CN217648074U

CN217648074U - 一种卧式内孔磨削机床

Info

Publication number: CN217648074U
Application number: CN202221558998.3U
Authority: CN
Inventors: 王建迎; 杨东; 陈问春; 徐丹
Original assignee: Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2022-06-22
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2032-06-22

Abstract

本实用新型涉及一种卧式内孔磨削机床，包括采用一字布置的机床床身、固定在机床床身上的电机以及电机驱动的减速机、设置在机床床身上的床身导轨、由减速机带动旋转的主轴卡盘、通过螺栓与压板固定安装在床身导轨上的起支撑工件作用的中心支架，主轴卡盘安装于床身导轨左侧，在主轴卡盘上设置有夹紧工件的卡盘弧形卡爪，在床身导轨右侧安装有进给行走机构，在进给行走机构上安装有机械手臂，在机械手臂上安装有磨削杆,具有低成本、高效率，适用于贯穿孔、盲孔、圆形孔、锥形孔的回旋体工件的加工。

Description

一种卧式内孔磨削机床

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种实现对带有圆孔、锥形孔工件进行内孔磨削加工的卧式内孔磨削机床，尤其适用于回旋体工件的内孔磨削加工。

背景技术

目前，内孔加工方式为通过深孔钻镗床钻镗成型，内孔表面加工质量参差不齐，内孔表面光洁度达不到精度要求，普通内孔打磨工具打磨效率低，费时费力，且打磨质量难以保证。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有内孔打磨工具、设备存在的不足而提供一种低成本、高效率，适用于内孔（贯穿孔、盲孔、圆形孔、锥形孔均可）回旋体工件的卧式内孔磨削机床。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：一种卧式内孔磨削机床，包括采用一字布置的机床床身、固定在机床床身上的电机以及电机驱动的减速机、设置在机床床身上的床身导轨、由减速机带动旋转的主轴卡盘、通过螺栓与压板固定安装在床身导轨上的起支撑工件作用的中心支架，主轴卡盘安装于床身导轨左侧，在主轴卡盘上设置有夹紧工件的卡盘弧形卡爪，在床身导轨右侧安装有进给行走机构，在进给行走机构上安装有机械手臂，在机械手臂上安装有磨削杆。

所述进给行走机构包括设置在床身导轨上的横向行走机构、通过纵向移动导轨设置在横向行走机构上的纵向行走机构，其中纵向行走机构包括纵向移动电机、与纵向移动电机输出轴相连接的第一变速箱、与第一变速箱的输出轴相连接的第一丝杠、与第一丝杠相啮合的螺母、固定在螺母上的托板，托板安装在纵向移动导轨上，纵向移动电机驱动第一变速箱以及第一丝杠转动，第一丝杠转动驱动螺母带动托板在纵向移动导轨上纵向行走；横向行走机构包括横向移动电机、与横向移动电机输出轴相连接的第二变速箱、与第二变速箱输出轴相连接的传动齿轮、与传动齿轮相啮合的齿条，齿条与床身导轨并行安装，横向移动电机驱动第二变速箱、传动齿轮转动，该传动齿轮与床身导轨并行安装的齿条相啮合，实现横向行走机构在床身导轨右侧上往复运动。

在机械手臂上通过万向节安装连接有内孔照明灯，根据需要调整内孔照明灯的照明角度、亮度，照明采用高轻度LED照明，光束直射内孔，清晰观察内孔磨削加工状况。

所述磨削杆包括操作杆、安装在操作杆头部的气动磨削装置、与气动磨削装置相接通的压缩空气管，操作杆为刚性好的刚制杆，气动磨削装置采用空压机作动力源，空压机通过压缩空气管输送至气动磨削装置，驱动气动磨削装置的磨头旋转，磨头为金刚石磨削头实现高硬度材质的磨削加工。

所述主轴卡盘包括圆筒状主体、沿圆筒状主体端面每隔90度开设的4个卡槽、安装在卡槽中的卡爪，其中卡爪底部卡在卡槽内，在卡爪底部开设有螺纹内孔，第二丝杠位于卡槽内与卡爪底部开设的螺纹内孔相啮合，专用工具手动转动第二丝杠，卡爪沿卡槽径向移动，实现工件的夹紧放松。

