CN207387258U - 数控无心磨床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种数控无心磨床，包括：床体，为待加工件提供加工平台；砂轮，通过可调整加工位置的砂轮座安装在所述床体上；导轮，通过可调整加工位置的导轮座安装在床体上，且与砂轮相对设置；托板，安装在砂轮和导轮之间，用于支撑和调节待加工件的加工位置；驱动装置，为各部件磨削待加工件提供动力；控制单元，用于接收预定加工参数并控制上述各部件对待加工件进行磨削作业。本实用新型的驱动装置为砂轮和导轮提供动力的分别是外转子同步电机，利用和外转子同步电机替换了现有的异步电机，取消了现有异步电机与砂轮和导轮之间的联动部件，减少了中间传递距离，提高了磨削精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工领域，特别是涉及一种数控无心磨床。
背景技术
目前主流的无心磨床一般是利用两个相对的砂轮对夹在中间的加工件进行磨削，而数控无心磨床则是一种安装了自动化控制系统的机床，其通过事先编制的程序对加工件进行全自动磨削，与普通机床相比较，它可以降低工人的劳动强度，减少工装和用工成本。
如图8、9所示，现有的数控无心磨床一般采用异步电机作为砂轮和导轮的动力源，异步电机受电压影响较大，会导致相应控制的砂轮或导轮转速不稳。此外，异步电机一般设置有减速器、联轴器等部件，使得传动距离延长，而通过蜗轮、蜗杆方式传动的，不但易磨损，而且其本身存在间隙，会导致加工件的磨削精度下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种数控无心磨床，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种数控无心磨床，包括：
床体，其为待加工件提供加工平台；
砂轮，其通过可调整加工位置的砂轮座安装在所述床体上；
导轮，其通过可调整加工位置的导轮座安装在所述床体上，且与所述砂轮相对设置；
托板，其安装在所述砂轮和所述导轮之间，用于支撑和调节待加工件的加工位置；
驱动装置，其为各部件磨削待加工件提供动力，包括分别为所述砂轮和所述导轮提供动力的外转子同步电机，所述砂轮和所述导轮分别为中空结构，所述外转子同步电机分别安装在所述砂轮和所述导轮内部，以带动所述砂轮和所述导轮转动；
控制单元，其用于接收预定加工参数并控制上述各部件对待加工件进行磨削作业。
进一步地，所述外转子同步电机包括与所述砂轮或所述导轮内表面接触的永磁瓦片，与所述永磁瓦片内表面接触的电枢，位于所述电枢内部的主轴，以及分别从所述砂轮或所述导轮的轴向两端将所述砂轮或所述导轮与所述主轴固定的固定盖，所述砂轮和所述导轮分别通过所述主轴安装在所述砂轮座和所述导轮座上。
进一步地，所述主轴的内部为中空，在所述主轴的一端设置有供冷却液进入的冷却液进入口，在另一端设置有供冷却液排出的冷却液排出口；在所述主轴的两端还设置有提高所述主轴转动效果的润滑剂进出口。
进一步地，在所述砂轮和所述导轮的内表面与所述永磁瓦片之间分别设置有砂轮套和导轮套，所述砂轮套和所述导轮套分别用于调节和固定内部的所述外转子同步电机。
进一步地，在所述砂轮套内表面的一端设置有向轴心线方向凸出的环形挡圈，在所述固定盖上设置有插入所述砂轮套内部的环形挡套，所述环形挡圈用于限制所述永磁瓦片在所述砂轮套内一端的位置，所述环形挡套用于限制所述永磁瓦片在所述砂轮套内另一端的位置。
进一步地，所述砂轮座上安装有调节所述砂轮的砂轮修整器，所述砂轮修整器通过砂轮调节座与所述砂轮座安装，所述砂轮调节座包括砂轮导轨板和滑动安装在所述砂轮导轨板上的砂轮滑动座，所述砂轮修整器安装在所述砂轮滑动座上且可在所述砂轮滑动座的带动下沿所述砂轮的轴向移动。
