一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，涉及機械加工技術領域，其包括床身、安裝在床身上的頭架機構與磨削機構，頭架機構包括第一滑軌、第一滑軌上的第一滑臺、第一滑臺上的頭架本體以及連接第一滑軌的第一驅動電機，頭架本體可在第一滑軌上來回移動，磨削機構包括第二滑軌、第二滑軌上的第二滑臺、第二滑臺上的第一磨頭裝置以及連接第二滑軌的第二驅動電機，第一磨頭裝置可在第二滑軌上來回移動，第二滑臺上還安裝有角度可調的第二磨頭裝置，第二磨頭裝置可與第一磨頭裝置共同在第二滑軌上來回移動、也可在第三滑軌上來回移動。本實用新型使高精密磨床設備不僅能加工工件的內圓孔面，還能加工工件的錐面。
【專利說明】
一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械加工技術領域，尤其指一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床。
【背景技術】
[0002]內圓磨床是一種用來加工工件的圓柱形、圓錐形或其他形狀素線展成的內孔表面及其端面的磨床。內圓磨床又分為普通內圓磨床、行星內圓磨床、無心內圓磨床、坐標磨床和專門用途的內圓磨床等，按砂輪軸配置方式，內圓磨床又有臥式和立式之分。為了適應現代化生產的節(jié)奏，內圓磨床開始向高精度、高效率的特性發(fā)展，并且對工件的可加工角度范圍也隨之增大，但這樣高精密的內圓磨床往往只能對工件進行比較單一的加工，例如針對圓柱形工件進行內孔表面的加工，因此，對于此類可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，若想充分利用高制作成本，就需要進一步提內圓磨床的功能性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，提供一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其不僅能加工工件的內圓孔面，還能加工工件的錐面。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其包括床身、安裝在床身上的頭架機構與磨削機構，所述頭架機構包括水平安裝的第一滑軌、安裝在第一滑軌上且可沿第一滑軌移動的第一滑臺、安裝在第一滑臺上的頭架本體以及可帶動頭架本體在第一滑軌上來回移動的第一驅動電機，所述磨削機構包括水平安裝在第一滑軌一側且與第一滑軌垂直的第二滑軌、安裝在第二滑軌上且可沿第二滑軌移動的第二滑臺、安裝在第二滑臺上的第一磨頭裝置以及可帶動第一磨頭裝置在第二滑軌上來回移動的第二驅動電機，所述第二滑臺上還安裝第三滑臺，所述第三滑臺與第一磨頭裝置之間的夾角角度可調，所述第三滑臺上固定安裝有第三滑軌，所述第三滑軌上安裝有可移動的滑塊，所述滑塊上安裝有第二磨頭裝置，所述第三滑軌連接有第三驅動電機，所述第二磨頭裝置可與第一磨頭裝置共同在第二滑軌上來回移動、也可通過第三驅動電機帶動而在第三滑軌上來回移動。
[0005]進一步地，所述頭架本體包括主軸箱，所述主軸箱內設有主軸與驅動電機，所述主軸浸設于液體介質中且其兩端套設有液體靜壓軸承，所述主軸的輸出端連接有用于夾持工件的夾頭，所述夾頭固定在主軸箱箱體外壁。
[0006]更進一步地，所述夾頭的端口套設有氣動卡盤，所述氣動卡盤中心沿徑向均布有若干個氣動夾持端。
[0007]更進一步地，所述頭架機構上還安裝有修整機構，所述修整機構包括支座及固定在支座上的修整器，所述支座固定安裝在第一滑臺上，所述修整器的中心軸與頭架本體主軸的中心軸平行。
[0008]更進一步地，所述第一磨頭裝置包括兩個主軸座以及設置在各主軸座上互相平行的磨頭主軸，所述磨頭主軸輸出端可安裝不同型號的磨削端頭。
[0009]優(yōu)選地，所述第一磨頭裝置的主軸座前端與第二滑臺螺紋連接、后端與第二滑臺鉸接。
[0010]更優(yōu)選地，位于第一磨頭裝置一側的第二滑臺上水平設置有一段弧形導軌，所述弧形導軌與第三滑臺滑動連接。
