CN106112740A - 一种异形外圆磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种异形外圆磨床,该异形外圆磨床包括机座,机座上设有相对机座Z向活动设置的砂轮头装置和相对机座X向活动设置的工作头装置,X向与Z向垂直。工作头装置设有用于夹持零件沿Z向延伸的夹持部和用于驱动夹持的零件旋转的旋转部,砂轮头装置设置于工作头装置靠近夹持部一侧。上述异形外圆磨床,工作头装置可夹持零件沿X轴方向移动,砂轮头装置可沿Z轴方向移动,使得零件既可在径向相对砂轮头装置移动又可在轴向相对其移动,改变了传统工件移动砂轮进给研磨的结构形式。该设计使得砂轮头装置可对零件各位置进行加工,因而可对形状特殊、不规则的零件进行研磨。上述异形外圆磨床,可对多种形状的零件进行加工,适用范围广。

Description

一种异形外圆磨床
技术领域
[0001]本发明涉及机床领域,特别是涉及一种异形外圆磨床。
背景技术
[0002]现有的磨床整体工作头装置不能沿工件径向方向移动,只有沿工件轴向移动,这种结构只能研磨工件圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的外表面和轴肩端面,对于零件形状特殊的,不规则的,如椭圆、多边形、凸轮就没有办法进行研磨。
发明内容
[0003]基于此,有必要针对现有的磨床对形状特殊、不规则的零件无法研磨的问题,提供一种异形外圆磨床。
[0004] —种异形外圆磨床,异形外圆磨床包括机座,机座上设有相对机座的Z向活动设置的砂轮头装置和相对机座的X向活动设置的工作头装置,X向与Z向垂直。
[0005]工作头装置设有用于夹持零件沿Z向延伸的夹持部和用于驱动夹持的零件旋转的旋转部,砂轮头装置设置于工作头装置靠近夹持部一侧。
[0006]进一步地,工作头装置包括主轴底座和主轴工作台,夹持部和旋转部均设置于主轴工作台上。
[0007]主轴底座固定在机座上,主轴工作台与主轴底座通过滑轨连接,并在第一驱动装置的驱动下相对主轴底座滑动。
[0008] 进一步地,第一驱动装置为直线电机,直线电机设置于主轴工作台与主轴底座之间。
[0009]进一步地,夹持部为三爪卡盘,旋转部的驱源部为DD电机。
[0010]进一步地,砂轮头装置包括砂轮底座和砂轮工作台,砂轮工作台上设有磨头。
[0011 ]砂轮底座固定在机座上,砂轮工作台与砂轮底座通过滑轨连接,并在第二驱动装置的驱动下相对砂轮底座滑动。
[0012]进一步地,第二驱动装置为直线电机,直线电机设置于砂轮工作台与砂轮底座之间。
[0013]进一步地,主轴工作台上设有相对其转动设置的工作台主轴座,夹持部和旋转部均设置于上,工作台主轴座设有测定转动角度的标尺。
[0014]砂轮工作台上设有相对其转动设置的砂轮主轴座,砂轮设置于上,砂轮台主轴座设有测定转动角度的标尺。
[0015]进一步地,工作头装置上还设有测量装置。
[0016]进一步地,异形外圆磨床还包括修刀座。
[0017]进一步地,砂轮头装置为方体结构。
[0018]上述异形外圆磨床,工作头装置可夹持零件沿X轴方向移动,砂轮头装置可沿Z轴方向移动,使得零件既可在径向相对砂轮头装置移动又可在轴向相对其移动,改变了传统工件移动砂轮进给研磨的结构形式。该设计使得砂轮头装置可对零件各位置进行加工,因而可对形状特殊、不规则的零件进行研磨。上述异形外圆磨床,可对多种形状的零件进行加工,适用范围广。
附图说明
[0019]图1为一实施方式的异形外圆磨床的结构不意图;
图2为一实施方式的异形外圆磨床的另一视角结构示意图。
[0020] 附图标记说明:100、机座;200、砂轮头装置;300、工作头装置;400、滑轨;500、第一驱动装置;600、第二驱动装置;210、砂轮底座;220、砂轮工作台;230、磨头;250、砂轮主轴座;260、测量装置;270、修刀座;310、夹持部;320、旋转部;330、主轴底座;340、主轴工作台;350、工作台主轴座。
具体实施方式
[0021] 参照图1〜2,一种异形外圆磨床,异形外圆磨床包括机座100,机座100上设有相对机座100的Z向活动设置的砂轮头装置200和相对机座100的X向活动设置的工作头装置300,X向与Z向垂直。工作头装置300设有用于夹持零件沿Z向延伸的夹持部310和用于驱动夹持的零件旋转的旋转部320,砂轮头装置200设置于工作头装置300靠近夹持部310—侧。
