CN203062474U

CN203062474U - 数控金刚石耐火材料磨床

Info

Publication number: CN203062474U
Application number: CN 201320006144
Authority: CN
Inventors: 袁正武
Original assignee: HUBEI NEW SANYOU CNC MACHINE TOOL CO Ltd
Current assignee: HUBEI NEW SANYOU CNC MACHINE TOOL CO Ltd
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-01-07

Abstract

本实用新型公开了一种数控金刚石耐火材料磨床，它解决了冶金行业高强度耐火材料管道接头等异形端面的磨削加工问题，其特征在于：磨床为立式布局，主体部分由底座、滑台、立柱、工作台、主轴箱构成；立柱垂直安装在底座上，滑台与立柱垂直、水平固定在底座上，工作台安装在滑台导轨上；箱体安装于立柱导轨上，用配重铁平衡其重量；主电机垂直安装于箱体上盖，与同步轮、皮带、主轴、金刚石磨盘组成主传动系统，实施磨削加工；夹具水平固定于工作台上，由程序控制液压系统驱动，改变夹具的夹紧块形状，可以夹紧各种异形工件；底座、滑台和工作台均为U型结构，方便装夹各种长管状零件，机床外接风动除尘管道、导轨全防护、数控全自动操作。

Description

数控金刚石耐火材料磨床

一、技术领域

本实用新型涉及非金属加工机床领域，尤其是耐火材料加工机床领域。

二、技术背景

炼铁炉、炼钢炉的铁水在浇注时需要使用各种规格的高温耐火材料管道，这些管道和接头的接口处必须磨削加工；高强度压力容器、各种高温冶炼炉的异形耐火砖精度要求高，也必须磨削后镶嵌。如果密封不严，钢水渗漏就会造成严重事故，磨削平面的《平面度》误差要求≤0.03mm，要求非常严格。我国钢铁产量已跃居世界笫一，随着冶金、国防、能源科学技术的高速发展，各种高温、高强度耐火材料的管道、接头、耐火砖在高温下使用寿命短，消耗量迅猛增加，对磨削加设备的需求十分迫切。国内市场上还没有此类加工耐火材料的数控磨床。

三、发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、精度高、加工效率高、操作方便的高强度耐火材料数控磨床。

本发明解决上述技术问题的方案是：它包括底座、滑台、立柱、工作台、主轴箱构成的床身主体以及动力传动系统、平衡系统、进给驱动、夹具和液压系统。磨床为立式总体布局，立柱和滑台相互垂直固定在底座上，工作台水平安装在滑台导轨上，可以横向往复移动；主轴箱垂直安装于立柱导轨上，可作上下往复移动；主轴箱通过链条、支架链轮与配重铁连接，平衡箱体重量；工作台横向移动和主轴箱上下移动均由滚珠丝杆、伺服电机驱动；机械夹紧装置安装在工作台面，由液压系统驱动自动夹紧工件，亦可手动夹紧。

机床为立式布局，底座、滑台、工作台，夹具均呈U型结构，方便长管状零件安装夹紧。

采用可变式机械夹具安装在工作台面，由液压驱动、自动夹紧工件，通过变换机械夹具头，对圆形、方形和异形工件能快速方便夹紧，亦能手动操作。

采用自主设计的加强型BT50高速主轴，主轴经过高速动平衡试验合格，能满足大重量、大直径金刚石磨盘2000转/分以上高转速，平稳运转，更换柱状磨头可以对耐火材料零件进行孔加工。

主轴箱上、下作工作进给和退出，工作台横向进给和退出均由滚珠丝杆、伺服电机驱动。

对比现有技术，本实用新型技术方案的有益效果为：

1、数控金刚石耐火材料磨床填补了国内该类机床产品的空白。

2、上述方案中，由于耐火材料硬度高，一般硬质合金刀具无法加工，磨头采用金刚石聚晶与硬质合金复合制成的超强、超硬磨头，组装成不同规格或不同形状的金刚石磨盘（φ≤380mm）。管接头端面或矩形砖平面磨削时一次成形，磨头不作水平移动进给，磨削平面没有接刀痕。更换柱状磨头可以进行孔加工。

3、上述方案中，整机采用立式布局，主轴垂直磨削，底座、滑台、工作台、夹具均为U型结构，管状工件可以嵌入槽内垂直装夹，降低了管状工件装夹时的提升高度和横置装夹机床宽度，简化了机床结构。

4、上述方案中，采用自主设计的加强型BT50高速主轴。主轴经过高速动平衡试验合格，能同时承受大径向载荷和轴向载荷，满足重、大金刚石磨盘2000转/分以上高转速，平稳运转。

5、上述方案中，耐火材料工件属于非金属、脆性，采用可变式液压自动夹紧装置，通过变换机械夹具头，对圆形、方形和异形工件能快速方便夹紧。

四、附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型右视结构示意图。

图中：1底座，2滑台，3立柱，4工作台，5主轴箱，6主轴，7金刚石磨盘，8主轴电机，9横向滚珠丝杆，10伺服电机，11夹具，12油缸，13液压系统，14链轮，15配重铁，16链条，17垂直向滚珠丝杆，18伺服电机。