进一步地，所述导轮座通过所述导轮调节座与所述床体连接，所述导轮调节座包括安装导轮座的进级滑板，和支撑所述进级滑板且使所述进级滑板相对所述床体形成滑动连接的直线导轨，以及控制所述进级滑板在所述床体上相对所述砂轮方向运动的直线电机。
进一步地，在所述床体相对所述进级滑板的位置处设置有凹向所述床体内部的凹槽，所述直线电机安装在所述凹槽内，所述直线电机包括安装在所述进级滑板上的直线电机动子，和安装在所述凹槽且与所述直线电机动子接触的直接电机定子。
进一步地，在所述直线电机定子上设置有供冷却液体循环的冷却室，和与所述冷却室连通的冷却液进出口。
进一步地，在所述导轮座上安装有调整所述导轮的导轮修整器，所述导轮修整器通过导轮调节座与所述导轮座连接，所述导轮调节座包括与所述导轮座安装的导轮导轨板，和滑动安装在所述导轮导轨板上的导轮滑动座，所述导轮修整器安装在所述导轮滑动座上且可在所述导轮滑动座的带动下沿所述导轮的轴向移动。
本实用新型的驱动装置为砂轮和导轮提供动力的分别是外转子同步电机，利用和外转子同步电机替换了现有的异步电机，取消了现有异步电机与砂轮和导轮之间的联动部件，减少了中间传递距离，提高了磨削精度。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施例的数码无心磨床的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的砂轮同步电机结构示意图；
图3是根据本实用新型一个实施例的导轮同步同结构示意图；
图4 是根据本实用新型一个实施例的砂轮修整器的结构示意图；
图5 是根据本实用新型一个实施例的导轮座的驱动结构示意图；
图6 是根据本实用新型一个实施例的导轮结构部分示意图；
图7 是图6的俯视图；
图8 是现有技术中异步电机通过联轴器传递动力的结构示意图；
图9 是现有技术中异步电机通过蜗轮、蜗杆传递动力的结构示意图；
图中：1-床体、11-凹槽、2-砂轮、21-砂轮修整器、22-砂轮座、23-砂轮调节座、24-砂轮导轮板、241-直线轨道、25-砂轮滑动座、251-直线滑块、3-导轮、31-导轮修整器、32-导轮座、33-导轮调节座、34-导轮调节座、35-导轮导轨板、36-导轮滑动座、5-直线电机、51-直线电机动子、52-直线电机定子、53-冷却液进出口、6-进级滑板、60-滑动机构、61-直线轨道、62-直线滑块、63-冷却液进出口、7-标识光栅、8-砂轮同步电机、80-冷却液进入口、81-润滑液进出口、82-砂轮电枢、83-砂轮永磁瓦片、84-砂轮套、841-环形挡圈、85-冷却液排出口、86-砂轮固定盖、861-环形挡套、87-砂轮主轴、88-循环室、9-导轮同步电机、90-导轮主轴、91-导轮电枢、92-导轮永磁瓦片、93-导轮套、94-导轮固定盖、10-托板、100-数控无心磨床。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型一个实施例的数控无心磨床100一般性地包括：为待加工件提供加工平台的床体1，和通过可调整加工位置的砂轮座22、导轮座32、分别安装在床体1上的砂轮2和导轮3，和安装在砂轮2和导轮3之间用于支撑并调整待加工件的托板10，和驱动砂轮2、导轮3和托板10运动等部件工作的驱动装置，以及用于接收预定加工参数并控制上述各部件对待加工件进行磨削作业的控制单元，具体的，导轮2和砂轮3相对设置，以相对夹持的方式对位于中间托板10上的待加工件进行加工。
驱动装置为砂轮2和导轮3提供动力的分别是外转子同步电机，本实施例利用外转子同步电机替换了现有的异步电机，取消了现有异步电机与砂轮2和导轮3之间的联动部件，减少了中间传递距离，提高了磨削精度。
