一种加工数控机床刀盘的专用磨床及刀盘加工方法
【专利摘要】一种加工数控机床刀盘的专用磨床及刀盘加工方法，磨床的特别之处是，设置有位于回转工作台两侧的左右两个磨头；一个磨头包括砂轮、主轴、Y型电机式驱动机构；砂轮、Y型电机用转子设在主轴一端；砂轮由Y型电机式驱动机构驱动；两磨头分别安装在一滑台上并平行的安装在床身上；每个磨头对应设有一套砂轮修整器；每套砂轮修整器中两只金刚石刀分别位于磨头中砂轮的两侧，两只金刚石刀安装在一个刀架上，刀架固定安装在所述滑板上，滑板与滑座滑动配合，滑板上设置一丝母，与该丝母配合的丝杠通过轴承安装在滑座上，丝杠的一端设置有手柄。可提高数控机床刀盘定位槽和压刀槽的加工精度。
【专利说明】—种加工数控机床刀盘的专用磨床及刀盘加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种加工数控机床刀盘的专用磨床及加工方法，尤其对高精度数控机床刀盘定位槽和压刀槽加工的专用磨床及加工方法。
【背景技术】
[0002]在数控机床部件中，刀盘是重要部件之一。它的制造精度(尤其是刀盘的定位槽和压刀槽的精度，如图1、2所示)的高低直接影响到机床的整体性能，反映到被加工零件制造精度。
[0003]而目前，加工数控机床刀盘定位槽和压刀槽时，都是以铣代磨，不能达到比较高的精度。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种加工数控机床刀盘的专用磨床及加工方法，可以提高数控机床刀盘定位槽和压刀槽的加工精度，加工出高精度的数控机床刀盘。
[0005]本发明提供的一种加工数控机床刀盘的专用磨床，包括床身、床身工作台、回转工作台，回转工作台上设置有刀架总成；其特征是，还包括两个磨头，分别记为左磨头、右磨头；左磨头、右磨头分别位于所述回转工作台的左右两侧；
所述一个磨头包括砂轮、主轴、Y型电机式驱动机构；砂轮固设在主轴的一端；所述Y型电机式驱动机构包括Y型电机用壳体、Y型电机用转子、Y型电机用定子；所述Y型电机用转子设置在所述主轴上；所述Y型电机用壳体的前端封装有前支架；所述前支架与主轴之间装有轴承；前支架的前端通过螺纹装配在所述主轴上的定位环轴向定位，前支架的后端通过螺纹装配在所述主轴上的螺母轴向定位；所述Y型电机用壳体的后端固设有后盖；后盖与所述主轴之间也安装有轴承；
所述两个磨头上的前支架分别安装在一滑台上；两滑台相互平行的安装在床身上；每个磨头对应设置有一套砂轮修整器，分别对应记为左砂轮修整器、右砂轮修整器；每套砂轮修整器包括两只金刚石刀、滑板、丝母、丝杠、滑座、底座；所述两只金刚石刀分别位于磨头中砂轮的两侧，两只金刚石刀安装在同一个刀架上，刀架固定安装在所述滑板上，滑板与滑座之间通过燕尾槽机构滑动配合，所述滑板上设置一丝母，与该丝母配合的丝杠通过轴承安装在所述滑座上，丝杠的一端设置有手柄；所述底座固定的安装在所述床身上。
[0006]作为专用磨床的进一步的技术方案:所述磨头中，主轴的后端穿过所述后盖，在主轴的后端处设置有防护罩，防护罩固接在所述后盖上。
[0007]作为专用磨床的进一步的技术方案，所述床身的工作台中间，设置一块检测平面。
[0008]本发明还提供了基于上述专用磨床的刀盘加工方法，包括如下步骤:
1)装夹好刀盘，将刀盘装在所述刀架总成上，刀架总成装夹在回转工作台上；
2)启动左磨头、右磨头工作； 3)左磨头粗磨、精磨刀盘的一个定位槽的一个侧面，该侧面记为该定位槽的第一侧面；精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工
面一致性；
4)在床身工作台中间的检测平面上，用杠杆表检测步骤3)中刀盘定位槽被加工侧面的精度；此面加工测量合格后，刀盘旋转30° ;
5)左磨头重复步骤3)的方法加工下一个定位槽的第一侧面；
6)重复步骤4)，
7)重复步骤3)和步骤4)直到刀盘上所有定位槽的第一侧面均加工完成；
8)移动床身工作台位置，右磨头用步骤3)、4)的方法加工所述定位槽的另一侧面，该侧面记为该定位槽的第二侧面，直到十二个定位槽的第二侧面均加工完成；
