚砂以能够增大与该砂带28之间的摩擦力。

请结合图5及图6，该支撑板26包括与该承载面120对准的接触端262以及连接该接触端262的安装端264。该砂带28缠绕在该接触端262上，且该接触端262与该砂带28的内侧接触。在第一方向(图2中Z轴方向)上，该接触端262被垂直该磨头驱动件22的动力输出轴的面所截得的截面呈抛物线状，且该抛物线的顶点与该砂带28的内侧接触。该支撑板26在该第一方向(图2中Z轴方向)上有一个中心轴线H，该抛物线关于该中心轴线H轴对称。该安装端264通过胶合、卡合、螺合、或者焊接等方式固定在该前壁163上，从而使得该支撑板26能够跟随该可动臂16的上下移动而上下移动，从而调整该砂带28与该承载面120之间的距离。

请一并参阅图1及图2，该磨头调节机构30用于调整该砂带28在该第一方向(图2中Z轴方向)上与该工件200之间的距离，及调整该砂带28在第二方向(图2中X轴方向)上与该工件200之间的距离，该第一方向与该第二方向垂直。具体地，该磨头调节机构30包括一个第一磨头调节组件32以及一个第二磨头调节组件34。

该第一磨头调节组件32固设在该凹槽141，包括一个磨头调节电机322、一个磨头调节丝杆324、以及固定在该下表面168上的套杆326。该套杆326开设有内螺纹孔，该磨头调节电机322的电机部分固定在该第一隔板147上，该磨头调节电机322的动力输出轴穿过该第一隔板147。该磨头调节丝杆324穿过该第二隔板148，且该磨头调节丝杆324的一端与该磨头调节电机322的动力输出轴连接，另一端穿设在该套杆326的内螺纹孔内。

该第二磨头调节组件34包括一个固定杆342、一个调节杆344、一个蝶形螺丝346、一个安装架348、以及一个导引轮349。该第二磨头调节组件34用于调整该砂带28在第二方向(图2中X轴方向)上与该工件200之间的距离。该固定杆342的一端固定在该上表面167上，该固定杆342的另一端从该前壁开口169延伸出。该调节杆344与该安装架348分别位于该固定杆342的两侧且均从该前壁开口169延伸出。该调节杆344的一端通过该蝶形螺丝346能够调节高度地安装在该上表面167上，该调节杆344的另一端通过枢轴(图未示)能够转动地连接在该固定杆342上。该安装架348通过一个穿过该固定杆342的连接柱(图未示)与该调节杆344固定连接，该导引轮349能够转动地安装在该安装架348中，在该第一方向上，该导引轮349位于该驱动轮24与该支撑板26之间，该导引轮349与该砂带28的内侧面接触。调节该蝶形螺丝346，该调节杆344会带动该安装架348转动，以改变该安装架348的仰俯角，从而实现该砂带28沿所述接触端262的轴向移动(X方向的移动)，实现在该第二方向上的微调，对准工件200。另外，该磨头调节机构30还可以包括两个设置在该前壁163上能够将该砂带28间距变窄的导向辊子。

请一并参阅图2及图3，该张紧调节组件40包括承载在该顶壁161上的调节板42、倾斜地固设在该左壁165上的液压柱44、以及转动连接在该右壁166上的连接杆46。该调节板42的一端与该液压柱44转动连接，另一端与该连接杆46固定连接。该磨头驱动件22固定安装在该调节板42上。

请参阅图4，该工件调节组件50包括一个导轨台52、一个载台54、一个工件调节电机56、一个开设有内螺纹的突块57、以及一个工件调节丝杆58。该导轨台52承载在该承载面120上并与该砂带28正对，该导轨台52上设置有一对导轨522。该载台54通过该导轨522与该导轨台52滑动连接，该载台54与该导轨台52之间形成容置空间59，该载台54包括朝向该容置空间59的底面542及远离该容置空间的顶面544。该顶面544用于承载固定有工件200的固定架300。该工件调节电机56收容在该容置空间59内。该突块57固定在该底面542上并收容在该容置空间59内。该工件调节丝杆58的一端与该工件调节电机56的动力输出轴连接，另一端穿设在该突块57的内螺纹孔内。

