CN106002515A - 高精度薄片工件立式双面磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度薄片工件立式双面磨床，可用于将薄片工件的双端面给予一次性快速磨削成型，其结构包括机身、送料台、送料导轨、送料装置和一副砂轮，主要是将参与薄片工件磨削的一副砂轮采用立式安装的上砂轮和下砂轮构成，该上、下砂轮相互转动而形成薄片工件的双端面水平磨削，故工作时可由送料装置配合送料导轨将薄片工件依次输送至上、下砂轮之间，从而完成薄片工件连续无间隙的自动磨削，而薄片工件加工完成后，又可从下砂轮中部预设的落料孔自动落料，整个磨削过程都是由智能化操作箱给予自动控制的，因此能够完美实现高精度薄片工件的磨削加工，并具有运行可靠、工作效率高、减轻工人劳动强度、操作安全、质量可靠等优点。

Description

高精度薄片工件立式双面磨床

技术领域

本发明涉及一种用于工件双端面磨削的立式双面磨床，具体是指高精度薄片工件立式双面磨床。

背景技术

超薄形金属材料制作的薄片工件主要是指厚度尺寸在1mm以下的工件产品，这种薄片工件、特别是采用钕铁硼材料制造的两端平行度和粗糙度要求较高的薄片工件，如果采用常用的研磨方式，则存在磨削效率低、劳动强度大、不够安全、质量无法保证等缺陷，而通过传统的平面磨床只能磨削一定厚度的工件，对于薄片工件就难以进行磨削；因此，目前工厂针对薄片工件的磨削加工一直存在较大的技术需求。同时，随着钕铁硼薄片应用到高端科技设备上的数量增多，以及对钕铁硼的加工提出了更高的技术要求，因此也就迫切需要更为可靠的高精度薄片工件磨削设备，以保证其质量和生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种能实现薄片工件连续无间隙自动磨削的高精度薄片工件立式双面磨床，它具有运行可靠、工作效率高、减轻工人劳动强度、操作安全、质量可靠的优点。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种高精度薄片工件立式双面磨床，包括机身、机身上的送料台、送料台上的送料导轨和送料装置、及送料导轨输出端的一副砂轮，所述的送料装置配合送料导轨将所述薄片工件依次输送至一副砂轮内，所述的一副砂轮是由立式安装的上砂轮和下砂轮构成，该上、下砂轮相互转动形成水平磨削，在下砂轮中部设有上、下贯通的落料孔。

所述的上砂轮具有向上延伸并竖直转动安装的上转轴，在上转轴的一侧设有上电机，该上电机与上转轴之间设有带传动连接。

所述的上转轴竖直转动安装在拖板上，在拖板一侧设有驱动所述拖板作升降移动的滚珠丝杠，该滚珠丝杠的顶端设有驱动滚珠丝杠转动的伺服电机或操作手轮。

所述的上转轴为空心转轴，所述的机身一侧设有水箱，该水箱上安装水泵和驱动水泵工作的水泵电机，所述的空心转轴下端连通至上砂轮的磨削面，空心转轴的上端与所述水泵之间设有互相连通的输液管。

所述的机身上设有立式方箱，所述的伺服电机和操作手轮安装在立式方箱顶部，所述的上电机安装在立式方箱上，所述的拖板升降移动安装在立式方箱上。

所述的拖板两侧分别设有平衡块。

所述的下砂轮具有向下延伸并竖直转动安装的下转轴，在下转轴的一侧设有下电机，该下电机与下转轴之间设有带传动连接。

所述的下转轴为空心转轴，在空心转轴内安装下料管，该下料管上端设有承接在下砂轮的落料孔下方的静止立式料斗，下料管的正下方设有接料盘。

所述的机身上设有排液孔，所述的水箱上设有磁泥分离机，所述的排液孔与磁泥分离机之间设有互相连通的回液管；所述的机身上还设有带显示屏的智能化操作箱和电控箱。

所述的上砂轮与下砂轮之间设有左、右导向板，所述的薄片工件通过左、右导向板依次进入上、下砂轮之间磨削。

与现有技术相比，本发明主要是将参与薄片工件磨削的一副砂轮采用立式安装的上砂轮和下砂轮构成，该上、下砂轮相互转动而形成薄片工件的双端面水平磨削，故工作时可由送料装置配合送料导轨将薄片工件依次输送至上、下砂轮之间，从而完成薄片工件连续无间隙的自动磨削，而薄片工件加工完成后，又可从下砂轮中部预设的落料孔自动落料，整个磨削过程都是由智能化操作箱给予自动控制的，因此能够完美实现高精度薄片工件的磨削加工，并具有运行可靠、工作效率高、减轻工人劳动强度、操作安全、质量可靠等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图（主视状态）。

