本實用新型涉及磨床技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高效雙端面磨床。
背景技術(shù):
磨床用于加工軸承連桿空調(diào)伐片等兩平面磨削等高精度領(lǐng)域,在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)加工模芯周邊的一般過程為:步驟一:采用手工或者數(shù)控銑床分別銑削工件的每個模芯面,每銑削一面,工件就需重新裝夾1次;步驟二:工件進行銑削后,在平面磨床上分別對工件的每個模芯面進行磨削,每磨削一面,工件就需重新裝夾1次;步驟三:通過人工用傳統(tǒng)的大千分尺手動測量經(jīng)過銑磨后模芯的尺寸是否合格。以上過程使得加工后模芯達不到市場所需的精度和光潔度的要求;在銑床加工過程中,進刀的刀片硬度高,容易出現(xiàn)倒刀現(xiàn)象;通過多次重新裝夾,先銑后磨,工序長,裝夾輔助時間多,浪費較大的人力成本和導(dǎo)致加工模芯的環(huán)境惡劣;采用大千分尺進行手動測量,不便于測量的同時人為誤差也大,測量準確率低,導(dǎo)致最終成品的尺寸一致性差,精度不高,工件質(zhì)量不穩(wěn)定,工藝落后,不利于提高管理水平。由此,如何設(shè)計一種既提高磨削的工作效率和精度又體現(xiàn)自動化程度高,降低人工成本的高效雙端面磨床是磨床技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,提供一種高效雙端面磨床。
為達此目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種高效雙端面磨床,包括床身、進刀裝置、接觸式測量裝置和送料裝置,所述進刀裝置設(shè)置于所述送料裝置的一側(cè),所述接觸式測量裝置設(shè)置于所述進刀裝置與送料裝置之間,所述進刀裝置和送料裝置分別安裝于所述床身上;
所述進刀裝置包括主軸、砂輪、主軸電機和進刀電機,所述砂輪安裝于所述主軸的一端,所述主軸電機驅(qū)動所述主軸帶動所述砂輪進行旋轉(zhuǎn)運動,所述進刀電機驅(qū)動所述主軸進行左右移動;
所述接觸式測量裝置包括測量頭上下移動氣缸和接觸式測量頭,所述測量頭上下移動氣缸驅(qū)動所述接觸式測量頭進行上下移動;
所述送料裝置包括磁力往復(fù)工作臺和送料電機,所述送料電機驅(qū)動所述磁力往復(fù)工作臺進行左右移動。
更進一步地,所述床身上還設(shè)置有龍門架,所述龍門架設(shè)置于所述進刀裝置與送料裝置之間,所述接觸式測量裝置設(shè)置于所述龍門架上端的一側(cè)。
更進一步地,所述接觸式測量裝置還設(shè)置有測量滑軌、測量滑塊和測量電機,所述測量滑軌設(shè)置于所述龍門架的上沿,所述測量滑塊安裝于所述測量滑軌上,所述接觸式測量頭安裝于所述測量滑塊上,所述測量電機驅(qū)動所述測量滑塊進行往復(fù)移動。
更進一步地,所述送料裝置還設(shè)置有送料滑座,所述磁力往復(fù)工作臺固定于所述送料滑座上,所述送料滑座安裝于所述床身的送料滑軌上,所述送料電機驅(qū)動所述送料滑座進行往復(fù)移動。
更進一步地,所述磁力往復(fù)工作臺包括磁力吸位夾具和旋轉(zhuǎn)平臺,所述磁力吸位夾具設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)平臺的上端,所述旋轉(zhuǎn)平臺安裝于所述送料滑座上。
更進一步地,所述送料裝置還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機,所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動所述磁力往復(fù)工作臺的旋轉(zhuǎn)平臺進行旋轉(zhuǎn)運動。
