CN214723184U - 一种用于花键轴加工的机床结构 - Google Patents

一种用于花键轴加工的机床结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于花键轴加工的机床结构,此机床结构通过工件主轴将条形工件夹持在两组砂轮主轴之间,通过龙门立柱和Y向滑板分别驱动两组砂轮主轴在条形工件的两侧定位,以分别从两侧以及对称加工条形工件,同时可通过工件主轴带动条形工件旋转定位进行加工,在此机床结构中,两组砂轮主轴架设在龙门立柱上,机床整体的刚性得以提高,在条形工件两侧加工的尺寸偏差通过两侧的砂轮主轴的安装精度确定,可减少单侧加工时调整定位或者工件装夹带来的尺寸偏差,从而显著提高加工精度,此实用新型用于机加工设备领域。

Description

一种用于花键轴加工的机床结构
技术领域
本实用新型属于机加工设备领域,更具体而言,涉及一种用于花键轴加工的机床结构。
背景技术
在待加工零件上存在条状的凸条或者凹槽等部位需要加工时,多通过旋转调整加工主轴的机加工角度来进行不同侧面的工位加工,加工主轴的角度调整,能满足大部分条形加工面的加工需求,但由于加工主轴刚性方面的原因,在加工精度方面,会存在一些影响。同时,加工主轴角度调整的幅度有限,无法满足一些特殊的加工区域的加工需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于花键轴加工的机床结构,通过双刀具主轴进行双侧面工位的对称加工,可增加机床刚性,显著提高加工精度。
根据本实用新型的第一方面实施例,提供了一种用于花键轴加工的机床结构,包括:机床底座;工作台,在所述机床底座上沿X向可移动设置,所述工作台上设有用于沿X向夹持条形工件的工件主轴;龙门立柱,架设在所述机床底座上,所述龙门立柱上设有沿Y向移动的Y向滑板,所述Y向滑板上设有两组砂轮主轴,各组所述砂轮主轴可随Z向上下移动以在所述工件主轴轴线的两侧定位。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,所述工件主轴为分度主轴,所述主轴的后端安装有编码器,以驱动装夹的条形工件旋转进行角度定位。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,所述工作台上还设有位于所述工件主轴远端的工件顶紧尾座。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,所述工件顶紧尾座设置于所述龙门立柱的后侧,所述工件顶紧尾座采用顶尖结构,所述工件顶紧尾座通过液压驱动所述顶尖结构以顶紧条形工件的端部。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,所述机床底座上设有沿X向的导轨,所述工作台的底部设有沿X向的所述导轨移动的若干滑块,所述机床底座上设有驱动所述工作台沿X向移动的第一滚珠丝杠。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,所述机床底座上沿X向的所述导轨的两侧铺设有光栅尺。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,各所述砂轮主轴分别安装于可沿Z向移动的Z向滑板上,所述Z向滑板随所述Y向滑板沿Y向移动。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,两个所述Z向滑板分别安装于两块彼此分离的Y向滑板上。
根据本实用新型第一方面实施例所述的用于花键轴加工的机床结构,各所述Z向滑板上设有驱动所述砂轮主轴摆角的伺服电机。
本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:
此用于花键轴加工的机床结构通过工件主轴将条形工件夹持在两组砂轮主轴之间,通过龙门立柱和Y向滑板分别驱动两组砂轮主轴在条形工件的两侧定位,以分别从两侧以及对称加工条形工件,同时可通过工件主轴带动条形工件旋转定位进行加工,在此机床结构中,两组砂轮主轴架设在龙门立柱上,机床整体的刚性得以提高,在条形工件两侧加工的尺寸偏差通过两侧的砂轮主轴的安装精度确定,可减少单侧加工时调整定位或者工件装夹带来的尺寸偏差,从而显著提高加工精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明;