9)回转工作台转动90°，启动左磨头、右磨头工作；
10)左磨头粗磨、精磨刀盘的一个压刀槽的一个侧面，该侧面记为该压刀槽的第一侧面；精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工面一致性；
11)在床身工作台中间的检测平面上，用杠杆表检测压刀槽的第一侧面的精度；此面加工测量合格后，刀架总成驱动刀盘旋转30° ;
12)左磨头继续磨削加工下一个压刀槽的第一侧面；且也是精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工面一致性；
13)依次类推，直到刀盘上所有压刀槽的第一侧面全部加工完成；
14)移动床身工作台位置，右磨头再用上述方法加工所述压刀槽的第二侧面，并且直到十二个压刀槽的第二侧面全部加工完成。
[0009]本发明的有益效果是:它可以提高数控机床刀盘定位槽和压刀槽的加工精度，力口工出高精度的数控机床刀盘。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
图1为数控机床刀盘的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为专用磨床实施例的结构示意图；
图4为图3的A-A首I]视图；
图5为专用磨床实施例中一个磨头的结构示意图；
图6为专用磨床实施例中一套砂轮修整器的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为图6的B向视图；
图中:1床身，11床身工作台，
2回转工作台，
3磨头，31左磨头，32右磨头，33砂轮，34主轴，35 Y型电机用壳体，36Y型电机用转子，37Y型电机用定子，38前支架，39第一轴承，310第二轴承，311第三轴承，312第四轴承，313定位环，314压环，315螺母，316后盖，317弹簧，318第五轴承，319第六轴承，320垫，321防护罩，322隔套，323套，324压盖，325螺母，
4滑台，
5砂轮修整器，51左砂轮修整器，52右砂轮修整器，53金刚石刀，54滑板，55丝母，56丝杠，57滑座，58底座，59刀架，510燕尾槽机构，511推力球轴承，512手柄，513垫，514圆螺母，
6检测平面，
7刀盘，71定位槽，711第一侧面，712第二侧面，72压刀槽，721第一侧面，722第二侧
面，
8刀架总成。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，该加工数控机床刀盘的专用磨床，包括床身1、床身工作台11、回转工作台2，回转工作台上设置有刀架总成；还包括两个磨头3，分别记为左磨头31、右磨头32 ；左磨头31、右磨头32分别位于所述回转工作台2的左右两侧。
[0012]所述一个磨头3包括砂轮33、主轴34、Y型电机式驱动机构。砂轮33固设在主轴34的一端。所述Y型电机式驱动机构包括Y型电机用壳体35、Y型电机用转子36、Y型电机用定子37。Y型电机用转子36设置在主轴34上。Y型电机用壳体35的前端封装有前支架38。
[0013]所述前支架38与主轴34之间装有轴承；其中第一轴承39为GB3182轴承，第二轴承310、第三轴承311均为61212轴承，第四轴承312为推力球轴承。第三轴承311的前端面与前支架38之间还设置有弹簧317。弹簧317位于前支架38的孔内。第二轴承的前端面与主轴的台阶之间设置有垫320。
[0014]前支架38的前端通过定位环313轴向定位，定位环313螺纹装配在主轴34上。定位环313的前端安装压环314。前支架38的后端通过螺母315轴向定位，螺母315螺纹装配在主轴34上。
[0015]所述Y型电机用壳体35的后端固设有后盖316 ;后盖316与主轴34之间也安装有轴承，分别记为第五轴承318、第六轴承319,第五轴承318、第六轴承319均采用C336105轴承。第五轴承318的前端面通过隔套322和主轴上的台阶轴承定位，后端面与第六轴承319前端面之间设置套323，第六轴承319后端面通过压盖324和螺母325轴向定位。
