CN107309761A - 一种高精度数控双轴内孔加工磨床 - Google Patents

一种高精度数控双轴内孔加工磨床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高精度数控双轴内孔加工磨床，包括：夹紧装置、纵向进给装置、第一砂轮装置、第二砂轮装置、第一横向进给装置及第二横向进给装置；所述夹紧装置设置在所述纵向进给装置上；待加工工件设置在所述夹紧装置上；所述第一砂轮装置设置在所述第一横向进给装置上；所述第二砂轮装置设置在所述第二横向进给装置上；所述第一砂轮装置与所述第二砂轮装置并排设置，且朝向所述待加工工件。当第一砂轮装置对待加工工件进行外层内孔加工完成后，可以通过第二砂轮装置继续对待加工工件进行内层内孔加工，而无需更换砂轮，有效解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。

Description

一种高精度数控双轴内孔加工磨床
技术领域
本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种高精度数控双轴内孔加工磨床。
背景技术
在工件铸造领域中，经常需要对工件进行多工序内孔磨床加工。目前对工件进行台阶内孔加工的过程是：
先将待加工工件安装在磨床上，再通过一个砂轮头直径较大的砂轮对工件进行外层内孔加工。加工完成后，将该砂轮卸下，并装上砂轮头直径较小的砂轮继续对工件进行内层内孔加工。
这种加工方法的缺点是加工耗时长和工作人员的工作量大。
发明内容
本发明通过提供一种高精度数控双轴内孔加工磨床，解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。
本发明提供了一种高精度数控双轴内孔加工磨床，至少包括：夹紧装置、纵向进给装置、第一砂轮装置、第二砂轮装置、第一横向进给装置及第二横向进给装置；所述夹紧装置设置在所述纵向进给装置上；待加工工件设置在所述夹紧装置上；所述第一砂轮装置设置在所述第一横向进给装置上；所述第二砂轮装置设置在所述第二横向进给装置上；所述第一砂轮装置与所述第二砂轮装置并排设置，且朝向所述待加工工件。
进一步地，所述纵向进给装置至少包括：第一丝杆、第一动力输出设备、第一联轴器、第一轴承座、第二轴承座及第一支座；所述第一轴承座和所述第二轴承座分别设置在所述第一丝杆的两端；所述第一动力输出设备的动力输出轴通过所述第一联轴器与所述第一丝杆的一端连接；所述第一支座上有第一螺纹孔；所述第一丝杆穿过所述第一螺纹孔；所述夹紧装置设置在所述第一支座上。
进一步地，所述纵向进给装置还至少包括：第一导轨；所述第一支座至少包括：第一螺母座、第一盖板、第一溜板、第一导向滑块及第一底座；所述第一导轨设置在所述第一丝杆的两侧；所述第一螺母座上有所述第一螺纹孔；所述第一盖板设置在所述第一螺母座的两端；所述第一溜板设置在所述第一螺母座上；所述第一导向滑块与所述第一溜板连接，并且设置在所述第一导轨上；所述第一底座设置在所述第一导向滑块上；所述夹紧装置设置在所述第一底座上。
进一步地，所述第一横向进给装置至少包括：第二丝杆、第二动力输出设备、第二联轴器、第三轴承座、第四轴承座及第二支座；所述第三轴承座和所述第四轴承座分别设置在所述第二丝杆的两端；所述第二动力输出设备的动力输出轴通过所述第二联轴器与所述第二丝杆的一端连接；所述第二支座上有第二螺纹孔；所述第二丝杆穿过所述第二螺纹孔；所述第一砂轮装置设置在所述第二支座上。
进一步地，所述第一横向进给装置还至少包括：第二导轨；所述第二支座至少包括：第二螺母座、第二盖板、第二溜板、第二导向滑块及第二底座；所述第二导轨设置在所述第二丝杆的两侧；所述第二螺母座上有所述第二螺纹孔；所述第二盖板设置在所述第二螺母座的两端；所述第二溜板设置在所述第二螺母座上；所述第二导向滑块与所述第二溜板连接，并且设置在所述第二导轨上；所述第二底座设置在所述第二导向滑块上；所述第一砂轮装置设置在所述第二底座上。
进一步地，所述第二砂轮装置至少包括：砂轮本体、气缸及第三导向滑块；所述第二横向进给装置至少包括：第三导轨；所述第三导向滑块设置在所述第三导轨上；所述砂轮本体设置在所述第三导向滑块上；所述气缸的动力输出端与所述砂轮本体连接。
进一步地，所述砂轮本体以可拆卸的方式设置在所述第三导向滑块上。