外转子同步电机具体的安装结构可以是：砂轮2和导轮3分别采用中空的空心砂轮和空心导轮的结构，而砂轮同步电机8和导轮同步电机9分别安装在砂轮2和导轮3的内部，使导轮2和砂轮3分别与相应的砂轮同步电机8、导轮同步电机9形成一体结构，通过一体式结构使外转子同步电机在转动的同时，带动砂轮2和导轮3同步转动，以对待加工件进行磨削作业。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，砂轮同步电机8和导轮同步电机9的安装结构可以为：
如图2所示，该砂轮同步电机8可以包括与砂轮2内表面接触的环形的砂轮永磁瓦片83，与砂轮永磁瓦片83内表面接触的砂轮电枢82，位于砂轮电枢82内部的砂轮主轴87，以及分别从砂轮2的轴向两端将砂轮2与砂轮主轴87固定的砂轮固定盖86，两端的砂轮固定盖86同时将砂轮永磁瓦片83、砂轮电枢82、砂轮2固定在一起，砂轮2通过砂轮主轴87安装在砂轮座22上，当砂轮主轴87在砂轮同步电机8通电转动时，会带动砂轮2同时旋转。
具体的，砂轮固定盖86可以通过同时穿过砂轮固定盖86和砂轮2的螺栓进行固定。
如图3所示，该导轮同步电机9可以包括与导轮3内表面接触的环形的导轮永磁瓦片92，与导轮永磁瓦片92内表面接触的导轮电枢91，位于导轮电枢91内部的导轮主轴90，以及分别从导轮3的轴向两端将导轮3与导轮主轴90固定的导轮固定盖95，两端的导轮固定盖95同时将导轮永磁瓦片92、导轮电枢91、导轮3固定在一起，导轮3通过导轮主轴安装在导轮座32上，当导轮主轴90在导轮同步电机9通电转动时，会带动导轮3同时旋转。具体的导轮固定盖95可以通过同时穿过导轮固定盖95和导轮3的螺栓进行固定。
具体工作时，控制导轮2的砂轮同步电机8和控制砂轮3的砂轮同步电机9分别由控制单元控制转速。
为降低外转子同步电机工作时的热量，该砂轮主轴87的内部可以为中空，形成一个冷却液的循环室88，在砂轮主轴87的一端可以设置供冷却液进入的冷却液进入口80，而在另一端设置供冷却液排出的冷却液排出口85。当砂轮同步电机8工作时，可以利用循环水泵控制冷却液通过对砂轮主轴87的冷却，间接对内部的砂轮电枢82、砂轮永磁瓦片83进行冷却。
进一步地，为提高砂轮主轴87的转动效果，可以在砂轮主轴87的两端设置润滑剂进出口81。通过润滑剂进出口81可以向砂轮主轴87和砂轮固定盖86之间加入润滑剂，降低砂轮主轴87转动时与砂轮固定盖86之间的摩擦。
同样的，在导轮同步电机9上也设置有上述冷却液循环室和润滑油进出口，其结构和工作方式与砂轮同步电机8的一致，这里不再重复。
为方便在砂轮2和导轮3内安装外转子同步电机，在本实用新型的一个实施例中，可以在砂轮2和导轮3的内表面分别设置砂轮套84、导轮套93，该砂轮套84的一端可以设置向轴心线方向凸出的环形挡圈841，在砂轮固定盖86上设置可以插入砂轮2内部的环形挡套861。该环形挡圈841用于限制砂轮永磁瓦片83在砂轮2内轴向一端的位置，该环形挡套861用于限制砂轮永磁瓦片83在砂轮2内轴向另一端的位置，同时环形挡套861还具备夹持固定砂轮永磁瓦片83的作用。导轮套93的结构可以和砂轮套84的结构相同。具体的砂轮固定盖86和导轮固定盖94利用螺栓固定时，可以分别与相应的砂轮套84和导轮套93固定。
砂轮套84、环形挡圈841和环形挡套861的厚度以不影响砂轮电枢82的工作为准。此外，环形挡圈841和环形挡套861还可以设置成台阶形的结构，台阶的形状即可以起到限制砂轮永磁瓦片83轴向移动的作用，还可以调整和限定砂轮永磁瓦片83与砂轮2之间的距离。
