CN208744160U - 一种镗磨一体式高精度内孔加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镗磨一体式高精度内孔加工机床，包括床身，所述床身上设有工作台，所述工作台的左侧设有后拉式卡盘，所述后拉式卡盘内设有用于夹紧工件的锥度夹头，所述后拉式卡盘通过第一固定座与所述工作台的上表面连接，所述工作台的右侧上表面连接有第二固定座，所述第二固定座与X向移动拖板通过X向滑动导轨滑动连接，所述X向移动拖板与Y向移动拖板通过Y向滑动导轨滑动连接，所述Y向移动拖板上沿X向并排设置有高速内孔磨头和内孔镗刀。本实用新型提供了一种通过对工件的一次性装夹就能完成整个高精度内孔加工流程、满足工艺需求的高精度机械加工机床，此机床投入的成本低、加工精度高、兼容性强，同时还能够单独用于车加工和磨加工。

Description

一种镗磨一体式高精度内孔加工机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种镗磨一体式高精度内孔加工机床。

背景技术

机床是整个机械行业中必不可少的零部件加工设备，其结构主要由工作台、电机、夹头、导轨、移动拖板和刀架等构成，并主要具备车削或者磨削功能。在目前的机加工行业，对于加工轴类或盘类零件精度高的内孔领域，现有的加工方案一般都是先用车床加工留出一定的余量，然后再到专用的内圆磨床加工，或者直接用高精度车床配合进口刀具，以车代磨。现有技术中的前一种加工方案需要两台设备加工，投入成本大，两台机床需要的用地面积也大，需要消耗的能源也相应的增大，且需要两次装夹，加工节拍长，由于装夹误差，影响加工精度；后一种加工方案中高精度的进口机床投入成本大，对应的进口刀具费用高，机床维护保养成本高。

针对上述问题，急需设计一种投入成本低、加工精度高和加工效率高的内孔加工机床。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种镗磨一体式高精度内孔加工机床，解决了现有技术中内孔加工领域或投入成本高，或加工精度低、加工效率低的问题。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种镗磨一体式高精度内孔加工机床，包括床身，所述床身上设有工作台，所述工作台的左侧设有后拉式卡盘，所述后拉式卡盘内设有用于夹紧工件的锥度夹头，所述后拉式卡盘通过第一固定座与所述工作台的上表面连接，所述工作台的右侧上表面连接有第二固定座，所述第二固定座与X向移动拖板通过X向滑动导轨滑动连接，所述X向移动拖板与Y向移动拖板通过Y向滑动导轨滑动连接，所述Y向移动拖板上沿X向并排设置有高速内孔磨头和内孔镗刀。

本实用新型提供了一种通过对工件的一次性装夹就能完成整个高精度内孔加工流程、满足工艺需求的高精度机械加工机床，此机床投入的成本低、加工精度高、兼容性强，同时还能够单独用于车加工和磨加工。

优选地，所述高速内孔磨头包括设置在所述Y向移动拖板上的磨头主轴底座和可绕其轴线旋转的电主轴，所述电主轴的输出端套设有砂轮。通过高速内孔磨头对粗加工后的工件内孔进行高精度磨削加工，通过电主轴提高内孔磨头的加工精度。

优选地，所述电主轴为高精度套筒主轴。高精度套筒主轴采用高级合金钢材质经过特殊工艺处理，其表面硬度高，精度高、刚性强、不易变形。

优选地，所述内孔镗刀包括设置在所述Y向移动拖板上的镗刀主轴底座和可绕其轴线旋转的镗刀主轴，所述镗刀主轴的输出端外侧设有镗刀刀头。通过内孔镗刀对工件内孔进行粗加工。

优选地，所述镗磨一体式高精度内孔加工机床还包括设置在所述工作台左侧的修砂轮装置，所述修砂轮装置的左端与所述第一固定座通过螺栓固定连接。修砂轮装置按照机床预设的修砂频率及补偿对电主轴输出端的砂轮进行自动修正，以提高砂轮的磨削精度和磨削效率。

优选地，所述修砂轮装置的中心轴线与所述高速内孔磨头的中心轴线高度相同。提高修砂效率与修砂精度。

优选地，所述镗磨一体式高精度内孔加工机床还包括与所述高速内孔磨头和内孔镗刀并排设置的外圆车刀，所述外圆车刀通过刀架固定于所述Y向移动拖板上。通过设置外圆车刀提高设备的兼容性。

