大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，減小了磨削時回轉(zhuǎn)的曲軸會產(chǎn)生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的扭轉(zhuǎn)和彎曲變形，滿足了主軸頸的圓度的加工要求，較好地實現(xiàn)了大型曲軸普通外圓的磨削，其包括工件床身、砂輪床身，所述工件床身上設(shè)置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應(yīng)所述工件床身設(shè)置有砂輪架，其特征在于：所述砂輪架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導(dǎo)軌連接所述砂輪床身，所述砂輪架通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設(shè)置有窄形中心架，所述頭架固定在所述工件床身的一端，所述尾架通過導(dǎo)軌連接所述工件床身。
【專利說明】大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床自動化領(lǐng)域，具體為一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界正處于現(xiàn)代制造業(yè)蓬勃發(fā)展的時代，高、精數(shù)控機(jī)床是實現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)的重要因素。隨著加工工藝的日益精細(xì)和復(fù)雜，如今曲軸主軸頸磨削普遍的做法是，采用大型外圓磨床改制加工，但由于曲軸的彎曲度和扭轉(zhuǎn)剛度都很差，在磨削時回轉(zhuǎn)的曲軸會產(chǎn)生較大的不平衡離心慣性力，增大曲軸的扭轉(zhuǎn)和彎曲變形，影響主軸頸的圓度，使之達(dá)不到加工要求。若遇回轉(zhuǎn)半徑大、長度長的大型曲軸普通外圓磨床根本是無法加工的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，減小了磨削時回轉(zhuǎn)的曲軸產(chǎn)生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的扭轉(zhuǎn)和彎曲變形，滿足了主軸頸的圓度的加工要求，較好地實現(xiàn)了大型曲軸普通外圓的磨削。
[0004]其技術(shù)方案是這樣的:一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其包括工件床身、砂輪床身，所述工件床身上設(shè)置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應(yīng)所述工件床身設(shè)置有砂輪架，其特征在于:所述砂輪架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導(dǎo)軌連接所述砂輪床身，所述砂輪架通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設(shè)置有窄形中心架，所述頭架固定在所述工件床身的一端，所述尾架通過導(dǎo)軌連接所述工件床身。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:所述頭架后側(cè)垂直于砂輪軸心線安裝所述砂輪外圓修整器； 所述拖板上設(shè)置有蝸桿，所述蝸桿連接伺服電機(jī)，所述拖板上設(shè)置有與所述蝸桿配合
的蝸輪，所述蝸輪連接齒輪，所述砂輪床身上設(shè)置有與所述齒輪嚙合的齒條；
所述頭架內(nèi)部安裝頭架主軸，所述頭架主軸連接大皮帶輪，所述大皮帶輪連接內(nèi)齒圈，所述頭架上設(shè)置有頭架蝸桿，所述頭架上設(shè)置有與所述頭架蝸桿嚙合的所述頭架渦輪，所述頭架渦輪連接第一齒輪，所述頭架上設(shè)置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第二齒輪連接第三齒輪，第四齒輪嚙合所述第三齒輪，所述第四齒輪對應(yīng)所述內(nèi)齒圈；所述第四齒輪設(shè)置在齒輪座上，所述齒輪座活動連接所述頭架，所述頭架上對應(yīng)所述內(nèi)齒圈設(shè)置有推動器，所述推動器連接旋轉(zhuǎn)連桿，所述旋轉(zhuǎn)連桿通過支架支撐，所述旋轉(zhuǎn)連桿連接齒輪座，所述頭架蝸桿連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述頭架主軸內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖，所述頭架主軸前端為頭架撥盤，所述頭架撥盤安裝在大皮帶輪上，所述頭架大皮帶輪通過過渡皮帶輪及電機(jī)皮帶輪連接電機(jī)；