如图4所示，进一步地，为方便调整砂轮2的工作状态，在砂轮座22上还可以安装调节砂轮2的砂轮修整器21，该砂轮修整器21通过砂轮调节座23与砂轮座22安装，该砂轮调节座23包括与砂轮座22固定的砂轮导轨板24，和滑动安装在砂轮导轨板24上的砂轮滑动座25。该砂轮修整器21安装在砂轮滑动座25上且可在砂轮滑动座25的带动下沿砂轮2的轴向移动。具体的砂轮导轨板24可以包括平行且并列设置的至少两道凸出的直线轨道241，而砂轮滑动座25上可以设置与直线轨道241轴向截面形状相适应的带凹槽的直线滑块251，安装时，砂轮滑动座25通过直线滑块251卡在砂轮导轨板24的直线轨道241上，并可沿直线轨道241做往复运动。
砂轮修整器21能够在水平和垂直方向上移动，通过编程后修整出满足于工件和磨削面相吻合的各种形状。
如图5、6、7所示，进一步地，该导轮座32通过导轮调节座33与床体1连接，导轮调节座33包括安装导轮座32的进级滑板6，和支撑进级滑板6且使进级滑板6相对床体1形成滑动连接的滑动机构60，以及控制进级滑板6在床体1上相对砂轮3方向做往复运动的直线电机5。
具体的滑动机构60可以是和前述实施例中直线轨道241和直线滑块251相配合的结构相同的直线滑块62、冷却液进出口63。此外，还可以是在导轮座32上设置带凹口的夹持型凹槽，而在进级滑板6上设置在两侧带有相应夹持插口的滑块，通过该结构不但可以使进级滑板6在床体1上做相对运动，而且还可以防止其由床体1上脱离。导轮调节座60用于调节导轮3相对待加工件的距离。
为方便安装直线电机5，可以在床体1相对进级滑板6的位置处设置凹向床体内部的凹槽11，该直线电机5安装在凹槽内11。其中，直线电机5的直线电机动子51可以安装在与凹槽11对应的进级滑板6上，而直线电机定子52可以安装在床体1的凹槽11内，且与直线电机动子51接触。当直线电机5工作时，会在电力驱动下通过直线电机动子52控制直线电机定子51在其表面移动，从而实现导轮3相对待加工件的距离调整。
为降低直线电机5在工作时的热量，可以在直线电机定子52上设置供冷却液循环的冷却室，并在冷却室的壁上设置与内部相通的冷却液进出口53。工作时，通过循环水泵由冷却液进出口53控制冷却液在冷却室内循环，以降低直线电机定子52和直线电机动子51上的热量。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，可以在导轮座32上安装调整导轮3的导轮修整器31，该导轮修整器31通过导轮调节座34与导轮座32连接。导轮调节座34可以包括安装在导轮座32上的导轮导轨板35，和滑动安装在导轮导轨板35上的导轮滑动座36，导轮修整器31安装在导轮滑动座36上且可在导轮滑动座36的带动下沿导轮3的轴向移动。砂轮修整器31能够在水平和垂直方向上移动，通过编程后修整出满足于工件和磨削面相吻合的各种形状来。具体的导轮调节座34的移动结构可以和砂轮调节座23的移动结构相同。
此外，为使导轮3和砂轮2的移动距离有个明确的指示，可以在各调节结构处安装相应的标识光栅7，通过标识光栅7可以精确指明当前调节的移动距离。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，该托板10可以通过相应的导轨和滑块结构由加工点移动至外部。托板10的移动同样可以通过直线电机进行控制，工作时，直线电机可以控制托板10移动至外部进行待加工件的安装，然后再控制托板移动至导轮3和砂轮2之间进行加工，当加工完毕后，再控制托板10移动至外部进行待加工件的更换。
本实用新型中的各电机统一由控制单元控制，同时待加工件的加工尺寸也事先输入到控制单元中，控制单元为现有技术，亦不是本实用新型所要保护的内容，在此不进行赘述。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种数控无心磨床，其特征在于，包括：
床体，其为待加工件提供加工平台；