驱动主轴卡盘转动的电机采用变频无极调速,电机驱动减速机带动主轴卡盘实现主轴无极调速运行。

所述机械手臂包括机械爪、安装机械爪的第一关节臂、连接安装第一关节臂和第二关节臂的第一关节臂转轴、第二关节臂、连接安装第二关节臂和第三关节臂的第二关节臂转轴、第三关节臂、连接安装第三关节臂和第四关节臂的第三关节臂转轴、第四关节臂、连接安装第四关节臂的底座，机械手臂通过底座安装在进给行走机构上，通过调整第一关节臂转轴、第二关节臂转轴、第三关节臂转轴实现机械爪的高低。

所述中心支架包括主体、沿主体每120度开设有一个套筒安装孔、安装在套筒安装孔内的丝杠套筒、安装在丝杠套筒上的滚轮，其中丝杠套筒包括第二丝杠、位于第二丝杠端部的丝杠六角头、套筒，第二丝杠安装在套筒安装孔端部，套筒安装在套筒安装孔内，在套筒的外壁上开设有外壁凹槽，在套筒安装孔上开设有凸键孔，在凸键孔上设置有内孔凸键，套筒的外壁凹槽与内孔凸键相啮合，保证套筒在套筒安装孔内轴向滑动，第二丝杠与套筒螺纹内孔啮合传动，滚轮心轴前端通过螺栓固定于滚轮中心，另一端固定于套筒上端中心内孔内，手动调整第二丝杠端部六角头，带动第二丝杠转动，保证套筒沿第二丝杠轴向前进或后退，同时滚轮沿第二丝杠轴向前进或后退，分别调整3个第二丝杠六角头，保证调整工件直线度，减少磨削过程中的机械振动，提高产品加工精度。

与现有技术相比，本实用新型优点如下：

1、应用范围广，本实用新型可用于内孔磨削加工，特别是锥形内孔加工，尤其适用于回旋体轴类工件的内孔磨削加工。

2、现有内孔磨削加工方式机床带动旋转，人工操作磨削杆加工，加工效率低，操作费时费力，存在一定安全隐患，加工精度主要依靠操作人员经验，无法持续高效高质完成内孔磨削加工。内孔磨床操作人员操作机械手臂，操作简便易学，省时省力，加工效率、质量明显提升。

3、投资小，本实用新型与市场现有设备相比，制造成本低，加工效率高。

附图说明

图1为本实用新型的装配结构示意图。

图2为本实用新型的中心架的结构示意图。

图3 为本实用新型的卡盘的结构示意图。

图4 为本实用新型的机械手臂、行走机构的结构示意图。

图5为本实用新型的中心架、丝杠套筒、滚轮结构示意图。

图6 为本实用新型行走机构侧面的结构示意图

图中所示：1、床身导轨，2、主轴卡盘，3、中心支架，4、机械臂、5、磨削杆、5-1、压缩空气管，5-2、操作杆， 5-3、气动磨削装置，6、移动机构，7、空压机，8、内孔照明，9、主体，10、丝杠套筒，10-1、内孔凸键，10-2、套筒安装孔，11、滚轮，11-1 、螺栓，12、卡盘主体，13、弧形卡爪，13-1、卡爪内孔，14、第二丝杠，15、卡槽，16、纵向移动机构，17、横向移动机构，18、关节臂转轴，19、机械爪，20、关节臂转轴，21、底座，22、关节臂转轴，23、丝杠六角头，24、第三丝杠，25、套筒，25-1、外壁凹槽，25-2、套筒上端中心内孔，26、心轴，27、纵向移动电机，28、第一变速箱，29、第一丝杠，30、丝母， 31、托板，32、横向移动电机，33、第二变速箱， 34、齿条，35、传动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种卧式内孔磨削机床，包括采用一字布置的机床床身、固定在机床床身上的电机以及电机驱动的减速机、设置在机床床身上的床身导轨1、由减速机带动旋转的主轴卡盘2、通过螺栓与压板固定安装在床身导轨1上的起支撑工件作用的中心支架3。主轴卡盘2安装于床身导轨左侧，在主轴卡盘2上设置有夹紧工件的卡盘弧形卡爪，在床身导轨右侧安装有进给行走机构6，在进给行走机构6上安装有机械手臂4，在机械手臂4上安装有磨削杆5。

