CN110640592A - 三工位模块化打磨抛光机床 - Google Patents

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田国富
张渊博
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Abstract

本发明涉及一种机械加工机床，更具体而言，涉及一种三工位模块化打磨抛光机床。对于大批量生产的零件或形状复杂的需要打磨抛光处理的零件，采用人工打磨抛光的话，打磨抛光质量无法保证，同时工人劳动强度过大导致职业病打磨工人腰椎等职业病剧增。当前铸件打磨抛光可采用打磨抛光机器人或打磨抛光专用机床。设计一种具有三工位的打磨抛光机床，同一个工位负责工件的不同打磨抛光位置，显著提高铸件打磨抛光的效率。同时，本三工位机床采用模块化设计，可大幅缩短机床的制造周期，降低维护成本。

Description

三工位模块化打磨抛光机床
技术领域
本发明专利涉及一种机械加工机床，更具体而言，涉及一种三工位模块化打磨抛光机床。
背景技术
对于大批量生产的零件或形状复杂的需要打磨抛光处理的零件，采用人工打磨抛光的话，打磨抛光质量无法保证，同时工人劳动强度过大导致职业病打磨工人腰椎等职业病剧增。
当前铸件打磨抛光可采用打磨抛光机器人或打磨抛光专用机床。本发明涉及一种三工位模块化打磨抛光机床，与上述设备相比具有效率高、成本低、一次投入少、维修易等优点。
[CN 201520862320.8]发明了一种新型手自一体铸件打磨机床。该机床可实现简单铸件的打磨要求，但对复杂铸件的打磨及抛光则无能为力。
[201710507589.8]发明了一种连续型工件打磨机床。该打磨装置由控制机构控制连续对多个工件夹持机构所夹持的工件进行打磨加工，该机床每个工位所配备的电机轴数较少，且无法完成对铸件的抛光加工。
发明内容
设计一种具有三工位的打磨抛光机床，同一个工位负责工件的不同打磨抛光位置，显著提高铸件打磨抛光的效率。同时，本三工位机床采用模块化设计，可大幅缩短机床的制造周期，降低维护成本。
一种三工位模块化打磨抛光机床，包含床身模块1、左工作台模块2、右工作台模块3、中间工作台模块4、左主轴模块5、右主轴模块6、中间主轴模块7。
此三工位打磨抛光机床，采用模块化设计思想，将一个能完成复杂打磨抛光任务的机床，分解成多个具有独立功能的子模块，各模块互相协调配合，完成所有的打磨抛光动作需求。采用这种设计思想是基于机床功能的扩展及使用过程中某个模块快速维修更换两方面原因来考虑的。
此三工位机床，其床身模块包含水平床身和竖直床身两部分，可采用统一铸造的方式作为一个整体进行铸造。采用一体铸造，床身的稳定性较好，有利于提升产品质量。
此三工位机床，设计有左工作台模块、右工作台模块和中间工作台模块，此三个模块共用两条水平导轨，都可沿着水平导轨移动，这样设计的目的是既保证了工作台模块具有足够的水平移动空间，又可增加打磨抛光工艺稳定性，进而提高打磨抛光质量。左工作台模块、右工作台模块和中间工作台模块上分别装有旋转工作台，在旋转电机的带动下，可将需要打磨抛光的铸件旋转至指定的角度。
此三工位机床，在竖直床身的左右两侧以及中间部位，分别安装有左主轴模块、右主轴模块和中间主轴模块。左主轴模块、右主轴模块和中间主轴模块可沿竖直导轨和水平导轨移动。并且左右主轴模块中有旋转电机可带动打磨抛光刀具进行旋转。这样左右主轴模块的打磨抛光刀具本身相当于具有3个自由度，打磨抛光铸件工作台具有2个自由度，故本三工位模块化打磨抛光机床左右每个工位实则为一个5自由度打磨抛光单元，中间工位则为一个具有4自由度打磨抛光单元，并且中间主轴模块的刀具安装平面是左右主轴刀具安装平面的法向平面，与左右主轴模块相互配合可大大减少加工工序的步骤。
