CN113245957A - 一种高精度防偏位式数控磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度防偏位式数控磨床，属于数控磨床技术领域，一种高精度防偏位式数控磨床，包括磨床本体，磨床本体上端固定连接有工作平台，工作平台内部开设有凹槽，凹槽内设有固定机构和四个防护机构，防护复合体内部分别设有硬块区、气腔区和存储区，当工件出现偏位时，工件会偏移挤压防护复合体，可对工件有缓冲阻挡的作用，同时伸缩杆会带动高强韧性膜向内挤压弯曲，通过气腔区带动弹性隔膜向上凸起，会将存储区内部的显示球向上挤压到透明观察球内部，从而及时提醒工作人员进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。

Description

一种高精度防偏位式数控磨床

技术领域

本发明涉及数控磨床技术领域，更具体地说，涉及一种高精度防偏位式数控磨床。

背景技术

数控磨床是通过数控技术利用磨具对工件表面磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮磨削加工，少数是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。数控磨床还有数控平面磨床、数控无心磨床、数控内外圆磨床、数控立式万能磨床、数控坐标磨床、数控成形磨床等等。

目前工厂内使用最多的是通过三轴数控磨床对工件进行打磨加工，利用数控磨床进行加工，相比传统的人工磨床加工能提高加工精度,尤其提高了同批零件加工的一致性,使产品质量稳定；同时可提高生产效率,还可加工形状复杂的零件；减轻了劳动强度,改善了劳动条件。

现有的三轴数控磨床在加工工件时，在固定住工件并打磨一段时间后可能会出现工件的偏位，而工件偏位后一般距离较小，工作人员是无法察觉到的，进而导致数控磨床会继续打磨出现偏位的工件，进而导致打磨错位，影响工件的加工质量和效果。因此，提出一种高精度防偏位式数控磨床，以解决上述问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高精度防偏位式数控磨床，当对工件进行打磨时出现偏位后，工件首先会偏移挤压防护复合体，防护复合体不但可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位，而且可及时提醒工作人员工件发生了偏位，从而可及时的进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高精度防偏位式数控磨床，包括磨床本体，所述磨床本体上端固定连接有工作平台，所述工作平台内部开设有凹槽，所述凹槽内设有固定机构和四个防护机构，所述固定机构包括有两个第一液压缸和两个固定夹具，两个所述第一液压缸分别固定连接于凹槽的左右壁，两个所述固定夹具分别固定连接于两侧第一液压缸的输出端，所述防护机构包括有第二液压缸和防护复合体，所述第二液压缸固定连接于凹槽侧壁，所述防护复合体固定连接于第二液压缸的输出端，所述防护复合体内部分别设有硬块区、气腔区和存储区，所述硬块区位于靠近第二液压缸的一侧，所述存储区位于气腔区的上部，所述存储区和气腔区之间固定连接有弹性隔膜，所述防护复合体远离第二液压缸的一侧固定连接有高强韧性膜，所述高强韧性膜连通气腔区，所述防护复合体上端连接有透明观察球，所述透明观察球与存储区相连通，所述存储区内部放置有若干个显示球。当对工件进行打磨时出现偏位后，工件首先会偏移挤压防护复合体，防护复合体不但可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，一定程度上限制工件偏位，而且可及时提醒工作人员工件发生了偏位，从而可及时的进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。

进一步的，所述高强韧性膜远离气腔区的一端固定连接有多个伸缩杆，所述伸缩杆的另一端固定连接有接触块，所述接触块与高强韧性膜之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设于伸缩杆的外部，工件偏移会挤压防护复合体的最长的接触块，此时接触块会带动伸缩杆和弹簧收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位。

进一步的，多个所述伸缩杆的长度从中间向两侧依次减小，且两侧所述伸缩杆沿着中间伸缩杆对称设置，通过设置不同长度的伸缩杆和接触块，当工件偏位距离越来越大时，此时接触的伸缩杆和接触块也就会越来越多，通过更多的伸缩杆和弹簧的作用可对工件有进一步的缓冲阻止作用，可阻止工件一定距离的偏位。

