CN110039392B - 四平面磨削加工磨床及其交叉同步磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四平面磨削加工磨床及其交叉同步磨削方法，包括床身，位于床身上且能沿X方向往复移动的送料平台，与床身配合的龙门架，其特征是所述龙门架上竖直设有双列立磨单元，立磨单元下端设有立磨头；在龙门架前部或后部的床身一侧设有卧磨单元，所述卧磨单元包括卧磨基架，卧磨基架上设有能沿Y方向以及Z方向移动的卧磨头；在所述送料平台上设有两付相互平行布置的被加件固定基座。在导轨磨削流水线中，一次装载即可完成导轨顶、底、侧四个平面的磨削，充分利用平面磨床的现有功能，大大发挥其空间利用率，并对溅液进行防护处理，减少作业工序，提高磨削精度及工作效率。

Description

四平面磨削加工磨床及其交叉同步磨削方法

技术领域

本发明涉及磨床技术，尤其是一种四平面磨削加工磨床及其交叉同步磨削方法。

背景技术

磨床是利用磨具对被加工件表面进行磨削加工的机床。公开技术中的磨床有多种结构形式，针对不同产品的要求也具有不同的特征。如专利公开号为CN108942452A，一种多工位平面磨床，包括磨床本体、打磨台、工作台和立柱，磨床本体顶部设置有滑轨，滑轨上端设置有打磨台，打磨台内设置有中空腔，磨床本体顶部一端设置有立柱，立柱顶部通过连接架连接有LED显示屏，立柱一侧下端通过螺栓连接小型摄像头，立柱一侧上端设置有侧板，侧板底部通过连接座连接电动液压缸，电动液压缸的输出轴连接砂轮架，砂轮架底部通过安装件安装有砂轮，磨床本体一侧设置有工作台，工作台一侧设置有一号工位和二号工位。这种具有多个工位，便于同时进行工件切割、钻孔和打磨的装备，只适合精度要求低的产品制作使用。又如专利公告号为CN204771990U，公开的一种三面滑块平面磨床，包括磨床底座和磨床底座上的沿X向设置的可沿X向滑动的工作台，工作台上方设有垂直于工作台的Z向龙门架，Z向龙门架上设有两分别沿工作台两侧加工的磨侧基准磨头，磨床底座上还设有可伸至工作台上方加工的磨上平面磨头。此磨床将待加工工件安装在工作台上，可在通过两侧的磨侧基准磨头加工两侧面的同时，通过磨上平面磨头加工待加工工件的上表面，达到对待加工工件的单次多平面同时加工。虽然这种结构可以对被加工件的三个平面同时进行加工，却无法利用现有的三个磨头同时进行两个相同部件的不同平面加工，其效率远远没有发挥出来。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，以及针对机床导轨磨削时，两侧面加工时间大于顶面及底面的加工时间时，无法充分利用工序过程时间的问题，从而提供一种四平面磨削加工磨床及其交叉同步磨削方法，以实现被加工件四个平面交叉且同时磨削加工。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种四平面磨削加工磨床，包括床身，位于床身上且能沿X方向往复移动的送料平台，与床身配合的龙门架，其特征是所述龙门架上竖直设有双列立磨单元，立磨单元下端设有立磨头；在龙门架前部或后部的床身一侧设有卧磨单元，所述卧磨单元包括卧磨基架，卧磨基架上设有能沿Y方向以及Z方向移动的卧磨头；在所述送料平台上设有两付相互平行布置的被加工件固定基座。

前述的四平面磨削加工磨床，作为优选，所述双列立磨单元通过龙门架上的横梁沿Y方向自由调节相互之间的距离。

前述的四平面磨削加工磨床，作为优选，所述双列立磨单元沿Z方向高度可调。

前述的四平面磨削加工磨床，作为优选，所述两付相互平行布置的被加件固定基座包括主基座和副基座，主基座的高度大于副基座高度。

前述的四平面磨削加工磨床，作为优选，所述两付相互平行布置基座中的副基座外侧设有防溅板，所述防溅板包括基板，基板表面设有疏水层，疏水层是由沿基板平面任意方向交错布置的防水性阻尼导水丝组成。防水性阻尼导水丝具有韧性和弹性。在冷却液冲击后既可抗击水压又能自行恢复原状，对高速冲击的冷却液进行快速接收并随即扩散引流。

前述的四平面磨削加工磨床，作为优选，所述三维立体线织结构为防水丝线，防水丝线直径≤2mm。

前述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法中，作为优选，由所述双列立磨单元的立磨头对被加工件两个平行侧面进行磨削，由所述卧磨单元的卧磨头对被加工件的顶面或底面进行磨削。

前述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法中，作为优选，利用被加工件两个平行侧面磨削时间(t1)＞单个顶面或底面磨削时间(t2)进行卧磨头的工位切换。

