CN220128482U - 一种超精密全自动数控磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磨床设备领域，特别涉及一种超精密全自动数控磨床。本实用新型的超精密全自动数控磨床包括床身；第一直线电机，安装于床身上端左侧，其上方连接第一安装台；电动打磨修正部件，安装在第一安装台上部前端，其打磨部分位于第一安装台的右侧上方；电控工件旋转夹具，其可水平旋转地安装在第一安装台上部后端，其左端连接第一角度调节装置；第二直线电机，安装于床身上端右侧，其上方水平设有与其传动连接的第二安装台；电动打磨部件，旋转安装在第二安装台上端；电动打磨部件连接第二角度调节装置。优点：加工精度高，移动部件运动平稳，刚性强，响应时间快，能够通过工件角度调整和打磨角度调整实现多方位打磨修整。

Description

一种超精密全自动数控磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床设备领域，特别涉及一种超精密全自动数控磨床。

背景技术

传统的超精密数控磨床的位移机构一般均采用直线导轨+滚珠丝杆+伺服电机+丝杆螺纹座+调整垫片+伺服电机座+传动轴承座的组合结构，在加工时冷机和热机状态存在精度误差，其加工产品精度过于偏大，具体体现在移动过程中滚珠丝杆与丝杆螺纹座的传动间隙(也就是反向间隙)，因此，传统的数控磨床无法满足超精密加工的要求，特别是针对汽车配件与医疗设备等一些精密零部件。传统的数控磨床发展会受到市场因素的制约,从发展的观点看,一种高一种超精密全自动数控磨床一定会有潜在的市场需求,而一旦现有加工设备不能达到该要求,就会急需用新设备来予以替代.若能实现替代,这一市场潜力是不可估量的。特别是当新设备能大幅度提高磨削效率的时候,即使价格比较昂贵,也会有很强的市场竞争力。

因此，需要研发一种新的数控磨床来满足超精密加工的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种医用自助终端机，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种包括床身；第一直线电机，安装于上述床身上端左侧，其上方水平设有与其传动连接的第一安装台，上述第一直线电机用于驱使上述第一安装台前后移动；第一绝对值光栅尺，该第一绝对值光栅尺的主体安装在上述第一安装台的左侧，其测量头间隔设置在上述第一安装台的左侧；电动打磨修正部件，安装在上述第一安装台上部前端，其打磨部分位于上述第一安装台的右侧上方；电控工件旋转夹具，其可水平旋转地安装在上述第一安装台上部后端，其左端连接第一角度调节装置；第二直线电机，安装于上述床身上端右侧，其上方水平设有与其传动连接的第二安装台，上述第二直线电机用于驱使上述第二安装台左右移动；第二绝对值光栅尺，该第二绝对值光栅尺的主体安装在上述第二安装台的后侧，其测量头间隔设置在上述第二安装台的后侧；电动打磨部件，设有两组，并前后间隔分布，并分别可水平旋转地安装在上述第二安装台上端；二者的打磨部分均位于上述第二安装台的左侧上方，上述电动打磨部件的右端分别连接第二角度调节装置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述第一安装台为前后端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台的前后两端分别连接有与上述床身连接并可前后伸缩的风琴罩；上述第二安装台为左右两端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台的前后两端分别连接有与上述床身连接并可左右伸缩的风琴罩。

进一步，上述第一直线电机的左右两侧分别设有第一导轨，两个上述第一导轨分别沿前后方向延伸并固定在上述床身上端，上述第一安装台的下端设有与两个上述第一导轨一一对应的第一滑块，上述第一滑块滑动安装在对应的上述第一导轨上。

进一步，上述第二直线电机的前后两侧分别设有第二导轨，两个上述第二导轨分别沿左右方向延伸并固定在上述床身上端，上述第二安装台的下端设有与两个上述第二导轨一一对应的第二滑块，上述第二滑块滑动安装在对应的上述第二导轨上。

进一步，上述电动打磨修正部件包括第一安装载板、第一安装座、第一电主轴和第一打磨头，上述第一安装载板固定在上述第一安装台上端，上述第一安装座固定在上述第一安装载板上端，上述第一电主轴左右水平延伸，并装配在上述第一安装座中，上述第一电主轴的右端轴头上安装有上述第一打磨头，上述第一打磨头构成上述电动打磨修正部件的打磨部分。