[0016]作为该实施例所采用的进一步的方案:其磨头3中，主轴34的后端穿过所述后盖316，在主轴34的后端处设置有防护罩321，防护罩321固接在后盖316上。
[0017]该磨头的设计，结构巧妙性能稳定，采用Y系列电机工作原理，将电机外壳(保留漆包线)做磨头箱体，重新设计带支座的前后端盖；更换主轴(保留锡钢片)，作磨头的主轴，通过电磁原理使主轴高速转动。这样保证了两项重要精度，轴向窜动0.003mm，经向跳动
0.001mm。
[0018]所述两个磨头3上的前支架38分别安装在一滑台4上；两滑台4相互平行的安装在床身I上。滑台4设有操作控制砂轮进退的手轮41。该滑台直接采用目前现有的手轮式滑台即可。
[0019]每个磨头3对应设置有一套砂轮修整器5，分别对应记为左砂轮修整器51、右砂轮修整器52。
[0020]每套砂轮修整器5包括两只金刚石刀53、滑板54、丝母55、丝杠56、滑座57、底座58。所述两只金刚石刀53分别位于磨头3中砂轮33的两侧,两只金刚石刀53安装在同一个刀架59上，刀架59固定安装在所述滑板54上，滑板54与滑座57之间通过燕尾槽机构510滑动配合,所述滑板54上设置一丝母55,与该丝母55配合的丝杠56通过推力球轴承511安装在所述滑座57上，推力球轴承511后端安装垫513和圆螺母514，对推力球轴承510进行定位。
[0021]丝杠56的一端设置有手柄512 ;所述底座58固定的安装在所述床身I上。
[0022]作为该专用磨床的进一步的技术方案:所述床身工作台11的中间，设置一块检测平面6。
[0023]基于上述专用磨床的刀盘加工方法，包括如下步骤:
1)装夹好刀盘7，将刀盘7装夹在所述刀架总成8上，刀架总成8装夹在回转工作台2
上，
2)启动左磨头31、右磨头32工作；
3)左磨头31粗磨、精磨刀盘的一个定位槽71的一个侧面，该侧面记为该定位槽71的第一侧面711 ;精磨到接近尺寸时，左磨头31进刀一次，左砂轮修整器51修整左磨头31的砂轮一次,从而保证加工面一致性；
4)在床身工作台11中间的检测平面6上，用杠杆表检测步骤3)中刀盘定位槽被加工侧面的精度；此面加工测量合格后，刀架总成中驱动刀盘7旋转30° ;
5)左磨头31重复步骤3)的方法加工下一个定位槽71的第一侧面711;
6)重复步骤4)，
7)重复步骤3)和步骤4)直到刀盘7上所有定位槽71的第一侧面711均加工完成；
8)移动床身工作台11位置，右磨头32用步骤3)、4)的方法加工所述定位槽71的另一侧面，该侧面记为该定位槽71的第二侧面712，直到十二个定位槽71的第二侧面712均加工完成；
9)回转工作台2转动90°，启动左磨头31、右磨头32工作。
[0024]10)左磨头31粗磨、精磨刀盘的一个压刀槽72的一个侧面，该侧面记为该压刀槽72的第一侧面721 ;精磨到接近尺寸时，左磨头31进刀一次，左砂轮修整器51修整左磨头31的砂轮一次，从而保证加工面一致性；；
11)在床身工作台11中间的检测平面6上，用杠杆表检测第一侧面721的精度；此面加工测量合格后，刀架总成中驱动刀盘7旋转30° ;
12)左磨头31继续磨削加工下一个压刀槽72的第一侧面721;且也是精磨到接近尺寸时，左磨头31进刀一次，左砂轮修整器51修整左磨头31的砂轮一次，从而保证加工面一致性；
13)依次类推，直到刀盘上所有压刀槽72的第一侧面全部加工完成；
14)移动床身工作台11位置，右磨头32再用上述方法加工所述压刀槽72的第二侧面722，并且直到十二个压刀槽72的第二侧面722全部加工完成。
[0025]该加工方法，为保正所加工刀盘定位槽和压刀槽尺寸精度统一，进行强制补偿，即每精加工一个面，砂轮33进刀一次，修整砂轮33 —次，从而证保加工面精度统一。[0026]砂轮修整器5上下布置两把金刚石刀53,分别修正砂轮的两面。
