CN210306707U - 一种新型立式数控车磨复合机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型立式数控车磨复合机床，包括底座和交流伺服电机，所述底座的顶端安装有工作台，所述底座的上表面设置有立柱，所述交流伺服电机安装在保护壳的外侧，所述转轴的末端连接有联轴器，所述联轴器的末端连接有传动丝杆，所述横梁的前侧由左往右依次安装有磨削刀架和车削刀架。该新型立式数控车磨复合机床，便于安装调整X轴丝杆和Z轴丝杆的预紧，能够增加丝杆的刚性，节省占地面积，提高自动化程度，能够提高磨削内孔的深度，增大磨削内孔的范围，减小磨削过程中砂轮震动，从而提高磨削精度，具有定位精度高、稳定可靠和结构紧凑等特点，保证在大切深和大进给的条件下主轴能正常工作。

Description

一种新型立式数控车磨复合机床

技术领域

本实用新型涉及数控车床技术领域，具体为一种新型立式数控车磨复合机床。

背景技术

数控机床多应用于对圆柱、圆锥、球轴承内、外套圈和滚道及端面各表面的多批量、多品种和多规格的精加工磨削，也适用于齿轮类、套筒类等零件的高精度磨削加工，随着阀门行业中硬密封阀门的密封面及纺织机械中对大型轴承安装面精度的要求提高，对数控机床的要求越来越高。

但现有的数控机床存在以下问题：

1.不便于安装调整X轴丝杆和Z轴丝杆的预紧，不能够增加丝杆的刚性，从而不便于提高机床的工作精底；

2.磨削和车削工艺分开完成，造成加工精度较低、占地面积较大和成本高，自动化程度较低；

3.在主梁与过轨梁连接之后不方便将第一挡板和第二挡板从横轨的外侧撤走，操作繁琐；

4.不能够提高磨削内孔的深度，磨削过程中砂轮震动幅度较大；

5、机床主轴组件刚性较差，不能够确保在大切深和大进给的条件下主轴能够正常工作。

实用新型的目的在于提供一种新型立式数控车磨复合机床，以解决上述背景技术提出的目前市场上立式数控车磨复合机床的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型立式数控车磨复合机床，以解决上述背景技术中提出的现有的立式数控车磨复合机床不便于安装调整X轴丝杆和Z轴丝杆的预紧，不能够增加丝杆的刚性，自动化程度较低，占用较大的工作面，不能够提高磨削内孔的深度，不能够确保在大切深和大进给的条件下主轴能够正常工作的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型立式数控车磨复合机床，包括底座和交流伺服电机，所述底座的内部安装有超同步电机，且超同步电机的输出端连接有第一轮盘，所述第一轮盘的外侧连接有V型皮带，且V型皮带的内侧连接有第二从动齿轮，并且第二从动齿轮的末端连接有调速机构；

所述底座的顶端安装有工作台，且工作台的顶端转动安装有四爪卡盘，并且四爪卡盘的顶端安装有卡爪，所述底座的上表面设置有立柱，且立柱的上方焊接有横梁，并且横梁的左右两侧面均焊接有保护壳，所述交流伺服电机安装在保护壳的外侧，且交流伺服电机的输出端连接有转轴，所述转轴的末端连接有联轴器，且联轴器的外侧面粘贴有尼龙保护垫，所述联轴器的末端连接有传动丝杆，且传动丝杆的末端贯穿于安装块的内部，所述横梁的前侧由左往右依次安装有磨削刀架和车削刀架。