所述尾架安裝在所述尾架底座上，所述尾架底座安裝在所述工件床身上，所述尾架上設(shè)置有電動機(jī)，尾架的移動通過電動機(jī)完成，所述尾架內(nèi)部安裝尾架套筒，所述尾架套筒內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖，所述尾架套筒連接手輪和尾架套筒電動機(jī)，所述尾架上設(shè)置有與所述尾架套筒對應(yīng)的把手；
所述砂輪架內(nèi)設(shè)置有動靜壓主軸，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安裝砂輪，砂輪電機(jī)安裝在拖板上，砂輪電機(jī)上連接電機(jī)皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪，所述動靜壓主軸包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設(shè)置在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述砂輪主軸兩端通過靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述靜壓軸承包括軸承體，所述軸承體上一側(cè)設(shè)置有多組進(jìn)油腔，所述進(jìn)油腔連通所述軸承體內(nèi)壁，所述進(jìn)油腔分別連接油道。
[0006]本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，包括工件床身、砂輪床身，工件床身上設(shè)置有頭架和尾架，砂輪床身上對應(yīng)工件床身設(shè)置有砂輪架，砂輪架通過拖板連接砂輪床身，拖板通過導(dǎo)軌連接砂輪床身，砂輪架通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠連接拖板，工件床身上設(shè)置有窄形中心架，頭架固定在所述工件床身的一端，尾架通過導(dǎo)軌連接工件床身，由于使用雙床身設(shè)計，并配備窄形中心架，減小了磨削時回轉(zhuǎn)的曲軸會產(chǎn)生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的扭轉(zhuǎn)和彎曲變形，滿足了主軸頸的圓度的加工要求，較好地實現(xiàn)了大型曲軸普通外圓的磨削，磨削工藝合理，磨削精度好，效率高、安全性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為頭架結(jié)構(gòu)主視意圖；
圖4為圖3的俯視圖；
圖5為尾架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為動靜壓主軸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為靜壓軸承結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的左視圖。
【具體實施方式】
[0008]見圖1、圖2，一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其包括工件床身1、砂輪床身2，工件床身I上設(shè)置有頭架3和尾架4，砂輪床身2上對應(yīng)工件床身I設(shè)置有砂輪架6，砂輪架6通過拖板5連接砂輪床身2，拖板5通過導(dǎo)軌連接砂輪床身2，拖板5上設(shè)置有操縱箱7，砂輪架6通過伺服電機(jī)8和滾珠絲杠9連接拖板5，工件床身I上設(shè)置有多個窄形中心架10，頭架3固定在工件床身I的一端，尾架4通過導(dǎo)軌連接工件床身1，拖板上安裝所砂輪架6。
[0009]拖板5上設(shè)置有蝸桿12,蝸桿12連接伺服電機(jī)13、拖板5上設(shè)置有與蝸桿12配合的蝸輪14，蝸輪14連接齒輪15，砂輪床身2上設(shè)置有與齒輪15嚙合的齒條16，拖板5安裝在砂輪床身2上，由安裝在拖板上的伺服電機(jī)、蝸輪、蝸桿帶動齒輪，沿著安裝在砂輪床身上的齒條移動。砂輪架進(jìn)給通過伺服電機(jī)、滾珠絲杠、螺母來實現(xiàn)，工件的各個主軸頸由窄形中心架10支撐，安置于后部的為砂輪床身，拖板安裝在砂輪床身導(dǎo)軌上，拖板上安裝砂輪架與操縱箱(操作者可站在拖板上也可在機(jī)床正前方工作)。由拖板帶動砂輪架沿Z軸縱向移動，并由砂輪架在X軸方向作橫向進(jìn)給，來回對工件進(jìn)行磨削，磨削工藝參數(shù)可根據(jù)工件具體的磨削要求，通過面板編程輸入，操作簡單方便，性能穩(wěn)定，更重要的是為了控制曲軸回轉(zhuǎn)的撓度。