[0027]修整砂轮时，磨头的砂轮先移到砂轮修整器下边的金刚石刀处，转动手柄512，使金刚石刀匀速运动，把砂轮下平面修整好。
[0028]该磨床是在现有磨床的基础上改进而成，现有磨床也设置了液压站、电器部分。
[0029]上述描述中的“上”、“下”、“左”、“右”均为方便描述采用的相对位置，不代表绝对位置。
【权利要求】
1.一种加工数控机床刀盘的专用磨床，包括床身、床身工作台、回转工作台，回转工作台上设置有刀架总成；其特征是，还包括两个磨头，分别记为左磨头、右磨头；左磨头、右磨头分别位于所述回转工作台的左右两侧； 所述一个磨头包括砂轮、主轴、Y型电机式驱动机构；砂轮固设在主轴的一端；所述Y型电机式驱动机构包括Y型电机用壳体、Y型电机用转子、Y型电机用定子；所述Y型电机用转子设置在所述主轴上；所述Y型电机用壳体的前端封装有前支架；所述前支架与主轴之间装有轴承；前支架的前端通过螺纹装配在所述主轴上的定位环轴向定位，前支架的后端通过螺纹装配在所述主轴上的螺母轴向定位；所述Y型电机用壳体的后端固设有后盖；后盖与所述主轴之间也安装有轴承； 所述两个磨头上的前支架分别安装在一滑台上；两滑台相互平行的安装在床身上； 每个磨头对应设置有一套砂轮修整器，分别对应记为左砂轮修整器、右砂轮修整器；每套砂轮修整器包括两只金刚石刀、滑板、丝母、丝杠、滑座、底座；所述两只金刚石刀分别位于磨头中砂轮的两侧，两只金刚石刀安装在同一个刀架上，刀架固定安装在所述滑板上，滑板与滑座之间通过燕尾槽机构滑动配合，所述滑板上设置一丝母，与该丝母配合的丝杠通过轴承安装在所述滑座上，丝杠的一端设置有手柄；所述底座固定的安装在所述床身上。
2.根据权利要求1所述的一种加工数控机床刀盘的专用磨床，其特征是:所述磨头中，主轴的后端穿过所述后盖，在主轴的后端处设置有防护罩，防护罩固接在所述后盖上。
3.根据权利要求1所述的一种加工数控机床刀盘的专用磨床，其特征是:所述床身工作台中间，设置一块检测平面。
4.基于权利要求1所述专用磨床的刀盘加工方法，其特征是，包括如下步骤: 1)装夹好刀盘，将刀盘装在所述刀架总成上，刀架总成装夹在回转工作台上； 2)启动左磨头、右磨头工作； 3)左磨头粗磨、精磨刀盘的一个定位槽的一个侧面，该侧面记为该定位槽的第一侧面；精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工面一致性； 4)在床身工作台中间的检测平面上，用杠杆表检测步骤3)中刀盘定位槽被加工侧面的精度；此面加工测量合格后，刀盘旋转30° ; 5)左磨头重复步骤3)的方法加工下一个定位槽的第一侧面； 6)重复步骤4)， 7)重复步骤3)和步骤4)直到刀盘上所有定位槽的第一侧面均加工完成； 8)移动床身工作台位置，右磨头用步骤3)、4)的方法加工所述定位槽的另一侧面，该侧面记为该定位槽的第二侧面，直到十二个定位槽的第二侧面均加工完成； 9)回转工作台转动90°，启动左磨头、右磨头工作； 10)左磨头粗磨、精磨刀盘的一个压刀槽的一个侧面，该侧面记为该压刀槽的第一侧面；精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工面一致性； 11)在床身工作台中间的检测平面上， 用杠杆表检测压刀槽的第一侧面的精度；此面加工测量合格后，刀架总成驱动刀盘旋转30° ; 12)左磨头继续磨削加工下一个压刀槽的第一侧面；且也是精磨到接近尺寸时，左磨头进刀一次，左砂轮修整器修整左磨头的砂轮一次，从而保证加工面一致性； 13)依次类推，直到刀盘上所有压刀槽的第一侧面全部加工完成； 14)移动床身工作台位置，右磨头再用上述方法加工所述压刀槽的第二侧面，并且直到十二个压刀槽的第二侧面全部加工完成。
【文档编号】B24B19/02GK103612180SQ201310672949
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】王金瑞, 张本立, 唐秀仙, 张志强, 陈树德 申请人:济南第一机床有限公司