请参阅图1及2，该遮挡框60为一侧能作为门62开启及关闭的中空长方体结构，该砂带28、该驱动轮24、该支撑板26均收容在该遮挡框60内，该遮挡框60内设置喷洒装置，用于对该支撑板26喷洒冷却液。另一方面，该遮挡框60能够防止切削后的废削四处飞溅伤害到人或物，也能避免外界的灰尘、杂质污染工件。该遮挡框60固定在该前壁163上，且上面开设有孔以使导引轮349、驱动轮24、以及支撑板26均能从该遮挡框60穿过。

请一并参阅图2至图6，磨削前，先通过该磨头调节机构30调整该砂带28在第一方向(图2中Z轴方向)上与该工件200之间的距离，及调整该砂带28在第二方向(图2中X轴方向)上与该工件200之间的距离。具体地，该磨头调节电机322驱动该磨头调节丝杆324转动，由于该磨头调节丝杆324与该套杆326为螺纹连接，而该套杆326固定在该可动臂16的底壁162上，且该可动臂16的转动被该固定臂14限定住，由此，该套杆326只能沿着该导轨149上下移动(沿Z轴方向来回移动)，由此带动该可动臂16沿着该导轨149上下移动，进而带动固定在该可动臂16上的磨头组件20也沿着该导轨149上下移动。因此，来回驱动该磨头组件20移动，该砂带28在第一方向(图2中Z轴方向)上与该工件200之间的距离就可以调整到理想的范围。接着，调节该蝶形螺丝346，该调节杆344带动该安装架348转动，以改变该安装架348的仰俯角，从而实现砂带28沿该接触端262的轴向移动(X方向的移动)，该砂带28在第二方向(图2中X轴方向)上与该工件200之间的距离就可以得到微调，从而使砂带28与工件200对准。

当上述调节完毕，便可进行磨削，该磨头驱动件22驱动该驱动轮24转动，该驱动轮24带动该砂带28运动，通过该接触端262提供背压产生对工件200的接触压力和形成磨削角度，完成对工件200的磨削及抛光。在此过程中，该液压柱44驱动该调节板42的一端相对其另一端转动，从而使固定在该调节板42上的该磨头驱动件22得到提高，进而使与该磨头驱动件22配合的该驱动轮24也被抬高，套在该驱动轮24上的砂带28也因此被张紧。在磨削及抛光过程中，可以向该接触端262与该砂带28相接触的部位注入冷却液，以能够有效地对该接触端262进行冷却。

另外，可以通过该工件调节组件50来调节磨削和抛光的进给量。具体地，该工件调节电机56驱动该工件调节丝杆58转动，由于该工件调节丝杆58与该突块57为螺纹连接，而该突块57固定在该载台54上，且该载台54的转动被该导轨台52限定住，由此，该突块57只能沿着该导轨522前后(Y轴正负方向)移动，进而带动该载台54沿着该导轨522前后移动，如此，便可以根据磨削和抛光的情况来调整进给量。

本实施方式中提供的砂带磨床100利用磨头调节机构30调整该砂带28在该第一方向上与该工件200之间的距离，及调整该砂带28在该第二方向上与该工件200之间的距离，从而使该砂带28能将工件200磨削成复杂曲面，且整个过程均为自动控制，避免人为操作，如此，磨削厚薄均匀，不仅能够保证型面的质量，提高工作效率的同时还能够保证加工精度，降低工人劳动强度。此外，在砂带磨削时通过喷洒装置喷洒冷却液可避免尘屑飞扬，保证加工清节环保无尘。

可以理解，在其他实施方式中，在该第一方向上，该接触端262被垂直该磨头驱动件22的动力输出轴的面所截得的截面还可以根据工件200需要形成的面的形状来设计，例如设计为呈半圆形、半椭圆形、三角形、梯形或其他任何规则或不规则形状。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种砂带磨床，用于对工件进行磨削及抛光，该砂带磨床包括：

承载该工件的床身；

安装在该床身上的磨头组件，该磨头组件包括砂带、驱动轮、支撑板、以及磨头驱动件，该砂带绕过该驱动轮及该支撑板，该磨头驱动件与该驱动轮配合以驱动该驱动轮转动以带动该砂带绕着该驱动轮及该支撑板转动；

