专利名称：一种外圆磨床数控三轴联动头架结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控机床技术领域，特别涉及磨床领域，具体是指ー种外圆磨床数控三轴联动头架结构。
背景技术：
随着磨床生产制造技术的不断提高，数控电子技术的不断进步，以及加工零件的要求不断提高，数控外圆磨床大多以数控万能外圆磨床的形式出现，并且以其高度自动化、高精度技术水平及高生产率成为国内外数控外圆磨床的一种趋势，以满足不断提高的加工零件的要求。在异形冲头加工中，现有的加工方法主要是在冲头未淬火前用数控铣床或其它方式加工到要求的尺寸，然后进行热处理，再通过人工进行修配完成，这种方法的缺陷在于热 处理后冲头关键尺寸会变化，无法满足加工误差在0. Olmm以内的要求，而且如果不采用真空热处理炉等光亮淬火的方式，还会产生氧化腐蚀的现象，需要人工重新修整处理。另ー种异形冲头加工方法是冲头淬火后通过仿形磨床进行磨削加工，这种方法的缺陷在于每ー种形状都需要一个相对应的仿形模板且加工精度不高，需要操作人员反复修整仿形模板，加工准备时间过长，效率比较低。或者也可以采用ー种手动回转装置，利用限位往复摆动分别加工每一段圆弧，此种方式适合少量生产的エ件加工，同样效率非常低，且加工的形状不能太复杂，无法应用于大規模生产。因此，需要有ー种高精度的三轴联动头架机构来克服数控外圆磨床加工エ件限制，然而现有的数控外圆磨床的只能加工回转外形的零件，如何提高数控磨床的应用范围，使其在一次装夹的情况下能够对エ件的异形面、端面进行磨削加工，确保加工精度，同时保证加工效率，适合大規模的异形冲头加工生产，成为本技术领域中亟待解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能在一次装夹的情况下对エ件的异形面、端面进行磨削加工，确保加工精度，同时保证加工效率，适合大規模的异形冲头加工生产，且结构简单，成本低廉，应用范围广泛的外圆磨床数控三轴联动头架结构。为了实现上述的目的，本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构具有如下构成外圆磨床具有主控单元,外圆磨床数控三轴联动头架结构包括水平运动控制组件、升降运动控制组件、旋转运动控制组件和加工エ件夹具，所述的升降运动控制组件连接于所述的水平运动控制组件，所述的旋转运动控制组件连接于所述的旋转运动控制组件，所述的加工エ件夹具连接于所述的旋转运动控制组件，所述的旋转运动控制组件的旋转主轴分别垂直于所述的水平运动控制组件和升降运动控制组件的运动方向，所述的水平运动控制组件、升降运动控制组件和旋转运动控制组件均连接于所述的外圆磨床主控单元。[0009]该外圆磨床数控三轴联动头架结构中，所述的水平运动控制组件包括水平伺服电机、水平联轴器、水平滚珠丝杆、水平导轨和水平运动拖板；所述的水平伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的水平滚珠丝杆沿所述的水平导轨设置，并通过所述的水平联轴器连接所述的水平伺服电机；所述的水平运动拖板活动连接所述的水平滚珠丝杆，并随所述的水平滚珠丝杆的转动做水平方向运动；所述的升降运动控制组件固定连接于所述的水平运动拖板。该外圆磨床数控三轴联动头架结构中，所述的升降运动控制组件包括升降伺服电机、升降联轴器、升降滚珠丝杆、升降导轨和升降运动拖板；述的升降伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的升降滚珠丝杆沿所述的升降导轨设置，并通过所述的升降联轴器连接所述的升降伺服电机；所述的升降运动拖板活动连接所述的升降滚珠丝杆，井随所述的升降滚珠丝杆的转动做垂直方向运动；所述的旋转运动控制组件固定连接于所述的升降运动拖板。该外圆磨床数控三轴联动头架结构中，所述的旋转运动控制组件包括旋转主轴、 主轴伺服电机、主轴伺服減速器和主轴支架；所述的主轴伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的旋转主轴活动套设于所述的主轴支架内，该旋转主轴的一端通过所述的主轴伺服減速器连接所述的主轴伺服电机，该旋转主轴的另一端固定连接所述的加工エ件夹具；所述的主轴支架固定连接于所述的升降运动控制组件。