更進一步地,還設(shè)置有砂輪修整器和修整器電機,所述砂輪修整器設(shè)置于所述砂輪的一側(cè),所述修整器電機驅(qū)動所述砂輪修整器進行擺臂運動。
更進一步地,還設(shè)置有減速機,所述減速機設(shè)置于所述進刀電機的一側(cè)。
本實用新型的有益效果:1.本實用新型的雙端面磨床采用了五軸控制系統(tǒng),實現(xiàn)了雙端面自動磨削、自動補償和自動測量,能對陶瓷模芯在一次裝夾中,高效率地完成模芯周邊粗、精加工及自動測量,大大提高生產(chǎn)效率,光潔度精度高;2.本磨床加工過程及其測量由數(shù)控程序全程控制,對陶瓷模芯周邊的傳統(tǒng)加工方法進行了革命性的創(chuàng)新,是傳統(tǒng)加工效率的3-5倍,加工成本是傳統(tǒng)方法的1/3,其加工過程及測量是由數(shù)控程序全程控制的,不需要人工干預(yù),改善工作環(huán)境,便于生產(chǎn)管理;3.本雙端面磨床的控制方法,實現(xiàn)大功率直接磨削模芯四邊的端面,配置機上在線測量的測量精度高,根據(jù)數(shù)據(jù)分析自動進行磨削加工,高效精準,自動化程度高,降低成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的一個實施例的高效雙端面磨床的整體結(jié)構(gòu)主視圖;
圖2是本實用新型的一個實施例的高效雙端面磨床的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;
圖3是本實用新型的一個實施例的高效雙端面磨床的工作流程圖;
圖4是本實用新型的一個實施例的高效雙端面磨床的自動磨削示意圖;
圖5是本實用新型的一個實施例的高效雙端面磨床的自動測量示意圖。
其中:床身1、龍門架11、主軸21、砂輪22、主軸電機23、進刀電機24、測量頭上下移動氣缸31、接觸式測量頭32、測量滑軌33、測量滑塊34、測量電機35、磁力往復(fù)工作臺41、磁力吸位夾具411、旋轉(zhuǎn)平臺412、旋轉(zhuǎn)電機42、送料滑座43、砂輪修整器5、工件6;Q、V、Z、X、Y、C分別代表為不同方向的方向軸。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
一種高效雙端面磨床,如圖1-2所示,包括床身1、進刀裝置、接觸式測量裝置和送料裝置,所述進刀裝置設(shè)置于所述送料裝置的一側(cè),所述接觸式測量裝置設(shè)置于所述進刀裝置與送料裝置之間,所述進刀裝置和送料裝置分別安裝于所述床身1上;
所述進刀裝置包括主軸21、砂輪22、主軸電機23和進刀電機24,所述砂輪22安裝于所述主軸21的一端,所述主軸電機23驅(qū)動所述主軸21帶動所述砂輪22進行旋轉(zhuǎn)運動,所述進刀電機24驅(qū)動所述主軸21進行左右移動;
所述接觸式測量裝置包括測量頭上下移動氣缸31和接觸式測量頭32,所述測量頭上下移動氣缸31驅(qū)動所述接觸式測量頭32進行上下移動;
所述送料裝置包括磁力往復(fù)工作臺41和送料電機,所述送料電機驅(qū)動所述磁力往復(fù)工作臺41進行左右移動。
本實用新型的磨床通過設(shè)置所述送料裝置,所述送料電機帶動所述送料裝置的磁力往復(fù)工作臺41把陶瓷模芯來回往復(fù)輸送進行送料出料工作,所述送料電機起到驅(qū)動所述磁力往復(fù)工作臺41運動的作用,所述磁力往復(fù)工作臺41通過磁力把陶瓷模芯吸住夾緊,方便安放拆卸工件6,采用這樣的送料裝置,便于待磨削時進行送料磨削工作。
通過設(shè)置接觸式測量裝置,所述測量頭上下移動氣缸31帶動所述接觸式測量頭32在工件6上方進行上下移動,啟動測量程序,算出加工余量,完成測量工作,便于所述進刀裝置精確地進行粗加工、半精加工或精加工的磨削過程;