如图1、4所示，所述进给行走机构6包括设置在床身导轨1上的横向行走机构17、通过纵向移动导轨设置在横向行走机构17上的纵向行走机构16，其中纵向行走机构16包括纵向移动电机27、与纵向移动电机27输出轴相连接的第一变速箱28、与第一变速箱28的输出轴相连接的第一丝杠29、与第一丝杠29相啮合的螺母30、固定在螺母上的托板31，托板31安装在纵向移动导轨上，纵向移动电机27驱动减速箱28以及第一丝杠29转动，第一丝杠29转动驱动螺母30带动托板31在纵向移动导轨上纵向行走；横向行走机构17包括横向移动电机32、与横向移动电机32输出轴相连接的第二变速箱33、与第二变速箱33输出轴相连接的传动齿轮35、与传动齿轮35相啮合的齿条34，齿条34与床身导轨并行安装，横向移动电机32驱动第二变速箱33、传动齿轮35转动，该传动齿轮35与床身导轨并行安装的齿条34相啮合，实现横向行走机构17在床身导轨1右侧上往复运动。

在机械手臂4上通过万向节安装连接有内孔照明灯8，根据需要调整内孔照明灯的照明角度、亮度，照明采用高轻度LED照明，光束直射内孔，可清晰观察内孔磨削加工状况。在进给行走机构6上通过第一丝杠传动实现机械手臂4横向移动，机械手臂4用于固定支撑磨削杆5，实现磨削杆的轴向、径向移动，实现内孔轴向、径向移动磨削加工。

如图1所示，所述磨削杆5包括操作杆5-2、安装在操作杆头部的气动磨削装置5-3、与气动磨削装置相接通的压缩空气管5-1，操作杆5-2为刚性好的刚制杆，气动磨削装置5-3采用空压机7作动力源，空压机通过压缩空气管5-1输送至气动磨削装置5-3，驱动气动磨削装置的磨头旋转，磨头为金刚石磨削头实现高硬度材质的磨削加工。

如图1、3所示，所述主轴卡盘2包括圆筒状主体12、沿圆筒状主体12端面每隔90度开设的4个卡槽15、安装在卡槽15中的卡爪13，其中卡爪13底部卡在卡槽15内，在卡爪13底部开设有螺纹内孔13-1，第二丝杠14位于卡槽15内与卡爪13底部开设的螺纹内孔相啮合，专用工具手动转动第二丝杠14，卡爪13沿卡槽径向移动，实现工件的夹紧放松。

驱动主轴卡盘2转动的电机采用变频无极调速,电机驱动减速机带动主轴卡盘2实现主轴无极调速运行。主轴卡盘2安装于床身导轨左侧，由电机、减速机带动卡盘旋转，卡盘弧形卡爪设计可实现圆锥形工件夹紧固定，防止工件旋转过程中造成的工件滑脱，造成设备事故或加工质量缺陷。

如图1、4所示，所述机械手臂4包括机械爪19、安装机械爪19的第一关节臂、连接安装第一关节臂和第二关节臂的第一关节臂转轴20、第二关节臂、连接安装第二关节臂和第三关节臂的第二关节臂转轴18、第三关节臂、连接安装第三关节臂和第四关节臂的第三关节臂转轴22、第四关节臂、连接安装第四关节臂的底座21，机械手臂4通过底座21安装在进给行走机构6上，通过调整第一关节臂转轴20、第二关节臂转轴18、第三关节臂转轴22实现机械爪（19）的高低。