前述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法中，作为优选，包括以下步骤：

S1：取两件被加工件，一件正面朝上固定在主基座上，另一件底面朝上固定在副基座上。

S2：对主基座上的被加工件进行三面磨削，由双列立磨单元的立磨头分别对被加工件的两个侧面进行磨削，由卧磨单元的卧磨头对被加工件的顶面进行磨削。

S3：卧磨单元卧磨头沿Y方向移动至副基座上方，对副基座上的被加工件底面进行磨削，同时，双列立磨单元的立磨头继续对主基座上被加工件的两个侧面磨削。

S4：磨削完成后，卧磨单元卧磨头沿Y方向返回至主基座上方，将主基座与副基座上的被加工件对调：即将主基座上的被加工件底面朝上放置在副基座上，将副基座上的被加工件顶面朝上放置在主基座上。

S5:重复步骤S2～S4，磨削完成后，卸下两件被加工件。

本技术方案以机床等高精度导轨为磨削加工研究对象，具有承载导轨长度要求的工作平台床身，以具有沿X方向往复移动的送料平台为磁盘支持，在龙门架上设置竖直布置的双列立磨单元，双列立磨单元自身具有Y/Z方向工作空间，通过立磨单元下端设有的立磨头对导轨两个立面(即两侧面)进行磨削加工；同时，沿龙门架前/后部的床身一侧设有卧磨单元，卧磨单元提供卧磨头同样具有Y/Z方向的工作空间；而在送料平台上设置两付相互平行的被加工件固定基座，以实现两支导轨不同平面的同时作业，以主基座为中心，副基座位于送料平台偏侧部，当卧磨头在对主基座上导轨完成平面加工后，沿Y方向直接移动，进入副基座上导轨磨削，因主基座的高度大于副基座高度，则主基基座上的侧面磨削只作精度调整，不做工步调整。

进一步，因送料平台尺寸还是按原标准规格设计，其理论工作面不变，因此副基座所处位置相对送料平台偏边部位置，而磨削加工一个很大特点就是喷洒冷却液，即不间断地对高速旋转砂轮及被加工件进行喷液冲洗，而对于磨床设备本身，其精度要求、运行部位保养都非常重要，当冷却液冲击到机床本体壁上，会产生大量的水花，严重时会影响观察窗视线、运转节点、电器等等部位的安全，尤其副基座是偏离送料平台中心的，冷却液溅洒程度更加厉害。本方案针对这一现象，特别设计了一种防溅板，这是一种具有三维立体线织结构的板体，其三维立体线织结构由防水丝线织造而成，如PVC等丝线，其直径小于等于2mm，使高压或快速冲击到防溅板上的冷却液迅速被吸附，而且由于三维立体线织结构使其板体内部形成透气通流，被吸附的冷却液自然顺着板体从上而下流入排液槽。

通过本方案的设计，对精度导轨四个面的磨削得到合理统筹，利用被导轨平行侧面磨削时间大于单一顶面或底面的磨削时间，来进行卧磨头工位切换，由双列立磨单元的立磨头对被加工件两个平行侧面进行磨削，由卧磨头对被导轨的顶面或底面在一同工位上(即主基座、副基座)进行磨削。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在导轨磨削流水线中，一次装载即可完成导轨顶、底、侧四个平面的磨削，充分利用平面磨床的现有功能，大大发挥其空间利用率，并对溅液进行防护处理，减少作业工序，提高磨削精度及工作效率。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是本发明所加工的一种导轨截面示意图。

图中：1.床身，2.主基座，3.A加工件，4.卧磨头，5.立磨头，6.龙门架，7.双列立磨单元，8.B加工件，9.立柱，10.副基座，11.送料平台。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种四平面磨削加工磨床，如图1、图2所示，具有长型床身1，床身1上是能沿X方向往复移动的送料平台11，与床身1配合设有固定的龙门架6，龙门架6上竖直设有双列立磨单元7，双列立磨单元7下端分别设有立磨头5；在龙门架6前部的床身1一侧设有卧磨单元，卧磨单元包括卧磨基架立柱9，卧磨基架立柱9上设有能沿Y方向以及Z方向移动的卧磨头4。

双列立磨单元7通过龙门架6上的横梁可沿Y方向自由调节相互之间的距离，且双列立磨单元7沿Z方向高度可自由调节。

在送料平台11上沿送料平台11运行方向平行设有两付被加工件固定基座。两付相互平行布置的被加件固定基座分别为主基座2和副基座10，主基座2和副基座10上分别设有磁盘，主基座2的高度大于副基座10高度。本实施例被加工件为如图3所示的导轨。

在两付相互平行布置基座中的副基座10外侧、送料平台11端部以及易被冷却液冲击的部位均设有防溅板，防溅板是一种具有三维立体线织结构的板体，防溅板包括基板，基板表面设有疏水层，即，疏水层由沿基板平面任意方向交错布置的防水性阻尼导水丝组成，其底面粘在机床体上，另一面为朝水面，吸水排水功能区厚度为5-10mm，三维立体线织结构由塑料防水丝线织成，防水丝线直径为1.5mm，织锦成后如同无规则的立体蛛丝网。