进一步，上述电控工件旋转夹具包括伺服电机、工件轴、工件夹具工装、第二安装载板和第二安装座，上述第二安装载板可旋转的装配于上述第一安装台上端，上述第二安装座固定在上述第二安装载板上端，上述工件轴沿左右方向转动装配于上述第二安装座中，上述工件夹具工装装配于上述工件轴的右端，上述伺服电机装配于上述第二安装座的上端，其电机轴向左延伸，上述伺服电机的电机轴和上述工件轴的左端分别装配有皮带轮，两个上述皮带轮之间环绕连接有皮带，上述第一角度调节装置与上述第二安装载板的左端连接。

进一步，上述第一角度调节装置包括两个第一固定板和两个第一螺杆，两个上述第一固定板前后间隔的装配于上述第一安装台上端，两个上述第一螺杆分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个上述第一固定板上，上述第二安装载板的左端突出设有连接块，上述连接块夹设在两个上述第一螺杆相互靠近的一端之间。

进一步，上述电动打磨部件包括第三安装载板、第三固定座、第三电主轴和第三打磨头，上述第三安装载板可旋转的装配于上述第二安装台上端，上述第三固定座固定在上述第三安装载板上端，上述第三电主轴左右水平延伸，并装配在上述第三固定座中，上述第三电主轴的左端轴头上安装有上述第三打磨头，上述第三打磨头构成上述电动打磨部件的打磨部分，上述第二角度调节装置与上述第三安装载板的右端连接。

进一步，上述第二角度调节装置包括两个第二固定板和两个第二螺杆，两个上述第二固定板前后间隔的装配于上述第二安装台上端，两个上述第二螺杆分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个上述第二固定板上，上述第三安装载板的右端突出设有定位块，上述定位块夹设在两个上述第二螺杆的相互靠近的一端之间。

本实用新型的有益效果是：结构设计合理，加工精度高，移动部件运动平稳，刚性强，响应时间快，能够通过工件角度调整和打磨角度调整实现多方位打磨修整。

附图说明

图1为本实用新型的超精密全自动数控磨床的结构俯视图；

图2为本实用新型的超精密全自动数控磨床中第一直线电机和第二直线电机的装配平面图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、床身；2、第一直线电机；3、第一安装台；4、电动打磨修正部件；5、电控工件旋转夹具；6、第一角度调节装置；7、第二直线电机；8、第二安装台；9、电动打磨部件；10、第二角度调节装置；21、第一导轨；41、第一安装载板；42、第一安装座；43、第一电主轴；44、第一打磨头；51、伺服电机；52、工件轴；53、工件夹具工装；54、第二安装载板；55、第二安装座；61、第一固定板；62、第一螺杆；71、第二导轨；91、第三安装载板；92、第三固定座；93、第三电主轴；94、第三打磨头；101、第二固定板；102、第二螺杆；541、连接块；941、定位块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1、2所示，本实施例的超精密全自动数控磨床包括床身1；第一直线电机2，安装于上述床身1上端左侧，其上方水平设有与其传动连接的第一安装台3，上述第一直线电机2用于驱使上述第一安装台3前后移动；第一绝对值光栅尺，该第一绝对值光栅尺的主体(图中a指代)安装在上述第一安装台3的左侧，其测量头(图中b指代)间隔设置在上述第一安装台3的左侧；电动打磨修正部件4，安装在上述第一安装台3上部前端，其打磨部分位于上述第一安装台3的右侧上方；电控工件旋转夹具5，其可水平旋转地安装在上述第一安装台3上部后端，其左端连接第一角度调节装置6；第二直线电机7，安装于上述床身1上端右侧，其上方水平设有与其传动连接的第二安装台8，上述第二直线电机7用于驱使上述第二安装台8左右移动；第二绝对值光栅尺，该第二绝对值光栅尺的主体安装在上述第二安装台8的后侧，其测量头间隔设置在上述第二安装台8的后侧；电动打磨部件9，设有两组，并前后间隔分布，并分别可水平旋转地安装在上述第二安装台8上端；二者的打磨部分均位于上述第二安装台8的左侧上方，上述电动打磨部件9的右端分别连接第二角度调节装置10。