进一步的，所述显示球的颜色为亮红色，所述显示球的外壁圆润且光滑，显示球为亮红色可更容易且明显的被工作人员发现，提高使用效果，显示球的外壁圆润光滑可减少其移动的摩擦力，提高使用效果。

进一步的，所述透明观察球的外壁上设置有多个刻度线，且所述刻度线呈弧形，通过透明观察球上的刻度线可直观的知道工件偏位的距离，从而更加方便后续工作人员进行调整，操作简单方便。

进一步的，所述凹槽的底部固定连接有两个滑轨，所述滑轨的上端滑动连接有滑块，两侧所述滑块分别固定连接于两侧固定夹具的下端，当固定夹具移动时会带动滑块沿着滑轨移动，可提高固定夹具移动的稳定性，同时提高对工件的固定效果。

进一步的，四个所述第二液压缸分别对称固定连接于凹槽左右壁，左右侧所述固定夹具分别位于两个防护复合体之间，左右两侧均设置的两个防护复合体，可进一步的提高对工件的偏位检测以及防护的效果，同时如果前后侧的防护复合体的透明观察球上的刻度不一致，说明发生了角度偏移，可进一步提高了对工件偏位的检测观察效果。

进一步的，两侧所述固定夹具相互靠近的一端分别与左右两侧距离最远的接触块相平齐，可保证工件在发生偏位时，能够挤压接触块，并及时的通过防护复合体能够进行阻止防护和提醒作用。

进一步的，所述显示球为柔性材质，显示球在存储区和透明观察球中上下运动时，显示球为柔性材质可避免显示球堵塞卡住，提高其移动的顺畅性。

进一步的，所述工作平台上端左右两侧均固定连接有支架，所述支架上连接有红外感应器，当工件在打磨加工过程中出现偏位时，通过红外感应器感应到，会发信号给数控磨床的控制器，此时三轴磨床会带动打磨机构相应的偏位，从而保持和工件相对位置不变，防止对工件加工的影响。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案中当数控磨床对工件进行打磨时出现偏位后，工件首先会偏移挤压接触块，此时接触块会带动伸缩杆和弹簧收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位，实用性强，伸缩杆会带动高强韧性膜向内挤压弯曲，从而对气腔区内部的气体进行挤压，进而会带动弹性隔膜向上凸起，此时会将存储区内部的显示球向上挤压到透明观察球内部，此时工作人员即可知道工件发生了偏位，从而可及时的进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。

(2)本方案中当工件发生偏位时会挤压防护复合体的最长的接触块，此时接触块会带动伸缩杆和弹簧收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位。

(3)本方案中显示球为亮红色可更容易且明显的被工作人员发现，提高使用效果，显示球的外壁圆润光滑可减少其移动的摩擦力，提高使用效果，显示球为柔性材质可避免显示球堵塞卡住，提高其移动的顺畅性。

(4)本方案可通过透明观察球上的刻度线可直观的知道工件偏位的距离，从而更加方便后续工作人员进行调整，操作简单方便。

(5)本方案通过左右两侧均设置的两个防护复合体，可进一步的提高对工件的偏位检测以及防护的效果，同时如果前后侧的防护复合体的透明观察球上的刻度不一致，说明发生了角度偏移，可进一步提高了对工件偏位的检测观察效果。

(6)后续通过人工观察到工件偏位并进行处理后，此时透明观察球中的显示球会再落下到存储区中，回到初始的位置，然后再继续进行使用，本方案中的防护复合体可多次反复使用，提高了其实用性和使用的效果。

附图说明

图1为本发明的防护复合体内部结构示意图；

图2为本发明的磨床本体整体结构示意图；

图3为本发明的凹槽俯视结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为本发明的防护复合体作用时形态结构示意图；