此三工位机床，左主轴模块、右主轴模块以及中间主轴模块根据打磨或抛光的要求，可分别安装打磨刀具或抛光刀具，进而对铸件完成指定的打磨任务或抛光任务。
与现有技术相比，本发明的优点在于该三工位、三主轴的机床，不但可以一次性同时对三个铸件进行打磨或抛光作业，也可以按照需要依次加工或仅加工一个铸件，并且中间主轴与左右主轴的刀具安装平面垂直，可提升加工效率。整体机床在满足刚度要求的前提下，占地面积小，降低了成本，提高了加工效率。同时在机床床身方面，可根据实际的加工工艺条件，水平床身和竖直床身既可采用统一铸造的方式。
附图说明
图1为三工位模块化打磨抛光机床轴侧图；
图2为一体化床身轴侧图；
图3为左工作台模块正视图；
（右工作台模块正视图与图3对称，工作原理相同，此处略）；
图4为左工作台模块轴侧图；
图5为左主轴模块正视图；
（右主轴台模块正视图与图5对称，工作原理相同，此处略）；
图6为左主轴模块左视图；
图7为左主轴模块轴俯视图；
图8为左主轴模块轴侧图。
图9为中间工作台模块正视图；
图10为中间工作台模块左视图；
图11为中间主轴模块正视图；
图12为中间主轴模块左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，该三工位打磨抛光机床由床身模块1、左工作台模块2、右工作台模块3、中间工作台模块4、左主轴模块5、右主轴模块6、中间主轴模块7组成。
床身模块1包含水平床身9和竖直床身11，可整体铸造。在水平床身9下部有地脚螺栓槽8，借助地脚螺栓将床身固定于地基上。水平床身9上的水平床身导轨槽10固定有水平导轨20。竖直床身11上的竖直床身导轨槽12固定有左主轴模块竖直导轨47。
以左工作台模块2为例说明左右工作台模块的实施方式（因右工作台模块3与左工作台模块2对称，故此处略）。左工作台模块水平移动电机13前端连有左工作台模块减速器14，左工作台模块减速器14通过螺栓固定于左工作台模块电机座15上。左工作台模块联轴器16穿过左工作台模块电机座15以及左工作台模块水平滑枕22将左工作台模块减速器14输出轴与左工作台模块丝杠21连在一起。左工作台模块水平滑枕22通过螺栓与左工作台模块滑块18相连。左工作台模块滑块18可在水平床身9的水平导轨20上滑动。左工作台模块旋转工作台电机24与左工作台模块旋转工作台23相连，左工作台模块旋转工作台23通过螺栓固定于左工作台模块水平滑枕22上。左工作台模块旋转工作台23可借助夹具固定待打磨或抛光的铸件。
以左主轴模块4为例说明左右主轴模块的实施方式（因右主轴模块5与主轴模块4对称，故此处略）。左主轴模块主轴电机25与左主轴模块电机座26通过螺栓相连。左主轴模块电机座26固定于左主轴模块旋转工作台27上。左主轴模块旋转电机31与左主轴模块旋转电机减速器32相连，左主轴模块旋转电机减速器32的输出轴与左主轴模块旋转工作台27相连。左主轴模块主轴滑枕28的右侧安装有左主轴模块水平导轨29，左主轴模块水平导轨29穿过左主轴模块竖直移动滑块38。左主轴模块水平移动电机33与左主轴模块水平移动电机减速器34相连，左主轴模块水平移动电机减速器34输出轴通过左主轴模块水平移动电机联轴器35与左主轴模块水平丝杠39相连，左主轴模块水平丝杠39上装有左主轴模块水平丝母40，左主轴模块水平丝母40与左主轴模块主轴滑枕28通过螺栓固定。这样左主轴模块水平丝杠39将带动左主轴模块主轴电机25等部分进行水平方向的运动。左主轴模块竖直电机45与左主轴模块竖直减速器44相连，左主轴模块竖直减速器44输出轴通过左主轴模块竖直联轴器43与左主轴模块竖直丝杠41相连，左主轴模块竖直丝杠41穿过左主轴模块竖直丝母46，左主轴模块竖直丝母45与左主轴模块竖直滑枕37通过螺栓固定。这样左主轴模块竖直丝杠41的转动将带动左主轴模块主轴电机25等部分进行竖直方向的运动。