进一步地，所述第二横向进给装置还至少包括：缓冲器和缓冲器安装板；所述缓冲器安装板设置在所述第三导轨的一端；所述缓冲器设置在所述缓冲器安装板上。
进一步地，还至少包括：砂轮修整器；所述砂轮修整器与所述夹紧装置并排设置，并且朝向所述第一砂轮装置和所述第二砂轮装置。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
将第一砂轮装置设置在第一横向进给装置上，将第二砂轮装置设置在第二横向进给装置上。当第一砂轮装置对待加工工件进行外层内孔加工完成后，可以通过第二砂轮装置继续对待加工工件进行内层内孔加工，而无需更换砂轮，有效解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高精度数控双轴内孔加工磨床的俯视图；
图2为本发明实施例提供的高精度数控双轴内孔加工磨床中纵向进给装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的高精度数控双轴内孔加工磨床中第一横向进给装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的高精度数控双轴内孔加工磨床中第二砂轮装置的结构示意图。
其中，1-第一动力输出设备，2-第一支架，3-第一联轴器，4-第一丝杆，5-第一导向滑块，6-第一底座，7-第一轴承座，8-第二轴承座，9-第一导轨，10-第一导轨座，11-主轴支撑座，12-磨床床身，13-夹紧装置，14-第一螺母座，15-第一盖板，16-第一溜板，17-第二动力输出设备，18-第二支架，19-第二联轴器，20-第二丝杆，21-第二导向滑块，22-第二底座，23-第三轴承座，24-第四轴承座，25-第二导轨，27-第二支座，28-第二螺母座，29-第二盖板，30-第二溜板，31-砂轮本体，32-气缸，33-气缸支撑座，34-缓冲器安装板，35-第三导向滑块，39-第三导轨，40-第三导轨座，42-砂轮修整器支架，44-缓冲器，45-砂轮修整器。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种高精度数控双轴内孔加工磨床，解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
将第一砂轮装置设置在第一横向进给装置上，将第二砂轮装置设置在第二横向进给装置上。当第一砂轮装置对待加工工件进行外层内孔加工完成后，可以通过第二砂轮装置继续对待加工工件进行内层内孔加工，而无需更换砂轮，有效解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参见图1，本发明实施例提供的高精度数控双轴内孔加工磨床，至少包括：夹紧装置13、纵向进给装置、第一砂轮装置、第二砂轮装置、第一横向进给装置及第二横向进给装置；夹紧装置13设置在纵向进给装置上；待加工工件设置在夹紧装置13上；第一砂轮装置设置在第一横向进给装置上；第二砂轮装置设置在第二横向进给装置上；第一砂轮装置与第二砂轮装置并排设置，且朝向待加工工件。
参见图2，对纵向进给装置的结构进行说明，纵向进给装置至少包括：第一丝杆4、第一动力输出设备1、第一联轴器3、第一轴承座7、第二轴承座8及第一支座；第一轴承座7和第二轴承座8分别设置在第一丝杆4的两端，并用衬套和锁紧螺母锁紧和消除轴向间隙；第一动力输出设备1的动力输出轴通过第一联轴器3与第一丝杆4的一端连接；第一支座上有第一螺纹孔；第一丝杆4穿过第一螺纹孔；夹紧装置13设置在第一支座上。
具体地，第一动力输出设备1通过第一支架2设置在磨床床身12上；深沟球轴承安装在第一轴承座7和第二轴承座8内。在本实施例中，第一支架2、第一轴承座7和第二轴承座8通过内六角圆柱头螺钉设置在磨床床身12上。
对纵向进给装置的结构进行进一步说明，纵向进给装置还至少包括：第一导轨9；第一支座至少包括：第一螺母座14、第一盖板15、第一溜板16、第一导向滑块5及第一底座6；第一导轨9设置在第一丝杆4的两侧；第一螺母座14上有第一螺纹孔；第一盖板15设置在第一螺母座14的两端；第一溜板16设置在第一螺母座14上；第一导向滑块5与第一溜板16连接，并且设置在第一导轨9上，第一导向滑块5可以在第一导轨9上做往复运动；第一底座6设置在第一导向滑块5上；夹紧装置13设置在第一底座6上。