本实施例中，通过第一直线电机2配合第一绝对值光栅尺来精准的移动装置在电控工件旋转夹具5上的工件，从而调节工件与电动打磨部件9的相对位置，其工件移动的位移精度较高，同时，通过第二直线电机7配合第二绝对值光栅尺来精准的调节电动打磨部件9的进给位移，整个代替了传统磨床采用直线导轨+滚珠丝杆+伺服电机+丝杆螺纹座+调整垫片+伺服电机座+传动轴承座的复杂结构，整体安装方便快捷，精度高，运动平稳，刚性强，响应时间快。此外，通过第一角度调节装置6和第二角度调节装置10能够分别调节工件与电动打磨部件9的打磨部分接触的角度方位(也就是使得电动打磨部件9和电控工件旋转夹具5在水平方向上可以旋转调节角度)，再配合第一直线电机2和第二直线电机7的直线驱动，能够使得工件各个方位都得到比较精准的打磨，整个磨床的工件装夹部分与打磨部分分体式设计，并且，二者分别具有两个方向(X向(左右方向)和Z向(前后方向))的调节，相比比较传统的磨床XZ向单一的模式设计，运动的稳定性更高。其中，电动打磨修正部件4用于对电动打磨部件9的打磨部分进行打磨修正。

需要补充说明的是：床身1采用新型材料(矿物铸件)一体式压铸成型，整体机身精度高，吸震性强，热稳定性好，耐腐蚀，浇筑可根据不同结构成型。使用户省去很多的装配和机加工时间，极大地提高了用户的生产效率、和经济效益。其中，床身1的上端设有水平的台面，所有的部件(如第一直线电机2，第一安装台3，电动打磨修正部件4，电控工件旋转夹具5等部件)均安装在该台面上端。

本实施例中，上述第一安装台3为前后端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台3的前后两端分别连接有与上述床身1连接并可前后伸缩的风琴罩；上述第二安装台8为左右两端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台3的前后两端分别连接有与上述床身1连接并可左右伸缩的风琴罩。其中，第一安装台3可以包括一个平板状的板面(长方形)，其长边的两侧分别设有竖直向下的侧板(侧板也为长方形，下端靠近床身1)，第一绝对值光栅尺的主体就安装在左侧的侧板上，并沿前后方向延伸。第二安装台8也采用如上述的第一安装台3的分体结构设计(也包括一个板面和两侧的侧板)。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，上述第一直线电机2的左右两侧分别设有第一导轨21，两个上述第一导轨21分别沿前后方向延伸并固定在上述床身1上端，上述第一安装台3的下端设有与两个上述第一导轨21一一对应的第一滑块，上述第一滑块滑动安装在对应的上述第一导轨21上。

上述实施方案中，第一安装台3的下端通过两个第一滑块与两个第一导轨21滑动连接，使得第一安装台3的平移更加的平稳。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，上述第二直线电机7的前后两侧分别设有第二导轨71，两个上述第二导轨71分别沿左右方向延伸并固定在上述床身1上端，上述第二安装台8的下端设有与两个上述第二导轨71一一对应的第二滑块，上述第二滑块滑动安装在对应的上述第二导轨71上。

上述实施方案中，第二安装台8的下端通过两个第二滑块与两个第二导轨71滑动连接，使得第二安装台8的平移更加的平稳。

作为一种优选的实施方式，上述电动打磨修正部件4包括第一安装载板41、第一安装座42、第一电主轴43和第一打磨头44，上述第一安装载板41固定在上述第一安装台3上端，上述第一安装座42固定在上述第一安装载板41上端，上述第一电主轴43左右水平延伸，并装配在上述第一安装座42中，上述第一电主轴43的右端轴头上安装有上述第一打磨头44，上述第一打磨头44构成上述电动打磨修正部件4的打磨部分。

上述实施方案中，电动打磨修正部件4采用电主轴带体传统的机械轴，提高了第一打磨头44的线速度和打磨力度。使加工更便捷更高效，其中，第一打磨头44采用金刚石滚轮，代替了传统磨床的固定式金刚笔修整，修整更加的高效。通过第一直线电机2、第二直线电机7的共同调节，使得电动打磨部件9的打磨部分别对两组电动打磨部件9的第一打磨头44进行打磨修正，使第一打磨头44保持良好的打磨性能和精度。