图2为图1的剖视结构示意图（主视状态）。

图3为图1的俯视图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1~图3所示，1.支撑脚、2.机身、3.轴承座、4.下砂轮、5.上砂轮、6.立式方箱、7.拖板、8.输液管、9.伺服电机、10.高速密封接头、11.操作手轮、12.送料装置、13.显示屏、14.智能化操作箱、15.振动盘、16.送料导轨、17.送料台、18.电控箱、19.接料盘、20.下料管、21.下转轴、22.角接触球轴承、23.静止立式料斗、24.落料孔、25.上转轴、26.调速旋转接头、27.带传动连接结构、28.滚珠丝杠、29.上电机、30.排液孔、31.回液管、32.水泵电机、33.磁泥分离机、34.水泵、35.水箱、36.下电机、37.薄片工件、38.平衡块。

高精度薄片工件立式双面磨床，它是用于将薄片工件37的双端面给予一次性快速磨削成型的磨削设备，整个磨床全部采用智能化自动控制操作，并可根据实际磨削需要而调节磨床的加工参数，例如磨削转速、送料速度和自动补偿磨削量等；其中，薄片工件37主要是指厚度尺寸在1mm以下，并主要采用钕铁硼材料制造的圆形薄片工件或方形薄片工件。

所述的立式双面磨床包括柜体状机身2，该机身底面通过支撑脚1可调节其安装平行度，机身2上按照图1、图2所示从右到左的顺序，也就是薄片工件37在磨床上的加工运行顺序而进行各个部件的安装，主要包括安装在机身2最右侧的智能化操作箱14、电控箱18和振动盘15，安装在机身2中部的送料台17、送料台上的送料导轨16和送料装置12，及安装在机身2最左侧的磨削部件。

其中，智能化操作箱14带有显示屏13可方便观察和直接操作，它结合电控箱18而实现整个磨床的智能化自动控制操作；所述的显示屏13显示区域为154.1×85.9mm，采用LED背光调节，选用3V/225mAh锂电池供电；所述的振动盘15安装在送料导轨16的输入端，它是薄片工件37进行加工的起始存放点，将一批数量较多的薄片工件37同时倒入振动盘15内，在振动盘的振动作用下就能将每个薄片工件给予自动排列，再依次进入送料导轨16内，故送料方便又顺畅，且振动频率能够任意可调。

所述的送料导轨16安装在送料台17上，在送料导轨16下部安装两个斜面等高调整块，可调节送料导轨16的安装高度和水平度，既稳定可靠，又调节方便；该送料导轨16采用高硬度G60材料制作，经调质处理，淬火后硬度达到HRC60-60°，并经寿命试验10万次摩擦，测量导轨磨损面均未见磨损；所述的送料导轨上设有两条与送料导轨同方向设置的调整侧面导轨，可根据薄片工件37的大小进行调整；而送料导轨16上靠近输出端设有压料板件，主要用于防止输送过程中的薄片工件跳出，并有效解决了薄片工件在输送运行中的卡死现象。

所述的送料装置12安装在送料导轨16上方，它具有一条由两个同步带轮带动转动的同步带，该同步带贴在送料导轨16上，在其转动过程中就能将薄片工件37依次沿着送料导轨16带动而直线输送至磨削部件；同步带带动薄片工件37直线移动不会存在滑移，而薄片工件在同步带的带动下又能作匀速直线移动，运行平稳、有序；同时，同步带的匀速转动可在减速机构控制下运行，并能根据薄片工件37的大小和形状要求，通过步进电机驱动器调谐同步带的转速来控制薄片工件的直线移动速度，即达到送料速度匀速、可调的目的，同步带的速度为1~3米/分可调，不存在输送速度快慢的问题，从而更好完成薄片工件的精度加工，提高薄片工件37的加工精度，保持薄片工件的粗糙度、平行度一致。