具体地，第一溜板16通过内六角圆柱头螺钉设置在第一螺母座14上。第一导向滑块5通过内六角圆柱头螺钉与第一溜板16连接；第一导轨9通过内六角圆柱头螺钉安装在第一导轨座10上，第一导轨座10设置在磨床床身12上。头架主轴通过内六角圆柱螺钉固定在主轴支撑座11上；定心轴与主轴支撑座11过盈配合连接，定心轴的轴线与头架主轴的轴线在同一竖直平面内且相互垂直，定心轴的另一端与第一导向滑块5间隙配合连接；主轴支撑座11可以随定心轴绕其轴线自由转动，根据要求调整角度后通过螺钉与第一导向滑块5紧固连接；夹紧装置13直接与头架主轴的轴心固定连接。待加工工件设置在夹紧装置13上，随着头架主轴轴心转动。
参见图3，对第一横向进给装置的结构进行说明，第一横向进给装置至少包括：第二丝杆20、第二动力输出设备17、第二联轴器19、第三轴承座23、第四轴承座24及第二支座27；第三轴承座23和第四轴承座24分别设置在第二丝杆20的两端，并用衬套和锁紧螺母锁紧和消除轴向间隙；第二动力输出设备17的动力输出轴通过第二联轴器19与第二丝杆20的一端连接；第二支座27上有第二螺纹孔；第二丝杆20穿过第二螺纹孔；第一砂轮装置设置在第二支座27上。
在本实施例中，第二动力输出设备17设置在第二支架18上。在第三轴承座23和第四轴承座24中安装有深沟球轴承。
对第一横向进给装置的结构进行进一步说明，第一横向进给装置还至少包括：第二导轨25；第二支座27至少包括：第二螺母座28、第二盖板29、第二溜板30、第二导向滑块21及第二底座22；第二导轨25设置在第二丝杆20的两侧；第二螺母座28上有第二螺纹孔；第二盖板29设置在第二螺母座28的两端；第二溜板30设置在第二螺母座28上；第二导向滑块21与第二溜板30连接，并且设置在第二导轨25上，第二导向滑块21可以在第二导轨25上做往复运动；第二底座22设置在第二导向滑块21上；第一砂轮装置设置在第二底座22上。
具体地，第二溜板30通过内六角圆柱头螺钉设置在第二螺母座28上。第二导向滑块21通过内六角圆柱头螺钉与第二溜板30连接；第二导轨25通过内六角圆柱头螺钉安装在第二导轨座上，第二导轨座设置在磨床床身12上。
参见图4，对第二砂轮装置和第二横向进给装置的结构进行说明，第二砂轮装置至少包括：砂轮本体31、气缸32及第三导向滑块35；第二横向进给装置至少包括：第三导轨39；第三导向滑块35设置在第三导轨39上；砂轮本体31设置在第三导向滑块35上；气缸32的动力输出端与砂轮本体31连接。
具体地，砂轮本体31以可拆卸的方式设置在第三导向滑块35上。气缸32设置在气缸支撑座33上。
进一步地，第三导轨39通过螺栓固定在第三导轨座40上。气缸缸体外壳通过螺钉固定在第三导轨座40上。气缸拉杆通过螺母与砂轮本体31的电主轴导向板相连，砂轮本体31的电主轴导向支撑块通过内六角圆柱头螺钉与电主轴导向板连接，砂轮本体31的变频高速电主轴通过螺丝固定在电主轴导向支撑块上；砂轮本体31的砂轮头通过夹头与变频高速电主轴相连，随变频高速电主轴转动。
对第二横向进给装置的结构进行进一步说明，第二横向进给装置还至少包括：缓冲器44和缓冲器安装板34；缓冲器安装板34设置在第三导轨39的一端；缓冲器44设置在缓冲器安装板34上。
具体地，缓冲器44通过螺母锁紧固定在缓冲器安装板34上。
对本发明实施例的结构进行说明，还至少包括：砂轮修整器45；砂轮修整器45与夹紧装置13并排设置，并且朝向第一砂轮装置和第二砂轮装置。
具体地，砂轮修整器45通过内六角圆柱螺钉固定在砂轮修整器支架42上，其轴线与头架主轴的轴线在同一水平面内。砂轮修整器支架42通过六角螺钉设置在第一导向滑块5上。
待加工工件在加工过程中，随着夹紧装置13绕其轴线作回转运动，第一砂轮装置绕其轴线作高速回转运动，对待加工工件进行外层内孔加工。加工完成后，夹紧装置13在纵向进给装置上平移，到达第二砂轮装置处。第二砂轮装置在气缸32的作用下前进，对待加工工件进行内层内孔加工，从而可以一次装夹对不同大小的内孔进行台阶加工，提高了加工精度和加工效率。需要说明的是，可以通过砂轮修整器45对这两个砂轮装置进行修整。
【技术效果】
1、将第一砂轮装置设置在第一横向进给装置上，将第二砂轮装置设置在第二横向进给装置上。当第一砂轮装置对待加工工件进行外层内孔加工完成后，可以通过第二砂轮装置继续对待加工工件进行内层内孔加工，而无需更换砂轮，有效解决了现有技术中加工耗时长和工作人员的工作量大的技术问题，实现了提高加工效率和减少工作人员的工作量的技术效果。
