CN1261300A - 磨床主轴 - Google Patents

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Abstract

特别用于磨削工件的机床,它具有单旋转主轴(2),该主轴(2)携带固定的杯形内砂轮(8)和轴向可滑动的杯形外砂轮(22)。T形环状活塞(14)在横内与主轴配合,以便形成前和后环形腔,液压油可以相互连通到每一环形腔。活塞具有安装砂轮(22)的外部(18),优选地是安装两个砂轮中的粗磨砂轮。齿形定位装置(32)在活塞(14)每一侧与主轴上相应的装置(34)啮合,以便防止砂轮(22)的相对转动,并当砂轮(22)超过内砂轮(8)前进到它的加工位置时提供驱动转矩。

Description

磨床主轴
发明领域
本发明与机床有关，尤其与通过工件与旋转刀具的接触从工件上切削材料的机床有关，尤其更与砂轮有关。
发明背景
在许多磨削工序中，例如在凸轮和曲轴的制造中，最初的主要磨削加工通常是使用粗粒砂轮的粗磨来完成，而最后的磨削加工是由细粒的砂轮完成。如果在一个机床上要完成全部的磨削工序，有两个选择可适用：一是机床具有单主轴，它意味着，在每个顺序的磨削加工中，粗砂轮必须替换为细砂轮并且反过来也一样，这大大延长了磨削一个工件所需的总时间；或者可替换为，机床必须设计成有两个分别带粗砂轮和细砂轮的主轴，这明显增加磨床的复杂程度并因此提高磨床的成本。
本发明的目的是提供一种改进的磨削方法和磨削设备，其中的粗磨削和最终磨削加工在机床的单主轴上完成。
发明概要
按照本发明提供具有单旋转主轴的机床，在相对于主轴的固定位置在主轴上安装第一切削刀具、邻近第一刀具的第二切削刀具和滑动装置，以便可滑动地相对第一刀具移动第二刀具，从而退回第二刀具，或将其伸出到加工位置。
有利的是第一和第二刀具设置在主轴一端，滑动装置沿主轴转动轴线的轴向移动第二刀具，从而刀具顺序与工件轴向接触。
在这种设置中，第二刀具优选地安装在第一刀具的轴向外侧。
第一和第二刀具可以是第一和第二砂轮，尤其是杯形砂轮。由于第二砂轮的定位中可能产生微小的误差，后者优选地是用于粗磨的粗砂轮，而第一砂轮是精磨砂轮。
滑动装置可以包括环形构件和在向前和退回的位置之间移动环形构件的驱动装置。
环形构件优选地径向向内定位，以便可滑动地与主轴的第一圆柱外表面啮合。
环形构件优选地以环形活塞的形式设置，主轴在活塞的每一侧形成环形腔。
径向元件是环形活塞，驱动装置可以包括将压力流体送到活塞的一侧或活塞的另一侧的装置。流体可以是它通过主轴中的通道输送到分别延伸到两个环形腔内的出口的液压油或更优选地是压力空气。
环形活塞有密封圈，如可弹性变形材料的密封圈，它与主轴的第一外表面是可密封啮合。
环形活塞一般为T形截面，在活塞的每一侧有外环形翼缘，邻近第一刀具的翼缘装有第二刀具。
翼缘可滑动地与主轴相应的第二圆柱外表面啮合。
第二外表面可以同样有如可弹性变形材料的密封圈，以便与活塞的相应的翼缘密封啮合。
活塞优选地在每一侧有定位装置，以便与主轴中相应的定位装置啮合，从而防止活塞在它滑动运动的各极限位置相对于主轴的转动。
定位装置可以采取提供径向和轴向定位的互啮合齿的形式。
提供防止活塞在滑动运动时相对于主轴转动的装置。它可以采取形成在主轴或活塞上的销的形式，该销可分别与活塞或主轴中的对应孔配合。
本发明还提供使用单主轴机床加工工件的方法，它包括下列步骤，将第一切削刀具固定安装在主轴端部，和安装在主轴上的第二切削刀具，以便相对于第一刀具的轴向滑动运动，还包括：将第二刀具延伸到它的加工位置，用第二刀具粗加工工件，退回第二刀具，然后用第一刀具精加工工件。
在优选的方法中，第一和第二刀具是杯形砂轮，第二砂轮是粗磨砂轮。
附图的简要描述
参照附图，现仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是通过单主轴双砂轮装置的示意性剖面图；和
图2是平面磨床的正视图，其中安装了图1的装置。
详细说明
磨削装置一般标记为1，它具有主轴端2，主轴端2可绕轴线4转动。在主轴前端，安装有固定环6，它装有细级杯形砂轮8，适宜于精磨。
在主轴后凸缘10和固定环6之间，主轴成形有平滑的圆柱外表面12，环形活塞14可沿该表面滑动。
活塞截面是T形，它分别具有后面的和前面的外翼缘16和18。
后凸缘10具有平滑的圆柱外表面，它与固定环6对应的平滑外表面直径相同，它们各自含有可弹性变形材料的密封圈20。密封圈分别与翼缘16和18的内圆柱表面接合。
翼缘18的外表面装有粗磨的杯形砂轮22。
活塞14在其一侧有后凸缘10，在其它侧有固定环6，其形成两个对应的环形腔。
通道24形成在主轴中，它们通向后面的和前面的出口26和28，以便在压力下输送液压油到活塞14的各侧面。因此在使用中，砂轮22能够从图上部所显示的后面的位置移动到图底部显示的前面的位置。
为防止液压油在活塞下沿表面12泄漏，活塞同样配有密封圈30。
定位装置32安装在活塞的每一侧面，以便分别与安装在后凸缘10和固定环6上对应的定位装置34啮合。定位装置不仅提供精确的轴向和径向定位，而且为砂轮22提供传递转矩的可靠方法。定位装置是互啮合齿的形式。
当活塞从一侧面移动到另一侧面时，为防止产生转动，销和对应的孔(未显示)各自形成在活塞和后凸缘/固定环上。围绕销形成足够的间隙，以便保证除活塞的轴向定位外定位装置32、34也形成径向定位。
在某些应用中，可以选择气动控制代替上文描述的液压控制。
尽管未显示，适宜的刮板可以形成在后凸缘10和固定环6向外的表面上，或者形成在翼缘16和18上。刮板防止灰尘或液体(例如切削液)的侵入，这些灰尘或液体能损害密封圈20。
设置适当的固定装置以便使砂轮8和22能够替换。
为保证活塞所产生的前进或缩回的准确，邻近或位置传感器(未显示)最好安装在机床的砂轮护罩上。
由于定位装置32、34安装在主轴套内，使它们能够完全保持清洁。
磨削装置1安装在如图2显示的平面磨床上。主轴的传动端一般显示为38。
与装置1对置的工件40例如是圆片，它可转动地固定在工作主轴42上。因此工件能够顺序与粗磨砂轮22接触，然后与精磨砂轮8接触。
显而易见，所描述的单主轴磨床能够对工件施加足够大的力，允许大扭矩传递和精密定位。由于仅是单主轴，该磨床设计紧凑，并比双主轴机床的成本低。