本实施例一种四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法，由双列立磨单元7的立磨头5对被加工件A加工件3、B加工件8的两个平行侧面进行磨削，由卧磨单元的卧磨头4对A加工件3、B加工件8的顶面和底面进行磨削。

原则：利用A加工件3、B加工件8两个平行侧面磨削时间(t1)＞单个顶面或底面磨削时间(t2)进行卧磨头4的工位切换。当t1≥2t2时：

S1：取A加工件3、B加工件8各1件，A加工件3正面朝上固定在主基座2上，B加工件8底面朝上固定在副基座10上。

S2：对主基座2上的A加工件3进行两侧面及顶面的三面磨削，由双列立磨单元7的立磨头5分别对两个侧面进行磨削，由卧磨单元的卧磨头4对其顶面进行磨削。

S3：A加工件3顶面磨削完毕，卧磨单元卧磨头4沿Y方向移动至副基座10上方，对副基座10上的B加工件8的底面进行磨削，同时，双列立磨单元7的立磨头5继续对主基座2上A加工件3的两个侧面磨削。

S4：磨削完成后，将主基座2与副基座10上的被加工件对调：即将主基座2上的A加工件3底面朝上放置在副基座10上，将副基座10上的B加工件8顶面朝上放置在主基座2上；同时，卧磨单元卧磨头4沿Y方向返回至主基座2上方，开始磨削。

S5:当B加工件8顶面磨削完成时，卧磨单元卧磨头4沿Y方向移动至副基座10上方，对A加工件3底面进行磨削，此时，双列立磨单元7的立磨头5继续对主基座2上B加工件8两个侧面磨削。

磨削完成时，A加工件3、B加工件8同时完成加工作业。

S6:卸下两件被加工件，进入下两支导轨加工。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，如卧磨基架直接和龙门架合用，而不使用立柱，即使t1/t2之间存在一定的时间差也能实践双轨同时磨削从而降低加工总量等等，任何对本发明的简单变换后的结构、方法、工艺等均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种四平面磨削加工磨床，包括床身(1)，位于床身上且能沿X方向往复移动的送料平台(11)，与床身配合的龙门架(6)，其特征是所述龙门架上竖直设有双列立磨单元(7)，立磨单元下端设有立磨头(5)；在龙门架前部或后部的床身一侧设有卧磨单元，所述卧磨单元包括卧磨基架，卧磨基架上设有能沿Y方向以及Z方向移动的卧磨头(4)；在所述送料平台上设有两付相互平行布置的被加工件固定基座，所述被加件固定基座包括主基座(2)和副基座(10)，主基座的高度大于副基座高度。

2.根据权利要求1所述的四平面磨削加工磨床，其特征在于，所述双列立磨单元(7)通过龙门架(6)上的横梁沿Y方向自由调节相互之间的距离。

3.根据权利要求1所述的四平面磨削加工磨床，其特征是，所述双列立磨单元(7)沿Z方向高度可调。

4.根据权利要求1所述的四平面磨削加工磨床，其特征是，所述两付相互平行布置基座中的副基座(10)外侧设有防溅板，所述防溅板包括基板，基板表面设有疏水层，疏水层是由沿基板平面任意方向交错布置的防水性阻尼导水丝组成。

5.根据权利要求4所述的四平面磨削加工磨床，其特征是，所述疏水层包括三维立体线织结构的防水丝线，防水丝线直径≤2mm。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法，其特征是，由所述双列立磨单元(7)的立磨头(5)对被加工件两个平行侧面进行磨削，由所述卧磨单元的卧磨头(4)对被加工件的顶面或底面进行磨削。

7.根据权利要求6所述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法，其特征是，利用被加工件两个平行侧面磨削时间(t1)＞单个顶面或底面磨削时间(t2)进行卧磨头(4)的工位切换。

8.根据权利要求6所述的四平面磨削加工磨床的交叉同步磨削方法，其特征包括以下步骤：

S1：取两件被加工件，一件正面朝上固定在主基座(2)上，另一件底面朝上固定在副基座(10)上；

S2：对主基座上的被加工件进行三面磨削，由双列立磨单元(7)的立磨头(5)分别对被加工件的两个侧面进行磨削，由卧磨单元的卧磨头(4)对被加工件的顶面进行磨削；

S3：卧磨单元卧磨头(4)沿Y方向移动至副基座(10)上方，对副基座上的被加工件底面进行磨削，同时，双列立磨单元(7)的立磨头(5)继续对主基座(2)上被加工件的两个侧面磨削；

S4：磨削完成后，卧磨单元卧磨头(4)沿Y方向返回至主基座(2)上方，将主基座与副基座(10)上的被加工件对调：即将主基座上的被加工件底面朝上放置在副基座上，将副基座上的被加工件顶面朝上放置在主基座上；

S5:重复步骤S2～S4，磨削完成后，卸下两件被加工件。

Images