本发明属于磨床技术,具体涉及一种磨削复杂形貌表面轴类零件的多轴联动特种数控无心磨床。
背景技术:
1、现有切入式无心磨床,如果要磨削复杂形貌表面的轴类零件,修整磨削轮和导轮是非常困难的事,设备至少具备五伺服以上的驱动功能,即使分别修出了磨削轮和导轮的外表形貌,要调整到与被加工零件形貌完全吻合,困难重重。现有切入式无心磨床结构复杂,调整困难,成本高昂,对零件的加工精度低下。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有切入式无心磨床结构复杂,调整困难,成本高昂,对零件的加工精度低下的缺陷提供一种特种数控无心磨床,用以简化机床结构,降低设备成本,方便操作调整,提高加工效率,提升对零件的加工精度。
2、为达到上述目的,本发明的特种数控无心磨床包括:
3、床身;
4、构置于床身的磨削系统,包括主轴座、安装于主轴座的磨削主轴以及同轴安装于磨削主轴的磨削轮;
5、构置于床身的下拖板系统,包括下拖板以及驱动下拖板左右移动的第一驱动系统;下拖板系统与磨削系统左右布置;
6、构置于下拖板的导轮系统,包括上拖板、驱动上拖板左右移动的第二驱动系统、构置于上拖板的导轮座、安装于导轮座的导轮主轴以及同轴安装于导轮主轴的导轮;
7、构置于下拖板且处于磨削轮和导轮之间的支撑与修整系统,包括构置于下拖板的可以前后移动的中拖板、用于驱动中拖板前后移动的第三驱动系统、安装于中拖板的刀板架、由刀板架支撑的用以安装被加工零件的刀板、安装于中拖板的修整电机以及同轴安装于修整电机的主轴上的修整碟片,修整电机与刀板架前后布置;
8、数控系统,用于控制磨削联动和修整联动,所述磨削联动是支撑与修整系统的前后移动入位、磨削主轴和导轮主轴的转动以及下拖板和上拖板的左右移动相互协调动作;所述修整联动是支撑与修整系统的前后移动、修整电机、磨削主轴和导轮主轴的转动以及下拖板、中拖板和上拖板的移动相互协调动作;
9、其特征是:主轴座位置固定,下拖板在第一驱动系统的驱动下左右移动、上拖板在第二驱动系统的驱动下左右移动,中拖板在第三驱动系统的驱动下前后移动,通过修整电机带动修整碟片旋转并在下拖板、中拖板和上拖板的联动下可对磨削轮和导轮的轮廓形貌进行修整。
10、该无心磨床,通过修整电机带动修整碟片旋转并在下拖板、中拖板和上拖板的联动下可对磨削轮和导轮的轮廓形貌进行修整,相对现有切入式无心磨床需要至少具备五伺服以上的驱动功能才能修整磨削轮和导轮且调整困难,本发明简化了机床结构,降低了设备成本,方便操作调整,提高了加工效率,减少了积累误差,提升了对零件的加工精度。
11、优选的,所述的主轴座固定安装于床身。据此,可以增加磨削系统刚性,减少磨削振纹,加工零件时仅需改变上拖板、下拖板的位置;修整磨削轮和导轮,以及所有上料、下料、工件切削等动作,简化到仅需三伺服系统就可完成。
12、优选的,磨削主轴的轴心线和导轮主轴的轴心线平行,磨削轮和导轮在轴向上同宽度、同位置并排构置。据此,在加工时被加工零件的表面形貌能够同时与磨削轮和导轮精准吻合,最大限度的提高一次性加工数量。
13、优选的,修整电机的轴心线、磨削主轴的轴心线和导轮主轴的轴心线位于同一个平面内并相互平行,修整电机的轴心线位于磨削主轴的轴心线与导轮主轴的轴心线中间。据此,通过下拖板的左右移动,修整碟片靠左可以修整磨削轮;通过上拖板相对下拖板的左右移动,修整碟片靠右可以修整磨导轮轮;通过修整联动可以同时对磨削轮和导轮实施修整,保证磨削轮和导轮的表面形貌一致,尤其是精准地实现磨削轮和导轮表面形貌的完美契合。
14、优选的,被加工零件的轴心线不低于所述平面并且平行于磨削主轴的轴心线、导轮主轴的轴心线及修整电机的轴心线。据此,利于在加工零件时保证被加工零件的椭圆度精度和棱圆精度。
15、优选的,下拖板左右移动的方向与上拖板左右移动的方向一致,中拖板前后移动的方向与所述左右移动的方向垂直;下拖板相对于床身可移动,上拖板相对于下拖板可移动,据此可以实现工件磨削时的径向进给,磨削轮和导轮修整时的径向进给;中拖板相对于下拖板的前后移动,可以实现上料、下料和磨削轮与导轮修整时的轴向进给。