采用了该实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，由于其包括水平运动控制组件、升降运动控制组件、旋转运动控制组件，旋转运动控制组件的旋转主轴分别垂直于所述的水平运动控制组件和升降运动控制组件的运动方向，使得利用该三轴联动头架结构能够实现垂直于水平方向和垂直方向的圆弧磨削加工，从而能在一次装夹的情况下对エ件的外圆、端面进行磨削加工，使普通外圆磨床满足异形エ件加工的要求，同时确保加工精度，保证加工效率，适合大規模的异形冲头加工生产，且本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其结构简单，成本低廉，应用范围广泛。
图I为本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构的立体结构示意图。图2为本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构的主视方向的结构示意图。图3为本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构的左视方向的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。外圆磨床具有主控单元，本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，如图I、
2、3所示，包括水平运动控制组件I、升降运动控制组件2、旋转运动控制组件3和加工エ件夹具4，所述的升降运动控制组件2连接于所述的水平运动控制组件1，所述的旋转运动控制组件3连接于所述的旋转运动控制组件2，所述的加工エ件夹具4连接于所述的旋转运动控制组件3，所述的旋转运动控制组件3的旋转主轴31分别垂直于所述的水平运动控制组件I和升降运动控制组件2的运动方向，所述的水平运动控制组件I、升降运动控制组件2和旋转运动控制组件3均连接于所述的外圆磨床主控单元。[0018]在优选的实施方式中，所述的水平运动控制组件I包括水平伺服电机11、水平联轴器12、水平滚珠丝杆13、水平导轨14和水平运动拖板15 ;所述的水平伺服电机11连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的水平滚珠丝杆13沿所述的水平导轨14设置，并通过所述的水平联轴器12连接所述的水平伺服电机11 ;所述的水平运动拖板15活动连接所述的水平滚珠丝杆15，并随所述的水平滚珠丝杆15的转动做水平方向运动；所述的升降运动控制组件2固定连接于所述的水平运动拖板15。所述的升降运动控制组件2包括升降伺服电机21、升降联轴器22、升降滚珠丝杆23、升降导轨24和升降运动拖板25 ;述的升降伺服电机21连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的升降滚珠丝杆23沿所述的升降导轨24设置，并通过所述的升降联轴器22连接所述的升降伺服电机21 ;所述的升降运动拖板25活动连接所述的升降滚珠丝杆23，并随所述的升降降滚珠丝杆23的转动做垂直方向运动；所述的旋转运动控制组件3固定连接于所述的升降运动拖板25。且所述的旋转运动控制组件3包括所述的旋转主轴31、主轴伺服电机32、主轴伺服減速器33和主轴支架34 ;所述的主轴伺服电机32连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的旋转主轴31活动套设于所述的主轴支架34内，该旋转主轴31的一端通过所述的主轴伺服減速器33连接所述的主轴伺服电机32，该旋转主轴31的另一端固定连接所述的加エエ件夹具4 ;所述的主轴支架34固定连接于所述的升降运动控制组件2的升降运动拖板25。在实际应用中，异形冲头端面都是直线和直线、直线和圆弧、圆弧和圆弧组成的。利用本实用新型的头架结构，其通过水平运动控制组件、升降运动控制组件和旋转运动控制组件分别对应控制主轴的前后运动、上下运动和旋转运动。当加工直线段时，装夹エ件的主轴向上运动即可完成。当加工圆弧段时采用螺旋插补的三轴联动功能，螺旋线的半径是エ件中心点和需要加工圆弧中心点的距离，需要加工的圆弧的弧度是主轴配合旋转的角度，用螺旋线插补的螺旋线的螺距来实现。