CN116141164A - 一种高精度数控复合磨床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高精度数控复合磨床，涉及数控磨床的技术领域，包括底座，所述的底座上设有夹持装置、磨削装置和检测装置，所述的夹持装置包括夹持机构和移动机构，所述的夹持机构用于夹持工件，所述的移动机构用于带动所述的夹持机构移动，所述的磨削装置用于对被夹持的工件进行内孔磨削，所述的检测装置用于对被夹持的工件进行检测、内径尺寸检测。本申请首先对夹持的被加工工件在进行检测后，再进行内孔磨削，磨削后进而对内径尺寸进行检测，通过对设定值的比对，最终使内孔磨削符合工艺要求。

Description

一种高精度数控复合磨床

技术领域

本申请涉及数控磨床的技术领域，尤其是涉及一种高精度数控复合磨床。

背景技术

数控磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、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。数控磨床又有数控平面磨床、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。

公告号为CN103962902A的中国专利申请公开了一种内圆磨床，包括用于夹持工件的卡盘和用于对工件进行磨削的磨削头，在使用中，通过卡盘对工件进行夹持，并通过磨削头对工件进行磨削。但是在使用过程中，通过卡盘对圆柱状工件（例如阀套）进行夹持时，存在工件在加工中跳动的现象，因此导致加工出的工件不符合要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的目的之一是提供一种高精度数控复合磨床，其具有能够对工件进行跳动检测，降低由于工件跳动导致的成品不符合要求的概率优点。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高精度数控复合磨床，包括底座，所述的底座上设有夹持装置、磨削装置和检测装置，所述的夹持装置包括夹持机构和移动机构，所述的夹持机构用于夹持工件，所述的移动机构用于带动所述的夹持机构移动，所述的磨削装置用于对被夹持的工件内表面进行磨削，所述的检测装置用于对被夹持的工件外径跳动、内径尺寸进行检测。

通过采用上述技术方案，在使用中，通过检测装置对被夹持的工件进行检测，当被夹持的工件出现跳动超过设定值时，将该工件进行重新装夹或者废弃，因此能够有效减低工件在磨削过程中，由于跳动超差而导致的产品磨削后内外径不同心，造成偏离加工工艺要求的概率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的磨削装置包括移动组件一、移动组件二、磨削机构一和磨削机构二，所述的移动组件一和所述的移动组件二并排设置且均安装在底座上，所述的磨削机构一安装在所述的移动组件一上且在移动组件一的作用下朝向工件移动，所述的磨削机构二安装在所述的移动组件二上且在移动组件二的作用下朝向工件移动。

通过采用上述技术方案，在使用中，通过磨削机构一和磨削机构二的配合使用，完成产品内圆粗、精加工。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的检测装置包括检测单元一和位移组件一，所述的检测单元一安装在所述的位移组件一上，所述的位移组件一用以带动所述的检测单元一移动至工件处。

通过采用上述技术方案，即在使用中，通过位移组件带动检测单元一移动，能够有效的减低在对工件进行磨削时，对检测单元一造成不良影响的概率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的检测装置还包括检测单元二和位移组件二，所述的检测单元二安装在所述的位移组件二上，所述的检测单元二在位移组件二的带动下可朝向工件移动。

通过采用上述技术方案，检测单元二用于对工件的加工效果进行检测，从而能够有效提高成品的合格率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的位移组件一包括旋转件一和保护壳，所述的检测单元一安装在所述的保护壳内，所述的旋转件一用以带动所述的保护壳转动，竖直状态下的保护壳位于工件的移动路径上。

通过采用上述技术方案，保护壳的存在能够有效降低检测单元一损坏的概率，同时旋转件一的存在也使得在不检测状态下，检测单元一能够被较好的隐藏，进一步降低检测单元一损坏的概率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的位移组件二包括移位件和旋转件二，所述的检测单元二安装在所述的旋转件二上，所述的旋转件二安装在所述的移位件上，所述的移位件的移动方向和移动组件一的移动方向相平行。

通过采用上述技术方案，在使用中，在对工件的加工效果进行检测时，由于旋转件组件二和移位件的存在，因此能够对加工效果进行全面的检测，进而使得对加工效果的检测效果更好。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的夹持装置还包括修整机构，所述的修整机构安装在所述的移动机构上，用于对所述的磨削装置进行修整。

通过采用上述技术方案，在使用中，由于磨削装置在长时间使用后，磨削砂轮会存在磨损，因此通过修整机构对磨削装置的磨削砂轮进行修整，从而能够保证磨削效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的修整机构包括金刚滚轮和用于驱动所述的金刚滚轮转动的电主轴。

通过采用上述技术方案，在使用中，电主轴驱动金刚滚轮转动，从而实现对磨削砂轮的修整。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括控制系统，所述的控制系统包括判断单元，所述的检测单元一工件进行多点检测，并将多组检测数据发送至判断单元，所述的判断单元在接收到多组检测数据后，进行判断，如与标准值不同，则发送重装信号至夹持装置，夹持装置在接收到重装信号后，进行工件重装。