图6为图5中B处放大结构示意图。

图中标号说明：

1、磨床本体；2、工作平台；3、凹槽；4、第一液压缸；5、固定夹具；6、第二液压缸；7、防护复合体；8、硬块区；9、气腔区；10、存储区；11、弹性隔膜；12、高强韧性膜；13、透明观察球；14、显示球；15、伸缩杆；16、接触块；17、弹簧；18、滑轨；19、滑块；20、红外感应器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图2-3，一种高精度防偏位式数控磨床，包括磨床本体1，磨床本体1上端固定连接有工作平台2，工作平台2内部开设有凹槽3，凹槽3内设有固定机构和四个防护机构，固定机构包括有两个第一液压缸4和两个固定夹具5，两个第一液压缸4分别固定连接于凹槽3的左右壁，两个固定夹具5分别固定连接于两侧第一液压缸4的输出端，凹槽3的底部固定连接有两个滑轨18，滑轨18的上端滑动连接有滑块19，两侧滑块19分别固定连接于两侧固定夹具5的下端，当固定夹具5移动时会带动滑块19沿着滑轨18移动，可提高固定夹具5移动的稳定性，同时提高对工件的固定效果。

请参阅图1、图3和图4，防护机构包括有第二液压缸6和防护复合体7，第二液压缸6固定连接于凹槽3侧壁，防护复合体7固定连接于第二液压缸6的输出端，防护复合体7内部分别设有硬块区8、气腔区9和存储区10，硬块区8位于靠近第二液压缸6的一侧，存储区10位于气腔区9的上部，存储区10和气腔区9之间固定连接有弹性隔膜11，防护复合体7远离第二液压缸6的一侧固定连接有高强韧性膜12，高强韧性膜12连通气腔区9，防护复合体7上端连接有透明观察球13，透明观察球13与存储区10相连通，存储区10内部放置有若干个显示球14，显示球14的颜色为亮红色，显示球14的外壁圆润且光滑，显示球14为亮红色可更容易且明显的被工作人员发现，提高使用效果，显示球14的外壁圆润光滑可减少其移动的摩擦力，提高使用效果；显示球14为柔性材质，当显示球14在存储区10和透明观察球13中上下运动时，显示球14为柔性材质可避免显示球14堵塞卡住，提高其移动的顺畅性。

请参阅图1，高强韧性膜12远离气腔区9的一端固定连接有多个伸缩杆15，伸缩杆15的另一端固定连接有接触块16，接触块16与高强韧性膜12之间固定连接有弹簧17，弹簧17套设于伸缩杆15的外部，工件偏移会挤压防护复合体7的最长的接触块16，此时接触块16会带动伸缩杆15和弹簧17收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位。

请参阅图1、图5和图6，当工件出现偏位后，工件首先会偏移挤压防护复合体7的最长的接触块16，此时接触块16会带动伸缩杆15和弹簧17收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位，实用性强，伸缩杆15会带动高强韧性膜12向内挤压弯曲，从而对气腔区9内部的气体进行挤压，进而会带动弹性隔膜11向上凸起，此时会将存储区10内部的显示球14向上挤压到透明观察球13内部，如图5所示，此时工作人员即可通过透明观察球13观察到有显示球14时，即可知道工件发生了偏位，从而可及时的进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。

请参阅图1和图5，多个伸缩杆15的长度从中间向两侧依次减小，且两侧伸缩杆15沿着中间伸缩杆15对称设置，通过设置不同长度的伸缩杆15和接触块16，当工件偏位距离越来越大时，此时接触的伸缩杆15和接触块16也就会越来越多，通过更多的伸缩杆15和弹簧17的作用可对工件有进一步的缓冲阻止作用，可阻止工件一定距离的偏位；两侧固定夹具5相互靠近的一端分别与左右两侧距离最远的接触块16相平齐，可保证工件在发生偏位时，能够挤压接触块16，并及时的通过防护复合体7能够进行阻止防护和提醒作用。