优选的，所述立柱和横梁均为箱型结构，且立柱通过定位销与底座固定连接。

优选的，所述横梁的前端水平开设有横轨，且磨削刀架和车削刀架均与横轨卡合连接。

优选的，所述传动丝杆关于横梁的横向中心线对称设置，且传动丝杆与磨削刀架和车削刀架的连接方式均为螺纹连接。

优选的，所述安装块的内部转动安装有传动丝杆，且安装块的内侧设置有锁紧螺母。

优选的，所述磨削刀架包括磨削伺服电机、磨削丝杆、磨削滑枕、平衡油缸、电主轴磨头和砂轮，磨削伺服电机的前侧连接有磨削丝杆，磨削丝杆的外侧螺纹连接有磨削滑枕，磨削滑枕的后侧面固定有平衡油缸的输出端，磨削滑枕的底端安装有电主轴磨头，电主轴磨头的底端固定连接有砂轮。

优选的，所述磨削滑枕的横截面呈八边形结构，且电主轴磨头内嵌在磨削滑枕的内部，并且磨削滑枕通过磨削丝杆与横梁构成升降结构。

优选的，所述车削刀架包括车削伺服电机、车削丝杆、车削滑枕和数控转塔刀架，车削伺服电机的前侧连接有车削丝杆，车削丝杆的外侧螺纹连接有车削滑枕，车削滑枕的前侧面螺钉连接有数控转塔刀架。

优选的，所述数控转塔刀架的中心线与车削滑枕的中心线相互垂直，且车削滑枕与横梁构成升降结构。

优选的，所述第一轮盘和第二从动齿轮的外端均呈齿轮状结构，且第一轮盘、V型皮带与第二从动齿轮构成连动机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该新型立式数控车磨复合机床，便于安装调整X轴丝杆和Z轴丝杆的预紧，能够增加丝杆的刚性，节省占地面积，提高自动化程度，能够提高磨削内孔的深度，增大磨削内孔的范围，减小磨削过程中砂轮震动，从而提高磨削精度，具有定位精度高、锁紧力大、承载力强、稳定可靠、结构紧凑等特点，保证在大切深和大进给的条件下主轴能正常工作；

1.设置有传动丝杆、磨削丝杆、车削丝杆和锁紧螺母，传动丝杆为X轴丝杆，磨削丝杆和车削丝杆为Z轴丝杆，传动丝杆、磨削丝杆和车削丝杆的外侧均安装有锁紧螺母，采用新型的联接结构，便于安装调整X轴丝杆和Z轴丝杆的预紧，能够增加丝杆的刚性，提高机床的工作精底；

2.设置有磨削刀架和车削刀架，将磨削工序和车削工序复合到一台机床上，可提高加工精度、减少调整时间、节省占地面积、减少能源、降低成本、综合性经济效果、提高自动化程度；

3.设置有磨削滑枕、平衡油缸、电主轴磨头和砂轮，磨削滑枕的横截面呈八边形结构，相应对称的四面为导轨面，形成一个全包容式结构，从而磨削滑枕为八方滑枕，八方滑枕对比四方滑枕具有更好的刚性，便于导轨面的布置，电主轴磨头内嵌在八方滑枕内部，能够提高磨削内孔的深度，增大磨削内孔的范围，磨削过程中滑枕防震性强，减小磨削过程中砂轮震动，从而提高磨削精度，且在磨削刀架升降的过程中，利用平衡油缸平衡磨削滑枕的部分重量，使得磨削滑枕快速移动；

4.设置车削刀架和数控转塔刀架，车削刀架采用国内先进的数控转塔刀架，数控转塔刀架为电机内藏式结构，端齿盘作为分度元件，分度工位由定位盘、传感器元件控制，能够任意90°四工位定位，具有定位精度高、锁紧力大、承载力强、稳定可靠、结构紧凑等特点；

5.设置工作台和超同步电机，超同步电机的输出端连接有大型推力球轴承，工作台向下的轴向载荷由大型推力球轴承来承受，径向载荷由圆锥孔双列圆柱滚子轴承来承受，主轴上部增加了一个推力调心滚子轴承，可以承受加工时向上的轴向切削力，也能增加径向切削力，主轴箱与底座通过孔配合连成一体，从而使机床主轴组件具有很高的刚性，保证在大切深和大进给的条件下主轴能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型正视剖切结构示意图；