2、第二砂轮装置中的砂轮本体31以可拆卸的方式设置在第三导向滑块35上，从而可以安装不同规格的砂轮对待加工工件进行台阶内孔加工，大大提高了本发明实施例的实用性。
3、通过对缓冲器44的使用，避免了部件之间的硬接触，从而延长了本发明实施例的使用寿命。
本发明实施例的结构紧凑，工件加工精度小于1um，粗糙度小于0.2um，尺寸大小误差小于2um。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种高精度数控双轴内孔加工磨床，其特征在于，至少包括：夹紧装置、纵向进给装置、第一砂轮装置、第二砂轮装置、第一横向进给装置及第二横向进给装置；所述夹紧装置设置在所述纵向进给装置上；待加工工件设置在所述夹紧装置上；所述第一砂轮装置设置在所述第一横向进给装置上；所述第二砂轮装置设置在所述第二横向进给装置上；所述第一砂轮装置与所述第二砂轮装置并排设置，且朝向所述待加工工件。
2.如权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述纵向进给装置至少包括：第一丝杆、第一动力输出设备、第一联轴器、第一轴承座、第二轴承座及第一支座；所述第一轴承座和所述第二轴承座分别设置在所述第一丝杆的两端；所述第一动力输出设备的动力输出轴通过所述第一联轴器与所述第一丝杆的一端连接；所述第一支座上有第一螺纹孔；所述第一丝杆穿过所述第一螺纹孔；所述夹紧装置设置在所述第一支座上。
3.如权利要求2所述的磨床，其特征在于，所述纵向进给装置还至少包括：第一导轨；所述第一支座至少包括：第一螺母座、第一盖板、第一溜板、第一导向滑块及第一底座；所述第一导轨设置在所述第一丝杆的两侧；所述第一螺母座上有所述第一螺纹孔；所述第一盖板设置在所述第一螺母座的两端；所述第一溜板设置在所述第一螺母座上；所述第一导向滑块与所述第一溜板连接，并且设置在所述第一导轨上；所述第一底座设置在所述第一导向滑块上；所述夹紧装置设置在所述第一底座上。
4.如权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述第一横向进给装置至少包括：第二丝杆、第二动力输出设备、第二联轴器、第三轴承座、第四轴承座及第二支座；所述第三轴承座和所述第四轴承座分别设置在所述第二丝杆的两端；所述第二动力输出设备的动力输出轴通过所述第二联轴器与所述第二丝杆的一端连接；所述第二支座上有第二螺纹孔；所述第二丝杆穿过所述第二螺纹孔；所述第一砂轮装置设置在所述第二支座上。
5.如权利要求4所述的磨床，其特征在于，所述第一横向进给装置还至少包括：第二导轨；所述第二支座至少包括：第二螺母座、第二盖板、第二溜板、第二导向滑块及第二底座；所述第二导轨设置在所述第二丝杆的两侧；所述第二螺母座上有所述第二螺纹孔；所述第二盖板设置在所述第二螺母座的两端；所述第二溜板设置在所述第二螺母座上；所述第二导向滑块与所述第二溜板连接，并且设置在所述第二导轨上；所述第二底座设置在所述第二导向滑块上；所述第一砂轮装置设置在所述第二底座上。
6.如权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述第二砂轮装置至少包括：砂轮本体、气缸及第三导向滑块；所述第二横向进给装置至少包括：第三导轨；所述第三导向滑块设置在所述第三导轨上；所述砂轮本体设置在所述第三导向滑块上；所述气缸的动力输出端与所述砂轮本体连接。
7.如权利要求6所述的磨床，其特征在于，所述砂轮本体以可拆卸的方式设置在所述第三导向滑块上。
8.如权利要求6所述的磨床，其特征在于，所述第二横向进给装置还至少包括：缓冲器和缓冲器安装板；所述缓冲器安装板设置在所述第三导轨的一端；所述缓冲器设置在所述缓冲器安装板上。
9.如权利要求1-8中任一项所述的磨床，其特征在于，还至少包括：砂轮修整器；所述砂轮修整器与所述夹紧装置并排设置，并且朝向所述第一砂轮装置和所述第二砂轮装置。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Zhao Zhigang

Inventor after: Ma Xianhong

Inventor after: Wang Xiang

Inventor before: Zhao Zhigang