专利名称：一种数控多轴回转式无心外圆磨床的制作方法
技术领域：
本发明属于机械制造金属制品加工设备技术领域，特别涉及一种数控多轴回转式无心外圆磨床。
背景技术：
现有技术中，普通常规标准外圆磨床以及无心外圆磨床，均需被加工的圆棒材料自身旋转才能进行磨削加工，若要对超长超细的线形金属材料进行加工，其自身旋转运动想要保持平稳几乎无法实现，尤其是对那些中小直径(040mm — 08mm)但长度几百或上千米的细长线形金属材料外圆表面的精准磨削加工，非常难以通过常规装夹固定就实现，但是金属线材拉拔成型工艺之前需要对线材表面除锈，目前本领域用作金属材料表面除锈的方式主要有酸洗法除锈和钢丝轮刷除锈两种，酸洗法除锈的除锈效果较好，但污染比较严重，同时腐蚀设备，难以达到工业生产的环保要求，特别是对于政策导向的低碳环保运作方式，以往的钢丝轮刷除锈装置多为固定式结构，即钢丝轮刷只能沿金属材料一侧的固定位置进行工作，除锈效果和工作效率低下；同样对于超大直径的金属管棒材料零件进行对外表面磨削时，零件自身做旋转运动也非常困难，不仅会浪费巨大能源，而且难以准确实现找中，加工质量难以达到较高要求，再者需要磨削机床、床身及附属设备非常庞大。因此亟需提供一种新型的设备来解决上述难题。公开号为CN 2356772 Y公开了最新的一种金属拉丝作业用回转钢丝轮刷除锈机的改进结构，在除锈机回转盘上对称设有两道弧形调距槽，两组钢丝轮刷的轮杆分别定位穿过一道调距槽后再分别与传动装置中一组行星轮传动联接。但是上述回转钢丝轮刷除锈机也具有显著的缺陷其传动机构采用皮带传送，启动和磨削时候容易出现打滑现象，打滑就会影响钢刷中心距，磨削量难以和预期达到一致，容易报废产品；所述两组钢丝轮刷间的中心距是通过转速产生的离心力实现的，其进给控制精度显然可靠性很差，特别容易运动失稳导致产品性能下降，加之转速限制导致进给范围很有限，应用范围较小。`
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、设计新颖合理、加工制造成本低的数控多轴回转式无心外圆磨床，解决对超大直径、超长线形圆材料外表面进行精准磨削加工时，工件自身旋转控制和加工设备自身体积过于庞大的问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种数控多轴回转式无心外圆磨床，它包括箱体、设置在箱体上的空心传动主轴，所述空心传动主轴一端设置联动高速旋转轴的回转工作盘，所述空心传动主轴设置动力传动机构，所述高速旋转轴连接有进给机构，所述动力传动机构和所述进给机构连接电气控制系统。所述回转工作盘设置于所述箱体的正面中心孔内，所述回转工作盘通过行星轮系连接设置于可位移内轴承座中的高速旋转轴，所述高速旋转轴外露在回转工作盘端设置安装砂轮、铣刀、抛光轮和钢丝轮刷等工具。所述可位移内轴承座和配合使用所述高速旋转轴设置为至少两组。所述行星轮系包括双联传动齿轮和所述回转工作盘后部的箱体内部后壁中心孔上的固定齿轮，所述双联传动齿轮的轮轴设置于所述回转工作盘上。所述后壁中心孔上设置轴承座，所述轴承座的轴承孔内设置空心传动主轴的支撑轴承，所述轴承座的外端面同心台阶部位设置所述固定齿轮。所述动力传动机构包括主电机，所述主电机输出轴与所述空心传动主轴齿轮传动，所述主电机设置电连接所述电气控制系统的主变频器或者旋转编码器。