图2为本实用新型底座俯视剖切结构示意图；

图3为本实用新型横梁俯视剖切结构示意图；

图4为本实用新型图3中A处放大结构示意图；

图5为本实用新型磨削刀架正视剖切结构示意图；

图6为本实用新型磨削刀架侧视剖切结构示意图；

图7为本实用新型磨削滑枕与电主轴磨头连接俯视结构示意图；

图8为本实用新型车削刀架侧视剖切连接示意图。

图中：1、底座；2、工作台；3、四爪卡盘；4、卡爪；5、立柱；6、横梁；7、交流伺服电机；8、转轴；9、保护壳；10、联轴器；11、尼龙保护垫；12、传动丝杆；13、安装块；14、锁紧螺母；15、横轨；16、磨削刀架；1601、磨削伺服电机；1602、磨削丝杆；1603、磨削滑枕；1604、平衡油缸；1605、电主轴磨头；1606、砂轮；17、车削刀架；1701、车削伺服电机；1702、车削丝杆；1703、车削滑枕；1704、数控转塔刀架；18、超同步电机；19、第一轮盘；20、V型皮带；21、第二从动齿轮；22、调速机构。

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。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种新型立式数控车磨复合机床，包括底座1、工作台2、四爪卡盘3、卡爪4、立柱5、横梁6、交流伺服电机7、转轴8、保护壳9、联轴器10、尼龙保护垫11、传动丝杆12、安装块13、锁紧螺母14、横轨15、磨削刀架16、车削刀架17、超同步电机18、第一轮盘19、V型皮带20、第二从动齿轮21和调速机构22，底座1的内部安装有超同步电机18，且超同步电机18的输出端连接有第一轮盘19，第一轮盘19的外侧连接有V型皮带20，且V型皮带20的内侧连接有第二从动齿轮21，并且第二从动齿轮21的末端连接有调速机构22；

底座1的顶端安装有工作台2，且工作台2的顶端转动安装有四爪卡盘3，并且四爪卡盘3的顶端安装有卡爪4，底座1的上表面设置有立柱5，且立柱5的上方焊接有横梁6，并且横梁6的左右两侧面均焊接有保护壳9，交流伺服电机7安装在保护壳9的外侧，且交流伺服电机7的输出端连接有转轴8，转轴8的末端连接有联轴器10，且联轴器10的外侧面粘贴有尼龙保护垫11，联轴器10的末端连接有传动丝杆12，且传动丝杆12的末端贯穿于安装块13的内部，横梁6的前侧由左往右依次安装有磨削刀架16和车削刀架17；

如图1和图2中立柱5和横梁6均为箱型结构，且立柱5通过定位销与底座1固定连接，从而立柱5和横梁6为中空结构，方便在立柱5和横梁6的内部安装工作元件，第一轮盘19和第二从动齿轮21的外端均呈齿轮状结构，且第一轮盘19、V型皮带20与第二从动齿轮21构成连动机构，利用第一轮盘19、V型皮带20与第二从动齿轮21传输超同步电机18的动能；

如图1、图3和图4中横梁6的前端水平开设有横轨15，且磨削刀架16和车削刀架17均与横轨15卡合连接，横轨15使得磨削刀架16和车削刀架17在磨削刀架16和车削刀架17上稳定滑动，传动丝杆12关于横梁6的横向中心线对称设置，且传动丝杆12与磨削刀架16和车削刀架17的连接方式均为螺纹连接，从而传动丝杆12设置有2组，利用2组传动丝杆12分别控制磨削刀架16和车削刀架17的移动，安装块13的内部转动安装有传动丝杆12，且安装块13的内侧设置有锁紧螺母14，利用锁紧螺母14便于调节传动丝杆12的预紧度；