[0022]机座100的X向和Z向为便于描述异形外圆磨床各结果的相对位置关系人为设定。如可将机座100的宽度方向设置为X向,长度方向设置为Z向,当然也可将二者调换,或者根据需要另外规定X向和Z向,只要保证X向和Z向垂直即可。
[0023]零件装夹在工作头装置300上,可跟随工作头装置300沿X向运动。零件的装夹方向和工作头装置300运动方向不同。零件为沿Z向装夹在工作头装置300上。砂轮头装置200设置于工作头装置300靠近夹持部310—侧,砂轮头装置200可沿Z向运动。工作头装置300和砂轮头装置200配合运动,可使得零件既可在径向相对砂轮头装置200移动又可在轴向相对其移动。可根据零件的形状和规格,调整工作头装置300和砂轮头装置200的位置,以控制零件和砂轮头装置200的磨头230的相对位置实现研磨加工。
[0024]需要研磨的异形零件由夹持部310夹持,校准同心度,准备工作完成后,工作头装置300携带零件沿X向靠近到达合适位置待命。砂轮头装置200沿Z向运动,驱动砂轮运转,到达靠近异形零件位置。旋转部320带动零件旋转,往砂轮靠近,达到研磨条件后开始研磨。异形外圆磨床对异形零件具有很大的优势,椭圆、凸轮、多边形、偏心轴均可一次成形磨削完成加工,且精度高,光洁度好,加工时间短。
[0025]上述异形外圆磨床,工作头装置300可夹持零件沿X轴方向移动,砂轮头装置200可沿Z轴方向移动,使得零件既可在径向相对砂轮头装置200移动又可在轴向相对其移动,改变了传统工件移动砂轮进给研磨的结构形式。该设计使得砂轮头装置200可对零件各位置进行加工,因而可对形状特殊、不规则的零件进行研磨。上述异形外圆磨床,可对多种形状的零件进行加工,适用范围广。
[0026] 进一步地,参照图1〜2,工作头装置300包括主轴底座330和主轴工作台340,夹持部310和旋转部320均设置于主轴工作台340上。主轴底座330固定在机座100上,主轴工作台340与主轴底座330通过滑轨400连接,并在第一驱动装置500的驱动下相对主轴底座330滑动。
[0027] 第一驱动装置500控制主轴工作台340相对主轴底座330滑动,使得夹持部310可相对主轴底座330的延伸方向X向往复运动。滑轨400的设置使得二者之间滑动顺畅,有利于提高加工精密度。滑轨400优选为线轨滑块,线轨滑块滑动更为顺畅。
[0028]进一步地,参照图1〜2,第一驱动装置500为直线电机,直线电机设置于主轴工作台340与主轴底座330之间。
[0029]传统磨床的进给驱动是采用伺服电机驱动,并由丝杆传动。由于丝杆传动有间隙,需要调试并补偿间隙值,当丝杆需要反转时,伺服电机会有短时间的停顿,因而定位精度低。主轴工作台340进给驱动由直线电机驱动,直线电机运行稳定,可靠,重复定位精度高,具有非常高的响应速度,且运行摩擦力非常小,提高了加工的精密度。并且采用直线电机,工作头装置300结构简单,但安装精度高。
[0030] 进一步地,参照图1〜2,夹持部310为三爪卡盘,旋转部320的驱源部为DD电机。DD电机扭矩大,分度精度高,旋转精度达到秒。三爪卡盘间接由DD电机驱动,旋转精度高,线速度可控,并且夹持稳固。
[0031] 进一步地,参照图1〜2,砂轮头装置200包括砂轮底座210和砂轮工作台220,砂轮工作台220上设有磨头230。砂轮底座210固定在机座100上,砂轮工作台220与砂轮底座210通过滑轨400连接,并在第二驱动装置600的驱动下相对砂轮底座210滑动。
[0032]第二驱动装置600控制砂轮工作台220相对主轴底座330滑动,使得砂轮工作台220可相对砂轮底座210的延伸方向Z向往复运动。滑轨400的设置使得二者之间滑动顺畅,有利于提高加工精密度。滑轨400优选为线轨滑块,线轨滑块滑动更为顺畅。工作头底座与砂轮头底座均安装在本体上,机座100可为磨削零件时提供足购的支撑。
[0033]进一步地,参照图1〜2,第二驱动装置600为直线电机,直线电机设置于砂轮工作台220与砂轮底座210之间。
[0034]传统磨床的进给驱动是采用伺服电机驱动,并由丝杆传动。由于丝杆传动有间隙,需要调试并补偿间隙值,当丝杆需要反转时,伺服电机会有短时间的停顿,因而定位精度低。砂轮工作台220进给驱动由直线电机驱动,直线电机运行稳定,可靠,重复定位精度高,具有非常高的响应速度,且运行摩擦力非常小,提高了加工的精密度。并且采用直线电机,砂轮工作台220结构简单,但安装精度高。