所述回转工作盘安装位置的中心孔内设置回转工作盘轴承及与之配合安装在箱体上的迷宫密封系统，所述迷宫密封系统包括迷宫密封环、防尘罩回油密封盘和可移动防漏密封罩，所述可移动防漏密封罩设置在可位移内轴承座上；所述箱体上部设置供油孔，所述供油孔上设置稀油润滑冷却集中供油管道，所述箱体的下方设置与稀油润滑站连接的回油管道，所述箱体的下表面周边设置与机座连接安装的螺纹孔。所述进给机构包括所述回转工作盘上设置的进给传动内外齿轮圈，所述回转工作盘上设置与所述进给内外齿轮圈内齿啮合的中间进给传动齿轮，所述中间进给传动齿轮通过中介过桥传动齿轮连接所述可位移内轴承座，所述进给传动内外齿轮圈外齿啮合进给传动齿轮，所述进给传动齿轮通过进给传动主轴连接伺服电机输出轴，所述伺服电机通过旋转编码器连接至所述电气控制系统。所述进给传动内外齿轮圈通过回转工作盘轴承设置于所述回转工作盘上，所述回转工作盘上设置托辊，所述进给传动内外齿轮圈圆弧方向设置所述托辊活动的滑轨槽；所述中介过桥传动齿轮设置为包括外侧轴承孔和内弧齿腔的双孔座体，所述中介过桥传动齿轮外侧与所述中间进给传动齿轮啮合，所述外侧轴承孔内的轴承与所述双联传动齿轮共轴，所述内弧齿腔通过内弧齿连接所述可位移内轴承座外部,所述可位移内轴承座设置于拨动槽内，所述拨动槽设置于所述回转工作盘上(对应于所述滑轨槽弧度)。所述可位移内轴承座的盘内部分的轴承室内装有止退轴承深沟槽球轴承,外部通过滑动齿连接所述内弧齿，所述可位移内轴承座的盘外部分的轴承室内装有止退轴承、深沟槽球轴承、油封和孔卡挡圈。所述进给传动主轴设置于所述箱体内一侧，所述进给传动主轴一端装有在箱体上的轴承孔内，外露在箱体外的部分键连接所述伺服电机，所述进给传动主轴另一端通过进给传动齿轮与所述内外进给传动齿轮圈的外齿啮合，所述进给传动主轴连接箱体部分设置轴承。所述电气控制系统包括控制柜和核心控制器模块，所述控制柜内设置与送料机构配套的工件进给控制模块，所述核心控制器模块外部连接人机交互的触摸屏，所述核心控制器模块内部与伺服电机进给控制系统模块进行数据通信，由所述主变频器或者旋转编码器提供所述回转工作盘的运行参数，当安装在回转工作盘上的进给传动内外齿轮圈与回转工作盘转速同步时没有进给运动，反之即有进给运动，正反进给运动的进给运动量的大小由触摸屏设定，所述核心控制器模块控制运行。所述送料机构包括变频电机驱动的导向轮和支撑架，所述变频电机设置连接所述工件进给控制模块的变频器，所述导向轮设置于工件运行导轨上。本发明包括箱体、设置在箱体上的空心传动主轴，所述空心传动主轴供待加工金属管棒线形材料穿过，所述空心传动主轴一端设置联动高速旋转轴的回转工作盘，所述空心传动主轴设置动力传动机构，通过所述动力传动机构驱动所述回转工作盘转动，进而带动所述高速旋转轴转动，实现磨削加工目的，所述高速旋转轴连接有进给机构，可以很好实现进给运动，可以完成磨削、制作阶梯轴等动作，通过所述动力传动机构和所述进给机构连接电气控制系统，实现了本发明的数控操作，提高控制精度，同时减轻工作压力，便于实现自动化产线建设。所述回转工作盘设置于所述箱体的正面中心孔内，位置靠近中部，对于结构和应力布局合理以及机械稳定性提高有很大好处，所述回转工作盘通过行星轮系连接设置于可位移内轴承座中的高速旋转轴，所述行星轮系结构运动平稳、可靠，便于找中和精确对刀，所述高速旋转轴外露在回转工作盘端设置安装砂轮、铣刀、抛光轮和钢丝轮刷，改变了传统外圆磨床工件转动、刀具固定的工作形式，很好地解决了工件过长致使旋转运动对中性差，出现摆幅现象而无法精准加工的问题，这里工件只是做轴向进给运动，前进或后退的同时其外表碳层、硬皮等被磨削加工除去；或者由于长工件尺寸过大而机床较小