所述的磨削部件包括设置在送料导轨16输出端的一副砂轮，它采用了人造金刚石砂轮，其磨料平均粒度240um，更适用于磁性材料加工；所述的一副砂轮是由立式安装的上砂轮5和下砂轮4构成，上、下砂轮相互转动形成水平磨削，故当送料装置12配合送料导轨16将薄片工件37依次输送至上、下砂轮之间，则薄片工件37的两端面就能一次完成磨削；同时，上、下砂轮之间设有不锈钢材料制作的左、右导向板，而薄片工件可通过左、右导向板依次进入上、下砂轮之间磨削，磨削完成的薄片工件37也能依次输出。

所述的上砂轮5具有向上延伸的上转轴25，该上转轴通过高精度角接触球轴承22竖直转动安装在拖板7上，装配后的上转轴25窜动在0.002mm内，保证上砂轮5的运动精度，并达到了磨床设计要求。

所述的上转轴25为空心转轴，该空心转轴下端连通至上砂轮5的磨削面，空心转轴的上端通过调速旋转接头26连接有输液管8，并在输液管的连接处采用高速密封接头10，以避免连接处泄漏；所述的机身2底部一侧水箱35，该水箱上安装水泵34和驱动水泵工作并抽取水箱35内冷却液的水泵电机32，而输液管8连接在水泵34上，故当薄片工件37进入上、下砂轮之间磨削时，水箱35内的冷却液在水泵电机32工作下经水泵34抽取出，然后由输液管8进入上转轴25，直至从上砂轮5的磨削面喷出至薄片工件37上，从而实现薄片工件的磨削冷却工作，而调谐输液管8上的阀门还能控制出液量大小，一般出液压力为0.05~0.2Mpa之间。

另外，使用后的冷却液可积蓄在机身2顶面的凹槽内，凹槽内设置排液孔30，水箱35上设有磁泥分离机33，将排液孔30与磁泥分离机33之间通过互相连通的回液管31进行连接，则使用后的冷却液就能通过排液孔30、回液管31进入磁泥分离机33并回收至水箱35以待重复使用。

所述的磁泥分离机33主要用于分离回收冷却液中混杂的工件磨削粉末，当混杂工件磨削粉末的回收冷却液一起进入磁泥分离机33，两条磁泥分离机自带的滚轮就能在电机减速机带动下匀速旋转，滚塑采用橡胶材质和磁性材料，则混合液经过滚轮时，工件磨削粉末就能被磁性滚轮吸附除去，此时的回收冷却液干净清洁，就能重复使用。

所述的拖板7升降移动设置在立式方箱6上，该立式方箱固定安装在机身2上，在上转轴25一侧的立式方箱6上设有固定安装的上电机29，该上电机与上转轴25之间设有带传动连接27，故上电机29可驱动上转轴25转动，进而带动上砂轮5转动进入磨削工作。

所述的拖板7重量大，为了防止单边倾斜，需在拖板两侧匹配平衡块38进行平衡。

所述的拖板7一侧设有安装在立式方箱6上，并驱动拖板7作升降移动的滚珠丝杠28，滚珠丝杠是将旋转运动转换成带动拖板7的升降移动，故在滚珠丝杠28顶端设有驱动滚珠丝杠转动的伺服电机9或操作手轮11；其中，伺服电机9固定安装在立式方箱6顶部，是作为电动驱动，保证微量磨削薄片工件平面，以达到薄片工件的技术要求；操作手轮11也固定安装在立式方箱6顶部，是作为侧面手动驱动，可通过两对45°斜齿轮传动而驱动拖板7升降移动。

所述的滚珠丝杠28与其配合的丝杠螺母间隙保证在0.002mm内，以保证上砂轮5的升降直线移动精度；所述的滚珠丝杠28还能在伺服电机9的驱动下带动上砂轮5自动慢进磨削薄片工件，当上砂轮5磨损时，伺服电机9通过显示屏13控制来补偿上砂轮5的磨损量，从而始终保持均衡磨削量。