优选地，所述床身材质为米汉纳铸铁。米汉纳铸铁内部结构稳定，坚固耐磨，无变形，稳定性高，失效效果好。

优选地，所述X向移动拖板和Y向移动拖板上分别设置有滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构的输入端连接有伺服电机。通过滚珠丝杠机构和伺服电机的配合，提高X向移动拖板和Y向移动拖板分别在X向滑动导轨和Y向滑动导轨上的高精度进给。

优选地，所述电主轴与所述砂轮之间还设置有连接杆，所述砂轮套设于所述连接杆的一端，所述电主轴的输出端套设于所述连接杆的另一端。通过在砂轮与电主轴之间设置连接杆，可以在电主轴与砂轮接触部位损坏时不用更换整个电主轴，只需更换连接杆即可，进一步降低机床的维护成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型公开的一种优选实施方式中镗磨一体式高精度内孔加工机床的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种镗磨一体式高精度内孔加工机床，如图1所示，该机床包括床身，床身上设有工作台1，工作台1的左侧设有后拉式卡盘2，后拉式卡盘内设有用于夹紧工件的锥度夹头3，后拉式卡盘通过第一固定座4与工作台1的上表面连接，工作台1的右侧上表面连接有第二固定座5，第二固定座5与X向移动拖板6通过X向滑动导轨7滑动连接，X向移动拖板6与Y向移动拖板8通过Y向滑动导轨9滑动连接，Y向移动拖板8上沿X向并排设置有高速内孔磨头10和内孔镗刀11。

优选地，高速内孔磨头10包括设置在Y向移动拖板上8的磨头主轴底座101和可绕其轴线旋转的电主轴102，电主轴102的输出端套设有砂轮103。通过高速内孔磨头10对粗加工后的工件内孔进行高精度磨削加工，通过电主轴102提高内孔磨头的加工精度。

优选地，电主轴102为高精度套筒主轴。高精度套筒主轴采用高级合金钢材质经过特殊工艺处理，其表面硬度高，精度高、刚性强、不易变形。

优选地，内孔镗刀11包括设置在Y向移动拖板8上的镗刀主轴底座111和可绕其轴线旋转的镗刀主轴112，镗刀主轴112的输出端外侧设有镗刀刀头113。通过内孔镗刀11对工件内孔进行粗加工。

优选地，该镗磨一体式高精度内孔加工机床还包括设置在工作台1左侧的修砂轮装置12，修砂轮装置12的左端与第一固定座4通过螺栓固定连接。修砂轮装置4按照机床预设的修砂频率及补偿对电主轴输出端的砂轮进行自动修正，以提高砂轮的磨削精度和磨削效率。

优选地，修砂轮装置12的中心轴线与高速内孔磨头10的中心轴线高度相同。提高修砂效率与修砂精度。

优选地，该镗磨一体式高精度内孔加工机床还包括与高速内孔磨头10和内孔镗刀11并排设置的外圆车刀13，外圆车刀13通过刀架131固定于Y向移动拖板上8。通过设置外圆车刀13提高设备的兼容性。

优选地，床身材质为米汉纳铸铁。米汉纳铸铁内部结构稳定，坚固耐磨，无变形，稳定性高，失效效果好。

优选地，X向移动拖板6和Y向移动拖板8上分别设置有滚珠丝杠机构（图中为示出），滚珠丝杠机构的输入端连接有伺服电机。通过滚珠丝杠机构和伺服电机的配合，提高X向移动拖板6和Y向移动拖板8分别在X向滑动导轨7和Y向滑动导轨9上的高精度进给。

优选地，电主轴102与砂轮103之间还设置有连接杆104，砂轮103套设于连接杆104的一端，电主轴102的输出端套设于连接杆104的另一端。通过在砂轮103与电主轴102之间设置连接杆104，可以在电主轴102与砂轮103接触部位损坏时不用更换整个电主轴103，只需更换连接杆104即可，进一步降低机床的维护成本。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种通过对工件的一次性装夹就能完成整个高精度内孔加工流程、满足工艺需求的高精度机械加工机床，此机床投入的成本低、加工精度高、兼容性强，同时还能够单独用于车加工和磨加工。