请参阅图1和图3，透明观察球13的外壁上设置有多个刻度线，且刻度线呈弧形，通过透明观察球13上的刻度线可直观的知道工件偏位的距离，从而更加方便后续工作人员进行调整，操作简单方便，四个第二液压缸6分别对称固定连接于凹槽3左右壁，左右侧固定夹具5分别位于两个防护复合体7之间，左右两侧均设置的两个防护复合体7，可进一步的提高对工件的偏位检测以及防护的效果，同时如果前后侧的防护复合体7的透明观察球13上的刻度不一致，说明发生了角度偏移，可进一步提高了对工件偏位的检测观察效果。

请参阅图2，工作平台2上端左右两侧均固定连接有支架，支架上连接有红外感应器20，在固定好工件后，通过两侧的红外感应器20记录位置，当工件在打磨加工过程中出现偏位时，通过红外感应器20感应到，会发信号给数控磨床的控制器，此时三轴磨床会带动打磨机构相应的偏位，从而保持和工件相对位置不变，防止对工件加工的影响。

本方案中的防护复合体7在贴合工件时，初始状态时高强韧性膜12为略微弯曲的状态，可提高防护复合体7精度和灵敏性，后续工件发生偏位时，防护复合体7会更高精度更快速的做出反应；同时透明观察球13内部还设置有计数器，当工件出现偏位后，计数器会对进入到透明观察球13内的显示球14进行计数，达到一定的数量后，计数器会判定工件出现偏位，有时候会由于误触或振动导致防护复合体7作出反应，此时也会导致显示球14进入到透明观察球13内，然后再回到存储区10内，此时并没有到达一定数量，并且显示球14还会复原，此时计数器不会判定工件偏位的原因，从而避免一般的误触振动而导致误判；同时目前在加工工件时，可能工件会再发生偏位后会自行偏位到初始位置，但此时已经偏位过，工作人员并不知晓，此时通过计数器计算显示球14进入到透明观察球13内数量，并在数控磨床控制器里有着相关的记录，此时便可知道工件发生过偏位，避免了工件偏位后又复原而不知道的情况，就可以知道；还有计数器判断工件偏位后，工作人员处理后继续加工，但是计数器多次检测到显示球14，并多次判断偏位后，工作人员就可能需要对数控磨床以及固定工件处进行检修，排查原因，进而可进一步的提高磨床的工作效果，提高工件加工效果。

工作原理及步骤：

在使用时，首先将待磨床加工的工件放置在工作平台2的凹槽3内，然后分别启动两侧的第一液压缸4带动两侧的固定夹具5朝着工件移动，直到通过固定夹具5对中间的工件进行夹持固定，限定住工件的位置，方便后续对工件的打磨加工。同时启动两侧第二液压缸6带动防护复合体7朝着工件方向移动，直到防护复合体7上的接触块16正好接触工件，初始时透明观察球13内部没有显示球14，此时可启动数控磨床对工件进行打磨加工。

当对工件进行打磨时出现偏位后，工件首先会偏移挤压防护复合体7的最长的接触块16，此时接触块16会带动伸缩杆15和弹簧17收缩，可对工件有缓冲阻挡的作用，减缓工件的偏位，还可以一定程度上限制工件偏位，实用性强，伸缩杆15会带动高强韧性膜12向内挤压弯曲，从而对气腔区9内部的气体进行挤压，进而会带动弹性隔膜11向上凸起，此时会将存储区10内部的显示球14向上挤压到透明观察球13内部，此时工作人员即可通过透明观察球13观察到有显示球14时，即可知道工件发生了偏位，从而可及时的进行处理，避免了目前加工时人工察觉不到的情况，防止打磨错位较大，提高了工件的打磨加工质量和效果。同时通过透明观察球13上的刻度线可直观的知道工件偏位的距离，从而更加方便后续工作人员进行调整，操作简单方便。