时难以加工问题，本发明只需工件径向尺寸上满足加工许可条件既可，有效缩短了机床长度、减小了机床尺寸，极大降低了制作成本，所述行星轮系包括双联传动齿轮和所述回转工作盘后部的箱体内部后壁中心孔上的固定齿轮，所述双联传动齿轮的轮轴设置于所述回转工作盘上，所述双联传动齿轮一端所述固定齿轮啮合，回转工作盘带着双联传动齿轮围绕所述固定齿轮作回转运动做公转运动，以此带动所述双联传动齿轮做自转运动，同时所述双联传动齿轮带动所述高速旋转轴做高速旋转运动，并可以通过调整啮合齿轮实现速比控制，达到如砂轮等磨削工具需要的转动速度，便于磨削加工运行和表面粗糙度调控。所述可位移内轴承座和配合使用所述高速旋转轴设置为多组，本发明设置为至少两组，根据外圆磨床径向尺寸和工件大小可以选择设置为两组、三组甚至更多组，多组所述高速旋转轴带动多个磨削工具同时动作和进给，实现多点同步磨削，提高了加工速率，节约了工件加工成本。所述动力传动机构包括主电机，所述主电机输出轴与所述空心传动主轴齿轮连接，区别于常用的带传动形式，有效避免启动或进给时受力打滑现象，提高控制精确性和传递扭矩的稳定性，所述主电机设置主变频器或者旋转编码器，用以监测主电机转动速度并与电器控制模块电连接，作为控制参考量。所述回转工作盘安装位置的中心孔内设置回转工作盘轴承及与之配合安装在箱体上的迷宫密封系统，降低摩擦系数并有效防止磨床箱体内部润滑油外漏，设计完善；所述迷宫密封系统包括迷宫密封环、防尘罩回油密封盘和可移动防漏密封罩，所述可移动防漏密封罩设置在可位移内轴承座上；所述箱体上部设置供油孔，所述供油孔上设置稀油润滑冷却集中供油管道，所述箱体的下方设置与稀油润滑站连接的回油管道，油在箱体内外回流，保证杂质及时带走清除，并调整机器温度，保证机器正常运转，所述箱体的下表面周边设置与机座连接安装的螺纹孔，实现整个机床的固定连接。所述进给机构包括所述回转工作盘上设置的进给传动内外齿轮圈，所述回转工作盘上设置与所述进给内外齿轮圈内齿啮合的中间进给传动齿轮，所述中间进给传动齿轮通过中介过桥传动齿轮连接所述可位移内轴承座，所述进给传动内外齿轮圈外齿啮合进给传动齿轮，所述进给传动齿轮通过进给传动主轴连接伺服电机输出轴，所述进给机构通过所述进给传动内外齿轮圈实现所述伺服电机控制所述可位移内轴承座动作的目的，进给环节四级齿轮传动，传动转换巧妙，齿轮传动控制准确，所述伺服电机通过旋转编码器采集转速连接至所述电气控制系统，便于进给数控控制。所述进给传动内外齿轮圈通过回转工作盘轴承设置于所述回转工作盘上，转动平稳，所述回转工作盘上设置托辊，用以活动连接所述进给传动内外齿轮圈，当进给指令到来即刻随之相对转动，所述进给传动内外齿轮圈圆弧方向设置所述托辊活动的滑轨槽，所述滑轨槽弧度大小决定了有效进给调整范围，并可以根据用磨头，比如砂轮的有效工作径向厚度进行适当调整，充分利用了刀具有效尺寸，增强了适用性，同时所述滑轨槽范围两端可以进行限位控制，当处在一端时则体现为与所述中介过桥传动齿轮啮合失效；所述中介过桥传动齿轮设置为包括外侧轴承孔和内弧齿腔的双孔座体，所述中介过桥传动齿轮外侧在一定弧度范围内设置齿弧用以与所述中间进给传动齿轮啮合，所述外侧轴承孔内的轴承与所述双联传动齿轮共轴，所述内弧齿腔通过内弧齿连接所述可位移内轴承座外部，所述可位移内轴承座设置于拨动槽内，所述拨动槽设置于所述回转工作盘上，所述拨动槽以所述双联传动齿轮轮轴中心为圆心，其弧度大小与所述可位移内轴承座移动范围，即进给量大小成正比，所述拨动槽的弧度对应于所述滑轨槽弧度进行设置，控制精确、安全。