CN114633157A - 轴套工件多功能一体磨削中心 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磨削设备技术领域，涉及一种轴套工件多功能一体磨削中心，包括床身，所述床身上表面一端设置X轴进给组件，床身上表面另一端设置Z轴进给组件；其中X轴进给组件包括X轴进给座，X轴进给座上配合设置可移动调节的X轴进给滑板，X轴进给滑板上设置有可进行位置调节的X轴回转板，X轴回转板上设置有可转动调节的床头箱，床头箱上转动设置工件主轴，工件主轴轴向外端安装六爪薄膜卡盘，所述床头箱的一侧安装第一金刚轮座，另一侧安装第二金刚轮座，第一金刚轮座上转动设置第一金刚轮电主轴。该磨削中心一次装夹能同时进行粗磨、精磨、外圆磨及端面磨，节省了装夹次数和时间，减少了多次装夹的误差，同时节省了时间和成本。
Description
技术领域
本发明属于磨削设备技术领域，涉及一种轴套工件多功能一体磨削中心。
背景技术
轴套类工件的磨削加工是常用的加工方式，磨床主要用于实现对轴套类工件的磨削加工。目前，磨床在加工轴类类零件时，需要根据加工需要进行多次装夹，比如在进行外圆和端面加工及精磨内圆和粗磨内圆过程中，需要分别进行装夹，多次装夹造成了加工误差，导致加工精度受到影响。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种轴套工件多功能一体磨削中心，该磨削中心一次装夹能同时进行粗磨内圆、精磨内圆、外圆磨及端面磨，节省了装夹次数和时间，减少了多次装夹的误差，同时节省了时间和成本。
按照本发明的技术方案：一种轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：包括床身，所述床身上表面一端设置X轴进给组件，床身上表面另一端设置Z轴进给组件；
其中X轴进给组件包括X轴进给座，X轴进给座上配合设置可移动调节的X轴进给滑板，X轴进给滑板上设置有可进行位置调节的X轴回转板，X轴回转板上设置有可转动调节的床头箱，床头箱上转动设置工件主轴，工件主轴轴向外端安装六爪薄膜卡盘，所述床头箱的一侧安装第一金刚轮座，另一侧安装第二金刚轮座，第一金刚轮座上转动设置第一金刚轮电主轴，第二金刚轮座上转动设置第二金刚轮电主轴；
所述Z轴进给组件包括ZA轴进给组件和ZB轴进给组件，其中ZA轴进给组件包括ZA进给座，ZA进给座上滑动配合设置ZA进给滑板，ZA进给滑板上设置有位置可沿Z轴调节的第一调整垫高座，第一调整垫高座的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZA电磨头和第二ZA电磨头；
ZB轴进给组件包括ZB进给座，ZB进给座上滑动配合设置ZB进给滑板，ZB进给滑板上设置有位置可沿Z轴调节的第二调整垫高座，第二调整垫高座的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZB电磨头和第二ZB电磨头；
所述X轴进给座的侧部设置光栅尺支架，光栅尺支架上安装光栅尺；第一ZA电磨头的外侧安装端面量仪，第二ZB电磨头的顶部安装外径量仪。
作为本发明的进一步改进，所述X轴进给座上平行安装两条X轴导轨，两条X轴导轨之间安装X轴进给机构，X轴进给滑板滑动设置于X轴导轨上，X轴进给机构驱动X轴进给滑板沿X轴导轨进行往复移动。
作为本发明的进一步改进，所述床头箱上安装床头箱驱动电机，床头箱驱动电机的输出轴通过同步带驱动工件主轴转动。
作为本发明的进一步改进，所述X轴回转板上设置弧形状的X轴回转调节槽，床头箱底面与所述X轴回转调节槽相配合，并能够相对X轴回转调节槽进行转动调节。
作为本发明的进一步改进，所述ZA进给座上平行设置两条ZA导轨，ZA进给滑板滑动设置于ZA导轨上，ZA进给座上安装ZA进给机构，ZA进给机构驱动ZA进给滑板沿ZA导轨往复滑动；
所述ZB进给座上平行设置两条ZB导轨，ZB进给滑板滑动设置于ZB导轨上，ZB进给座上安装ZB进给机构，ZB进给机构驱动ZB进给滑板沿ZB导轨）往复滑动。
作为本发明的进一步改进，所述床身设置有第一角度调节导向块，ZA进给座底面的弧形槽与第一角度调节导向块配合，并能够进行转动调节，床身上还设置第一角度调节块，第一角度调节块上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZA进给座相连接；
