CN1129505C - 研磨机 - Google Patents

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Abstract

一种研磨机(10)包括可转动驱动的工具(35)、固定工件的卡盘设备(27)和在工件(28)和可转动驱动的工具(35)之间进行相对位移的进给装置(20，21)。研磨机(10)还包括：管状圆筒形壳体(13)；设有凹部的轴(17)；圆周地包围壳体(13)的可转动外壳(15)；一个盖件(30)，它连接于外壳(15)并在管状圆筒形壳体(13)的第一端部上径向延伸，使盖件的内表面(33)面对所述壳体的第一端部，其中可转动驱动工具(35)包括承载在盖件(30)内表面(33)上的磨料，轴(17)设置得当轴进行角位移时，使卡盘设备(27)固定的工件(28)趋近并接触所述磨料。

Description

研磨机
技术领域
本发明涉及研磨机，特别是从工件端面除去材料的磨床，该机器包括一个可被转动驱动的工具、用于相对于可转动驱动工具固定工件的卡盘设备和用于进行工件和可转动驱动工具之间相对位移的进给装置。
背景技术
大家知道，研磨机例如磨床、精研机、珩磨机、铣床等有许多稍许不同的结构和实施例。这种机器最好结构紧凑、节省空间。为了获得良好的加工效果，另一方面，重要的是机器的配合工作的零件要具有高的相互刚度和低的振动倾向。刚刚提到的这些性质往往是通过赋予机器沉重的基座和牢固的结构而获得的，因而上述两个要求往往与结构紧凑和节省空间的需要是矛盾的。
瑞典专利申请第9702587-8号和第9702588-6号提供了至少部分地实现了上述性质的研磨机。在上述两个申请中，提供了一种机器，它包括一个管状圆筒形壳体，该壳体具有纵向圆筒形内部空间。该圆筒形内部空间的纵向轴线与壳体纵向轴线偏置。一根轴为在圆筒形内部空间中的角位移而布置，并具有一个容纳一个电机的凹部，所述电机与一个可转动的工作头相连。壳体被一个可转动驱动的外壳封闭，该外壳牢固连接于一个盖件，该盖件有一个开口，开口内缘构成一个工具，例如，砂轮。当轴被角位移时，工作头带动工件沿一条路径位移，使工件趋近并接触工具内周。
在上述专利申请中公开的机器结构意味着工件和工具以稳定的方式受到支承，这是由于在工件和支承工件的轴之间只有很短的距离。另外，工具沿盖件内周的布置也意味着工具具有高的稳定性。因此，与具有承受振动和热作用的长支承轴的传统机器相比较，上述机器具有超级精度。
按照上述瑞典专利申请的机器设计得能够磨削环形工件的外、内包络面。但是，存在着对于能够从工件端面除去材料的机器的需要。
因此，本发明的目的是提供一种能够从工件端面除去材料的研磨机，该机器与传统的这种机器相比可以提供超级精度。
为实现上述目的，按照本发明提供一种研磨机，用于从工件的端面除去材料，所述研磨机包括一个可转动驱动的工具、用于相对于所述可转动驱动的工具固定所述工件的卡盘设备和用于在所述工件和所述可转动驱动的工具之间进行相对位移的进给装置，其特征在于：所述研磨机还包括：一个围绕一条纵向轴线延伸的管状圆筒形壳体，所述壳体具有一条从所述壳体的第一端部延伸的纵圆筒形内部空间，所述内部空间具有一条与所述壳体的纵向轴线偏置的纵向轴线；一根设置在所述内部空间中用于在其中角位移的轴，所述轴设有一个凹部；一个设置在所述凹部内的马达；一根连接于所述马达的主轴，所述主轴与所述卡盘设备配合工作，以便固定及转动所述工件；一个圆周地封闭所述管状圆筒形壳体的可转动的外壳；一个牢固地连接于所述外壳的盖件，所述盖件在所述管状圆筒形壳体的所述第一端部上径向延伸，使所述盖件的内表面面对所述壳体的所述第一端部，其中，所述可转动驱动的工具包括一个承载在所述盖件的所述内表面上的磨料的环状区域，所述轴设置在所述内部空间中，因而当所述轴在所述内部空间中进行角位移时，使所述卡盘设备固定的工件趋近并接触所述磨料的环状区域。
附图说明
现在对照以下附图所示实施例，仅以举例的方式更详细地描述本发明。