所述可位移内轴承座由两个轴承室组成,所述可位移内轴承座的盘内部分的轴承室内装有止退轴承深沟槽球轴承，外部通过滑动齿连接所述内弧齿，是进给传动的最后直接被控对象,所述可位移内轴承座的盘外部分的轴承室内装有止退轴承、深沟槽球轴承、油封和孔卡挡圈，所述可位移内轴承座的两个轴承室以箱体壁为中间限位，有效所述高速转轴的防止轴向活动，保证磨削加工运动平稳。所述进给传动主轴设置于所述箱体内一侧，所述进给传动主轴一端装有在箱体上的轴承孔内，外露在箱体外的部分键连接所述伺服电机，所述进给传动主轴另一端通过进给传动齿轮与所述内外进给传动齿轮圈的外齿啮合，所述进给传动主轴连接箱体部分设置轴承。所述电气控制系统包括控制柜和核心控制器模块，所述控制柜内设置与送料机构配套的工件进给控制模块，可以实现工件轴向进给的控制，所述核心控制器模块外部连接人机交互的触摸屏，通过触摸屏进行参数设定即可开机自动运行，便于实现自动化控制，所述核心控制器模块内部与伺服电机进给控制系统模块进行数据通信，由所述主变频器或者旋转编码器提供所述回转工作盘的运行参数，当安装在回转工作盘上的进给传动内外齿轮圈与回转工作盘转速同步时没有进给运动，反之即有进给运动，正反进给运动的进给运动量的大小由触摸屏设定，所述核心控制器模块控制运行。所述送料机构包括变频电机驱动的导向轮和支撑架，所述变频电机设置连接所述工件进给控制模块的变频器，所述导向轮设置于工件运行导轨上，所述送料机构只是通过变频器实现电连接，中间无需大量机械结构设置，对于减小机床体积具有显著意义，并且配套的导向轮和支撑架布置方便，降低了机床安装和产线铺设难度，节约了生产成本。本发明的有益效果1、本发明结构紧凑，设计新颖合理，便于实现小机械多用途，加工、制作方便，成本低廉
MTv ο2、本发明通过旋转编码器与系统控制模块连接，并外部连接人机交互的触摸屏，开机后可实现全自动工作，一般操作技术人员无需经过培训就可以进行操作，操作便捷，控制精确。3、本发明进给控制环节通过调整弧度设定进给量，并具有终点安全限位的设计，使用可靠性和安全性能强。本发明通过上述结构和控制设计，颠覆了传统的外圆磨床工件转动运动形式和加工思路，很好地解决了工件过长致使旋转运动对中性差，出现摆幅现象而无法加工，或者工件尺寸大而机床小的加工难题，缩短了机床长度、减小了机床尺寸，降低了成本，并实现了数控操作，提高了控制和加工精度，减轻工作压力，便于实现自动化产线建设。试制成功数控无心外圆磨床的金属管棒线形材料的表面机械除锈功能使用方便，可完全取代高污染高成本的传统酸洗除锈工艺，符合党和国家提出的节能减排号召，为人类生存环境保护有着深远的意义和效果。本发明作为一种非常环保的设备技术，可以产生巨大的经济和社会效益，具有较好的推广和使用价值。
下面结合附图对本发明作进一步地说明
图1是本发明的机械结构示意 图2是本发明的进给机构侧面示意 图3是本发明的完整结构示意 图4是本发明的中介过桥传动齿轮结构示意 图5是本发明的电气控制系统原理框 图6是本发明的另一种结构示意 图7是本发明的组合使用机构示意图。
具体实施例方式具体实施例1