通過設(shè)置所述進刀裝置,所述主軸電機23帶動所述主軸21進行旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,進而所述主軸21帶動所述砂輪22進行磨削轉(zhuǎn)動,所述進刀電機24帶動所述主軸21進行左右移動,進而帶動所述砂輪22進行進出刀左右移動,起到砂輪22磨削進刀位置定位作用;
所述進刀裝置設(shè)置的數(shù)量為兩個,兩兩所述進刀裝置分別設(shè)置于所述送料裝置一端的兩側(cè),當陶瓷模芯被所述送料裝置送進兩兩所述進刀裝置之間時,所述進刀裝置根據(jù)接觸式測量裝置的測量結(jié)果進行粗精磨削,就是說根據(jù)所需加工量或加工余量來控制砂輪22,兩邊所述砂輪22分別移動到起磨點進行多次磨削,磨削所得產(chǎn)品尺寸精度高,提高工作效率,本磨床采用直接磨削,取代傳統(tǒng)的銑磨結(jié)合,磨削率高,實現(xiàn)了對模芯雙端面進行自動磨削、自動補償和自動測量,能對陶瓷模芯高效率地完成模芯周邊粗、精加工及自動測量,符合尺寸要求和光潔度,精度高,本磨床加工過程及其測量由數(shù)控程序全程控制,不需要人工干預(yù),降低人工成本。
更進一步地,所述床身1上還設(shè)置有龍門架11,所述龍門架11設(shè)置于所述進刀裝置與送料裝置之間,所述接觸式測量裝置設(shè)置于所述龍門架11上端的一側(cè)。通過設(shè)置所述龍門架11,所述龍門架11安裝在所述床身1上,它用于安裝固定所述接觸式測量裝置,可靠穩(wěn)定,所述龍門架11設(shè)置于所述進刀裝置與送料裝置之間,所述送料裝置通過穿過所述龍門架11把陶瓷模芯送進磨削區(qū)域進行磨削,在磨削或者再磨削工作前,所述龍門架11上的接觸式測量裝置的接觸式測量頭32會針對于工件6的各點進行測量,便于準確測量加工余量,有助于磨床進行自我磨削和自我補償?shù)募庸み^程。
更進一步地,所述接觸式測量裝置還設(shè)置有測量滑軌33、測量滑塊34和測量電機35,所述測量滑軌33設(shè)置于所述龍門架11的上沿,所述測量滑塊34安裝于所述測量滑軌33上,所述接觸式測量頭32安裝于所述測量滑塊34上,所述測量電機35驅(qū)動所述測量滑塊34進行往復(fù)移動。
通過設(shè)置所述測量滑軌33、測量滑塊34和測量電機35,實現(xiàn)所述接觸式測量裝置可進行橫向移動運動,滿足所述接觸式測量頭32左右移動測量的需求,增多了所述接觸式測量頭32測試陶瓷模芯工件6表面的位置點;啟動所述測量電機35,所述測量電機35驅(qū)動所述測量滑塊34在測量滑軌33上左右移動,進而帶動所述接觸式測量頭32進行左右移動測量,所述測量滑軌33設(shè)置于所述龍門架11的上端上,可使得所述接觸式測量頭32在工件6表面上進行左右移動,完成多個測量點的位置需求,進而提高磨削的精度,提高產(chǎn)品的及格率和生產(chǎn)效率。
更進一步地,所述送料裝置還設(shè)置有送料滑座43,所述磁力往復(fù)工作臺41固定于所述送料滑座43上,所述送料滑座43安裝于所述床身1的送料滑軌上,所述送料電機驅(qū)動所述送料滑座43進行往復(fù)移動。
所述送料滑座43穩(wěn)定地固定于所述磁力往復(fù)工作臺41,起到穩(wěn)定安裝的作用,設(shè)置有送料滑軌,其用于所述送料滑座43在所述送料滑軌上進行移動,通過送料電機帶動所述送料滑座43進行來回往復(fù)移動,進而帶動所述磁力往復(fù)工作臺41進行往復(fù)運動,實現(xiàn)了輸送陶瓷模芯進入磨削區(qū)域進行磨削,實現(xiàn)多次來回輸送工件6進行半精加工或精加工的磨削過程。