本实施例中，上述电控工件旋转夹具5包括伺服电机51、工件轴52、工件夹具工装53、第二安装载板54和第二安装座55，上述第二安装载板54可旋转的装配于上述第一安装台3上端，上述第二安装座55固定在上述第二安装载板54上端，上述工件轴52沿左右方向转动装配于上述第二安装座55中，上述工件夹具工装53装配于上述工件轴52的右端，上述伺服电机51装配于上述第二安装座55的上端，其电机轴向左延伸，上述伺服电机51的电机轴和上述工件轴52的左端分别装配有皮带轮，两个上述皮带轮之间环绕连接有皮带，上述第一角度调节装置6与上述第二安装载板54的左端连接。其中，工件轴52的旋转驱动采用伺服电机+皮带驱动。代替了传统的异步电机驱动，其驱动更加的平稳。

上述实施方案中，第二安装载板54下端的右端通过转轴与床身1转动连接，其左端开设有上下贯穿其的圆弧孔，第一安装台3上端设有竖直伸入该圆弧孔的第一导向杆。

作为一种优选的实施方式，上述第一角度调节装置6包括两个第一固定板61和两个第一螺杆62，两个上述第一固定板61前后间隔的装配于上述第一安装台3上端，两个上述第一螺杆62分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个上述第一固定板61上，上述第二安装载板54的左端突出设有连接块541，上述连接块541夹设在两个上述第一螺杆62相互靠近的一端之间。

上述实施方案中，需要电控工件旋转夹具5调节工件的角度方位时，操作两个第一螺杆62同步旋进，两个第一螺杆62同向旋进，实现“一进一推”的操作，从而通过连接块541推动整个第二安装载板54相对于床身1旋转，其结构设计简单，操作快捷、方便。

本实施例中，上述电动打磨部件9包括第三安装载板91、第三固定座92、第三电主轴93和第三打磨头94，上述第三安装载板91可旋转的装配于上述第二安装台8上端，上述第三固定座92固定在上述第三安装载板91上端，上述第三电主轴93左右水平延伸，并装配在上述第三固定座92中，上述第三电主轴93的左端轴头上安装有上述第三打磨头94，上述第三打磨头94构成上述电动打磨部件9的打磨部分，上述第二角度调节装置10与上述第三安装载板91的右端连接。

上述实施方案中，第三安装载板91下端的右端通过转轴与床身1转动连接，其左端开设有上下贯穿其的圆弧孔，第二安装台8上端设有竖直伸入该圆弧孔的第二导向杆。其中，第三打磨头94采用陶瓷CBN砂轮。通过电主轴代替传统磨床的机械轴，提高了砂轮线速度和切削力。

作为一种优选的实施方式，上述第二角度调节装置10包括两个第二固定板101和两个第二螺杆102，两个上述第二固定板101前后间隔的装配于上述第二安装台8上端，两个上述第二螺杆102分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个上述第二固定板101上，上述第三安装载板91的右端突出设有定位块941，上述定位块941夹设在两个上述第二螺杆102的相互靠近的一端之间。

上述实施方案中，需要电动打磨部件9调节对工件打磨的角度方位时，操作两个第二螺杆102同步旋进，两个第二螺杆102同向旋进，实现“一进一推”的操作，从而通过定位块941推动整个第三安装载板91相对于床身1旋转，其结构设计简单，操作快捷、方便。

需要特别强调的是：本实施例的磨床属于数控磨床，因此，磨床的所有电控的元件(如第一直线电机2、第二直线电机7、伺服电机51、第三电主轴93、第一电主轴43、第一绝对值光栅尺和第二绝对值光栅尺等)均接入该数控磨床自身配置的控制系统，实现智能化的控制运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (9)