如图1、图2、图3和图4所示，一种数控多轴回转式无心外圆磨床，它包括箱体1、设置在箱体I上的空心传动主轴2，所述空心传动主轴2供待加工金属管棒线形材料穿过，所述空心传动主轴2 —端设置联动高速旋转轴3的回转工作盘4，所述空心传动主轴2设置动力传动机构，用以驱动所述回转工作盘4转动,进而带动所述高速旋转轴3转动,所述高速旋转轴3连接有进给机构，所述动力传动机构和所述进给机构连接电气控制系统。所述回转工作盘4设置于所述箱体I的正面中心孔内，所述回转工作盘4通过行星轮系连接设置于可位移内轴承座5中的高速旋转轴3，所述高速旋转轴3外露在回转工作盘端设置安装砂轮、铣刀、抛光轮和钢丝轮刷6，改变了传统外圆磨床工件转动、刀具固定的工作形式，很好地解决了工件过长致使旋转运动对中性差，出现摆幅现象而无法精准加工的问题，这里工件只是做轴向进给运动，前进或后退同时其外表碳层、硬皮等被磨削加工；所述行星轮系包括双联传动齿轮7和所述回转工作盘4后部的箱体I内部后壁中心孔上的固定齿轮8，所述双联传动齿轮7的轮轴9设置于所述回转工作盘4上，所述双联传动齿轮7 一端所述固定齿轮8啮合，回转工作盘4带着双联传动齿轮7围绕所述固定齿轮8作回转运动，即是做公转运动，以此带动所述双联传动齿轮7做自转运动，同时所述双联传动齿轮7带动所述高速旋转轴3做高速旋转运动，并可以通过调整啮合齿轮实现速比控制，达到如钢丝轮刷6等磨削工具需要的转动速度，便于磨削加工运行和表面粗糙度调控。所述可位移内轴承座5和配合使用所述高速旋转轴3设置为两组。所述动力传动机构包括变频主电机10，所述变频主电机10输出轴与所述空心传动主轴2齿轮连接，所述变频主电机10设置主变频器。所述回转工作盘4安装位置的中心孔内设置回转工作盘轴承11及与之配合安装在箱体上的迷宫密封系统，所述迷宫密封系统包括迷宫密封环12、防尘罩回油密封盘13和可移动防漏密封罩14，所述可移动防漏密封罩14设置在可位移内轴承座5上；所述箱体I上部设置供油孔，所述供油孔上设置稀油润滑冷却集中供油管道，所述箱体I的下方设置与稀油润滑站连接的回油管道，所述箱体的下表面周边设置与机座连接安装的螺纹孔15，实现整个机床的固定连接。所述进给机构包括所述回转工作盘4上设置的进给传动内外齿轮圈16，所述回转工作盘4上设置与所述进给内外齿轮圈16内齿啮合的中间进给传动齿轮17，所述中间进给传动齿轮17通过中介过桥传动齿轮18连接所述可位移内轴承座5，所述进给传动内外齿轮圈17外齿啮合进给传动齿轮19，所述进给传动齿轮19通过进给传动主轴20连接伺服电机21输出轴，所述进给机构通过所述进给传动内外齿轮圈16实现所述伺服电机21控制所述可位移内轴承座5动作的目的，进给环节四级齿轮传动，传动转换巧妙，齿轮传动控制准确，所述伺服电机21通过旋转编码器采集转速连接至所述电气控制系统，便于进给数控控制。所述进给传动内外齿轮圈16通过回转工作盘轴承11设置于所述回转工作盘4上，述回转工作盘4上设置托辊22，所述进给传动内外齿轮圈16圆弧方向设置所述托辊22活动的滑轨槽23，所述中介过桥传动齿轮18设置为包括外侧轴承孔24和内弧齿腔25的双孔座体，所述中介过桥传动齿轮18外侧在一定弧度范围内设置齿弧26用以与所述中间进给传动齿轮17啮合，所述外侧轴承孔24内的轴承与所述双联传动齿轮7共轴，所述内弧齿腔25通过内弧齿27连接所述可位移内轴承座5外部，所述可位移内轴承座5设置于拨动槽28内，所述拨动槽28设置于所述回转工作盘4上，所述拨动槽28以所述双联传动齿轮轮轴9中心为圆心，所述拨动槽28的弧度对应于所述滑轨槽23弧度进行设置。所述可位移内轴承座5由两个轴承室组成，所述可位移内轴承座5的盘内部分的轴承室内装有止退轴承深沟槽球轴承，外部通过滑动齿连接所述内弧齿27，所述可位移内轴承座5的盘外部分的轴承室内装有止退轴承、深沟槽球轴承、油封和孔卡挡圈，所述可位移内轴承座5的两个轴承室以箱体壁为中间限位。