[0010]窄形中心架10上設(shè)置有橫向和縱向支撐頭17-1、17-2，支撐頭17_1、17_2分別連接調(diào)節(jié)手輪18-1、18-2，窄形中心架10 (支承與各個主軸頸處)，從水平和垂直兩個方向支撐磨削，能有效的承受磨削力，工件的重力和慣性力，保證了工件的磨削剛度，提高了工件的磨削精度。且此磨床中心高極高，床身長，砂輪直徑大非常適合回轉(zhuǎn)半徑大、長度長的大型曲軸主軸頸的磨削。
[0011]頭架3后側(cè)垂直于砂輪軸心線安裝砂輪外圓修整器10，用于修整砂輪11。
[0012]見圖1、圖2、圖3、圖4，頭架3上設(shè)置有頭架主軸28，頭架主軸28連接大皮帶輪29，大皮帶輪29連接內(nèi)齒圈30，頭架3上設(shè)置有頭架蝸桿31，頭架3上設(shè)置有與頭架蝸桿31嚙合的頭架渦輪32，頭架渦輪32連接第一齒輪33，頭架3上設(shè)置有與第一齒輪33嚙合的第二齒輪34，第二齒輪34連接第三齒輪35，第四齒輪36嚙合第三齒輪35，第四齒輪36對應(yīng)內(nèi)齒圈30，當(dāng)加工重量大的工件時，主電機(jī)驅(qū)動大皮帶輪不能使撥盤帶動工件回轉(zhuǎn)，通過渦輪和齒輪的傳遞帶動內(nèi)齒圈30運動,從而輔助大皮帶29旋轉(zhuǎn),通過一級一級的傳動使第四齒輪輔助大皮帶輪使撥盤帶動工件回轉(zhuǎn)，輔助頭架帶動重型工件轉(zhuǎn)動。
[0013]第四齒輪36設(shè)置在齒輪座37上，齒輪座37活動連接頭架3，頭架3上對應(yīng)內(nèi)齒圈30設(shè)置有推動器38，推動器38連接旋轉(zhuǎn)連桿39，旋轉(zhuǎn)連桿39通過支架59支撐，旋轉(zhuǎn)連桿39連接齒輪座37，頭架蝸桿31連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)40，頭架3內(nèi)部安裝頭架主軸28，頭架主軸28內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖42，頭架主軸28前端為頭架撥盤43，頭架撥盤43安裝在頭架大皮帶輪29上，頭架大皮帶29輪通過過渡皮帶輪44及頭架電機(jī)皮帶輪45轉(zhuǎn)動工件41，頭架電機(jī)皮帶輪45連接頭架電機(jī)47,驅(qū)動機(jī)構(gòu)40帶動頭架蝸桿31,當(dāng)工件轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過某設(shè)定值時，推動器動作，帶動第四齒輪與大皮帶輪上的內(nèi)齒圈自動脫離，從而不影響主電機(jī)正常運轉(zhuǎn)。
[0014]見圖1、圖2、圖5，尾架底座19安裝在工件床身I上，尾架4安裝在尾架底座19上，尾架4上設(shè)置有電動機(jī)20，尾架4的移動通過電動20完成，尾架4內(nèi)部安裝尾架套筒21，尾架套筒21內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖22，尾架套筒21連接手輪23和電動機(jī)24，手輪23和尾架套筒電動機(jī)24通過齒輪25連接螺桿26，螺桿26連接尾架套筒21，尾架4上設(shè)置有與尾架套筒21對應(yīng)的把手27，通過尾架套筒電動機(jī)24也可手動轉(zhuǎn)動手輪23旋轉(zhuǎn)帶動齒輪25旋轉(zhuǎn)，從而帶動螺桿26旋轉(zhuǎn)，螺桿26帶動尾架套筒21在尾架內(nèi)移動，實現(xiàn)尾架套筒21連同內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖22向前推進(jìn)，頂緊工件，并拉下把手27，鎖住尾架套筒21。
[0015]見圖1、圖2、圖6、圖7、圖8，動靜壓主軸46安裝在砂輪架6內(nèi)部，動靜壓主軸46輸入端安裝主軸皮帶輪49，輸出端安裝砂輪11。砂輪電機(jī)50安裝在拖板5上，砂輪電機(jī)50上連接電機(jī)皮帶輪51，并由皮帶52帶動主軸皮帶輪49，動靜壓主軸46包括砂輪主軸套53和砂輪主軸54，砂輪主軸54設(shè)置在砂輪主軸套53內(nèi)，砂輪主軸54兩端通過靜壓軸承55支撐在砂輪主軸套53內(nèi)，靜壓軸承55包括軸承體56，軸承體56上一側(cè)設(shè)置有多組進(jìn)油腔57，進(jìn)油腔57連通軸承體56內(nèi)壁，進(jìn)油腔57分別連接油道58，動靜壓主軸安裝在砂輪架內(nèi)部，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安裝砂輪。砂輪電機(jī)安裝在拖板上，砂輪電機(jī)上連接電機(jī)皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪，且砂輪電機(jī)與砂輪架隨動，實現(xiàn)砂輪的磨削工作，采用動靜壓主軸，由于靜壓主軸兩側(cè)的油壓不平衡，使得在工件磨削時抵消掉部分磨削時工件對靜壓主軸的作用力，較好地保證了砂輪主軸的剛性,非常適合大型曲軸主軸頸的磨削。