五、具体实施方式

结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图（1）（2）所示，机床总体为立式布局，主体部分由底座1、滑台2、立柱3、工作台4、主轴箱5组成，整机包括动力传动系统、平衡系统、进给驱动、夹具、液压系统、电器、外防护、除尘装置组成。如图示方案中：主传动系统由主轴箱5、主轴6、磨盘7、主电机8组成；

主轴传动路线：主电机8为交流变频调速电机，安装于箱体5上盖，通过同步轮、皮带将转动传给主轴6，同步轮组安装于箱体内，主轴为自主设计的加强型BT50高速主轴，金刚石磨盘安装于主轴下端，由主轴中心螺杆拉紧，磨盘重量大，磨削时不会跳动，因磨削加工时主轴处在高转速区，根据加工零件硬度不同，对同步轮传动比适当调整，改变主轴转速。

如图示方案中：工件夹紧部分由工作台4、夹具11、夹紧油缸12、液压系统13组成。

工件夹紧过程：管状工件呈垂直状态将磨削法兰放置于U型工作台4面上及夹具11的中空位置，液压系统油泵13的压力油经过电磁控制阀进入油缸12，油缸活塞杆推动夹具11中机械滑块前进，滑块前端的夹具头夹紧工件；加工完毕后，液压油泵13的压力油经电磁控制阀改变进油方向，油缸活塞杆拉动夹具11中的滑块后退，松开工件。对于不同形状的工件，更换夹具头、改变夹紧点方式即能快速有效夹紧。

如图示方案中：工作台4横向驱动由滚珠丝杆9、伺服电机10组成

驱动传递路线：工作台4的固定螺母座和滚珠丝杆9的螺母套装固定连接、伺服电机10由程序控制，伺服电机带动丝杆转动、丝杆螺母带动工作台在滑台导轨上横向水平往复移动，将工件快速靠近磨盘、磨削工进和快速退回。

如图示方案中：主轴箱体5的上、下垂直驱动由滚珠丝杆17、伺服电机18组成。

驱动传递路线：主轴箱体的固定螺母座和滚珠丝杆17的螺母套装固定连接、伺服电机18由程序控制，电机带动丝杆转动、丝杆螺母带动主轴箱在立柱导轨上垂直上下移动，完成磨盘快速靠近工件、磨削工进和快速退回。

如图示方案中：主轴箱5的平衡系统由平衡支架14、配重铁15、链条16组成。

平衡传动路线：链条16绕过平衡支架14上的链轮，一端与主轴箱5连接，另一端与配重铁15连接，配重铁重量为主轴箱整体重量的80%左右，由于滚珠丝杆不能自锁，配重铁用于平衡主轴箱重量；图中链轮可以自由转动，主轴箱向下移动时配重铁向上移动，反之一样，达到使主轴箱加工过程中上下移动轻松自如、尺寸准确无误。

如图示方案中；对机床导轨实施罩防护，除尘装置安装于工作台两侧，

数控系统及电器专柜外置。

以上实施例只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作较多的限制，凡是依据对本发明的技术方案本质作简单修改或等同的变化和修饰，均仍属本发明保护的范围。

Claims

1.数控金刚石耐火材料磨床，它包括底座、滑台、立柱、工作台、主轴箱构成的床身主体以及动力传动系统、平衡系统、进给驱动、夹具和液压系统，其特征在于：磨床为立式总体布局，立柱和滑台相互垂直固定在底座上，工作台水平安装在滑台导轨上，可以横向往复移动；主轴箱垂直安装于立柱导轨上，可作上下往复移动；主轴箱通过链条、支架链轮与配重铁连接，平衡箱体重量；工作台横向移动和主轴箱上下移动均由滚珠丝杆、伺服电机驱动；机械夹紧装置安装在工作台面，由液压系统驱动自动夹紧工件，亦可手动夹紧。

2.如权利要求1所述数控金刚石耐火材料磨床，其特征在于：机床为立式布局，底座、滑台、工作台，夹具均呈U型结构，方便长管状零件安装夹紧。

3.如权利要求1所述数控金刚石耐火材料磨床，其特征在于：采用可变式机械夹具安装在工作台面，由液压驱动、自动夹紧工件，通过变换机械夹具头，对圆形、方形和异形工件能快速方便夹紧，亦能手动操作。

4.如权利要求1所述数控金刚石耐火材料磨床，其特征在于：采用自主设计的加强型BT50高速主轴，主轴经过高速动平衡试验合格，能满足大重量、大直径金刚石磨盘2000转/分以上高转速，平稳运转，更换柱状磨头可以对耐火材料零件进行孔加工。

5.如权利要求1所述数控金刚石耐火材料磨床，其特征在于：主轴箱上、下作工作进给和退出，工作台横向进给和退出均由滚珠丝杆、伺服电机驱动。