磨头调节机构，用于调整该砂带在第一方向上与该工件之间的距离;

及调整该砂带在第二方向上与该工件之间的距离。

2.如权利要求1所述的砂带磨床，其特征在于，该支撑板包括与该工件对准的接触端，该砂带环绕该接触端，且该砂带的内侧与该接触端接触。

3.如权利要求2所述的砂带磨床，其特征在于，在该第一方向上，该接触端被垂直该磨头驱动件的面所截得的截面呈抛物线状，且该抛物线的顶点与该砂带的内侧接触。

4.如权利要求3所述的砂带磨床，其特征在于，该支撑板在该第一方向上有一个中心轴线，该抛物线关于该中心轴线轴对称。

5.如权利要求2所述的砂带磨床，其特征在于，在该第一方向上，该接触端被垂直该磨头驱动件的面所截得的截面呈半圆形、半椭圆形、三角形、或梯形。

6.如权利要求1所述的砂带磨床，其特征在于，该床身包括机台、固定设置在该机台上的固定臂、以及滑动装设在该固定臂上的可动臂，该可动臂包括顶壁、与该顶壁相背的底壁、靠近该工件一侧的前壁、与该前壁相背的后壁，连接该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁并相对该底壁突出的左壁、以及连接该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁并相对该底壁突出的右壁，该前壁通过导轨与该固定臂的一侧滑动连接，该左壁及该右壁包裹该固定臂相背的两侧，该磨头驱动件设置在该顶壁上，该支撑板固定在该前壁上。

7.如权利要求6所述的砂带磨床，其特征在于，该顶壁、该底壁、该前壁及该后壁围成一个收容空间，该底壁包括远离该机台的上表面及与该上表面相背的下表面，该磨头调节机构包括固设在该固定臂的与该砂带相背一侧的第一磨头调节组件，该第一磨头调节组件包括磨头调节电机、磨头调节丝杆、以及固定在该下表面上的套杆，该套杆开设有内螺纹孔，该磨头调节丝杆的一端与该磨头调节电机的动力输出轴连接，另一端穿设在该套杆的内螺纹孔内。

8.如权利要求7所述的砂带磨床，其特征在于，该前壁开设有前壁开口，该磨头调节机构还包括第二磨头调节组件，用于调整该砂带在第二方向上与该工件之间的距离，该第二磨头调节组件包括固定杆、调节杆、蝶形螺丝、安装架、以及导引轮，该固定杆的一端固定在该上表面上，该固定杆的另一端从该前壁开口延伸出，该调节杆与该安装架分别位于该固定杆的两侧且均从该前壁开口延伸出，该调节杆的一端通过该蝶形螺丝能够调节高度地安装在该上表面上，该调节杆的另一端能够转动地连接在该固定杆上，该安装架通过一个穿过该固定杆的连接柱与该调节杆固定连接，该导引轮能够转动地安装在该安装架中且与该砂带的内侧面接触。

9.如权利要求6所述的砂带磨床，其特征在于，该砂带磨床还包括张紧调节组件，该张紧调节组件包括承载在该顶壁上的调节板、倾斜地固设在该左壁上的液压柱、以及转动连接在该右壁上的连接杆，该调节板的一端与该液压柱转动连接，另一端与该连接杆固定连接，该磨头驱动件固定安装在该调节板上。

10.如权利要求1所述的砂带磨床，其特征在于，该砂带磨床还包括工件调节组件，该工件调节组件包括：

承载在该床身上的导轨台，该导轨台上设置有一对导轨；

通过该导轨与该导轨台滑动连接的载台，该载台与该导轨台之间形成容置空间，该载台包括朝向该容置空间的底面及远离该容置空间的顶面，该顶面用于承载工件；

收容在该容置空间内的工件调节电机；

开设有内螺纹孔的突块，该突块固定在该底面上并收容在该容置空间内；以及

工件调节丝杆，该工件调节丝杆的一端与该工件调节电机的动力输出轴连接，另一端穿设在该突块的内螺纹孔内。

11.如权利要求1所述的砂带磨床，其特征在于，该砂带磨床还包括遮挡框，该砂带、该驱动轮及该支撑板均收容在该遮挡框内，该遮挡框内设置喷洒装置，用于对该支撑板喷洒冷却液。