16、优选的,下拖板临近主轴座的一端向前延伸出臂部,中拖板前后移动地构置于所述臂部。据此实现悬臂和下拖板的同步联动,以及增加中拖板的基础刚性。根据需要下拖板和悬臂可以为一体结构或者分体组装结构。
17、优选的,在下拖板和床身之间、中拖板和下拖板之间、上拖板和下拖板之间,其相对滑动部位采用滚动导轨、滑动导轨或浮动导轨。
18、优选的,刀板和刀板架之间垫有可更换的垫片,更换不同厚度的垫片用以调节安装于刀板上的被加工零件在竖直方向的高度。据此,适于对不同直径规格零件的定位和加工圆度需求。
19、优选的,所述的刀板上构置若干个可以同时放置被加工零件的工位缺口用于同时加工这些被加工零件。据此,可以同时加工多个零件,提高一次加工的效率。
20、优选的,所述修整电机通过电机座安装于中拖板,所述电机座和刀板架都固定安装于中拖板,修整碟片布局在朝向磨削轮和导轮的方向。从而,缩短修整磨削轮和导轮时的移动路径,节约修整的辅助时间。
21、优选的,上述所有的零件,若干个拼在一起做成整体,或一个整体分拆成若干个分体,以及其它的变异,但其本质和功能是一样的。
22、本发明通过在床身构置左右并列的磨削系统和下拖板系统,在下拖板构置导轮系统及支撑与修整系统,并且将支撑与修整系统置于磨削轮和导轮之间,由数控系统控制支撑与修整系统的前后移动入位、磨削主轴和导轮主轴的转动以及下拖板和上拖板的左右移动相互协调动作实现磨削联动,由数控系统控制支撑与修整系统的前后移动、修整电机、磨削主轴和导轮主轴的转动以及下拖板、中拖板和上拖板的移动相互协调动作实现修整联动。通过修整电机带动修整碟片旋转并在下拖板、中拖板和上拖板的联动下可对磨削轮和导轮的轮廓形貌进行修整,简化了机床结构,降低了设备成本,方便操作调整,提高了加工效率,减少了积累误差,提升了对零件的加工精度。
1.特种数控无心磨床,包括:
2.根据权利要求1所述的特种数控无心磨床,其特征是:所述的主轴座(2)固定安装于床身(1)。
3.根据权利要求1或2所述的特种数控无心磨床,其特征是:磨削主轴(3)的轴心线(31)和导轮主轴(10)的轴心线(101)平行,磨削轮(4)和导轮(11)在轴向上同宽度、同位置并排构置。
4.根据权利要求3所述的特种数控无心磨床,其特征是:修整电机(16)的轴心线(161)、磨削主轴的轴心线(31)和导轮主轴的轴心线(101)位于同一个平面(p)内并相互平行,修整电机(16)的轴心线(161)位于磨削主轴的轴心线(31)与导轮主轴的轴心线(101)中间。
5.根据权利要求4所述的特种数控无心磨床,其特征是:被加工零件(15)的轴心线(151)不低于所述平面(p)并且平行于磨削主轴的轴心线(31)、导轮主轴的轴心线(101)及修整电机(16)的轴心线(161)。
6.根据权利要求1所述的特种数控无心磨床,其特征是:下拖板(5)左右移动的方向与上拖板(7)左右移动的方向一致,中拖板(12)前后移动的方向与所述左右移动的方向垂直;下拖板(5)相对于床身(1)可移动,中拖板(12)和上拖板(7)相对于下拖板(5)可移动。
7.根据权利要求1所述的特种数控无心磨床,其特征是:下拖板(5)临近主轴座(2)的一端向前延伸出臂部(51),中拖板(12)前后移动地构置于所述臂部(51)。
8.根据权利要求1所述的特种数控无心磨床,其特征是:刀板(13)和刀板架(14)之间垫有可更换的垫片(21),更换不同厚度的垫片用以调节安装于刀板(13)上的被加工零件(15)在竖直方向的位置。
9.根据权利要求1-2、6-8任一所述的特种数控无心磨床,其特征是:所述的刀板(13)上构置若干个可以同时放置被加工零件(15)的工位缺口(20)用于同时加工这些被加工零件。
10.根据权利要求1-2、6-8任一所述的特种数控无心磨床,其特征是:所述修整电机(16)通过电机座(18)安装于中拖板(12),所述电机座(18)和刀板架(14)都固定安装于中拖板(12),修整碟片(17)布局在朝向磨削轮(4)和导轮(11)的方向。