图1是本实用新型实施例用于条形加工面双侧加工的机床整体结构示意图;
图2是本实用新型实施例中机床底座和工作台的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接或活动连接,也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
参照图1至图2所示,一种用于花键轴加工的机床结构,包括:机床底座100;工作台200,在机床底座100上沿X向可移动设置,工作台200上设有用于沿X向夹持条形工件400的工件主轴210;龙门立柱300,架设在机床底座100上,龙门立柱300上设有沿Y向移动的Y向滑板310,Y向滑板310上设有两组砂轮主轴320,各组砂轮主轴320可随Z向上下移动以在工件主轴210轴线的两侧定位。
本实用新型其中的一些实施例中,工件主轴210为分度主轴,主轴的后端安装有编码器,以驱动装夹的条形工件400旋转进行角度定位。
本实用新型其中的一些实施例中,工作台200上还设有位于工件主轴210远端的工件顶紧尾座220。
本实用新型其中的一些实施例中,工件顶紧尾座220设置于龙门立柱300的后侧,工件顶紧尾座220采用顶尖结构,工件顶紧尾座220通过液压驱动顶尖结构以顶紧条形工件400的端部。
本实用新型其中的一些实施例中,机床底座100上设有沿X向的导轨,工作台200的底部设有沿X向的导轨移动的若干滑块,机床底座100上设有驱动工作台200沿X向移动的第一滚珠丝杠。
本实用新型其中的一些实施例中,机床底座100上沿X向的导轨的两侧铺设有光栅尺。
本实用新型其中的一些实施例中,各砂轮主轴320分别安装于可沿Z向移动的Z向滑板330上,Z向滑板330随Y向滑板310沿Y向移动。
本实用新型其中的一些实施例中,两个Z向滑板330分别安装于两块彼此分离的Y向滑板310上。
本实用新型其中的一些实施例中,各Z向滑板330上设有驱动砂轮主轴320摆角的伺服电机。
此用于花键轴加工的机床结构通过工件主轴210将条形工件400夹持在两组砂轮主轴320之间,通过龙门立柱300和Y向滑板310分别驱动两组砂轮主轴320在条形工件400的两侧定位,以分别从两侧以及对称加工条形工件400,同时可通过工件主轴带210动条形工件400旋转定位进行加工,在此机床结构中,两组砂轮主轴320架设在龙门立柱300上,机床整体的刚性得以提高,在条形工件400两侧加工的尺寸偏差通过两侧的砂轮主轴320的安装精度确定,可减少单侧加工时调整定位或者工件装夹带来的尺寸偏差,从而显著提高加工精度。
此机床结构中,具有五个全闭环的直线轴、至少一个工件回转轴以及三个动力主轴。此机床结构采用龙门立柱300假设在机床底座100的工作台200两侧,使得机床整体的刚性更好,使得加工过程更为稳定。
工作台200可在机床底座100上实现X向运动,带动工件主轴210和工件顶紧尾座220沿X向移动,左右独立设置的Y向滑板310带着Z向滑板330实现左右移动,Z向滑板330在Y向滑板310上带动砂轮主轴320实现上下运动,砂轮主轴320旋转运动带动砂轮转动来实现加工。
机床底座100采用优质孕育铸铁,支撑机床的整体结构,使得机床结构平稳,机床底座100还有接水的功能,使得冷却液全部回收。机床床身上安置有X向滑板运行的精密高刚性导轨和滚珠丝杠形成的驱动机构,导轨为两条直线导轨和四个滑块,沿导轨铺设有高精度的光栅尺作为反馈单元,实现机床的高精度运行。
工作台200安装在驱动机构上,采用优质孕育铸铁,顶面加工平整,保证工作台200上面的安装工装方便。
工作台200上安装有工件主轴210,工件主轴210采用电主轴结构的分度主轴,后端安装有高精度的编码器,使得工件主轴210的整体运行平稳、分度精度高,主轴采用液压锁紧结构,实现加工过程中刚性稳定。
相对工件主轴210,工作台200上还安装有工件顶紧尾座220,工件顶紧尾座220采用死顶尖结构,尾座套筒采用液压结构,可以快速方便操作条形工件400的顶紧。
机床床身上安装有龙门立柱300,龙门立柱300采用优质孕育铸铁,采用四方格筋板密布结构,刚性好、重量轻、承载力大,在龙门立柱300上面安装有Y轴丝杆和导轨。Y向滑板310安装在龙门立柱300上部,通过Y向的直线导轨和滚珠丝杠驱动单元,带动Z向滑板330左右运动。Y向滑板310采用高强度铸造零件,Y向滑板310的运行采用高精度检测光栅尺,高精度检测光栅尺将Y向滑板310的运行的实际数值反馈给数控系统,使得Y向滑板310得到极高精度的定位位置。