如图1、2、5所示，所述中心支架3包括主体9、沿主体9每120度开设有一个套筒安装孔10-2、安装在套筒安装孔10-2内的丝杠套筒10、安装在丝杠套筒10上的滚轮11，其中丝杠套筒10包括第三丝杠24、位于第三丝杠24端部的丝杠六角头23、套筒25，第三丝杠24安装在套筒安装孔10-2端部，套筒25安装在套筒安装孔10-2内，在套筒25的外壁上开设有外壁凹槽25-1，在套筒安装孔10-2上开设有凸键孔，在凸键孔上设置有内孔凸键10-1，套筒25的外壁凹槽25-1与内孔凸键10-1相啮合，保证套筒25在套筒安装孔10-2内轴向滑动，第三丝杠24与套筒25螺纹内孔啮合传动，滚轮心轴26前端通过螺栓11-1固定于滚轮11中心，另一端固定于套筒25上端中心内孔25-2内，手动调整第三丝杠端部六角头23，带动第三丝杠24转动，保证套筒25沿第三丝杠24轴向前进或后退，同时滚轮11沿第三丝杠24轴向前进或后退，分别调整3个丝杠六角头23，保证调整工件直线度。中心架3安装在床身导轨1上，用螺栓与压板固定，通过进给行走机构6实现中心架沿导轨纵向移动，起支撑工件作用，减少工件旋转过程中造成的震动，提高加工质量。主轴卡盘2夹紧固定工件，中心支架3夹紧并调整工件同轴度，进给行走机构6带动固定于机械手臂4的磨削杆5沿导轨纵向移动，操作机械臂控制操作杆轴向、径向移动实现内孔轴向径向磨削加工。

机床床身采用一字设计，右侧横向床身用于支撑中心支架3、进给行走机构6、机械手臂4以及磨削杆5；在左侧床身上用于放置主轴卡盘2的床身整体相对纵向床身中线对称，用地脚螺栓固定于基础面。机械手臂4安装于纵向移动机构上，用于固定支撑磨削杆，机械手臂4通过进给行走机构6连接，实现机械臂横向移动，同时机械臂自身轴向、径向手动操作，实现磨削杆径向、轴向移动磨削加工。磨削杆由操作杆、气动磨削装置、压缩空气管组成，操作杆采用刚性较好的刚制杆，可实现3m内孔磨削加工，气动磨削装置采用空压机作动力源，空压机通过气体管道输送至磨削装置，实现磨头旋转，磨头为20mm金刚石磨削头，可实现高硬度材质的磨削加工。空压机采用大容量空压机，气缸容量大，保证动力源持续不断输出。主轴卡盘安装于床身左侧，由电机、减速机、主轴卡盘组成，主轴采用变频无极调速，实现主轴无极调速运行，主轴卡盘模块化设计，包括主体底座、传动丝杠、圆形、弧形卡爪三模块组成，解决锥形工件无法夹紧固定的状况，实现锥形、圆形回转轴类件磨削加工需要。中心架放置在右侧纵向床身上，中心架通过中心架移动机构运转和导轨导向，实现精确的往复直线运动。

Claims

1.一种卧式内孔磨削机床，包括采用一字布置的机床床身、固定在机床床身上的电机以及电机驱动的减速机、设置在机床床身上的床身导轨（1）、由减速机带动旋转的主轴卡盘（2）、通过螺栓与压板固定安装在床身导轨（1）上的起支撑工件作用的中心支架（3），其特征在于：主轴卡盘（2）安装于床身导轨左侧，在主轴卡盘（2）上设置有夹紧工件的卡盘弧形卡爪，在床身导轨右侧安装有进给行走机构（6），在进给行走机构（6）上安装有机械手臂（4），在机械手臂（4）上安装有磨削杆（5）。

2.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：所述进给行走机构（6）包括设置在床身导轨（1）上的横向行走机构（17）、通过纵向移动导轨设置在横向行走机构（17）上的纵向行走机构（16），其中纵向行走机构（16）包括纵向移动电机（27）、与纵向移动电机（27）输出轴相连接的第一变速箱（28）、与第一变速箱（28）的输出轴相连接的第一丝杠（29）、与第一丝杠（29）相啮合的螺母（30）、固定在螺母上的托板（31），托板（31）安装在纵向移动导轨上，纵向移动电机（27）驱动第一变速箱（28）以及第一丝杠（29）转动，第一丝杠（29）转动驱动螺母（30）带动托板（31）在纵向移动导轨上纵向行走；横向行走机构（17）包括横向移动电机（32）、与横向移动电机（32）输出轴相连接的第二变速箱（33）、与第二变速箱（33）输出轴相连接的传动齿轮（35）、与传动齿轮（35）相啮合的齿条（34），齿条（34）与床身导轨并行安装，横向移动电机（32）驱动第二变速箱（33）、传动齿轮（35）转动，该传动齿轮（35）与床身导轨并行安装的齿条（34）相啮合，实现横向行走机构（17）在床身导轨（1）右侧上往复运动。

