數控外圓磨床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種數控外圓磨床，屬于機床【技術領域】。它解決了現(xiàn)有的外圓磨床加工精度低、加工效率低的問題。本數控外圓磨床，包括床身和設于床身上的其上具有夾頭的頭架，頭架與床身之間設有伺服進給軸一，床身上還設有分別位于頭架前部兩側的粗磨磨頭和精磨磨頭，精磨磨頭的軸線與頭架的軸線平行，粗磨磨頭的軸線與頭架的軸線相交，精磨磨頭與床身之間設有一個伺服進給軸二，粗磨磨頭與床身之間也設有一個伺服進給軸三，床身上還設有提高工作效率的自動送料結構，和用于提高加工精度的支撐工件輔助支撐結構。本發(fā)明具有加工精度高、加工效率高等優(yōu)點。
【專利說明】數控外圓磨床
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機床【技術領域】，涉及一種外圓磨床，特別是一種數控外圓磨床。
【背景技術】
[0002]由于細長軸類零件剛性差，在加工過程中易產生震動和變形，難以保證工件的幾何精度和表面粗糙度，在傳統(tǒng)加工工藝中，往往使用跟刀架抵消的切削力，采用反復裝卸重復精磨的方法來消除工件切削應力和變形所帶來的幾何誤差及震紋。傳統(tǒng)的外圓磨床加工細長類零件加工步驟繁瑣，加工效率低，對操作人員的要求非常高，特別是磨削階梯型細長軸類零件時，反復裝卸也會造成工件的同心度誤差，表面光潔度也得不到保證。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了 一種效率高、精度高的數控外圓磨床。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):
本數控外圓磨床，包括床身和設于床身上的其上具有夾頭的頭架，所述的頭架與床身之間設有伺服進給軸一，所述的床身上還設有分別位于頭架前部兩側的粗磨磨頭和精磨磨頭，其特征在于，所述精磨磨頭的軸線與頭架的軸線平行，所述粗磨磨頭的軸線與頭架的軸線相交，所述的精磨磨頭與床身之間設有一個伺服進給軸二，所述的粗磨磨頭與床身之間也設有一個伺服進給軸三，所述的床身上還設有自動送料結構和用于支撐工件的輔助支撐結構。
[0005]頭架下方設有兩個相互平行的伺服進給軸一，可沿工件軸向方向上進行進給，頭架使用伺服電機通過同步帶帶動，能夠實現(xiàn)無極調速和任意位置準確分度和定位，頭架上的夾頭為高精度夾頭，并具有斷電自鎖功能保證安全。
[0006]在上述的數控外圓磨床中，所述的伺服進給軸一包括滑座和驅動該滑座動作的伺服電機，上述的頭架設于該滑座上，所述伺服進給軸一的下方設有一用于驅動伺服進給軸一動作的伺服軸，所述的伺服進給軸一和伺服軸位于同一垂直面上，且上下平行分布。
[0007]在上述的數控外圓磨床中，所述的伺服進給軸二包括滑板一和設于滑板一與床身之間的高精滾動直線導軌一，所述的滑板一通過高精度滾珠絲桿一與滑板一連接，上述的精磨磨頭設于該滑板一上；所述的伺服進給軸二包括滑板二和設于滑板二與床身之間的高精滾動直線導軌二，所述的滑板二通過高精度滾珠絲桿二與滑板二連接，上述的粗磨磨頭設于該滑板二上。使粗磨磨頭和精磨磨頭中心與頭架中心等高，粗磨磨頭和精磨磨頭的軸線成一定角度，使兩磨頭能同時對工件進行磨削。
[0008]在上述的數控外圓磨床中，所述的輔助支撐結構包括豎直設于頭架與精磨磨頭之間的支撐板、設于支撐板側壁上的可進行上下微調的V型定位塊和設于V型定位塊上方的可繞軸心轉動的壓輪，所述的壓輪與V型定位塊之間形成用于裝夾工件的裝夾腔，所述裝夾腔的中心與頭架的夾持中心同心，所述的壓輪設于一驅動件上。[0009]在上述的數控外圓磨床中，所述的驅動單元包括一端鉸接在支撐板上的擺臂，所述擺臂的另一端與一氣缸鉸接，所述氣缸的活塞桿鉸接在支撐板上。
[0010]V型定位塊可進行上下微調，使裝夾腔的中心和頭架的中心保證同心，V型定位塊上方設置壓輪，主要功能是將工件壓實，增加工件剛性，減少工件變形和震動。壓輪安裝在擺臂上，可靈活轉動，擺臂一端與支撐板鉸接，另一端由氣缸連接，氣缸伸縮控制壓輪松開和壓緊。磨削時，該輔助支撐結構與磨頭相對保持靜止，頭架將棒料工件往前輸送，從而減少工件磨削時的懸臂長度，增加工件磨削時的剛性。
[0011]在上述的數控外圓磨床中，所述的壓輪通過高精度軸承固定在擺臂上。
