CN110014342A - 一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床 - Google Patents

一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，包括箱体，箱体上设有磨头装置和下盘装置，所述磨头装置包括固定砂轮的砂轮主轴、分别驱动砂轮主轴做旋转运动和上下运动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述下盘装置包括大转盘、按两工位设在大转盘上随大转盘公转用于安装工件的第一、第二小转盘、驱动大转盘的第三驱动机构和分别驱动第一、第二小转盘转动的第四驱动机构和第五驱动机构。本发明可以提高工作效率和磨削质量。

Description

一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床
技术领域
本发明属于磨床，具体涉及一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床。
背景技术
在硬脆材料零件快速减薄时磨头切削力大，为了精确控制工件减薄厚度，提高工件磨削成品率，这就要求进给运行方式精度要高；而且为了降低工件表面粗糙度，使工件研磨纹路复杂多变，磨削轨迹要均匀多变；并且硬脆材料装夹时通常采用真空吸附工件的方式，在长时间工作过程后，真空桶通常会积存从吸附孔渗漏的磨削冷却液，需要及时清除真空桶的废液才能保证其正常运作。传统平面磨床布局的进给运行方式中，各个进给动作的驱动系统不完全是独立的，所以无法实现每个动作的单独调整、维护，无法满足薄性硬脆材料加工工艺的质量要求和高精度控制；而且工件磨削轨迹较为简单，难以保证磨削过程中机床的热稳定性和工件的研磨纹路需求；并且单工位磨削方式以及需要停机清除真空桶积存的废液导致工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高磨削质量的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床。
实现本发明目的采用的技术方案如下：
本发明提供的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，包括箱体，箱体上设有磨头装置和下盘装置，所述磨头装置包括固定砂轮的砂轮主轴、分别驱动砂轮主轴做旋转运动和上下运动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述下盘装置包括大转盘、按两工位设在大转盘上随大转盘公转用于安装工件的第一、第二小转盘、驱动大转盘的第三驱动机构和分别驱动第一、第二小转盘转动的第四驱动机构和第五驱动机构。
所述第一驱动机构包括设在箱体上方一侧的第一变频电机、设在第一变频电机的输出端上的主动带轮、设在箱体上方另一侧的从动带轮、设在主动带轮和从动带轮之间的皮带、通过轴承安装在箱体上的花键套，所述花键套与从动带轮固定连接，所述砂轮主轴与花键套通过花键同轴连接。
所述第二驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端通过联轴器与安装在箱体上蜗杆座中且与蜗轮配合的蜗杆连接，所述蜗轮通过滚珠丝杠机构与砂轮主轴同轴连接，其中蜗轮通过键连接带动滚珠丝杠机构中的滚珠螺母旋转，从而带动滚珠丝杠机构中的滑动丝杆上下运动，所述滑动丝杆与砂轮主轴轴向固定、周向可旋转的连为一体，从而带动砂轮主轴上下运动。
所述第三驱动机构包括与大转盘连接的中心轴、通过齿轮传动机构与中心轴连接的第三伺服电机。
所述第四驱动机构包括套设在中心轴上且通过第一上齿轮传动机构与所述第一小转盘连接的小空心轴、通过第一下齿轮传动机构与小空心轴连接的第四伺服电机。
所述第五驱动机构包括套设在所述小空心轴上且通过第二上齿轮传动机构与所述第二小转盘连接的大空心轴、通过第二下齿轮传动机构与大空心轴连接的第五伺服电机。
所述第一、第二小转盘采用真空吸盘固定工件，真空吸盘通过气路与设在箱体侧壁的真空桶连通，真空桶的下方连通有设排水口的废液收集桶。
所述真空桶的上方通过气管与设在所述中心轴下端的气动旋转接头连接。
所述第二、三、四、五伺服电机安装在所述箱体的内腔，箱体上设有与所述内腔的第二、三、四、五伺服电机相应的维修口和观察窗。
有益效果
本发明的进给运动分为工件和磨头两个部分，工件部分由下盘装置中的大转盘载着小转盘绕磨头装置中心轴线做公转运动，按双工位设置的两个小转盘载着工件同时做自转运动，既保证了磨削轨迹均匀多变，又通过双工位同时运作的方式提高了工作效率。磨头部分由磨头装置中的砂轮主轴带着砂轮完成垂直进给运动的同时砂轮自身作旋转运动。大盘、第一、第二小盘的转动及砂轮主轴的上下、旋转这四种运动分别由五个电机通过独立的驱动系统分别驱动，每个驱动系统都有维修口，可单独调整、维护。真空吸附方面在真空桶下方加装不间断排水装置，实现不停机清除真空桶内的废液，提高工作效率。
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中砂轮主轴与涡轮、蜗杆配合的示意图。
具体实施方式
见图1、图2，本发明提供的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，包括箱体1，箱体1上设有磨头装置和下盘装置，所述磨头装置包括设置砂轮的砂轮主轴7、分别驱动砂轮主轴7做旋转运动和上下运动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述下盘装置包括大转盘18、按两工位设在大转盘上随大转盘公转用于安装工件的第一、第二小转盘20、19、驱动大转盘18的第三驱动机构和分别驱动第一、第二小转盘20、19转动的第四驱动机构和第五驱动机构。
所述第一驱动机构包括设在箱体1上方一侧的第一变频电机2、设在第一变频电机2的输出端上的主动带轮3、设在箱体1上方另一侧的从动带轮5、设在主动带轮3和从动带轮5之间的皮带4、通过轴承安装在箱体1上的花键套6，所述花键套6与从动带轮5螺纹连接，所述砂轮主轴7与花键套6通过花键同轴连接。
所述第二驱动机构包括设在箱体1内腔中的第二伺服电机9，所述第二伺服电机9的输出端通过联轴器10与安装在箱体1上蜗杆座21中且与蜗轮12配合的蜗杆11连接，所述蜗轮12通过滚珠丝杠机构与砂轮主轴7同轴连接，其中蜗轮12通过键连接带动滚珠丝杠机构中的滚珠螺母13旋转，从而带动滚珠丝杠机构中的滑动丝杆14上下运动，所述滑动丝杆14与砂轮主轴7轴向固定、周向可旋转的连为一体，从而带动砂轮主轴7上下运动。
所述第三驱动机构包括与大转盘18连接的中心轴27、通过齿轮传动机构与中心轴27连接的第三伺服电机16。
所述第四驱动机构包括套设在中心轴27上且通过第一上齿轮传动机构与所述第一小转盘20连接的小空心轴26、通过第一下齿轮传动机构与小空心轴26连接的第四伺服电机15。
所述第五驱动机构包括套设在所述小空心轴26上且通过第二上齿轮传动机构与所述第二小转盘19连接的大空心轴25、通过第二下齿轮传动机构与大空心轴25连接的第五伺服电机17。
所述第一、第二小转盘采用真空吸盘固定工件，真空吸盘通过气路与设在箱体1侧壁的真空桶23连通，真空桶23的下方连通有设排水口的废液收集桶24。
本发明工作时，第一变频电机2通过主动带轮3、皮带4、从动带轮5驱动砂轮主轴7旋转，从而让固定在砂轮主轴7下端的砂轮8做旋转运动。第二伺服电机9通过蜗杆11驱动蜗轮12旋转，涡轮12带动滚珠螺母13旋转，滚珠螺母13通过传动螺纹驱动滑动螺杆14上下运动，从而带动固定在滑动螺杆14上的砂轮主轴7上下运动，完成砂轮的垂直上下进给。第三伺服电机16通过齿轮传动机构和中心轴27驱动大转盘18作公转运动。第四伺服电机15通过第一上、下齿轮传动机构和小空心轴26驱动第一小转盘20作自转运动。第五伺服电机17通过第二上、下齿轮传动机构和大空心轴25驱动第二小转盘19作自转运动，从而完成固定在小转盘19、20上的工件的行星轨迹进给。
通过气路控制能在机床正常工作状态下将真空桶23积存的废液转移到废液收集桶,再由排水口排出系统。
本发明中除了所述第一变频电机2外悬挂所述在箱体1的外侧外，所述第二、三、四、五伺服电机9、16、15、17均安装在所述箱体1的内腔，箱体1上设有与所述内腔的第二、三、四、五伺服电机相应的维修口和观察窗，以方便维护。