所述床身还设置第二角度调节导向块，ZB进给座底面的弧形槽与第二角度调节导向块配合，并能够进行转动调节，床身还设置第二角度调节块，第二角度调节块上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZB进给座相连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一ZA电磨头的输出端安装第一接杆砂轮，第二ZA电磨头的输出端安装第二接杆砂轮；
所述第一ZB电磨头的输出端安装第三接杆砂轮，第二ZB电磨头的输出单安装第四接杆砂轮。
作为本发明的进一步改进，所述床身的四周围拢形成凸起的边框。
作为本发明的进一步改进，所述第一ZA电磨头的侧面安装摆缸，端面量仪安装于摆缸的转动输出端；所述第一ZB电磨头的顶面安装量仪支架，量仪支架上安装外径量仪，所述外径量仪倾斜设置。
本发明的技术效果在于：本发明产品结构合理巧妙，在作业过程中，能够实现一次装夹，实现对工件的粗磨、精磨、外圆磨、端面磨，节省了装夹次数和时间，减少了多次装夹的误差，同时节省了时间和成本。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的左视图。
图4为本发明的立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1~4中，包括床身1、X轴进给座2、ZA进给座3、ZB进给座4、X轴进给滑板5、ZA进给滑板6、ZB进给滑板7、ZA进给机构8、ZB进给机构9、第一调整垫高座10、第二调整垫高座11、端面磨头12、外圆磨头13、第一ZB电磨头14、第二ZB电磨头15、第一ZA电磨头16、第二ZA电磨头17、X轴回转板18、床头箱19、第一角度调节块20、ZA导轨21、ZB导轨22、X轴进给机构23、X轴导轨24、第二金刚轮座25、工件主轴26、第一金刚轮座27、第二金刚轮电主轴28、第一金刚轮电主轴29、六爪薄膜卡盘30、第二接杆砂轮31、第一接杆砂轮32、第三接杆砂轮33、第四接杆砂轮34、第一角度调节导向块35、第二角度调节导向块36、第二角度调节块37、量仪支架38、外径量仪39、端面量仪40、摆缸41、床头箱驱动电机42、同步带43、光栅尺44、光栅尺支架45、X轴回转调节槽46等。
如图1~4所示，本发明是一种轴套工件多功能一体磨削中心，包括床身1，所述床身1上表面一端设置X轴进给组件，床身1上表面另一端设置Z轴进给组件。在生产实践中，床身1采用大平板形式，X轴进给组件、Z轴进给组件安装拆卸方便，床身1的四周围拢形成凸起的边框，大平板结构的床身1便于加工和铲刮，能有效保证精度。
其中X轴进给组件包括X轴进给座2，X轴进给座2上配合设置可移动调节的X轴进给滑板5，X轴进给滑板5上设置有可进行位置调节的X轴回转板18，X轴回转板18上设置有可转动调节的床头箱19，床头箱19上转动设置工件主轴26，工件主轴26轴向外端安装六爪薄膜卡盘30，六爪薄膜卡盘30夹持工件时不会变形，且可夹持异形筒状工件，夹持有力，不会脱落。
所述床头箱19的一侧安装第一金刚轮座27，另一侧安装第二金刚轮座25，第一金刚轮座27上转动设置第一金刚轮电主轴29，第二金刚轮座25上转动设置第二金刚轮电主轴28。第一金刚轮电主轴29和第二金刚轮电主轴28分别用作金刚滚轮修整器，两组金刚滚轮修整器分别由一根电主轴驱动，且分别安装在床头箱19的两侧，不增加X轴行程的前提下，都能修到砂轮。两组金刚滚轮座的中心高不同，磨削时分别错开内外端面砂轮，不会干涉，采用金刚滚轮修砂轮提高了磨削效率。
Z轴进给组件包括ZA轴进给组件和ZB轴进给组件，其中ZA轴进给组件包括ZA进给座3，ZA进给座3上滑动配合设置ZA进给滑板6，ZA进给滑板6上设置有位置可沿Z轴调节的第一调整垫高座10，第一调整垫高座10的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZA电磨头16和第二ZA电磨头17。
ZB轴进给组件包括ZB进给座4，ZB进给座4上滑动配合设置ZB进给滑板7，ZB进给滑板7上设置有位置可沿Z轴调节的第二调整垫高座11，第二调整垫高座11的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZB电磨头14和第二ZB电磨头15。ZB进给滑板7上的两组磨头座，分别为粗磨和精磨，一次进给能依次对工件进行粗磨和精磨，X轴丝杠进给到一定位置，第三接杆砂轮33（Φ20的白刚玉砂轮）对工件进行粗磨，然后再进给，第四接杆砂轮34（Φ20的红刚玉砂轮）对工件进行精磨。 ZA、ZB调整垫高座均铣有T型槽，4个内圆磨头可调整间距，对应不同直径的工件。
X轴进给座2的侧部设置光栅尺支架45，光栅尺支架45上安装光栅尺44；第一ZA电磨头16的外侧安装端面量仪40，第二ZB电磨头15的顶部安装外径量仪39。光栅尺44用于补偿磨床工作时，铸件热胀冷缩对精度的影响。