所述的下砂轮4具有向下延伸的下转轴21，该下转轴通过高精度角接触球轴承22竖直转动安装在轴承座3内，轴承座固定安装在机身2内，装配后的下转轴21窜动在0.002mm内，保证下砂轮4的运动精度，并达到了磨床设计要求。

所述的下转轴21一侧设有固定安装在机身2内的下电机36，该下电机与下转轴之间设有带传动连接27，故下电机36可驱动下转轴21转动，进而带动下砂轮4转动进入磨削工作；下转轴21的旋转方向和旋转速度可通过变频器控制，主要方便磨削方形薄片工件。

所述的下转轴21为空心转轴，在空心转轴内安装下料管20，该下料管上端设有承接在下砂轮4的落料孔24下方的静止立式料斗23，下料管20的正下方设有接料盘19；因此，当薄片工件37进入上、下砂轮磨削完成后，就能通过下砂轮4中心的落料孔24落入静止立式料斗23，再经下料管20落入接料盘19收集，下料自动、快捷。

高精度薄片工件立式双面磨床的相关技术参数如下表所示：

机械技术参数

装配磨头精度、磨头、金刚砂轮、导轨精度参数

磨头主轴径向跳动	0.005mm
		磨头主轴轴向窜动	0.0025mm
金刚砂轮平行度	0.005mm/φ220mm
		导轨直线度	0.01mm/1000mm

加工条件

本发明中使用的薄片工件并不限于稀土类烧结合金，一般的金属材料都能成为高精度磨削的普遍对象，本发明的精神和范围均由权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种高精度薄片工件立式双面磨床，包括机身（2）、机身上的送料台（17）、送料台上的送料导轨（16）和送料装置（12）、及送料导轨输出端的一副砂轮，所述的送料装置（12）配合送料导轨（16）将所述薄片工件（37）依次输送至一副砂轮内，其特征在于所述的一副砂轮是由立式安装的上砂轮（5）和下砂轮（4）构成，该上、下砂轮相互转动形成水平磨削，在下砂轮（4）中部设有上、下贯通的落料孔（24）。

2.根据权利要求1所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的上砂轮（5）具有向上延伸并竖直转动安装的上转轴（25），在上转轴的一侧设有上电机（29），该上电机与上转轴之间设有带传动连接（27）。

3.根据权利要求2所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的上转轴（25）竖直转动安装在拖板（7）上，在拖板一侧设有驱动所述拖板（7）作升降移动的滚珠丝杠（28），该滚珠丝杠的顶端设有驱动滚珠丝杠转动的伺服电机（9）或操作手轮（11）。

4.根据权利要求2所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的上转轴（25）为空心转轴，所述的机身（2）一侧设有水箱（35），该水箱上安装水泵（34）和驱动水泵工作的水泵电机（32），所述的空心转轴下端连通至上砂轮（5）的磨削面，空心转轴的上端与所述水泵（32）之间设有互相连通的输液管（8）。

5.根据权利要求3所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的机身（2）上设有立式方箱（6），所述的伺服电机（9）和操作手轮（11）安装在立式方箱（6）顶部，所述的上电机（29）安装在立式方箱（6）上，所述的拖板（7）升降移动安装在立式方箱（6）上。

6.根据权利要求3所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的拖板（7）两侧分别设有平衡块（38）。

7.根据权利要求1所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的下砂轮（4）具有向下延伸并竖直转动安装的下转轴（21），在下转轴的一侧设有下电机（36），该下电机与下转轴之间设有带传动连接（27）。

8.根据权利要求7所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的下转轴（21）为空心转轴，在空心转轴内安装下料管（20），该下料管上端设有承接在下砂轮（4）的落料孔（24）下方的静止立式料斗（23），下料管的正下方设有接料盘（19）。

9.根据权利要求4所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的机身（2）上设有排液孔（30），所述的水箱（35）上设有磁泥分离机（33），所述的排液孔（30）与磁泥分离机（33）之间设有互相连通的回液管（31）；所述的机身（2）上还设有带显示屏（13）的智能化操作箱（14）和电控箱（18）。

10.根据权利要求1所述的高精度薄片工件立式双面磨床，其特征在于所述的上砂轮（5）与下砂轮（4）之间设有左、右导向板，所述的薄片工件（37）通过左、右导向板依次进入上、下砂轮之间磨削。