Claims (9)

1.一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，包括箱体，箱体上设有磨头装置和下盘装置，其特征是所述磨头装置包括固定砂轮的砂轮主轴、分别驱动砂轮主轴做旋转运动和上下运动的第一驱动机构和第二驱动机构，所述下盘装置包括大转盘、按两工位设在大转盘上随大转盘公转用于安装工件的第一、第二小转盘、驱动大转盘的第三驱动机构和分别驱动第一、第二小转盘转动的第四驱动机构和第五驱动机构。
2.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第一驱动机构包括设在箱体上方一侧的第一变频电机、设在第一变频电机的输出端上的主动带轮、设在箱体上方另一侧的从动带轮、设在主动带轮和从动带轮之间的皮带、通过轴承安装在箱体上的花键套，所述花键套与从动带轮固定连接，所述砂轮主轴与花键套通过花键同轴连接。
3.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第二驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端通过联轴器与安装在箱体上蜗杆座中且与蜗轮配合的蜗杆连接，所述蜗轮通过滚珠丝杠机构与砂轮主轴同轴连接，其中蜗轮通过键连接带动滚珠丝杠机构中的滚珠螺母旋转，从而带动滚珠丝杠机构中的滑动丝杆上下运动，所述滑动丝杆与砂轮主轴轴向固定、周向可旋转的连为一体，从而带动砂轮主轴上下运动。
4.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第三驱动机构包括与大转盘连接的中心轴、通过齿轮传动机构与中心轴连接的第三伺服电机。
5.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第四驱动机构包括套设在中心轴上且通过第一上齿轮传动机构与所述第一小转盘连接的小空心轴、通过第一下齿轮传动机构与小空心轴连接的第四伺服电机。
6.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第五驱动机构包括套设在所述小空心轴上且通过第二上齿轮传动机构与所述第二小转盘连接的大空心轴、通过第二下齿轮传动机构与大空心轴连接的第五伺服电机。
7.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第一、第二小转盘采用真空吸盘固定工件，真空吸盘通过气路与设在箱体侧壁的真空桶连通，真空桶的下方连通有设排水口的废液收集桶。
8.根据权利要求7所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述真空桶的上方通过气管与设在所述中心轴下端的气动旋转接头连接。
9.根据权利要求1所述的用于薄性硬脆材料加工的单面磨床，其特征是所述第二、三、四、五伺服电机安装在所述箱体的内腔，箱体上设有与所述内腔的第二、三、四、五伺服电机相应的维修口和观察窗。
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