X轴进给座2上平行安装两条X轴导轨24，两条X轴导轨24之间安装X轴进给机构23，X轴进给滑板5滑动设置于X轴导轨24上，X轴进给机构23驱动X轴进给滑板5沿X轴导轨24进行往复移动。
床头箱19上安装床头箱驱动电机42，床头箱驱动电机42的输出轴通过同步带43驱动工件主轴26转动。还设有皮带装进装置以实现对同步带43的张紧。
X轴回转板18上设置弧形状的X轴回转调节槽46，床头箱19底面与所述X轴回转调节槽46相配合，并能够相对X轴回转调节槽46进行转动调节。通过X轴回转板18能够实现角度可调整，X轴回转调节槽46的边缘设置有角度，用于目测便于磨削带锥度的外圆和内孔，ZA、ZB也分别安装角度调节装置，磨削异型工件时可微调角度。
ZA进给座3上平行设置两条ZA导轨21，ZA进给滑板6滑动设置于ZA导轨21上，ZA进给座3上安装ZA进给机构8，ZA进给机构8驱动ZA进给滑板6沿ZA导轨21往复滑动。
ZB进给座4上平行设置两条ZB导轨22，ZB进给滑板7滑动设置于ZB导轨22上，ZB进给座4上安装ZB进给机构9，ZB进给机构9驱动ZB进给滑板7沿ZB导轨22往复滑动。
床身1设置有第一角度调节导向块35，ZA进给座3底面的弧形槽与第一角度调节导向块35配合，并能够进行转动调节，床身1上还设置第一角度调节块20，第一角度调节块20上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZA进给座3相连接。
床身1还设置第二角度调节导向块36，ZB进给座4底面的弧形槽与第二角度调节导向块36配合，并能够进行转动调节，床身1还设置第二角度调节块37，第二角度调节块37上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZB进给座4相连接。
第一ZA电磨头16的输出端安装第一接杆砂轮32，第二ZA电磨头17的输出端安装第二接杆砂轮31。ZA轴进给滑板6上第一ZA电磨头16、第二ZA电磨头17分别磨削端面和外圆，一次进给就能实现对外圆和端面的磨削，X轴丝杆进给到一定位置，第二接杆砂轮31对工件进行外圆磨削，第二接杆砂轮31采用Φ50的褐刚玉砂轮；然后再进给，第一接杆砂轮32对工件进行端面磨削，第一接杆砂轮32采用Φ150的褐刚玉砂轮。
第一ZB电磨头14的输出端安装第三接杆砂轮33，第二ZB电磨头15的输出单安装第四接杆砂轮34。
第一ZA电磨头16的侧面安装摆缸41，端面量仪40安装于摆缸41的转动输出端，摆缸41为气动摆缸，测头装在端面量仪支架的端头，用于在线读取磨削时，工件端面的尺寸，摆缸41作90度旋转（测量时水平，不测量时竖直），节省安装空间，检测方便，磨削时不会与卡盘干涉。端面量仪40均采用气动形式而非液压，接管方便，不会产生污染。
第一ZB电磨头15的顶面安装量仪支架38，量仪支架38上安装外径量仪39，所述外径量仪39倾斜设置。在具体实践中，第一ZB电磨头15为内圆磨头，外径量仪39底部采用伸缩气缸、直线导轨和滑块作为导向，保证了精度，量仪支架38的倾斜角度为30°，保证油缸伸长时，外径量仪能够测量到工件，缩回时能不干涉磨削工件。
X轴进给机构23、ZA进给机构8及ZB进给机构7分别包括驱动电机及由驱动电机驱动运转的丝杆，每根丝杆上分别螺纹配合连接丝母，X轴进给机构23的丝母与X轴进给滑板5固定连接；ZA进给机构8的丝母与ZA进给滑板6固定连接；ZB进给机构7的丝母与ZB进给滑板7固定连接。
如图1~4所示，本发明在工作时，工件通过六爪薄膜卡盘30装夹固定，X轴进给机构23带动X轴进给滑板5沿X轴往复进给，将工件移动至合适的位置，ZA进给组件和ZB进给组件进给至合适的位置，对工件进行磨削加工。
本发明产品在工作时，一次装夹能同时进行粗磨、精磨、外圆磨、端面磨，节省了装夹次数和时间，减少了多次装夹的误差，同时节省了时间和成本。
Claims (9)
1.一种轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：包括床身（1），所述床身（1）上表面一端设置X轴进给组件，床身（1）上表面另一端设置Z轴进给组件；
其中X轴进给组件包括X轴进给座（2），X轴进给座（2）上配合设置可移动调节的X轴进给滑板（5），X轴进给滑板（5）上设置有可进行位置调节的X轴回转板（18），X轴回转板（18）上设置有可转动调节的床头箱（19），床头箱（19）上转动设置工件主轴（26），工件主轴（26）轴向外端安装六爪薄膜卡盘（30），所述床头箱（19）的一侧安装第一金刚轮座（27），另一侧安装第二金刚轮座（25），第一金刚轮座（27）上转动设置第一金刚轮电主轴（29），第二金刚轮座（25）上转动设置第二金刚轮电主轴（28）；