所述进给传动主轴20设置于所述箱体I内一侧，所述进给传动主轴20 —端装有在箱体I上的轴承孔内，外露在箱体I外的部分用键29连接所述伺服电机21，所述进给传动主轴20另一端通过进给传动齿轮19与所述内外进给传动齿轮圈16的外齿啮合，所述进给传动主轴20连接箱体部分设置轴承。所述电气控制系统包括控制柜30和内装的PLC控制器模块，所述控制柜30内设置与送料机构配套的工件进给控制模块，可以实现工件轴向进给的控制，所述PLC控制器模块外部连接人机交互的触摸屏，通过触摸屏进行参数设定即可开机自动运行，所述PLC控制器模块内部与伺服电机进给控制系统模块进行数据通信，由所述主变频器提供所述回转工作盘的运行参数，当安装在回转工作盘4上的进给传动内外齿轮圈16与回转工作盘4转速同步时没有进给运动，反之即有进给运动，正反进给运动的进给运动量的大小由触摸屏31设定。所述送料机构设置为前送料机构和后送料机构，所述送料机构包括变频电机驱动的导向轮32和支撑架33，所述变频电机设置连接所述工件进给控制模块的变频器，所述导向轮32设置于工件运行导轨上。所述电气控制系统原理框图如图5所示，所述前送料电机通过前进料编码器与所述PLC控制器模块信号连接，所述后送料电机通过后进料编码器与所述PLC控制器模块信号连接，用以控制工件轴向进给运动参数的设定；所述变频主电机10通过变频器与所述PLC控制器模块信号连接，来监测变频主电机10的转速，作为控制参考量，所述伺服电机21通过旋转编码器以及数据通讯模块与所述PLC控制器模块信号连接，所述PLC控制器模块通过对采集到的转速进行对比计算，根据差值进行进给调整，当安装在回转工作盘4上的进给传动内外齿轮圈16与回转工作盘4转速同步时没有进给运动，反之即有进给运动，正反进给运动的进给运动量的大小由触摸屏31设定，PLC控制器模块控制运行。具体实施例2
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1之处在于
如图6所示,所述动力传动机构包括变频主电机10,所述变频主电机10与所述伺服电机21设置于所述空心传动主轴2的两侧，所述变频主电机10输出轴与所述空心传动主轴2齿轮连接，所述变频主电机10设置主旋转编码器。具体实施例3
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1之处在于
所述可位移内轴承座5和配合使用所述高速旋转轴3设置为三组；
所述动力传动机构包括变频主电机10，所述变频主电机10输出轴与所述空心传动主轴2齿轮连接，所述变频主电机10设置主旋转编码器。具体实施例4
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1之处在于
所述可位移内轴承座5和配合使用所述高速旋转轴3设置为四组；
所述动力传动机构包括变频主电机10，所述变频主电机10输出轴与所述空心传动主轴2齿轮连接，所述变频主电机10设置主旋转编码器。具体实施例5
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1之处在于
所述可位移内轴承座5和配合使用所述高速旋转轴3设置为六组；
所述进给机构由变频电机驱动，所述变频电机设置旋转编码器。具体实施例6
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1一5之处在于