[0011 ]進一步地，所述第一滑軌包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第一絲杠，所述第一絲杠與第一滑臺滑動連接且其一端連接至第一驅動電機;所述第二滑軌包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第二絲杠，所述第二絲杠與第二滑臺滑動連接且其一端連接至第二驅動電機;所述第三滑軌包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第三絲杠，所述第三絲杠與第三滑臺滑動連接且其一端連接至第三驅動電機。
[0012]本實用新型的有益效果在于:通過在第二滑臺上安裝有角度可調的第三滑臺，使得第三滑臺上的第二磨頭裝置在第三滑軌上運動時，運動軌跡與頭架機構夾持的工件呈一定角度，從而可以實現對工件錐面的加工，而第一磨頭裝置可以加工工件的內圓孔面，故本實用新型結構合理、功能性得到加強，可在一套高精密加工設備中完成對工件的內圓孔面或錐面的加工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例中的整體結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例中的整體結構俯視示意圖；
[0015]圖3為本實用新型實施例中頭架本體的結構示意圖。
[0016]附圖標記為:
[0017]I一一床身2—一頭架機構211—一第一滑軌212—一第一滑臺
[0018]213一一頭架本體214—一第一驅動電機3—一磨削機構311—一第二滑軌
[0019]312一一第二滑臺313—一第一磨頭裝置314—一第二驅動電機4一一第三滑臺
[0020]5一一第三滑軌6—一滑塊7—一第二磨頭裝置8一一第三驅動電機
[0021]9——主軸箱10——夾頭1a——氣動卡盤1b——氣動夾持端
[0022]11——修整機構Ila——支座Ilb——修整器12a——第一絲杠
[0023]12b——第二絲杠12c——第三絲杠
【具體實施方式】
[0024]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本實用新型作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本實用新型的限定。
[0025]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0026]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解所述術語的具體含義。
[0027]如圖1-3所示，一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，包括床身1、安裝在床身I上的頭架機構2與磨削機構3，所述頭架機構2包括水平安裝的第一滑軌211、安裝在第一滑軌211上且可沿第一滑軌211移動的第一滑臺212、安裝在第一滑臺212上的頭架本體213以及可帶動頭架本體213在第一滑軌211上來回移動的第一驅動電機214，所述磨削機構3包括水平安裝在第一滑軌211—側且與第一滑軌211垂直的第二滑軌311、安裝在第二滑軌311上且可沿第二滑軌311移動的第二滑臺312、安裝在第二滑臺312上的第一磨頭裝置313以及可帶動第一磨頭裝置313在第二滑軌311上來回移動的第二驅動電機314，所述第二滑臺312上還安裝第三滑臺4，所述第三滑臺4與第一磨頭裝置313之間的夾角角度可調，所述第三滑臺4上固定安裝有第三滑軌5，所述第三滑軌5上安裝有可移動的滑塊6，所述滑塊6上安裝有第二磨頭裝置7，所述第三滑軌5連接有第三驅動電機8，所述第二磨頭裝置7可與第一磨頭裝置313共同在第二滑軌311上來回移動、也可通過第三驅動電機8帶動而在第三滑軌5上來回移動。
[0028]上述實施方式提供的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床通過頭架機構2對工件進行定位并使工件進入高速旋轉的狀態(tài)，第一磨頭裝置313則通過第二滑軌311向工件推進，對工件的內圓孔面進行加工，當需要對工件進行錐面加工時，則可通過在第三滑臺4上滑動的第二磨頭裝置7來完成，由于第三滑臺4的角度可調，從而使第二磨頭裝置7的磨削端頭與頭架機構2夾持的工件形成一定角度，那么其運動軌跡也就與工件保持了一定角度，從而可以進行對工件錐面的加工，該結構合理、容易實現，并且功能性得到加強，可在一套高精度加工設備中完成對工件的內圓孔面或錐面的加工。