[0012]在上述的數控外圓磨床中，所述的自動送料結構包括設于床身上的由滾珠絲杠副驅動的橫向拖板和設于橫向拖板上的由滾珠絲杠副驅動的縱向拖板，所述的橫向拖板與底座之間通過直線導軌副連接，所述的縱向拖板與橫向拖板之間通過直線導軌副連接，所述縱向拖板的側部設有由滾珠絲杠副驅動的垂直拖板，所述的垂直拖板與縱向拖板之間通過直線導軌副連接，所述垂直拖板的下端設有用于抓取工件的機械手。
[0013]該機械手可將工件進行90°翻轉，機械手可同時進行上料和下料動作，提高了工件的裝卸效率。
[0014]工作時，機械手將豎直放置在存料槽中的棒料工件夾起，翻轉90°后送入到頭架的夾頭內，加工完畢后，機械手將加工完成的工件取下，機械手將已經夾持住的毛坯料送入加工工位，然后機械手移動到存料槽位置，將已加工完成的工件插入料槽的同時夾起準備加工的毛坯料，以此重復進行。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本數控外圓磨床具有以下優(yōu)點:
該機床采用雙磨頭磨削方案，磨削時兩個磨頭同時磨削，抵消磨削擠壓力的同時完成了精磨和粗磨的加工，既保證了加工精度又提高了加工效率。在機床頭架前端安裝有輔助支撐結構，磨削時，輔助支撐結構與磨頭保持相對靜止，頭架將棒料往前輸送，從而減少工件磨削時的懸臂長度，增加工件磨削時的剛性。機械手可在前后、左右、上下三個方向上移動，并可將工件進行90°翻轉，可同時進行上料和下料動作，提高了工件的裝卸效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的一種較佳實施例的結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明提供的輔助支撐結構的結構示意圖。
[0018]圖中，1、床身；2、頭架；3、粗磨磨頭；4、精磨磨頭；51、支撐板；52、V型定位塊；53、壓輪；54、擺臂；55、氣缸；61、橫向拖板；62、縱向拖板；63、垂直拖板；64、機械手。
【具體實施方式】
[0019]以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0020]如圖1所示，本數控外圓磨床，包括床身I和設于床身I上的其上具有夾頭的頭架2，頭架2與床身I之間設有伺服進給軸一，床身I上還設有分別位于頭架2前部兩側的粗磨磨頭3和精磨磨頭4。如圖1所示，精磨磨頭4的軸線與頭架2的軸線平行，粗磨磨頭3的軸線與頭架2的軸線相交，精磨磨頭4與床身I之間設有一個伺服進給軸二，粗磨磨頭3與床身I之間也設有一個伺服進給軸三，床身I上還設有自動送料結構和用于支撐工件的輔助支撐結構。
[0021]頭架2下方設有兩個相互平行的伺服進給軸一，可沿工件軸向方向上進行進給，頭架2使用伺服電機通過同步帶帶動，能夠實現(xiàn)無極調速和任意位置準確分度和定位，頭架2上的夾頭為高精度夾頭，并具有斷電自鎖功能保證安全。
[0022]如圖1所示，伺服進給軸一包括滑座和驅動該滑座動作的伺服電機，頭架2設于該滑座上，伺服進給軸一的下方設有一用于驅動伺服進給軸一動作的伺服軸，伺服進給軸一和伺服軸位于同一垂直面上，且上下平行分布。
[0023]如圖1所示，伺服進給軸二包括滑板一和設于滑板一與床身之間的高精滾動直線導軌一，滑板一通過高精度滾珠絲桿一與滑板一連接，精磨磨頭4設于該滑板一上；伺服進給軸二包括滑板二和設于滑板二與床身之間的高精滾動直線導軌二，滑板二通過高精度滾珠絲桿二與滑板二連接，粗磨磨頭3設于該滑板二上。使粗磨磨頭3和精磨磨頭4中心與頭架2中心等高，粗磨磨頭3和精磨磨頭4的軸線成一定角度，使粗磨磨頭3和精磨磨頭4能同時對工件進行磨削。
[0024]具體的，如圖2所示，輔助支撐結構包括豎直設于頭架2與精磨磨頭4之間的支撐板51、設于支撐板51側壁上的可進行上下微調的V型定位塊52和設于V型定位塊52上方的可繞軸心轉動的壓輪53，壓輪53與V型定位塊52之間形成用于裝夾工件的裝夾腔，裝夾腔的中心與頭架2的夾持中心同心，壓輪53設于一驅動件上。
[0025]本實施例中，如圖2所示，驅動單元包括一端鉸接在支撐板51上的擺臂54，擺臂54的另一端與一氣缸55鉸接，氣缸55的活塞桿鉸接在支撐板51上。V型定位塊52可進行上下微調，使裝夾腔的中心和頭架2的中心保證同心，V型定位塊52上方設置壓輪53，主要功能是將工件壓實，增加工件剛性，減少工件變形和震動。壓輪53安裝在擺臂54上，可靈活轉動，擺臂54 —端與支撐板51鉸接，另一端由氣缸55連接，氣缸55伸縮控制壓輪53松開和壓緊。磨削時，該輔助支撐結構與磨頭相對保持靜止，頭架2將棒料工件往前輸送，從而減少工件磨削時的懸臂長度，增加工件磨削時的剛性。
[0026]壓輪53通過高精度軸承固定在擺臂54上。