[0035]进一步地,参照图1〜2,主轴工作台340上设有相对其转动设置的工作台主轴座350,夹持部310和旋转部320均设置于上,工作台主轴座350设有测定转动角度的标尺。砂轮工作台220上设有相对其转动设置的砂轮主轴座250,砂轮设置于上,砂轮台主轴座设有测定转动角度的标尺。标尺的设置可精确测量零件和砂轮的旋转分度精度,从而提高加工精度。
[0036] 进一步地,参照图1〜2,工作头装置300上还设有测量装置260。测量装置260可提高异形外圆磨床的加工密度,为异形外圆磨床的自动化奠定了基础。
[0037] 进一步地,参照图1〜2,异形外圆磨床还包括修刀座270。修刀座270可对砂轮进行修整,使得砂轮的研磨效果更好,从而提高了加工精度。
[0038]进一步地,参照图1〜2,砂轮头装置200为方体结构,从而减小了设备占用空间。此夕卜,异形外圆磨床采用的控制系统操作方便,安装维护也非常方便,具有丰富的便捷连接插口。系统具有二次开发功能,可以将CAD图形导入系统,系统会根据CAD图形自动生成研磨程序,方便快捷,减少前期准备时间。
[0039] 本发明的工作原理:
上述异形外圆磨床,工作头装置300可夹持零件沿X轴方向移动,砂轮头装置200可沿Z轴方向移动,使得零件既可在径向相对砂轮头装置200移动又可在轴向相对其移动,改变了传统工件移动砂轮进给研磨的结构形式。该设计使得砂轮头装置200可对零件各位置进行加工,因而可对形状特殊、不规则的零件进行研磨。上述异形外圆磨床,可对多种形状的零件进行加工,适用范围广。
[0040]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种异形外圆磨床,其特征在于,所述异形外圆磨床包括机座,所述机座上设有相对所述机座的Z向活动设置的砂轮头装置和相对所述机座的X向活动设置的工作头装置,所述X向与所述Z向垂直; 所述工作头装置设有用于夹持零件沿Z向延伸的夹持部和用于驱动夹持的所述零件旋转的旋转部,所述砂轮头装置设置于所述工作头装置靠近所述夹持部一侧。
2.根据权利要求1所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述工作头装置包括主轴底座和主轴工作台,所述夹持部和所述旋转部均设置于所述主轴工作台上; 所述主轴底座固定在所述机座上,所述主轴工作台与所述主轴底座通过滑轨连接,并在第一驱动装置的驱动下相对所述主轴底座滑动。
3.根据权利要求2所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述第一驱动装置为直线电机,所述直线电机设置于所述主轴工作台与所述主轴底座之间。
4.根据权利要求1所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述夹持部为三爪卡盘,所述旋转部的驱源部为DD电机。
5.根据权利要求2所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述砂轮头装置包括砂轮底座和砂轮工作台,所述砂轮工作台上设有磨头; 所述砂轮底座固定在所述机座上,所述砂轮工作台与所述砂轮底座通过滑轨连接,并在第二驱动装置的驱动下相对所述砂轮底座滑动。
6.根据权利要求5所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述第二驱动装置为直线电机,所述直线电机设置于所述砂轮工作台与所述砂轮底座之间。
7.根据权利要求5所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述主轴工作台上设有相对其转动设置的工作台主轴座,所述夹持部和所述旋转部均设置于所述工作台主轴座上,所述工作台主轴座设有测定转动角度的标尺; 所述砂轮工作台上设有相对其转动设置的砂轮主轴座,所述砂轮设置于所述砂轮台主轴座上,所述砂轮台主轴座设有测定转动角度的标尺。
8.根据权利要求1所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述工作头装置上还设有测量装置。
9.根据权利要求1所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述异形外圆磨床还包括修刀座。
10.根据权利要求1〜9中任一项所述的异形外圆磨床,其特征在于,所述砂轮头装置为方体结构。
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