【權(quán)利要求】
1.一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其包括工件床身、砂輪床身，所述工件床身上設(shè)置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應(yīng)所述工件床身設(shè)置有砂輪架，其特征在于:所述砂輪架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導(dǎo)軌連接所述砂輪床身，所述砂輪架通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設(shè)置有窄形中心架，所述頭架固定在所述工件床身的一端，所述尾架通過導(dǎo)軌連接所述工件床身。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述頭架后側(cè)垂直于砂輪軸心線安裝所述砂輪外圓修整器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述拖板上設(shè)置有蝸桿，所述蝸桿連接伺服電機(jī)，所述拖板上設(shè)置有與所述蝸桿配合的蝸輪，所述蝸輪連接齒輪，所述砂輪床身上設(shè)置有與所述齒輪嚙合的齒條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述頭架內(nèi)部安裝頭架主軸，所述頭架主軸連接大皮帶輪，所述大皮帶輪連接內(nèi)齒圈，所述頭架上設(shè)置有頭架蝸桿，所述頭架上設(shè)置有與所述頭架蝸桿嚙合的所述頭架渦輪，所述頭架渦輪連接第一齒輪，所述頭架上設(shè)置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第二齒輪連接第三齒輪，第四齒輪嚙合所述第三齒輪，所述第四齒輪對應(yīng)所述內(nèi)齒圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述第四齒輪設(shè)置在齒輪座上，所述齒輪座活動連接所述頭架，所述頭架上對應(yīng)所述內(nèi)齒圈設(shè)置有推動器，所述推動器連接旋轉(zhuǎn)連桿，所述旋轉(zhuǎn)連桿通過支架支撐，所述旋轉(zhuǎn)連桿連接齒輪座，所述頭架蝸桿連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述頭架主軸內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖，所述頭架主軸前端為頭架撥盤，所述頭架撥盤安裝在大皮帶輪上，所述頭架大皮帶輪通過過渡皮帶輪及電機(jī)皮帶輪連接電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述尾架安裝在所述尾架底座上，所述尾架底座安裝在所述工件床身上，所述尾架上設(shè)置有電動機(jī)，尾架的移動通過電動機(jī)完成，所述尾架內(nèi)部安裝尾架套筒，所述尾架套筒內(nèi)安裝內(nèi)置式回轉(zhuǎn)頂尖，所述尾架套筒連接手輪和尾架套筒電動機(jī)，所述尾架上設(shè)置有與所述尾架套筒對應(yīng)的把手。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的一種大型數(shù)控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于:所述砂輪架內(nèi)設(shè)置有動靜壓主軸，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安裝砂輪，砂輪電機(jī)安裝在拖板上，砂輪電機(jī)上連接電機(jī)皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪，所述動靜壓主軸包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設(shè)置在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述砂輪主軸兩端通過靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述靜壓軸承包括軸承體，所述軸承體上一側(cè)設(shè)置有多組進(jìn)油腔，所述進(jìn)油腔連通所述軸承體內(nèi)壁，所述進(jìn)油腔分別連接油道。
【文檔編號】B24B5/42GK103949947SQ201410201158
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】陸杰, 殷濤, 杭舜, 李向宇, 杭鑫淵 申請人:無錫上機(jī)數(shù)控股份有限公司