[0027]如圖1所示，自動送料結構包括設于床身I上的由滾珠絲杠副驅動的橫向拖板61和設于橫向拖板61上的由滾珠絲杠副驅動的縱向拖板62,橫向拖板61與底座之間通過直線導軌副連接，縱向拖板62與橫向拖板61之間通過直線導軌副連接，縱向拖板62的側部設有由滾珠絲杠副驅動的垂直拖板63，垂直拖板63與縱向拖板62之間通過直線導軌副連接，垂直拖板63的下端設有用于抓取工件的機械手64。
[0028]該機械手64可將工件進行90 °翻轉，機械手64可同時進行上料和下料動作，提高了工件的裝卸效率。
[0029]工作時，機械手64將豎直放置在存料槽中的棒料工件夾起，翻轉90°后送入到頭架2的夾頭內，加工完畢后，機械手64將加工完成的工件取下，機械手64將已經夾持住的毛坯料送入加工工位，然后機械手64移動到存料槽位置，將已加工完成的工件插入料槽的同時夾起準備加工的毛坯料，以此重復進行。
[0030]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種數控外圓磨床，包括床身(I)和設于床身(I)上的其上具有夾頭的頭架(2)，所述的頭架(2)與床身(I)之間設有伺服進給軸一，所述的床身(I)上還設有分別位于頭架(2)前部兩側的粗磨磨頭(3)和精磨磨頭(4)，其特征在于，所述精磨磨頭(4)的軸線與頭架(2)的軸線平行，所述粗磨磨頭(3)的軸線與頭架(2)的軸線相交，所述的精磨磨頭(4)與床身(I)之間設有一個伺服進給軸二，所述的粗磨磨頭(3)與床身(I)之間也設有一個伺服進給軸三，所述的床身(I)上還設有自動送料結構和用于支撐工件的輔助支撐結構。
2.根據權利要求1所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的伺服進給軸一包括滑座和驅動該滑座動作的伺服電機，上述的頭架(2)設于該滑座上，所述伺服進給軸一的下方設有一用于驅動伺服進給軸一動作的伺服軸，所述的伺服進給軸一和伺服軸位于同一垂直面上，且上下平行分布。
3.根據權利要求1所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的伺服進給軸二包括滑板一和設于滑板一與床身之間的高精滾動直線導軌一，所述的滑板一通過高精度滾珠絲桿一與滑板一連接，上述的精磨磨頭(4)設于該滑板一上；所述的伺服進給軸二包括滑板二和設于滑板二與床身之間的高精滾動直線導軌二，所述的滑板二通過高精度滾珠絲桿二與滑板二連接，上述的粗磨磨頭(3)設于該滑板二上。
4.根據權利要求3所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的輔助支撐結構包括豎直設于頭架(2)與精磨磨頭(4)之間的支撐板(51)、設于支撐板(51)側壁上的可進行上下微調的V型定位塊(52)和設于V型定位塊(52)上方的可繞軸心轉動的壓輪(53)，所述的壓輪(53 )與V型定位塊(52 )之間形成用于裝夾工件的裝夾腔，所述裝夾腔的中心與頭架(2 )的夾持中心同心，所述的壓輪(53)設于一驅動件上。
5.根據權利要求4所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的驅動單元包括一端鉸接在支撐板(51)上的擺臂(54)，所述擺臂(54)的另一端與一氣缸(55)鉸接，所述氣缸(55)的活塞桿鉸接在支撐板(51)上。
6.根據權利要求5所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的壓輪(53)通過高精度軸承固定在擺臂(54)上。
7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的數控外圓磨床，其特征在于，所述的自動送料結構包括設于床身(I)上的由滾珠絲杠副驅動的橫向拖板(61)和設于橫向拖板(61)上的由滾珠絲杠副驅動的縱向拖板(62)，所述的橫向拖板(61)與底座之間通過直線導軌副連接，所述的縱向拖板(62)與橫向拖板(61)之間通過直線導軌副連接，所述縱向拖板(62 )的側部設有由滾珠絲杠副驅動的垂直拖板(63 )，所述的垂直拖板(63 )與縱向拖板(62)之間通過直線導軌副連接，所述垂直拖板(63)的下端設有用于抓取工件的機械手(64)。
【文檔編號】B24B41/06GK103481141SQ201310431276
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】虞榮華 申請人:臺州北平機床有限公司