砂轮，其通过可调整加工位置的砂轮座安装在所述床体上；
导轮，其通过可调整加工位置的导轮座安装在所述床体上，且与所述砂轮相对设置；
托板，其安装在所述砂轮和所述导轮之间，用于支撑和调节待加工件的加工位置；
驱动装置，其为各部件磨削待加工件提供动力，包括分别为所述砂轮和所述导轮提供动力的外转子同步电机，所述砂轮和所述导轮分别为中空结构，所述外转子同步电机分别安装在所述砂轮和所述导轮内部，以带动所述砂轮和所述导轮转动；
控制单元，其用于接收预定加工参数并控制上述各部件对待加工件进行磨削作业。
2.根据权利要求1所述的一种数控无心磨床，其特征在于：所述外转子同步电机包括与所述砂轮或所述导轮内表面接触的永磁瓦片，与所述永磁瓦片内表面接触的电枢，位于所述电枢内部的主轴，以及分别从所述砂轮或所述导轮的轴向两端将所述砂轮或所述导轮与所述主轴固定的固定盖，所述砂轮和所述导轮分别通过所述主轴安装在所述砂轮座和所述导轮座上。
3.根据权利要求2所述的一种数控无心磨床，其特征在于：所述主轴的内部为中空，在所述主轴的一端设置有供冷却液进入的冷却液进入口，在另一端设置有供冷却液排出的冷却液排出口；在所述主轴的两端还设置有提高所述主轴转动效果的润滑剂进出口。
4.根据权利要求2所述的一种数控无心磨床，其特征在于：在所述砂轮和所述导轮的内表面与所述永磁瓦片之间分别设置有砂轮套和导轮套，所述砂轮套和所述导轮套分别用于调节和固定内部的所述外转子同步电机。
5.根据权利要求4所述的一种数控无心磨床，其特征在于：在所述砂轮套内表面的一端设置有向轴心线方向凸出的环形挡圈，在固定盖上设置有插入所述砂轮套内部的环形挡套，所述环形挡圈用于限制所述永磁瓦片在所述砂轮套内一端的位置，所述环形挡套用于限制所述永磁瓦片在所述砂轮套内另一端的位置。
6.根据权利要求1所述的一种数控无心磨床，其特征在于：所述砂轮座上安装有调节所述砂轮的砂轮修整器，所述砂轮修整器通过砂轮调节座与所述砂轮座安装，所述砂轮调节座包括砂轮导轨板和滑动安装在所述砂轮导轨板上的砂轮滑动座，所述砂轮修整器安装在所述砂轮滑动座上且可在所述砂轮滑动座的带动下沿所述砂轮的轴向移动。
7.根据权利要求1所述的一种数控无心磨床，其特征在于：所述导轮座通过所述导轮调节座与所述床体连接，所述导轮调节座包括安装导轮座的进级滑板，和支撑所述进级滑板且使所述进级滑板相对所述床体形成滑动连接的直线导轨，以及控制所述进级滑板在所述床体上相对所述砂轮方向运动的直线电机。
8.根据权利要求7所述的一种数控无心磨床，其特征在于：在所述床体相对所述进级滑板的位置处设置有凹向所述床体内部的凹槽，所述直线电机安装在所述凹槽内，所述直线电机包括安装在所述进级滑板上的直线电机动子，和安装在所述凹槽且与所述直线电机动子接触的直接电机定子。
9.根据权利要求8所述的一种数控无心磨床，其特征在于：在所述直线电机定子上设置有供冷却液体循环的冷却室，和与所述冷却室连通的冷却液进出口。
10.根据权利要求1所述的一种数控无心磨床，其特征在于：在所述导轮座上安装有调整所述导轮的导轮修整器，所述导轮修整器通过导轮调节座与所述导轮座连接，所述导轮调节座包括与所述导轮座安装的导轮导轨板，和滑动安装在所述导轮导轨板上的导轮滑动座，所述导轮修整器安装在所述导轮滑动座上且可在所述导轮滑动座的带动下沿所述导轮的轴向移动。
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| CN109571164A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 福州大学 | 一种棒状物料无心外圆打磨装置 |
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