图1是按照本发明的研磨机的一个实施倒的示意纵剖图；
图2是沿图1中II-II线的示意剖视图，以及
图3是图1所示研磨机的一部分的放大的示意纵剖图。
附图实施方式
在附图中，标号10总体表示按照本发明的研磨机。研磨机10具有一个框架11，在图示实施例中，框架11设计成具有一个用于支承悬伸壳体的部分12的床身。悬伸壳体设计成一个外部圆筒形、基本管状的长壳体13，长壳体围绕一条纵向轴线延伸。壳体13设有从壳体第一端部延伸的纵向圆筒形内部空间14。圆筒形内部空间14的纵向轴线与圆筒形壳体13的纵向轴线偏置。圆筒形壳体13最好不可转动地连接于框架11，但是并非一定如此。
在圆筒形壳体13的外包络面上可转动地支承着一个可转动的外壳15，一个由壳体13承载的马达16，最好是电机驱动的砂轮座。在壳体的偏心内部空间14中设有一根可旋转或分度，且轴向设置的轴17。在图示实施例中，轴17具有一个从壳体内部空间14沿着朝向框架11的支承部分12的方向伸出的减径部分18。这样伸出壳体的轴的所述部分18装在框架11的部分12中的空间19内，在该空间内设有用于旋转轴17的装置，最好是力矩电机20，以及使轴17轴向位移的装置，最好是直线电机21。轴的旋转和轴向位移是分别由一个或多个传感器22和23控制的，所述传感器最好也装在框架的部分12的空间19内。显然，用于使轴旋转和轴向位移的装置不必按照附图所示的方式布置，而是例如可以装在轴本身的一个凹部中。
轴17在与减径部分18相反的端部设有凹部24。该凹部基本沿轴向伸入轴17中，适于装入一个马达25，例如电机。马达25设有伸出凹部24的主轴26。马达设置在凹部中，使主轴26沿一条不与轴17的纵向轴线同心的轴线延伸。卡盘设备27与主轴26配合工作，从而固定并转动工件28。例如，工件28可以是轴承内座圈，但是显然原则上可以加工任何具待加工平面的工件。卡盘设备27的实际形状并不特别重要，适于夹紧所述工件的任何传统的卡盘设备都可以使用，例如，中心卡盘、微中心卡盘(micro-centric chucking)或磁卡盘。
如图3清楚所示，可转动的外壳15或砂轮座轴向超出壳体13的第一端部延伸，终止于圆周凸缘29。一个盖件30牢固地通过圆周凸缘29连接于外壳15。盖件30具有一个基本圆筒形的、轴向延伸的圆周壁部31和一个基本平的底部32。当盖件30连接于外壳时，底部32在壳体13的第一端部上径向延伸，因而盖件的底部32的内表面33面对壳体13的第一端面。
盖件30最好设有一个中心通孔34，从而可以够到卡盘设备27，从而便于装卸工件28。或者，盖件30可通过适当的锁紧装置可卸地连接于外壳15。
按照本发明，盖件30设有在其内表面33上的磨料的环状区域35，因而磨料的环状区域35构成一个可转动驱动的工具。在盖件30设有通孔34的推荐实施例中，磨料的环状区域35从通孔径向向外延伸。如图2最清楚地所示，内装马达25的轴17设置在壳体13的内部空间14中，因而当轴17在该内部空间中进行角位移时，使得被卡盘设备固定的工件28趋近并接触磨料的环状区域35。按照这种方式，可以使工件的端面在磨料的环状区域上经过，从而从该端上除去材料。通过轴17朝向磨料的环状区域35的轴向上的位移也可以进行磨削。
磨料可以是通常用于磨削的任何材料。这种材料的一个实例是立方—氮化硼。磨料可以例如借助粘合或烧结固定在盖件30的内表面33上。磨料的环状区域35的径向延伸最好至少等于直径的径向延伸或工件28的径向延伸。在典型的应用场合中，工件可以具有大约30mm的直径，因而环状区域35可以具有大约180mm的内径和大约250mm的外径。
本发明并不局限于上面描述及附图表示的实施例，而且可以包括在权利要求范围的全部修改和变化。例如，图示的圆筒形壳体13具有圆筒形内部空间14，该空间也可以具有圆筒形以外的其它形状，轴17可以具有任何适当的横截面形状，使其可以在壳体内被转动或分度。轴17装在空间19中的部分18不必具有减小的直径。还可以构想，所述轴可以用铰接联杆或能够以适当方式使主轴转动或分度的类似结构替代。