如图5、图6、图7和图8中磨削刀架16包括磨削伺服电机1601、磨削丝杆1602、磨削滑枕1603、平衡油缸1604、电主轴磨头1605和砂轮1606，磨削伺服电机1601的前侧连接有磨削丝杆1602，磨削丝杆1602的外侧螺纹连接有磨削滑枕1603，磨削滑枕1603的后侧面固定有平衡油缸1604的输出端，磨削滑枕1603的底端安装有电主轴磨头1605，电主轴磨头1605的底端固定连接有砂轮1606，安装磨削刀架16使得该数控车床具有磨削功能，磨削滑枕1603的横截面呈八边形结构，且电主轴磨头1605内嵌在磨削滑枕1603的内部，并且磨削滑枕1603通过磨削丝杆1602与横梁6构成升降结构，方便调节磨削刀架16的升降，车削刀架17包括车削伺服电机1701、车削丝杆1702、车削滑枕1703和数控转塔刀架1704，车削伺服电机1701的前侧连接有车削丝杆1702，车削丝杆1702的外侧螺纹连接有车削滑枕1703，车削滑枕1703的前侧面螺钉连接有数控转塔刀架1704，利用车削刀架17使得该数控车床具有车削功能，数控转塔刀架1704的中心线与车削滑枕1703的中心线相互垂直，且车削滑枕1703与横梁6构成升降结构，利用数控转塔刀架1704能够任意90°四工位定位，具有定位精度高和锁紧力大的特点。

工作原理：在使用该新型立式数控车磨复合机床时，首先如图1和图3所示，交流伺服电机7关于横梁6的横向中心线对称设置，从而转轴8、保护壳9、联轴器10、尼龙保护垫11和传动丝杆12构成的驱动机构设置有2组，横梁6底端的传动丝杆12与车削刀架17螺纹连接，横梁6顶端的传动丝杆12与磨削刀架16螺纹连接，当需要在横梁6上水平移动磨削刀架16和车削刀架17时，打开交流伺服电机7，在交流伺服电机7的作用下传动丝杆12旋转，从而磨削刀架16和车削刀架17在横轨15的内部左右滑动，当需要调节传动丝杆12预紧度时，转动安装块13外侧的锁紧螺母14，调节锁紧螺母14的松紧度，且锁紧螺母14在磨削丝杆1602和车削丝杆1702的外侧均有设置；

当需要垂直升降磨削刀架16时，打开图6中的磨削伺服电机1601，磨削伺服电机1601的输出端连接有齿轮，且磨削伺服电机1601输出端连接的齿轮的外侧设置有传送皮带，利用齿轮和传送皮带带动磨削丝杆1602旋转，磨削丝杆1602与磨削滑枕1603螺纹连接，从而磨削滑枕1603在横梁6上升降，如图7所示，磨削滑枕1603的横截面为八边形结构，磨削滑枕1603相应对称的四面为导轨面，形成全包容式结构，在电主轴磨头1605和砂轮1606运行的过程中，减小磨削过程中砂轮1606的震动，提高磨削精度，同时打开平衡油缸1604，平衡油缸1604的输出端与磨削滑枕1603相连接，利用平衡油缸1604平衡磨削滑枕1603的部分重量，使得磨削滑枕1603快速移动；

当需要升降车削刀架17时，打开图8中的车削伺服电机1701，车削伺服电机1701和车削丝杆1702连接的结构与磨削伺服电机1601和磨削丝杆1602连接的结构相同，在车削伺服电机1701的作用下，车削滑枕1703在横梁6上升降，车削刀架17的内部安装有的数控转塔刀架1704，数控转塔刀架1704为电机内藏式结构，数控转塔刀架1704内部的端齿盘为分度元件，任意90°对工件进行定位；