中间工作台模块的实施方式：中间工作台模块水平移动电机48前端连有中间工作台模块减速器49，中间工作台模块减速器49通过螺栓固定于中间工作台模块电机座50上。中间左工作台模块联轴器51穿过中间工作台模块电机座50以及中间工作台模块水平滑枕73将中间工作台模块减速器49输出轴与中间工作台模块丝杠52连在一起。中间工作台模块4可在水平床身9的水平导轨20上滑动。中间工作台模块旋转工作台电机53与中间工作台模块旋转工作台55相连，中间工作台模块旋转工作台55通过螺栓固定于中间工作台模块水平滑枕73上。中间工作台模块旋转工作台55可借助夹具固定待打磨或抛光的铸件。
中间主轴模块的实施方式：中间主轴模块滑枕61的中间部位安装有中间主轴模块水平导轨67，中间主轴模块水平导轨67穿过中间主轴模块水平移动滑块65。中间主轴模块水平移动电机68与中间主轴模块水平移动电机减速器69相连，中间主轴模块水平移动电机减速器69输出轴通过中间主轴模块水平移动电机联轴器71与中间主轴模块水平丝杠72相连，中间主轴模块水平丝杠72上装有中间主轴模块水平丝母66，中间主轴模块水平丝母66与中间主轴模块滑枕61通过螺栓固定。这样中间主轴模块水平丝杠72将带动中间主轴模块滑枕61等部分进行水平方向的运动。中间主轴模块竖直电机56与中间主轴模块竖直减速器57相连，中间主轴模块竖直减速器57输出轴通过中间主轴模块竖直联轴器58与中间主轴模块竖直丝杠60相连，中间主轴模块竖直丝杠60穿过中间主轴模块竖直丝母62，中间主轴模块竖直丝母62与中间主轴模块滑枕61通过螺栓固定。这样中间主轴模块竖直丝杠62的转动将带动中间主轴模块滑枕61等部分进行竖直方向的运动。
以上优选的实施方式只为说明本发明的技术构思和特点，目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围，凡是根据本发明实质所作出的等效变化或修饰均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种三工位模块化打磨抛光机床，包含床身模块、左工作台模块、右工作台模块、中间工作台模块、左主轴模块、右主轴模块、中间主轴模块；其中床身模块可经一体铸造而成。
2.左工作台模块旋转工作台、右工作台模块旋转工作台以及中间工作台模块旋转工作台可在水平床身的水平导轨上进行水平方向的移动，同时三个工作台模块旋转工作台电机的转动可带动三个工作台模块旋转工作台进行转动。
3.左主轴模块和右主轴模块以及中间主轴模块可分别连接于竖直床身左右两侧和中间部位，可沿竖直床身的竖直导轨进行升降运动。
4.左主轴模块与右主轴模块以及中间主轴模块可安装铸件打磨刀具对铸件进行打磨，也可安装抛光刀具对铸件进行抛光。
5.左主轴模块和右主轴模块以及中间主轴模块中的旋转电机可带动铸件打磨刀具或铸件抛光刀具旋转到指定位置。
6.左主轴模块和右主轴模块以及中间主轴模块中的竖直电机可带动铸件打磨刀具或铸件抛光刀具升降到指定位置。
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