如图7所示，所述数控多轴回转式无心外圆磨床由两套组合而成，共用一套完善的所述电气控制系统，可以一次实现表面磨削处理至合格水准，提高了加工效率，便于实现产线投产使用。
具体实施例7
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例1之处在于
所述可位移内轴承座5和配合使用所述高速旋转轴3设置为多组；
所述送料机构设置为前送料机构和后送料机构，所述送料机构包括外张型的内部支撑架，所述内部支撑架直接由液压或者气压驱动，所述驱动装置电连接所述电气控制系统，所述内部支撑架下部设置导向轮，实现工件运行在导轨上，即完成轴向进给运动。比较适用于较大尺寸的管状工件的外圆磨削加工。具体实施例8
一种数控多轴回转式无心外圆磨床，区别于具体实施例6之处在于
所述送料机构设置为前送料机构和后送料机构，所述工件磨削输出端串接螺旋挤压式强迫润滑拉拔模盒，进行无涂硼、无磷化处理，极大提高钢丝拉拔效率和质量。比较适用于产线对较长圆形工件的外圆磨削加工，高效节能、无污染。当然，本发明可以根据工件大小和形状可以设置多种变换及改型，并非仅限于上述实施例中具体结构，例如还可以由多套所述数控多轴回转式无心外圆磨床组合而成，进给量逐渐增加，实现毛坯至成品的一次成型加工，很好地控制表面粗糙度。本发明通过上述结构和控制设计，颠覆了传统的外圆磨床工件转动运动形式和加工思路，很好地解决了工件过长致使旋转运动对中性差，出现摆幅现象而无法加工，或者工件尺寸大而机床小的加工难题，缩短了机床长度、减小了机床尺寸，降低了成本，并实现了数控操作，提高了控制和加工精度，减轻工作压力，便于实现自动化产线建设。特别是对金属管棒线形材料的表面机械除锈功能使用方便，可完全取代高污染高成本的传统酸洗除锈工艺，符合党和国家提出的节能减排号召，为人类生存环境保护有着深远的意义和效果。本发明作为一种非常环保的设备技术，可以产生巨大的经济和社会效益，具有较好的推广和使用价值。
权利要求
1.一种数控多轴回转式无心外圆磨床，它包括箱体，其特征在于所述空心传动主轴一端设置联动高速旋转轴的回转工作盘，所述空心传动主轴设置动力传动机构，所述高速旋转轴连接有进给机构，所述动力传动机构和所述进给机构连接电气控制系统。
2.如权利要求1所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述回转工作盘设置于所述箱体的正面中心孔内，所述回转工作盘通过行星轮系连接设置于可位移内轴承座中的高速旋转轴，所述高速旋转轴外露在回转工作盘端设置安装砂轮、铣刀、抛光轮和钢丝轮刷等工具；所述可位移内轴承座和配合使用所述高速旋转轴设置为至少两组。
3.如权利要求2所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述行星轮系包括双联传动齿轮和所述回转工作盘后部的箱体内部后壁中心孔上的固定齿轮，所述双联传动齿轮的轮轴设置于所述回转工作盘上。
4.如权利要求1所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述动力传动机构包括主电机，所述主电机输出轴与所述空心传动主轴齿轮传动，所述主电机设置电连接所述电气控制系统的主变频器或者旋转编码器。
5.如权利要求1所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述进给机构包括所述回转工作盘上设置的进给传动内外齿轮圈，所述回转工作盘上设置与所述进给内外齿轮圈内齿啮合的中间进给传动齿轮，所述中间进给传动齿轮通过中介过桥传动齿轮连接所述可位移内轴承座，所述进给传动内外齿轮圈外齿啮合进给传动齿轮，所述进给传动齿轮通过进给传动主轴连接伺服电机输出轴，所述伺服电机通过旋转编码器连接至所述电气控制系统。