1.一种超精密全自动数控磨床，其特征在于，

包括床身(1)；

第一直线电机(2)，安装于所述床身(1)上端左侧，其上方水平设有与其传动连接的第一安装台(3)，所述第一直线电机(2)用于驱使所述第一安装台(3)前后移动；

第一绝对值光栅尺，该第一绝对值光栅尺的主体安装在所述第一安装台(3)的左侧，其测量头间隔设置在所述第一安装台(3)的左侧；

电动打磨修正部件(4)，安装在所述第一安装台(3)上部前端，其打磨部分位于所述第一安装台(3)的右侧上方；

电控工件旋转夹具(5)，其可水平旋转地安装在所述第一安装台(3)上部后端，其左端连接第一角度调节装置(6)；

第二直线电机(7)，安装于所述床身(1)上端右侧，其上方水平设有与其传动连接的第二安装台(8)，所述第二直线电机(7)用于驱使所述第二安装台(8)左右移动；

第二绝对值光栅尺，该第二绝对值光栅尺的主体安装在所述第二安装台(8)的后侧，其测量头间隔设置在所述第二安装台(8)的后侧；

电动打磨部件(9)，设有两组，并前后间隔分布，并分别可水平旋转地安装在所述第二安装台(8)上端；二者的打磨部分均位于所述第二安装台(8)的左侧上方，所述电动打磨部件(9)的右端分别连接第二角度调节装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述第一安装台(3)为前后端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台(3)的前后两端分别连接有与所述床身(1)连接并可前后伸缩的风琴罩；所述第二安装台(8)为左右两端及下部敞口的长方体型壳体，该第一安装台(3)的前后两端分别连接有与所述床身(1)连接并可左右伸缩的风琴罩。

3.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述第一直线电机(2)的左右两侧分别设有第一导轨(21)，两个所述第一导轨(21)分别沿前后方向延伸并固定在所述床身(1)上端，所述第一安装台(3)的下端设有与两个所述第一导轨(21)一一对应的第一滑块，所述第一滑块滑动安装在对应的所述第一导轨(21)上。

4.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述第二直线电机(7)的前后两侧分别设有第二导轨(71)，两个所述第二导轨(71)分别沿左右方向延伸并固定在所述床身(1)上端，所述第二安装台(8)的下端设有与两个所述第二导轨(71)一一对应的第二滑块，所述第二滑块滑动安装在对应的所述第二导轨(71)上。

5.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述电动打磨修正部件(4)包括第一安装载板(41)、第一安装座(42)、第一电主轴(43)和第一打磨头(44)，所述第一安装载板(41)固定在所述第一安装台(3)上端，所述第一安装座(42)固定在所述第一安装载板(41)上端，所述第一电主轴(43)左右水平延伸，并装配在所述第一安装座(42)中，所述第一电主轴(43)的右端轴头上安装有所述第一打磨头(44)，所述第一打磨头(44)构成所述电动打磨修正部件(4)的打磨部分。

6.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述电控工件旋转夹具(5)包括伺服电机(51)、工件轴(52)、工件夹具工装(53)、第二安装载板(54)和第二安装座(55)，所述第二安装载板(54)可旋转的装配于所述第一安装台(3)上端，所述第二安装座(55)固定在所述第二安装载板(54)上端，所述工件轴(52)沿左右方向转动装配于所述第二安装座(55)中，所述工件夹具工装(53)装配于所述工件轴(52)的右端，所述伺服电机(51)装配于所述第二安装座(55)的上端，其电机轴向左延伸，所述伺服电机(51)的电机轴和所述工件轴(52)的左端分别装配有皮带轮，两个所述皮带轮之间环绕连接有皮带，所述第一角度调节装置(6)与所述第二安装载板(54)的左端连接。

7.根据权利要求6所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述第一角度调节装置(6)包括两个第一固定板(61)和两个第一螺杆(62)，两个所述第一固定板(61)前后间隔的装配于所述第一安装台(3)上端，两个所述第一螺杆(62)分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个所述第一固定板(61)上，所述第二安装载板(54)的左端突出设有连接块(541)，所述连接块(541)夹设在两个所述第一螺杆(62)相互靠近的一端之间。

8.根据权利要求1所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述电动打磨部件(9)包括第三安装载板(91)、第三固定座(92)、第三电主轴(93)和第三打磨头(94)，所述第三安装载板(91)可旋转的装配于所述第二安装台(8)上端，所述第三固定座(92)固定在所述第三安装载板(91)上端，所述第三电主轴(93)左右水平延伸，并装配在所述第三固定座(92)中，所述第三电主轴(93)的左端轴头上安装有所述第三打磨头(94)，所述第三打磨头(94)构成所述电动打磨部件(9)的打磨部分，所述第二角度调节装置(10)与所述第三安装载板(91)的右端连接。

9.根据权利要求8所述的一种超精密全自动数控磨床，其特征在于：所述第二角度调节装置(10)包括两个第二固定板(101)和两个第二螺杆(102)，两个所述第二固定板(101)前后间隔的装配于所述第二安装台(8)上端，两个所述第二螺杆(102)分别沿前后方向延伸，并分别一一对应的旋合装配于两个所述第二固定板(101)上，所述第三安装载板(91)的右端突出设有定位块(941)，所述定位块(941)夹设在两个所述第二螺杆(102)的相互靠近的一端之间。