通过采用上述技术方案，在使用中，对工件进行检测时，通过多点检测的方式采集多组数据，并对数据进行判断，当数据出现问题时，对工件进行重新夹持，从而能够有效提高检测精度，降低合格工件被废弃的概率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：若多组数据中，存在X组数据异常，X大于零小于所采集的组数，判断单元发送修正信号至磨削装置，磨削装置在接收到磨削信号后，对工件的外圆面进行磨削。

通过采用上述技术方案，即在使用中，当异常数据出现的次数小于所采集的组数时，对工件的外圆面进行加工，达到对工件外圆面上的凸起进行去除目的。

附图说明

图1是本申请结构示意图。

图2是本申请检测装置结构示意图。

图3是本申请检测单元一和保护壳结构示意图。

附图标记：1、底座；2、夹持装置；21、夹持机构；22、移动机构；23、修整机构；231、电主轴；232、金刚滚轮；3、磨削装置；31、移动组件一；32、移动组件二；33、磨削机构二；34、磨削机构一；4、检测装置；41、检测单元一；42、检测单元二；43、位移组件一；431、旋转件一；432、保护壳；44、位移组件二；441、旋转件二。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1-图3，为本申请公开的一种高精度数控复合磨床，包括底座1和控制系统，底座1上设有夹持装置2、磨削装置3和检测装置4。夹持装置2和磨削装置3相对设置。夹持装置2包括夹持机构21、移动机构22和修整机构23，移动机构22固定安装在底座1上，在本实施例中，移动机构22由直线导轨和滚珠丝杠构成，夹持机构21为三爪卡盘，用以夹持圆柱状的工件，在本实施例中，工件为阀套，固定安装在移动机构22上且被移动机构22带动移动。

检测装置4包括检测单元一41、位移组件一43、检测单元二42和位移组件二44，位移组件一43包括移动件、旋转件一431和保护壳432、移动件安装在底座1内，用于带动旋转件一431移动，旋转件一431的移动方向和移动机构22的移动方向相垂直，保护壳432固定安装在旋转件一431上，被旋转件一431带动转动，检测单元一41固定安装在保护壳432内。在本实施例中，移动件为直线模组，旋转件一431为旋转气缸，检测单元一41为电感位移传感器。

在当阀套被夹持机构21所夹持后，移动机构22带动夹持机构21移动，进而带动阀套移动至检测单元一41处，旋转件一431带动检测单元一41 与被夹持的阀套的外圆相接触，随后阀套在三爪卡盘的带动下进行转动，在转动的过程中，移动件带动旋转件一431沿阀套的轴向移动，使得检测单元一41沿阀套方向移动，实现多次检测，若阀套存在跳动的现象或者阀套的外圆面存在凸起的情况，则会导致检测单元一41所采集到的信号发生变化，因此以检测单元一41沿阀套轴向移动的次数为基准形成多组检测数据。

控制系统包括判断单元，检测单元一41在检测过程中，对工件进行多次检测，并将检测结果发送至判断单元，判断单元在接收到多组检测数据后，将多组检测数据和标准数据进行对比，如与标准数据不同，则发送至重装信号至夹持装置2，夹持装置2在接收到重装信号后，通过外置的取放装置，例如机械手将工件从三爪卡盘上取下，并进行重新夹持，并通过检测单元一41进行二次检测。

即判断单元在接收到多组检测数据后，将多组数据与标准数据进行比较，若X组数据存在异常，即X组数据与标准数据不同，X大于零小于所采集的组数，则表明阀套存在跳动或者阀套外圆面存在凸起，因此通过取放装置将阀套从三爪卡盘上取下，并重新通过三爪卡盘进行夹持，随后通过检测单元一41进行第二次检测。

在第二次检测的多组数据中，若仍存在X组数据异常，其他组和标准数据相同，且在重新装夹工件后，仍存在X组数据异常，判断单元发送修正信号至磨削装置3，磨削装置3在接收到磨削信号后，对工件的外圆面进行磨削。在磨削完成后，再次进行检测，若合格则进入磨削工序，若不合格则对工件进行废弃。

在第二次检测过程中，若仍存在X组数据异常，且与首次检测中的数据异常组数相同，则表明，阀套的外表面大概率存在凸起导致数据异常，而非阀套在转动过程中存在跳动，因此通过对磨削装置3对阀套的外圆面进行磨削，达到对阀套的外圆面进行修整的目的，并在磨削完成后，再次进行检测，若仍存在数据异常，则将该阀套进行废弃，从而降低生产出不合格品的概率。

修整机构23包括金刚滚轮232和用于驱动金刚滚轮232转动的电主轴231，电主轴231固定安装在移动机构22上且被移动机构22带动移动。

磨削装置3包括移动组件一31、移动组件二32、磨削机构二33和磨削机构一34。移动组件一31和移动组件二32并排设置，且安装在底座1上。移动组件一31和移动组件二32均由直线导轨和滚珠丝杠构成。磨削机构二33被安装在移动组件一31上且被移动组件一31带动移动，磨削机构一34安装在移动组件二32上且被移动组件二32带动移动，移动组件一31和移动组件二32的移动方向相平行且与移动机构22的移动方向相垂直。磨削机构一34和磨削机构二33均包括磨削头和电机。为了实现精磨和粗磨，磨削机构一34和磨削机构二33的磨削砂轮的粒度大小不同。