3.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：在机械手臂（4）上通过万向节安装连接有内孔照明灯（8），根据需要调整内孔照明灯的照明角度、亮度，照明采用高轻度LED照明，光束直射内孔，清晰观察内孔磨削加工状况。

4.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：所述磨削杆（5）包括操作杆（5-2）、安装在操作杆头部的气动磨削装置（5-3）、与气动磨削装置相接通的压缩空气管（5-1），操作杆（5-2）为刚性好的刚制杆，气动磨削装置（5-3）采用空压机（7）作动力源，空压机通过压缩空气管（5-1）输送至气动磨削装置（5-3），驱动气动磨削装置的磨头旋转，磨头为金刚石磨削头实现高硬度材质的磨削加工。

5.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：所述主轴卡盘（2）包括圆筒状主体（12）、沿圆筒状主体（12）端面每隔90度开设的4个卡槽（15）、安装在卡槽（15）中的卡爪（13），其中卡爪（13）底部卡在卡槽（15）内，在卡爪（13）底部开设有螺纹内孔（13-1），第二丝杠（14）位于卡槽（15）内与卡爪（13）底部开设的螺纹内孔相啮合，专用工具手动转动第二丝杠（14），卡爪(13)沿卡槽径向移动，实现工件的夹紧放松。

6.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：驱动主轴卡盘（2）转动的电机采用变频无极调速,电机驱动减速机带动主轴卡盘（2）实现主轴无极调速运行。

7.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：所述机械手臂（4）包括机械爪（19）、安装机械爪（19）的第一关节臂、连接安装第一关节臂和第二关节臂的第一关节臂转轴（20）、第二关节臂、连接安装第二关节臂和第三关节臂的第二关节臂转轴（18）、第三关节臂、连接安装第三关节臂和第四关节臂的第三关节臂转轴（22）、第四关节臂、连接安装第四关节臂的底座（21），机械手臂（4）通过底座（21）安装在进给行走机构（6）上，通过调整第一关节臂转轴（20）、第二关节臂转轴（18）、第三关节臂转轴（22）实现机械爪（19）的高低。

8.根据权利要求1所述的一种卧式内孔磨削机床，其特征在于：所述中心支架（3）包括主体（9）、沿主体（9）每120度开设有一个套筒安装孔（10-2）、安装在套筒安装孔（10-2）内的丝杠套筒（10）、安装在丝杠套筒（10）上的滚轮（11），其中丝杠套筒（10）包括第三丝杠（24）、位于第三丝杠（24）端部的丝杠六角头（23）、套筒（25），第三丝杠（24）安装在套筒安装孔（10-2）端部，套筒（25）安装在套筒安装孔（10-2）内，在套筒（25）的外壁上开设有外壁凹槽（25-1），在套筒安装孔（10-2）上开设有凸键孔，在凸键孔上设置有内孔凸键（10-1），套筒（25）的外壁凹槽（25-1）与内孔凸键（10-1）相啮合，保证套筒（25）在套筒安装孔（10-2）内轴向滑动，第三丝杠（24）与套筒（25）螺纹内孔啮合传动，滚轮心轴（26）前端通过螺栓（11-1）固定于滚轮（11）中心，另一端固定于套筒（25）上端中心内孔（25-2）内，手动调整第三丝杠端部六角头（23），带动第三丝杠（24）转动，保证套筒（25）沿第三丝杠（24）轴向前进或后退，同时滚轮（11）沿第三丝杠（24）轴向前进或后退，分别调整3个丝杠六角头（23），保证调整工件直线度。