所述Z轴进给组件包括ZA轴进给组件和ZB轴进给组件，其中ZA轴进给组件包括ZA进给座（3），ZA进给座（3）上滑动配合设置ZA进给滑板（6），ZA进给滑板（6）上设置有位置可沿Z轴调节的第一调整垫高座（10），第一调整垫高座（10）的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZA电磨头（16）和第二ZA电磨头（17）；
ZB轴进给组件包括ZB进给座（4），ZB进给座（4）上滑动配合设置ZB进给滑板（7），ZB进给滑板（7）上设置有位置可沿Z轴调节的第二调整垫高座（11），第二调整垫高座（11）的顶面设置有位置可沿X轴调节的第一ZB电磨头（14）和第二ZB电磨头（15）；
所述X轴进给座（2）的侧部设置光栅尺支架（45），光栅尺支架（45）上安装光栅尺（44）；第一ZA电磨头（16）的外侧安装端面量仪（40），第二ZB电磨头（15）的顶部安装外径量仪（39）。
2.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述X轴进给座（2）上平行安装两条X轴导轨（24），两条X轴导轨（24）之间安装X轴进给机构（23），X轴进给滑板（5）滑动设置于X轴导轨（24）上，X轴进给机构（23）驱动X轴进给滑板（5）沿X轴导轨（24）进行往复移动。
3.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述床头箱（19）上安装床头箱驱动电机（42），床头箱驱动电机（42）的输出轴通过同步带（43）驱动工件主轴（26）转动。
4.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述X轴回转板（18）上设置弧形状的X轴回转调节槽（46），床头箱（19）底面与所述X轴回转调节槽（46）相配合，并能够相对X轴回转调节槽（46）进行转动调节。
5.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述ZA进给座（3）上平行设置两条ZA导轨（21），ZA进给滑板（6）滑动设置于ZA导轨（21）上，ZA进给座（3）上安装ZA进给机构（8），ZA进给机构（8）驱动ZA进给滑板（6）沿ZA导轨（21）往复滑动；
所述ZB进给座（4）上平行设置两条ZB导轨（22），ZB进给滑板（7）滑动设置于ZB导轨（22）上，ZB进给座（4）上安装ZB进给机构（9），ZB进给机构（9）驱动ZB进给滑板（7）沿ZB导轨（22）往复滑动。
6.如权利要求5所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述床身（1）设置有第一角度调节导向块（35），ZA进给座（3）底面的弧形槽与第一角度调节导向块（35）配合，并能够进行转动调节，床身（1）上还设置第一角度调节块（20），第一角度调节块（20）上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZA进给座（3）相连接；
所述床身（1）还设置第二角度调节导向块（36），ZB进给座（4）底面的弧形槽与第二角度调节导向块（36）配合，并能够进行转动调节，床身（1）还设置第二角度调节块（37），第二角度调节块（37）上端的螺纹孔通过调节螺栓与ZB进给座（4）相连接。
7.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述第一ZA电磨头（16）的输出端安装第一接杆砂轮（32），第二ZA电磨头（17）的输出端安装第二接杆砂轮（31）；
所述第一ZB电磨头（14）的输出端安装第三接杆砂轮（33），第二ZB电磨头（15）的输出单安装第四接杆砂轮（34）。
8.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述床身（1）的四周围拢形成凸起的边框。
9.如权利要求1所述的轴套工件多功能一体磨削中心，其特征在于：所述第一ZA电磨头（16）的侧面安装摆缸（41），端面量仪（40）安装于摆缸（41）的转动输出端；所述第一ZB电磨头（15）的顶面安装量仪支架（38），量仪支架（38）上安装外径量仪（39），所述外径量仪（39）倾斜设置。
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