[0029]進一步地，頭架本體213包括主軸箱9，在主軸箱9內設有主軸與驅動電機，可以將主軸浸設于液體介質中并在其兩端都套設液體靜壓軸承，這樣可使頭架主軸的回轉精度高、徑向剛度和軸向剛度提高，帶動工件旋轉時，可使工件承受磨削載荷的能力增強，同時，頭架主軸兩端套設的液體靜壓軸承之間形成的靜壓介質膜阻尼較大，有利于減少工件加工過程中工件軸的振動，提高工件軸旋轉穩(wěn)定性，從而有利于提高工件的表面輪廓加工精度和工件表面質量，另外，還可在頭架主軸的輸出端連接用于夾持工件的夾頭10，并將夾頭10固定在主軸箱9箱體外壁，這樣可以方便頭架機構2對工件的夾持，提高工作效率。
[0030]需要進一步說明的是，上述實施方式中未對頭架主軸的結構以及在主軸箱9內的安裝方式作具體限定，本領域技術人員應當明白，頭架主軸可以選用現有技術中的任意一種常用的結構，并且對于頭架主軸只要能夠保證其完全處于液體介質中即可。
[0031]再進一步，還可以在夾頭10的端口套設氣動卡盤10a，氣動卡盤1a中心沿徑向均布有若干個氣動夾持端10b，在使用氣動卡盤1a式的夾頭10后，不僅可以在極短的時間內完成工件的夾持，快速地展開各式加工作業(yè)，并且夾持力大、能耗低、噪音小，有利于進一步提尚廣品的加工精度。
[0032]另外，還可在頭架機構2上安裝修整機構11，修整機構11包括支座IIa及固定在支座Ila上的修整器11b，支座Ila固定安裝在第一滑臺212上，修整器Ilb的中心軸與頭架本體213主軸的中心軸平行，在需要的時候，可以將工件置于修整器Ilb中，利用各磨頭裝置對其進一步修整。
[0033]再進一步，第一磨頭裝置313包括兩個主軸座以及設置在各主軸座上互相平行的磨頭主軸，這里的磨頭主軸輸出端可安裝不同型號的磨削端頭，例如在其中一個磨頭主軸輸出端安裝用于粗加工的磨削端頭，在另一個磨頭主軸輸出端安裝用于精加工的磨削端頭，使頭架機構2上的工件逐次通過粗加工與精加工，以達到更精密的加工效果。
[0034]優(yōu)選地，可將第一磨頭裝置313的主軸座前端與第二滑臺312螺紋連接、將其后端與第二滑臺312鉸接，通過該方式，使得磨頭裝置在需要更換磨削端頭時，只需卸掉前端螺紋，便能以后端鉸接點為中心將前端向上抬起，這樣就能方便更換磨削端頭了。
[0035]作為更優(yōu)選地，在第一磨頭裝置313—側的第二滑臺312上水平設置有一段弧形導軌，如圖2所示，使第三滑臺4與弧形導軌滑動連接，在本實施例中，弧形導軌的弧度設置為90度，弧形導軌不僅方便第三滑臺4上的第二磨頭裝置7調節(jié)角度，其弧度范圍還保證了對磨削錐面工件時能滿足加工要求。
[0036]最后，在本實施例中，第一滑軌211包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第一絲杠12a，第一絲杠12a與第一滑臺212滑動連接且其一端連接至第一驅動電機214，第二滑軌311包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第二絲杠12b，第二絲杠12b與第二滑臺312滑動連接且其一端連接至第二驅動電機314，第三滑軌5包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第三絲杠12c，第三絲杠12c與第三滑臺4滑動連接且其一端連接至第三驅動電機8，各滑軌均采用絲杠結構，在帶動各工作機構移動時，效率高、可逆性高，并且絲杠由于摩擦阻力小，可以更大程度的降低工件在加工時產生的誤差，從而使得設備能處于高精密的工作環(huán)境中。
[0037]上述實施例為本實用新型較佳的實現方案，除此之外，本實用新型還可以其它方式實現，在不脫離本技術方案構思的前提下任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。
[0038]為了讓本領域普通技術人員更方便地理解本實用新型相對于現有技術的改進之處，本實用新型的一些附圖和描述已經被簡化，并且為了清楚起見，本申請文件還省略了一些其它元素，本領域普通技術人員應該意識到這些省略的元素也可構成本實用新型的內容。
【主權項】