Z向滑板330,采用高刚性球磨铸铁,造型方便、刚性好,它是通过Z轴直线导轨和丝杠组成的驱动单元在Y向滑板310上做上下运动,使得砂轮主轴320带着砂轮实现加工所需要的上下进给运动,Z向滑板330也采用高精度检测光栅尺,使得Z向滑板330得到极高精度的定位位置。砂轮主轴320采用内置电机驱动,回转扭矩大,采用变频器调整,实现砂轮加工转速的要求。
此机床结构主要实现花键轴零件槽型部位的精加工,该机床结构有两个砂轮主轴320,可以满足不同的加工工艺需求。
首先,两侧的砂轮主轴320可以同时加工槽型,通过两个砂轮主轴320可以实现粗精加工的分序,一个砂轮主轴320实现高效率度加工,另一个砂轮主轴320实现高精度加工,砂轮通过成型修正,可实现单边的平面和倒角的一次成型加工,实现工序集合。
通过此机床结构进行加工的过程中,首先将条形工件400安装在工件主轴210和工件顶紧尾座220之间,通过键槽找正机构来定位键槽分中,工件主轴210的分度找正,零件就被牢靠的定位在需要的位置。两侧的砂轮主轴320通过Y向和Z向的移动,移动到加工区域,随后启动砂轮主轴320,将冷却液启动,实现加工。
加工的过程是,通过砂轮主轴320的一侧面粗加工工件的一侧面结构,再利用反面粗加工另一面,然后分别修整砂轮的两面,然后按照顺序精加工花键槽的两个面。
在此机床结构中,两个砂轮主轴320可以实现同时加工,也可以分部加工。
砂轮的使用,会产生磨损,就需要在机床上通过齿形砂轮修整器实现自动修整。
此实用新型通过高刚性机床结构,实现了双磨头高效率加工,高刚性机床保证了加工的高精度。机床的复合化程度高,精度保证性好。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式,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方式进行多种变化、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 (9)

1.一种用于花键轴加工的机床结构,其特征在于,包括:
机床底座;
工作台,在所述机床底座上沿X向可移动设置,所述工作台上设有用于沿X向夹持条形工件的工件主轴;
龙门立柱,架设在所述机床底座上,所述龙门立柱上设有沿Y向移动的Y向滑板,所述Y向滑板上设有两组砂轮主轴,各组所述砂轮主轴可随Z向上下移动以在所述工件主轴轴线的两侧定位。
2.根据权利要求1所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:所述工件主轴为分度主轴,所述主轴的后端安装有编码器,以驱动装夹的条形工件旋转进行角度定位。
3.根据权利要求2所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:所述工作台上还设有位于所述工件主轴远端的工件顶紧尾座。
4.根据权利要求3所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:所述工件顶紧尾座设置于所述龙门立柱的后侧,所述工件顶紧尾座采用顶尖结构,所述工件顶紧尾座通过液压驱动所述顶尖结构以顶紧条形工件的端部。
5.根据权利要求1所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:所述机床底座上设有沿X向的导轨,所述工作台的底部设有沿X向的所述导轨移动的若干滑块,所述机床底座上设有驱动所述工作台沿X向移动的第一滚珠丝杠。
6.根据权利要求5所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:所述机床底座上沿X向的所述导轨的两侧铺设有光栅尺。
7.根据权利要求1至6中任意一条所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:各所述砂轮主轴分别安装于可沿Z向移动的Z向滑板上,所述Z向滑板随所述Y向滑板沿Y向移动。
8.根据权利要求7所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:两个所述Z向滑板分别安装于两块彼此分离的Y向滑板上。
9.根据权利要求7所述的用于花键轴加工的机床结构,其特征在于:各所述Z向滑板上设有驱动所述砂轮主轴摆角的伺服电机。
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