位移组件二44包括移位件和旋转件，移位件固定安装在移动组件一31上，旋转件二441固定安装在移位件上，检测单元二42固定安装在旋转件二441上。旋转件二441的移动方向和移动机构22的移动方向相垂直。在本实施例中，移位件为直线模组，旋转件二441为旋转气缸，检测单元二42为磨床端面量仪。

在当被夹持的阀套不存在跳动情况时，磨削机构一34对阀套的内孔进行磨削，粗磨削完成后，检测单元二42对阀套内径尺寸进行检测，若检测符合设定值则进行后续磨削，不合格则再次进行粗磨削，当精磨削完成后，检测单元二42对阀套内径尺寸进行检测，若合格则进行下料，不合格则再次进行精磨削。

本实施例的实施原理为：在使用中，外置的取放装置将工件移动至三爪卡盘处，并被三爪卡盘所夹持，随后移动机构22带动三爪卡盘移动至检测单元一41处，检测单元在位移组件一43的带动下对工件进行检测，当工件通过检测后，磨削机构一34对工件内孔进行磨削，粗磨削完成后，检测单元二42对工件内径尺寸进行检测，若检测符合设定值则进行后续磨削，不合格则再次进行粗磨削，当精磨削完成后，检测单元二42对工件进行检测，若合格则进行下料，不合格则再次进行精磨削，即在本申请中，通过检测单元一41对阀套进行跳动检测，大大减低了阀套在磨削过程中发生跳动的概率，在当阀套通过检测单元一41的跳动检测后，对阀套的内孔进行粗磨和精磨，在粗磨后会进入精磨工序，精磨后通过检测单元二42进行内径检测，符合后会进行下料，因此能够使得加工后的阀套符合工艺要求。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度数控复合磨床，其特征在于：包括底座(1)和控制系统，所述的底座(1)上设有夹持装置(2)、磨削装置(3)和检测装置(4)，所述的夹持装置(2)包括夹持机构(21)和移动机构(22)，所述的夹持机构(21)用于夹持工件，所述的移动机构(22)用于带动所述的夹持机构(21)移动，所述的磨削装置(3)用于对被夹持装置(2)夹持的工件进行磨削，所述的检测装置(4)用于对被夹持的工件进行检测，所述的检测装置(4)包括检测单元一(41)；所述的控制系统包括判断单元，所述的检测单元一(41)对工件进行多点检测，并将多组检测数据发送至判断单元，所述的判断单元在接收到多组检测数据后，进行判断，若存在X组数据与标准值不同，X大于零小于所采集的组数，则发送重装信号至夹持装置(2)，夹持装置(2)在接收到重装信号后，对工件重新夹持，随后检测单元一(41)对工件进行二次检测；若第二次检测的多组数据中，仍存在X组数据与标准值不同，且与第一次数据异常的组数相同，判断单元发送修正信号至磨削装置(3)，磨削装置(3)在接收到磨削信号后，对工件的外圆面进行磨削。

2.根据权利要求1所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的磨削装置(3)包括移动组件一(31)、移动组件二(32)、磨削机构一(34)和磨削机构二(33)，所述的移动组件一(31)和所述的移动组件二(32)并排设置且均安装在底座(1)上，所述的磨削机构一(34)安装在所述的移动组件一(31)上且在移动组件一(31)的作用下朝向工件移动，所述的磨削机构二(33)安装在所述的移动组件二(32)上且在移动组件二(32)的作用下朝向工件移动。

3.根据权利要求2所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的检测装置(4)包括位移组件一(43)，所述的检测单元一(41)安装在所述的位移组件一(43)上，所述的位移组件一(43)用以带动所述的检测单元一(41)移动至工件处。

4.根据权利要求3所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的检测装置(4)还包括检测单元二(42)和位移组件二(44)，所述的检测单元二(42)安装在所述的位移组件二(44)上，所述的检测单元二(42)在位移组件二(44)的带动下可朝向工件移动。

5.根据权利要求3所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的位移组件一(43)包括旋转件一(431)和保护壳(432)，所述的检测单元一(41)安装在所述的保护壳(432)内，所述的旋转件一(431)用以带动所述的保护壳(432)转动，竖直状态下的保护壳(432)位于工件的移动路径上。

6.根据权利要求4所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的位移组件二(44)包括移位件和旋转件二(441)，所述的检测单元二(42)安装在所述的旋转件二(441)上，所述的旋转件二(441)安装在所述的移位件上，所述的移位件的移动方向和移动组件一(31)的移动方向相平行。

7.根据权利要求1所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的夹持装置(2)还包括修整机构(23)，所述的修整机构(23)安装在所述的移动机构(22)上，用于对所述的磨削装置(3)进行修整。

8.根据权利要求7所述的一种高精度数控复合磨床，其特征在于：所述的修整机构(23)包括金刚滚轮(232)和用于驱动所述的金刚滚轮(232)转动的电主轴(231)。

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