由此通过三轴联动数控系统控制实现了直线与圆弧、圆弧与圆弧结合的异形各种冲头形状的加工。采用了该实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，由于其包括水平运动控制组件、升降运动控制组件、旋转运动控制组件，旋转运动控制组件的旋转主轴分别垂直于所述的水平运动控制组件和升降运动控制组件的运动方向，使得利用该三轴联动头架结构能够实现垂直于水平方向和垂直方向的圆弧磨削加工，从而能在一次装夹的情况下对エ件的异形面、端面进行磨削加工，使普通外圆磨床满足异形エ件加工的要求，同时确保加工精度，保证加工效率，适合大規模的异形冲头加工生产，且本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其结构简单，成本低廉，应用范围广泛。在此说明书中，本实用新型已參照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种外圆磨床数控三轴联动头架结构，所述的外圆磨床具有主控单元，其特征在于，所述的头架结构包括水平运动控制组件、升降运动控制组件、旋转运动控制组件和加工工件夹具，所述的升降运动控制组件连接于所述的水平运动控制组件，所述的旋转运动控制组件连接于所述的升降运动控制组件，所述的加工工件夹具连接于所述的旋转运动控制组件，所述的旋转运动控制组件的旋转主轴分别垂直于所述的水平运动控制组件和升降运动控制组件的运动方向，所述的水平运动控制组件、升降运动控制组件和旋转运动控制组件均连接于所述的外圆磨床主控单元。
2.根据权利要求I所述的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其特征在于，所述的水平运动控制组件包括水平伺服电机、水平联轴器、水平滚珠丝杆、水平导轨和水平运动拖板；所述的水平伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的水平滚珠丝杆沿所述的水平导轨设置，并通过所述的水平联轴器连接所述的水平伺服电机；所述的水平运动拖板活动连接所述的水平滚珠丝杆副，并随所述的水平滚珠丝杆的转动做水平方向运动；所述的升降运动控制组件固定连接于所述的水平运动拖板。
3.根据权利要求I所述的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其特征在于，所述的升降运动控制组件包括升降伺服电机、升降联轴器、升降滚珠丝杆、升降导轨和升降运动拖板；所述的升降伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的升降滚珠丝杆沿所述的升降导轨设置，并通过所述的升降联轴器连接所述的升降伺服电机；所述的升降运动拖板活动连接所述的升降滚珠丝杆，并随所述的升降滚珠丝杆的转动做垂直方向运动；所述的旋转运动控制组件固定连接于所述的升降运动拖板。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其特征在于，所述的旋转运动控制组件包括旋转主轴、主轴伺服电机、主轴伺服减速器和主轴支架；所述的主轴伺服电机连接于所述的外圆磨床主控单元；所述的旋转主轴活动套设于所述的主轴支架内，该旋转主轴的一端通过所述的主轴伺服减速器连接所述的主轴伺服电机，该旋转主轴的另一端固定连接所述的加工工件夹具；所述的主轴支架固定连接于所述的升降运动控制组件。
专利摘要本实用新型涉及一种外圆磨床数控三轴联动头架结构，其包括水平运动控制组件、升降运动控制组件、旋转运动控制组件和加工工件夹具，所述的旋转运动控制组件的旋转主轴分别垂直于所述的水平运动控制组件和升降运动控制组件的运动方向。采用该结构的外圆磨床数控三轴联动头架结构，能够实现垂直于水平方向和垂直方向的圆弧磨削加工，从而能在一次装夹的情况下对工件异形面的直边和圆弧进行连续磨削加工，使普通外圆磨床满足异形工件加工的要求，同时确保加工精度，保证加工效率，适合大规模的异形冲头加工生产，且本实用新型的外圆磨床数控三轴联动头架结构，其结构简单，成本低廉，应用范围也较为广泛。
文档编号B24B25/00GK202528038SQ20122022403
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者张宪全 申请人:张宪全