具体地，在本实用新型的一种优选实施方式中，在使用本机床进行工件的内孔高精度加工时，通过后拉式卡盘2自动将锥度夹头3夹紧，进而将待加工工件夹紧，再进行待加工工件内孔的后续车削和磨削加工。只需要通过一次装夹，先利用内孔镗刀11粗加工，留出Φ0.05mm的余量，再用高速电主轴102前端安装的内磨砂轮103磨削加工，加工参数和修砂轮频率及补偿可以通过机床数控系统做简单的调整和设置，磨削内孔的精度为±0.01mm，圆度为0.02mm，圆柱度为0.04mm。本实用新型基与传统筒夹的原理，涉及到的夹具形成系统化，相对于传统的筒夹和三爪卡盘，此夹头类夹具可将工件夹持部位完全包围，避免极小工件形变是它的关键优势之一；夹头采用后拉式锥度压缩夹紧外圆的夹头，高刚性，重复装夹精度高，更换产品时只要更换前端的夹头即可，更换便捷，一个夹具本体可兼容夹头范围为5-50mm。机床床身本体采用高级米汉纳铸铁,经正常化热处理及自然失效处理，进而稳定内部结构，合理的力学设计和优良的材质能够保证设备在使用过程中坚固耐磨，无形变，具有稳定性高、失效效果好等有点。工作台1上的X向移动拖板6和Y向移动拖板8的伺服进给精度为0.0025mm，机床电主轴102选用台湾高精度套筒主轴，采用高级合金钢材质，再经调质、渗碳热处理之后由电脑控制深冷处理，其表面硬度可到HRC62°以上，单边有效硬化层在1.5mm以上，并经多次高精密研磨，精度高、刚性强、不易变形。

综上所述，本实用新型的镗磨一体式高精度内孔加工机床，不但加工的精度高，效率高，还可以加工零件的其它特征，机床的兼容性好，切换灵活多变，可靠稳定，投入成本低。同时还可兼容自动化的上下料加工。

需要说明的是，本实用新型图1中所示的结构只是本实用新型的一种优选实施方式，在此示出只是便于理解本实用新型而不能理解为对本实用新型的限制，在本实用新型的思想指导下，根据本实用新型的技术方案实施得出的结构或方法均在本实用新型的保护范围之内，在此不作赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种镗磨一体式高精度内孔加工机床，包括床身，所述床身上设有工作台，其特征在于，所述工作台的左侧设有后拉式卡盘，所述后拉式卡盘内设有用于夹紧工件的锥度夹头，所述后拉式卡盘通过第一固定座与所述工作台的上表面连接，所述工作台的右侧上表面连接有第二固定座，所述第二固定座与X向移动拖板通过X向滑动导轨滑动连接，所述X向移动拖板与Y向移动拖板通过Y向滑动导轨滑动连接，所述Y向移动拖板上沿X向并排设置有高速内孔磨头和内孔镗刀。

2.根据权利要求1所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述高速内孔磨头包括设置在所述Y向移动拖板上的磨头主轴底座和可绕其轴线旋转的电主轴，所述电主轴的输出端套设有砂轮。

3.根据根据权利要求2所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述电主轴为高精度套筒主轴。

4.根据权利要求1所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述内孔镗刀包括设置在所述Y向移动拖板上的镗刀主轴底座和可绕其轴线旋转的镗刀主轴，所述镗刀主轴的输出端外侧设有镗刀刀头。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，还包括设置在所述工作台左侧的修砂轮装置，所述修砂轮装置的左端与所述第一固定座通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述修砂轮装置的中心轴线与所述高速内孔磨头的中心轴线高度相同。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，还包括与所述高速内孔磨头和内孔镗刀并排设置的外圆车刀，所述外圆车刀通过刀架固定于所述Y向移动拖板上。

8.根据权利要求1所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，

所述床身材质为米汉纳铸铁。

9.根据权利要求1所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述X向移动拖板和Y向移动拖板上分别设置有滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构的输入端连接有伺服电机。

10.根据权利要求2所述的镗磨一体式高精度内孔加工机床，其特征在于，所述电主轴与所述砂轮之间还设置有连接杆，所述砂轮套设于所述连接杆的一端，所述电主轴的输出端套设于所述连接杆的另一端。