Claims (9)

1.一种研磨机(10)，用于从工件(28)的端面除去材料，所述研磨机包括一个可转动驱动的工具(35)、用于相对于所述可转动驱动的工具固定所述工件的卡盘设备(27)和用于在所述工件(28)和所述可转动驱动的工具(35)之间进行相对位移的进给装置(20，21)，其特征在于：
所述研磨机(10)还包括：
一个围绕一条纵向轴线延伸的管状圆筒形壳体(13)，所述壳体具有一条从所述壳体的第一端部延伸的纵圆筒形内部空间(14)，所述内部空间具有一条与所述壳体(13)的纵向轴线偏置的纵向轴线；
一根设置在所述内部空间(14)中用于在其中角位移的轴(17)，所述轴设有一个凹部；
一个设置在所述凹部内的马达(25)；
一根连接于所述马达(25)的主轴(26)，所述主轴与所述卡盘设备(27)配合工作，以便固定及转动所述工件(28)；
一个圆周地封闭所述管状圆筒形壳体(13)的可转动的外壳(15)；
一个牢固地连接于所述外壳(15)的盖件(30)，所述盖件在所述管状圆筒形壳体(13)的所述第一端部上径向延伸，使所述盖件的内表面(33)面对所述壳体的所述第一端部，
其中，所述可转动驱动的工具(35)包括一个承载在所述盖件(30)的所述内表面(33)上的磨料的环状区域，所述轴(17)设置在所述内部空间(14)中，因而当所述轴在所述内部空间中进行角位移时，使所述卡盘设备(27)固定的工件(28)趋近并接触所述磨料的环状区域。
2.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于：所述盖件(30)可卸地连接于所述外壳(15)。
3.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于：所述盖件(30)设有一个中心通孔(34)。
4.如权利要求3所述的研磨机，其特征在于：所述磨料的环状区域从所述中心通孔(34)径向向外延伸。
5.如前述任一项权利要求所述的研磨机，其特征在于：所述轴(17)具有一个部分(18)，该部分可转动地支承在研磨机框架(11)的一个部分(12)中的一个空间(19)内，该空间容纳用于转动所述轴(17)的装置(20)和用于使轴(17)轴向位移的装置(21)。
6.如权利要求5所述的研磨机，其特征在于：所述轴(17)的可转动地支承在所述空间(19)内的所述部分(18)相对于轴(17)的其余部分是减径的。
7.如权利要求5或6所述的研磨机，其特征在于：所述轴(17)设有用于控制所述轴(17)的转动和轴向位移的传感器(22，23)。
8.如权利要求1-4中任一项所述的研磨机，其特征在于：所述管状圆筒形壳体(13)固定地安装在一个框架(11)上，所述可转动的外壳(15)借助由所述壳体承载的一个马达(16)驱动。
9.如权利要求5所述的研磨机，其特征在于：所述管状圆筒形壳体(13)固定地安装在一个框架(11)上，所述可转动的外壳(15)借助由所述壳体承载的一个马达(16)驱动。
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