通过设置不同长度的伸缩杆15和接触块16，当工件偏位距离越来越大时，此时接触的伸缩杆15和接触块16也就会越来越多，通过更多的伸缩杆15和弹簧17的作用可对工件有进一步的缓冲阻止作用，可阻止工件一定距离的偏位。当人工不在工位时，后续工件会继续偏位直到伸缩杆15和高强韧性膜12接触到硬块区8时，可通过硬块区8对工件进行限位阻挡作用，可抵挡防止住工件的继续偏位。

后续通过人工观察到偏位后，可关闭数控磨床，然后通过启动第一液压缸4带动固定夹具5调整位置，此时工件不再挤压防护复合体7，此时透明观察球13中的显示球14会再落下到存储区10中，回到初始的位置，然后再继续进行使用，本方案中的防护复合体7可多次反复使用，提高了其实用性和使用的效果。

本方案中，如果工件往左偏位，可通过左边的防护复合体7观察到并且进行防护，如果工件往右偏，可通过右边的防护复合体7观察到并且进行防护，简单直观，并且左右两侧均设置有两个防护复合体7，可进一步的提高对工件的偏位检测以及防护的效果，同时如果前后侧的防护复合体7的透明观察球13上的刻度不一致，说明发生了角度偏移，可进一步提高了对工件偏位的检测观察效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高精度防偏位式数控磨床，包括磨床本体(1)，其特征在于：所述磨床本体(1)上端固定连接有工作平台(2)，所述工作平台(2)内部开设有凹槽(3)，所述凹槽(3)内设有固定机构和四个防护机构，所述固定机构包括有两个第一液压缸(4)和两个固定夹具(5)，两个所述第一液压缸(4)分别固定连接于凹槽(3)的左右壁，两个所述固定夹具(5)分别固定连接于两侧第一液压缸(4)的输出端，所述防护机构包括有第二液压缸(6)和防护复合体(7)，所述第二液压缸(6)固定连接于凹槽(3)侧壁，所述防护复合体(7)固定连接于第二液压缸(6)的输出端，所述防护复合体(7)内部分别设有硬块区(8)、气腔区(9)和存储区(10)，所述硬块区(8)位于靠近第二液压缸(6)的一侧，所述存储区(10)位于气腔区(9)的上部，所述存储区(10)和气腔区(9)之间固定连接有弹性隔膜(11)，所述防护复合体(7)远离第二液压缸(6)的一侧固定连接有高强韧性膜(12)，所述高强韧性膜(12)连通气腔区(9)，所述防护复合体(7)上端连接有透明观察球(13)，所述透明观察球(13)与存储区(10)相连通，所述存储区(10)内部放置有若干个显示球(14)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述高强韧性膜(12)远离气腔区(9)的一端固定连接有多个伸缩杆(15)，所述伸缩杆(15)的另一端固定连接有接触块(16)，所述接触块(16)与高强韧性膜(12)之间固定连接有弹簧(17)，所述弹簧(17)套设于伸缩杆(15)的外部。

3.根据权利要求2所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：多个所述伸缩杆(15)的长度从中间向两侧依次减小，且两侧所述伸缩杆(15)沿着中间伸缩杆(15)对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述显示球(14)的颜色为亮红色，所述显示球(14)的外壁圆润且光滑。

5.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述透明观察球(13)的外壁上设置有多个刻度线，且所述刻度线呈弧形。

6.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述凹槽(3)的底部固定连接有两个滑轨(18)，所述滑轨(18)的上端滑动连接有滑块(19)，两侧所述滑块(19)分别固定连接于两侧固定夹具(5)的下端。

7.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：四个所述第二液压缸(6)分别对称固定连接于凹槽(3)左右壁，左右侧所述固定夹具(5)分别位于两个防护复合体(7)之间。

8.根据权利要求2所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：两侧所述固定夹具(5)相互靠近的一端分别与左右两侧距离最远的接触块(16)相平齐。

9.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述显示球(14)为柔性材质。

10.根据权利要求1所述的一种高精度防偏位式数控磨床，其特征在于：所述工作平台(2)上端左右两侧均固定连接有支架，所述支架上连接有红外感应器(20)。

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