Claims (22)

1.具有单旋转主轴的机床，在相对该主轴的固定位置在该主轴上安装第一切削刀具，邻近第一刀具的第二切削刀具，和滑动装置以便可滑动地相对第一刀具移动第二刀具，从而退回第二刀具，或使其伸出到加工位置。
2.按权利要求1的机床，其中，第一和第二刀具设置在主轴的一端，滑动装置沿主轴转动轴线的轴向移动第二刀具，从而刀具顺序与工件轴向接触。
3.按权利要求2的机床，其中，第二刀具径向安装在第一刀具的外侧。
4.按前述任一权利要求的机床，其中，第一和第二刀具是第一和第二砂轮，尤其是杯形砂轮。
5.按权利要求4的机床，其中第二砂轮是用于粗磨的粗砂轮，而第一砂轮是精磨砂轮。
6.按前述任一权利要求的机床，其中，滑动装置包括环形构件和驱动装置，以便在前进和退回位置之间移动环形构件。
7.按权利要求6的机床，其中，环形构件径向向内定位，以便可滑动地与主轴第一圆柱外表面啮合。
8.按权利要求7的机床，其中，环形构件以环形活塞的形式设置，主轴在活塞的每一侧形成环形腔。
9.按权利要求8的机床，其中，驱动装置包括将压力流体送到环形活塞的一侧或其另一侧的装置。
10.按权利要求9的机床，其中，流体是通过主轴内的通道输送到分别延伸到两个环形腔内的出口的液压油或压力空气。
11.按上述任一权利要求8到10的机床，其中，环形活塞有可弹性变形材料的密封圈，该密封圈可与主轴的第一外表面密封啮合。
12.按上述任一权利要求8到11的机床，其中，环形活塞截面一般是T形，活塞的每一侧有外环形翼缘，邻近第一刀具的翼缘具有第二刀具。
13.按权利要求12的机床，其中，翼缘可滑动地与主轴相应的第二圆柱外表面啮合。
14.按权利要求13的机床，其中，第二外表面同样有可弹性变形材料的密封圈，以便与活塞相应的翼缘密封啮合。
15.按上述任一权利要求8到14的机床，其中，活塞在每一侧装有定位装置，以便与主轴中相应的定位装置啮合，从而防止活塞在它滑动运动的各极限位置上相对于主轴的转动。
16.按权利要求15的机床，其中，定位装置采取提供径向和轴向定位的互啮合齿的形式。
17.按上述任一权利要求8到16的机床还包括导向装置，以便防止活塞滑动运动时相对于主轴的转动。
18.按权利要求17的机床，其中，导向装置包括形成在主轴或活塞上的销，它分别与活塞或主轴中的对应孔配合。
19.使用单主轴机床加工工件的方法，它包括下列步骤：将第一切削刀具固定安装到主轴一端，并在主轴上安装第二切削刀具，以便相对第一刀具的轴向滑动运动，还包括：将第二刀具延伸到它的加工位置，用第二刀具粗加工工件，退回第二刀具，然后用第一刀具精加工工件。
20.按权利要求19的方法，其中，第一和第二刀具是杯形砂轮，第二砂轮是粗磨砂轮。
21.参考本文所述和附图所述的机床。
22.参考本文所述和附图所述的加工工件的方法。
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