工作台2上的工件需要旋转时，打开图2中的超同步电机18，超同步电机18通过第一轮盘19、V型皮带20、第二从动齿轮21和调速机构22带动工作台2内部的四爪卡盘3旋转，交流伺服电机7、磨削伺服电机1601、车削伺服电机1701、数控转塔刀架1704、超同步电机18和调速机构22的工作原理均为现有背景下成熟的技术，以上便完成该新型立式数控车磨复合机床的一系列操作，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型立式数控车磨复合机床，包括底座(1)和交流伺服电机(7)，其特征在于：所述底座(1)的内部安装有超同步电机(18)，且超同步电机(18)的输出端连接有第一轮盘(19)，所述第一轮盘(19)的外侧连接有V型皮带(20)，且V型皮带(20)的内侧连接有第二从动齿轮(21)，并且第二从动齿轮(21)的末端连接有调速机构(22)；

所述底座(1)的顶端安装有工作台(2)，且工作台(2)的顶端转动安装有四爪卡盘(3)，并且四爪卡盘(3)的顶端安装有卡爪(4)，所述底座(1)的上表面设置有立柱(5)，且立柱(5)的上方焊接有横梁(6)，并且横梁(6)的左右两侧面均焊接有保护壳(9)，所述交流伺服电机(7)安装在保护壳(9)的外侧，且交流伺服电机(7)的输出端连接有转轴(8)，所述转轴(8)的末端连接有联轴器(10)，且联轴器(10)的外侧面粘贴有尼龙保护垫(11)，所述联轴器(10)的末端连接有传动丝杆(12)，且传动丝杆(12)的末端贯穿于安装块(13)的内部，所述横梁(6)的前侧由左往右依次安装有磨削刀架(16)和车削刀架(17)。

2.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述立柱(5)和横梁(6)均为箱型结构，且立柱(5)通过定位销与底座(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述横梁(6)的前端水平开设有横轨(15)，且磨削刀架(16)和车削刀架(17)均与横轨(15)卡合连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述传动丝杆(12)关于横梁(6)的横向中心线对称设置，且传动丝杆(12)与磨削刀架(16)和车削刀架(17)的连接方式均为螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述安装块(13)的内部转动安装有传动丝杆(12)，且安装块(13)的内侧设置有锁紧螺母(14)。

6.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述磨削刀架(16)包括磨削伺服电机(1601)、磨削丝杆(1602)、磨削滑枕(1603)、平衡油缸(1604)、电主轴磨头(1605)和砂轮(1606)，磨削伺服电机(1601)的前侧连接有磨削丝杆(1602)，磨削丝杆(1602)的外侧螺纹连接有磨削滑枕(1603)，磨削滑枕(1603)的后侧面固定有平衡油缸(1604)的输出端，磨削滑枕(1603)的底端安装有电主轴磨头(1605)，电主轴磨头(1605)的底端固定连接有砂轮(1606)。

7.根据权利要求6所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述磨削滑枕(1603)的横截面呈八边形结构，且电主轴磨头(1605)内嵌在磨削滑枕(1603)的内部，并且磨削滑枕(1603)通过磨削丝杆(1602)与横梁(6)构成升降结构。

8.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述车削刀架(17)包括车削伺服电机(1701)、车削丝杆(1702)、车削滑枕(1703)和数控转塔刀架(1704)，车削伺服电机(1701)的前侧连接有车削丝杆(1702)，车削丝杆(1702)的外侧螺纹连接有车削滑枕(1703)，车削滑枕(1703)的前侧面螺钉连接有数控转塔刀架(1704)。

9.根据权利要求8所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述数控转塔刀架(1704)的中心线与车削滑枕(1703)的中心线相互垂直，且车削滑枕(1703)与横梁(6)构成升降结构。

10.根据权利要求1所述的一种新型立式数控车磨复合机床，其特征在于：所述第一轮盘(19)和第二从动齿轮(21)的外端均呈齿轮状结构，且第一轮盘(19)、V型皮带(20)与第二从动齿轮(21)构成连动机构。

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