CN110434714A - 基于伺服液压系统的钢球磨床 - Google Patents

基于伺服液压系统的钢球磨床 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于伺服液压系统的钢球磨床，其床身的一端设置有主轴箱体、另一端设置有进给装置箱体，主轴的一端设置有皮带轮，另一端经密封端盖连接有转动胎盘和自转砂轮，自转砂轮随主轴自转；沿床身的中部至右端部方向，在进给装置箱体的中轴线上依次设置有油缸套筒、支撑套筒，油缸套筒内腔设置有油缸，油缸内设置有活塞和活塞杆，活塞杆的末端设置在进给装置箱体上；油缸的底部设置有固定板胎，固定板胎上设置有进给砂轮；自转砂轮与进给砂轮同轴设置，自转砂轮与打磨面相对设置；还包括与油缸管道连接的伺服泵；本发明研磨精度高、压力控制精确，作业功耗小，床身刚度高。

Description

基于伺服液压系统的钢球磨床
技术领域
本发明涉及数控机床，具体涉及一种钢球磨床。
背景技术
钢球磨床用于对经冷墩后的球坯进行表面加工，以获得较好的圆整度和较低的表面粗糙度。其工艺为 ：球胚从料盘的进球口进入研磨盘的研磨沟道内进行研磨，一个研磨周期后从研磨盘的出球口涌出，进入料盘内。球胚进入料盘后，在料盘环岛内旋转一周后再次进入研磨盘进球口，重复此过程，直到完成研磨工序。现有技术的缺陷在于：磨球压力控制、位置控制不精确，研磨精度不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于伺服液压系统的钢球磨床，其研磨精度高、压力控制精确，作业功耗小，床身刚度高。
本发明的基于伺服液压系统的钢球磨床包括床身，所述床身的一端设置有主轴箱体、另一端设置有进给装置箱体，所述主轴箱体上通过轴承设置有主轴，所述主轴的一端设置有皮带轮，另一端经密封端盖连接有转动胎盘，所述转动胎盘上经砂轮座盘连接有自转砂轮，所述自转砂轮随主轴自转；所述皮带轮设置在床身左端部，所述自转砂轮设置在床身中部；
沿床身的中部至右端部方向，在所述进给装置箱体的中轴线上依次设置有油缸套筒、支撑套筒，所述油缸套筒内腔设置有油缸，所述油缸内设置有活塞和活塞杆，所述活塞杆的末端设置在所述进给装置箱体上；所述油缸的底部设置有固定板胎，所述固定板胎上设置有进给砂轮；
所述自转砂轮与所述进给砂轮同轴设置，所述自转砂轮与所述打磨面相对设置；
还包括与所述油缸管道连接的伺服泵；
所述主轴箱体与所述进给装置箱体之间设置有连接梁，用于加强床身的刚度，提高运行稳定性。
所述进给装置箱体上还与活塞杆平行的活动设置有上、下两个导杆；所述导杆与所述固定板胎固定连接。
还包括设置在床身上的外置式可调倾斜料盘，所述外置式可调倾斜料盘上设置有进球道、出球道，所述进球道用于向磨球机输送球坯，其入口设置在外置式可调倾斜料盘内，其出口设置在自转砂轮与进给砂轮之间；所述出球道用于将经过打磨的球坯返回外置式可调倾斜料盘，其入口设置在自转砂轮与进给砂轮之间，出口与所述外置式可调倾斜料盘匹配。
本发明的优点体现在：压力控制精确、研磨精度提高。床体结构紧凑、油箱容积小、发热量低、压力流量位置控制精度高、低噪音、低能耗。压力和流量的控制指令由模拟量（电压）输入，油缸运动过程中进行流量控制，负载压力达到设定值时自动降低泵至维持压力所需要的转速，进入压力控制模式。
附图说明
图1 是本发明的基于伺服液压系统的钢球磨床的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的俯视图；
图4是本发明中主轴箱体与进给装置箱体的配合示意图；
图5是本发明中砂轮自动修整器与进给砂轮的配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5可见，本发明的基于伺服液压系统的钢球磨床，包括床身1，所述床身1的一端设置有主轴箱体2、另一端设置有进给装置箱体3，其特征在于：所述主轴箱体2上通过轴承设置有主轴20，所述主轴20的一端设置有皮带轮21，另一端经密封端盖22连接有转动胎盘23，所述转动胎盘23上经砂轮座盘24连接有自转砂轮25，所述自转砂轮25随主轴20自转；所述皮带轮21设置在床身1左端部，所述自转砂轮25设置在床身1中部。
如图4可见，沿床身1的中部至右端部方向，在所述进给装置箱体3的中轴线上依次设置有油缸套筒30、支撑套筒31，所述油缸套筒30内腔设置有油缸32，所述油缸32内设置有活塞33和活塞杆34，所述活塞杆34的末端设置在所述进给装置箱体3上；所述油缸32的底部设置有固定板胎35，所述固定板胎35上设置有进给砂轮36。
所述自转砂轮25与所述进给砂轮36同轴设置，所述自转砂轮25与所述打磨面相对设置。
还包括与所述油缸32管道连接的伺服泵38。采用伺服泵后，可实现以下功能：1）、精确压力控制（最高到±0.1bar）；2）、精确力控制；3）、精确位置控制；4）、过程恒速或变速控制等功能。
所述主轴箱体2与所述进给装置箱体3之间设置有连接梁4，用于加强床身的刚度，提高运行稳定性。
所述进给装置箱体3上还与活塞杆34平行的活动设置有上、下两个导杆37；所述导杆37与所述固定板胎35固定连接。