更進一步地,所述磁力往復(fù)工作臺41包括磁力吸位夾具411和旋轉(zhuǎn)平臺412,所述磁力吸位夾具411設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)平臺412的上端,所述旋轉(zhuǎn)平臺412安裝于所述送料滑座43上。
所述磁力吸位夾具411設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)平臺412上,所述旋轉(zhuǎn)平臺412可穩(wěn)定固定所述磁力吸位夾具411,并可根據(jù)所需磨削工件6的另外兩條對邊的端面的加工要求,所述旋轉(zhuǎn)平臺412可旋轉(zhuǎn)所述磁力吸位夾具411,方便快捷,所述磁力吸位夾具411是通過自身的磁力吸住夾緊陶瓷模芯工件6,起到安全固定放置工件6的作用,所述旋轉(zhuǎn)平臺412設(shè)置于所述送料滑座43上,可通過所述送料電機帶動所述旋轉(zhuǎn)平臺412進行來回移動,進而夾緊工件6進行往復(fù)移動,實現(xiàn)多次磨削。
更進一步地,所述送料裝置還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機,所述旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動所述磁力往復(fù)工作臺41的旋轉(zhuǎn)平臺412進行旋轉(zhuǎn)運動。通過在所述送料裝置設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)電機,所述旋轉(zhuǎn)電機可帶動所述旋轉(zhuǎn)平臺412進行旋轉(zhuǎn)運動,當完成一次陶瓷模芯的端面磨削后,所述旋轉(zhuǎn)平臺412旋轉(zhuǎn)90°,進而使得陶瓷模芯工件6旋轉(zhuǎn)90°,所述砂輪22對陶瓷模芯的另兩個端面進行磨削,從而通過所述旋轉(zhuǎn)平臺412的轉(zhuǎn)動,能實現(xiàn)對陶瓷模芯在一次裝夾后,連續(xù)自動地高效率完成模芯周邊端面的磨削過程,不需要人工重新裝夾,減輕了工人勞動強度,降低了人工成本,便于提高管理水平。
更進一步地,還設(shè)置有砂輪修整器5和修整器電機,所述砂輪修整器5設(shè)置于所述砂輪22的一側(cè),所述修整器電機驅(qū)動所述砂輪修整器5進行擺臂運動。
在磨削過程中,砂輪22在摩擦、擠壓作用下,它的棱角逐漸磨圓變鈍,或者在磨韌性材料時,磨屑常常嵌塞在砂輪22表面的孔隙中,使砂輪22片表面堵塞,最后使砂輪22喪失切削能力。這時砂輪22與工件6之間會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,并可能引起振動和出現(xiàn)噪聲,使磨削效率下降,表面粗糙度變差。同時由于磨削力及磨削熱的增加,會引起工作變形和影響磨削精度,嚴重時還會使磨削表面出現(xiàn)燒傷和細小裂紋。此外,由于砂輪22硬度的不均勻及磨粒工作條件的不同,使砂輪22的工作表面磨損不均勻,各部位磨粒脫落多少不等,致使砂輪22喪失外形粘度影響工件6表面的形狀精度及表面粗糙度,所以通過砂輪修整器5對砂輪22進行修整。
所述砂輪修整器5為擺動式砂輪修整器5,是用于對磨床砂輪22進行尺寸、形狀、幾何角度等進行修整的輔助工具,所述砂輪修整器5設(shè)置于所述砂輪22的內(nèi)側(cè),當砂輪22出現(xiàn)磨損,需要修整所述砂輪22磨削的表面時,啟動所述修整器電機,擺動式砂輪修整器5的金剛石筆接觸砂輪22,來回對砂輪22進行擺動修整,使得砂輪22的整個圓周都能修整到即可修整完畢;通過所述砂輪修整器5自動修整砂輪22,提高砂輪22的磨削能力,提高磨削工件6端面的工作效率。