1.一種可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，包括床身(I)、安裝在床身(I)上的頭架機構(2)與磨削機構(3)，所述頭架機構(2)包括水平安裝的第一滑軌(211)、安裝在第一滑軌(211)上且可沿第一滑軌(211)移動的第一滑臺(212)、安裝在第一滑臺(212)上的頭架本體(213)以及可帶動頭架本體(213)在第一滑軌(211)上來回移動的第一驅動電機(214)，所述磨削機構(3)包括水平安裝在第一滑軌(211)—側且與第一滑軌(211)垂直的第二滑軌(311)、安裝在第二滑軌(311)上且可沿第二滑軌(311)移動的第二滑臺(312)、安裝在第二滑臺(312)上的第一磨頭裝置(313)以及可帶動第一磨頭裝置(313)在第二滑軌(311)上來回移動的第二驅動電機(314)，其特征在于:所述第二滑臺(312)上還安裝第三滑臺(4)，所述第三滑臺(4)與第一磨頭裝置(313)之間的夾角角度可調，所述第三滑臺(4)上固定安裝有第三滑軌(5)，所述第三滑軌(5)上安裝有可移動的滑塊(6)，所述滑塊(6)上安裝有第二磨頭裝置(7)，所述第三滑軌(5)連接有第三驅動電機(8)，所述第二磨頭裝置(7)可與第一磨頭裝置(313)共同在第二滑軌(311)上來回移動、也可通過第三驅動電機(8)帶動而在第三滑軌(5)上來回移動。2.根據權利要求1所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述頭架本體(213 )包括主軸箱(9)，所述主軸箱(9)內設有主軸與驅動電機，所述主軸浸設于液體介質中且其兩端套設有液體靜壓軸承，所述主軸的輸出端連接有用于夾持工件的夾頭(10)，所述夾頭(10)固定在主軸箱(9)箱體外壁。3.根據權利要求2所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述夾頭(10)的端口套設有氣動卡盤(10a)，所述氣動卡盤(1a)中心沿徑向均布有若干個氣動夾持端(1b) ο4.根據權利要求3所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述頭架機構(2)上還安裝有修整機構(11)，所述修整機構(11)包括支座(Ila)及固定在支座(Ila)上的修整器(11b)，所述支座(Ila)固定安裝在第一滑臺(212)上，所述修整器(Ilb)的中心軸與頭架本體(213)主軸的中心軸平行。5.根據權利要求1所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述第一磨頭裝置(313)包括兩個主軸座以及設置在各主軸座上互相平行的磨頭主軸，所述磨頭主軸輸出端可安裝不同型號的磨削端頭。6.根據權利要求5所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述第一磨頭裝置(313)的主軸座前端與第二滑臺(312)螺紋連接、后端與第二滑臺(312)鉸接。7.根據權利要求6所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:位于第一磨頭裝置(313)—側的第二滑臺(312)上水平設置有一段弧形導軌，所述弧形導軌與第三滑臺(4)滑動連接。8.根據權利要求1-7中任一項所述的可加工內圓與錐面的高精度數控磨床，其特征在于:所述第一滑軌(211)包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第一絲杠(12a)，所述第一絲杠(12a)與第一滑臺(212)滑動連接且其一端連接至第一驅動電機(214);所述第二滑軌(311)包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第二絲杠(12b)，所述第二絲杠(12b)與第二滑臺(312)滑動連接且其一端連接至第二驅動電機(314);所述第三滑軌(5)包括兩條平行軌座及安裝在平行軌座之間的第三絲杠(12c)，所述第三絲杠(12c)與第三滑臺(4)滑動連接且其一端連接至第三驅動電機(8)。
【文檔編號】B24B5/14GK205660494SQ201620446957
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】賀勝波
【申請人】賀勝波