还包括设置在床身1上的外置式可调倾斜料盘5，所述外置式可调倾斜料盘5上设置有进球道50、出球道51，所述进球道50用于向磨球机输送球坯，其入口设置在外置式可调倾斜料盘5内，其出口设置在自转砂轮25与进给砂轮36之间；所述出球道51用于将经过打磨的球坯返回外置式可调倾斜料盘5，其入口设置在自转砂轮25与进给砂轮36之间，出口与所述外置式可调倾斜料盘5匹配。
所述外置式可调倾斜料盘5的底部还设置有倾转调整装置52，用于调整料盘倾角。
如图3、图5可见，还包括砂轮自动修整器，工作中自动修整砂轮表面，使砂轮沟深始终处于最佳状态，确保加工质量与效率。所述砂轮自动修整器沿水平方向设置并与砂轮磨削面平行，功能是对自转砂轮25在表面磨削沟进行打磨。
所述砂轮自动修整器包括固定在连接座上的减速电机61，所述减速电机61的主轴上设置有偏心轴63，所述偏心轴63上通过杆端轴承64设置有连杆65，所述连杆65上连接有拉杆67，所述拉杆67的末端设置有用于对砂轮进行修整的滑块68；所述的进给砂轮36表面开槽，所述的连杆65、拉杆67、滑块68设置在槽内，在进给砂轮36的轴向，所述滑块68的延伸高度超出进给砂轮36上表面，以使滑块68对自转砂轮25的沟槽进行自动打磨。
所述进给砂轮36、导杆37、砂轮自动修整器都与固定板胎35固定连接，在伺服泵38和油缸32动力控制下同时做轴向进退。自转砂轮25绕轴自转，进给砂轮36做轴向进退，将球坯压向自转砂轮25完成磨球。
本发明的工作原理：
A、调整好外置式可调倾斜料盘5的角度，向料盘内投入球坯。
B、主轴20带动自转砂轮25自转。
C、伺服泵38和油缸32驱动进给砂轮36、导杆37、砂轮自动修整器等装置轴向进给，使自转砂轮25、进给砂轮36形成配合，由伺服泵38控制，使两者之间保持合适的压力；球坯自进球道50进入，磨削后经出球道51返回料盘并循环作业。
D、作业过程中，经伺服泵38控制，油缸运动过程中进行流量控制，负载压力达到设定值时自动降低泵至维持压力所需要的转速，进入压力控制模式。
E、作业过程中，砂轮自动修整器对砂轮进行自动打磨。
本发明的特点在于：1、采用高要求小流量的双转向伺服液压系统。2、采用卧式主轴，封闭式偏心加压，框架式连接梁结构，确保机床的结构刚性和精度保持性。3、采用外置式可调倾斜料盘，自动循环送料，对不同规格的钢球均可提供不同的进球角度，不同进球速度，达到进球流畅，提高加工精度之目的。4、采用砂轮自动修正技术，工作中自动修整砂轮表面，使砂轮沟深始终处于最佳状态，确保加工质量与效率。5、采用多重保护装置，各电机互锁保护；料盘进球断流保护；及料盘手动无级调速等措施，确保设备安全。
本发明的具体实施方式包括但不局限于上述实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但仍然落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于伺服液压系统的钢球磨床，包括床身（1），所述床身（1）的一端设置有主轴箱体（2）、另一端设置有进给装置箱体（3），其特征在于：所述主轴箱体（2）上通过轴承设置有主轴（20），所述主轴（20）的一端设置有皮带轮（21），另一端经密封端盖（22）连接有转动胎盘（23），所述转动胎盘（23）上经砂轮座盘（24）连接有自转砂轮（25），所述自转砂轮（25）随主轴（20）自转；所述皮带轮（21）设置在床身（1）左端部，所述自转砂轮（25）设置在床身（1）中部；
沿床身（1）的中部至右端部方向，在所述进给装置箱体（3）的中轴线上依次设置有油缸套筒（30）、支撑套筒（31），所述油缸套筒（30）内腔设置有油缸（32），所述油缸（32）内设置有活塞（33）和活塞杆（34），所述活塞杆（34）的末端设置在所述进给装置箱体（3）上；所述油缸（32）的底部设置有固定板胎（35），所述固定板胎（35）上设置有进给砂轮（36）；
所述自转砂轮（25）与所述进给砂轮（36）同轴设置，所述自转砂轮（25）与所述打磨面相对设置；
还包括与所述油缸（32）管道连接的伺服泵（38）；
所述主轴箱体（2）与所述进给装置箱体（3）之间设置有连接梁（4）。
2.如权利要求1所述的基于伺服液压系统的钢球磨床，其特征在于：所述进给装置箱体（3）上还与活塞杆（34）平行的活动设置有上、下两个导杆（37）；所述导杆（37）与所述固定板胎（35）固定连接。
3.如权利要求1所述的基于伺服液压系统的钢球磨床，其特征在于：还包括设置在床身（1）上的外置式可调倾斜料盘（5），所述外置式可调倾斜料盘（5）上设置有进球道（50）、出球道（51），所述进球道（50）用于向磨球机输送球坯，其入口设置在外置式可调倾斜料盘（5）内，其出口设置在自转砂轮（25）与进给砂轮（36）之间；所述出球道（51）用于将经过打磨的球坯返回外置式可调倾斜料盘（5），其入口设置在自转砂轮（25）与进给砂轮（36）之间，出口与所述外置式可调倾斜料盘（5）匹配。
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