更進一步地,還設(shè)置有減速機,所述減速機設(shè)置于所述進刀電機24的一側(cè)。減速機是一種動力傳達機構(gòu),利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu),采用所述減速機進行工作,可以起到降低輸出轉(zhuǎn)速,增大輸出扭矩的作用,從而滿足所述進刀裝置中砂輪22的轉(zhuǎn)數(shù)要求,降低負載的慣量,從中保護到所用砂輪22,直接連接所述進刀電機24這種工作方式容易導(dǎo)致進刀電機24出現(xiàn)故障,降低砂輪22的使用壽命。
一種使用上述的高效雙端面磨床的方法,如圖3-5所示,包括步驟如下:
步驟1、啟動磨床,判斷各感應(yīng)器是否正常,若是,各軸回零,設(shè)置工件6尺寸及磨削工藝,若否,則顯示相應(yīng)報警;
步驟2、裝工件6,啟動磨削程序;
步驟3、判斷是否修砂輪22,若否,砂輪22對工件6進行粗磨削,若是,啟動修砂輪22程序;
步驟4、繼續(xù)進行半精磨削,啟動測量程序,算出加工余量;
步驟5、啟動精加工程序,進行精加工磨削;
步驟6、啟動最終測量程序,若尺寸合格,進入下一步;若尺寸超差,有余量,重新計算磨量,則執(zhí)行步驟5,若無余量,則提示產(chǎn)品尺寸超差;
步驟7、判斷端面是否磨完,若是,磨削完成,拆卸工件6,若不是,則通過磁力往復(fù)工作臺41旋轉(zhuǎn)角度,執(zhí)行步驟3中的粗磨削。
本實用新型的控制方法采用了五軸控制系統(tǒng),其集現(xiàn)代數(shù)控控制及自動測量于一身,對陶瓷模芯周邊的傳統(tǒng)加工方法進行了革命性的創(chuàng)新,本磨床設(shè)計了專門磨削軟件,采用人機對話操作界面,界面上有工件6示意圖和變量標注,操作工人只許對變量作出簡單的輸入即可生成模芯加工和測量程序,操作簡單可考,對操作者經(jīng)驗要求低,便于管理,通過該控制方法,實現(xiàn)大功率直接磨削模芯兩邊的端面,精度高,光潔度好,同時通過旋轉(zhuǎn)磁力往復(fù)工作臺41來調(diào)整工件6另外兩端面進行磨削,不需要重新裝夾,解決了多次裝夾造成人工量大和粉塵大的問題,大大改善生產(chǎn)工作的環(huán)境,自動化程度高。
更進一步地,還設(shè)置有步驟3.1,所述步驟3.1設(shè)置于所述步驟3與步驟4之間,所述步驟3.1為判斷砂輪22壽命是否完結(jié),若是,提示跟換砂輪22,若不是,進行修砂輪22。
通過判斷砂輪22壽命是否完結(jié),如果是,可重新更換砂輪22,以免產(chǎn)生無法磨削或者直接導(dǎo)致磨削加工質(zhì)量差的問題,如果不是,即是判斷砂輪22表面和棱角是否磨圓變鈍,若磨圓變鈍可通過砂輪修整器5來回對砂輪22進行擺動修整,使得砂輪22的整個圓周都能修整到即可修整完畢;通過上述的步驟,能提高模芯工件6的工作效率和質(zhì)量,改善工作環(huán)境,減少粉塵的飛揚。
本實用新型的雙端面磨床采用了五軸控制系統(tǒng),實現(xiàn)了雙端面自動磨削、自動補償和自動測量,能對陶瓷模芯在一次裝夾中,高效率地完成模芯周邊粗、精加工及自動測量,大大提高生產(chǎn)效率,光潔度精度高,本磨床加工過程及其測量由數(shù)控程序全程控制,對陶瓷模芯周邊的傳統(tǒng)加工方法進行了革命性的創(chuàng)新,是傳統(tǒng)加工效率的3-5倍,加工成本是傳統(tǒng)方法的1/3,其加工過程及測量是由數(shù)控程序全程控制的,不需要人工干預(yù),改善工作環(huán)境,便于生產(chǎn)管理,該雙端面磨床的控制方法,實現(xiàn)大功率直接磨削模芯四邊的端面,配置機上在線測量的測量精度高,根據(jù)數(shù)據(jù)分析自動進行磨削加工,高效精準,自動化程度高,降低成本。
以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本實用新型的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。