6.如权利要求5所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述进给传动内外齿轮圈通过回转工作盘轴承设置于所述回转工作盘上，所述回转工作盘上设置托辊，所述进给传动内外齿轮圈圆弧方向设置所述托辊活动的滑轨槽；所述中介过桥传动齿轮设置为包括外侧轴承孔和内弧齿腔的双孔座体，所述中介过桥传动齿轮外侧与所述中间进给传动齿轮啮合，所述外侧轴承孔内的轴承与所述双联传动齿轮共轴，所述内弧齿腔通过内弧齿连接所述可位移内轴承座外部，所述可位移内轴承座设置于拨动槽内，所述拨动槽设置于所述回转工作盘上。
7.如权利要求2所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述可位移内轴承座的盘内部分的轴承室内装有止退轴承深沟槽球轴承,外部通过滑动齿连接所述内弧齿，所述可位移内轴承座的盘外部分的轴承室内装有止退轴承、深沟槽球轴承、油封和孔卡挡圈。
8.如权利要求5所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述进给传动主轴设置于所述箱体内一侧，所述进给传动主轴一端装有在箱体上的轴承孔内，外露在箱体外的部分键连接所述伺服电机，所述进给传动主轴另一端通过进给传动齿轮与所述内外进给传动齿轮圈的外齿啮合，所述进给传动主轴连接箱体部分设置轴承。
9.如权利要求1一8任一所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述电气控制系统包括控制柜和核心控制器模块，所述控制柜内设置与送料机构配套的工件进给控制模块，所述核心控制器模块外部连接人机交互的触摸屏，所述核心控制器模块内部与伺服电机进给控制系统模块进行数据通信，由所述主变频器或者旋转编码器提供所述回转工作盘的运行参数，当安装在回转工作盘上的进给传动内外齿轮圈与回转工作盘转速同步时没有进给运动，反之即有进给运动，正反进给运动的进给运动量的大小由触摸屏设定，所述核心控制器模块控制运行。
10.如权利要求1一8任一所述数控多轴回转式无心外圆磨床，其特征在于所述送料机构包括变频电机驱动的导向轮和支撑架，所述变频电机设置连接所述工件进给控制模块的变频器，所述导向轮设置于工件运行导轨上。
全文摘要
本发明公开了一种数控多轴回转式无心外圆磨床，它包括箱体和空心传动主轴带动的回转工作盘，回转工作盘通过行星轮系连接设置于可位移内轴承座中的高速旋转轴，高速旋转轴外露端设置工具，空心传动主轴设置动力传动机构，高速旋转轴通过进给传动内外齿轮圈间接连接进给机构，动力传动机构和进给机构连接差进调控的电气控制系统。本发明颠覆了传统的外圆磨床工件转动运动形式和加工思路，很好地解决了工件过长或尺寸过大而加工困难的问题，特别适用于金属管棒线形材料的表面机械除锈，实现了数控操作，提高了控制和加工精度，降低了成本，有效节能减排，为人类生存环境保护有着深远的意义和效果，具有较好的推广和使用价值。
文档编号G05B19/18GK103056733SQ20131002112
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者李维生, 孟举国 申请人:李维生, 孟举国