车磨一体数控复合机床的制作方法

本实用新型属于机床设备技术领域，涉及一种车磨一体数控复合机床。

背景技术：

很多行业的零件生产加工过程中，比如汽车、飞机、纺机、机床等设备的生产过程中会需要通过磨削来提高零件的表面粗糙度、圆度、圆柱度等技术参数，这时候就需要使用到内圆或外圆等各类磨床来加工实现。

传统磨削流程是先在外圆磨床上加工零件外圆和外锥面，以及外圆台阶面。再放置到内圆磨床上通过装夹调整工件径向跳动然后磨削零件内孔，通过端磨砂轮靠平零件端面，提高工件的端面与内孔的垂直度和粗糙度以达到零件的加工要求。然而这样的加工工艺过程繁琐，零件的一致性较差，生产成本也相应较高，逐渐无法满足客户的实际需求。

另外，工件在磨床上加工作业过程中，除了正常的内外圆磨削，有时候还需要在磨削前对工件进行粗车加工，现有的磨床无法实现上述功能。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种车磨一体数控复合机床，该车磨一体数控复合机床在加工工件时，能够实现对工件的内圆先进行粗车，再进行磨削。

按照本实用新型的技术方案：一种车磨一体数控复合机床，其特征在于：包括床身，所述床身上表面沿长度方向一端设置第一导轨座，第一导轨座上滑动设置第一进给滑板，第一进给滑板上固定回转板，回转板上固定车头箱，车头箱上转动设置主轴，第一进给滑板上还固定金刚滚轮座，金刚滚轮座上转动设置金刚滚轮轴，金刚滚轮轴的动力输入端安装电机同步皮带轮，电机同步皮带轮与主轴同步皮带轮通过皮带张紧连接；主轴的动力输出端安装卡盘，金刚滚轮轴的动力输出端安装金刚砂轮；床身上表面对应于第一导轨座的另一侧平行设置第二导轨座、第三导轨座，所述第二导轨座、第三导轨座均与第一导轨座垂直，其中第二导轨座上滑动设置第二进给滑板，第二进给滑板上可调节设置车头底座，车头底座上方依次固定车刀座垫板、车头座，车头座上设置有车刀；第三导轨座上滑动设置第三进给滑板，第三进给滑板上可调节设置磨头底座，磨头底座上安装第一磨头座，第一磨头座上安装第二磨头座。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一导轨座的端部安装第一进给座，第一进给座上安装第一进给电机，第一进给电机的输出端连接第一丝杆，第一进给滑板底面固定的丝杆螺母与第一丝杆螺纹配合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二进给滑板上表面开设两条平行布置的导槽，车头底座的底部导向块配合设置于相应导槽中。

作为本实用新型的进一步改进，第三进给滑板上表面开设两条平行布置的导槽，磨头底座的底部导向块配合设置于相应导槽中。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二导轨座上安装第二进给电机，第二进给电机的输出端连接第二丝杆，第二进给滑板底面固定的丝杆螺母与第二丝杆螺纹配合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三导轨座上安装第三进给电机，第三进给电机的输出端连接第三丝杆，第三进给滑板底面固定的丝杆螺母与第三丝杆螺纹配合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述床身的边缘设置有与床身一体连接并竖直向上延伸设置的边框挡板，边框挡板高出床身上表面平台。

作为本实用新型的进一步改进，所述回转板上还固定有车头罩壳，车头罩壳上形成一体连接的车头罩壳挡板，车头罩壳挡板延伸于金刚砂轮与卡盘之间。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型产品结构简单、合理，在使用中能够对工件进行可靠的加工，工件只需一次装夹即可完成粗车及内外圆的磨削作业；同时，本实用新型产品中的工件在工作时，可以高效快速转动，在磨削作业时，用于磨削的砂轮也同时高速转动，砂轮与工件之间的相对速度更大，磨削效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1、2中，包括床身1、边框挡板1-1、第一进给滑板2、卡盘3、第二进给滑板4、车头底座5、第三进给滑板6、磨头底座7、车刀座垫板8、第一磨头座9、车头座10、第二磨头座11、金刚砂轮12、金刚滚轮轴13、车刀14、第一进给座15、金刚滚轮座16、车头罩壳挡板17、电机同步皮带轮18、主轴19、主轴同步皮带轮20、车头箱21、回转板22、车头罩壳23、工件24、第一导轨座25、第二导轨座26、第三导轨座27等。

如图1、2所示，本实用新型是一种车磨一体数控复合机床，包括床身1，所述床身1上表面沿长度方向一端设置第一导轨座25，第一导轨座25上滑动设置第一进给滑板2，第一进给滑板2上固定回转板22，回转板22上固定车头箱21，车头箱21上转动设置主轴19，第一进给滑板2上还固定金刚滚轮座16，金刚滚轮座16上转动设置金刚滚轮轴13，金刚滚轮轴13的动力输入端安装电机同步皮带轮18，电机同步皮带轮18与主轴同步皮带轮20通过皮带张紧连接；主轴19的动力输出端安装卡盘3，金刚滚轮轴13的动力输出端安装金刚砂轮12；床身1上表面对应于第一导轨座25的另一侧平行设置第二导轨座26、第三导轨座27，所述第二导轨座26、第三导轨座27均与第一导轨座25垂直，其中第二导轨座26上滑动设置第二进给滑板4，第二进给滑板4上可调节设置车头底座5，车头底座5上方依次固定车刀座垫板8、车头座10，车头座10上设置有车刀14；第三导轨座27上滑动设置第三进给滑板6，第三进给滑板6上可调节设置磨头底座7，磨头底座7上安装第一磨头座9，第一磨头座9上安装第二磨头座11。

第一导轨座25的端部安装第一进给座15，第一进给座15上安装第一进给电机，第一进给电机的输出端连接第一丝杆，第一进给滑板2底面固定的丝杆螺母与第一丝杆螺纹配合连接。

第二进给滑板4上表面开设两条平行布置的导槽，车头底座5的底部导向块配合设置于相应导槽中。

第三进给滑板6上表面开设两条平行布置的导槽，磨头底座7的底部导向块配合设置于相应导槽中。

第二导轨座26上安装第二进给电机，第二进给电机的输出端连接第二丝杆，第二进给滑板4底面固定的丝杆螺母与第二丝杆螺纹配合连接。

第三导轨座27上安装第三进给电机，第三进给电机的输出端连接第三丝杆，第三进给滑板6底面固定的丝杆螺母与第三丝杆螺纹配合连接。

床身1的边缘设置有与床身1一体连接并竖直向上延伸设置的边框挡板1-1，边框挡板1-1高出床身1上表面平台。

回转板22上还固定有车头罩壳23，车头罩壳23上形成一体连接的车头罩壳挡板17，车头罩壳挡板17延伸于金刚砂轮12与卡盘3之间。

本实用新型产品结构合理巧妙，在使用时，待加工的工件24装夹于卡盘3上，主轴19转动时，带动工件24及金刚滚轮轴13转动，对于规格合适的回转体工件，金刚滚轮轴13可以对工件表面进行高效快速的磨削作业。

对于规格较小的工件24，在装夹于卡盘3上后，可以通过车刀14的移动，实现对工件的车加工作业，车加工作业结束后，车刀14回位，通过第二磨头座11上的磨头实现对工件的磨削作业。

本实用新型产品中车头底座5能够在第二进给滑板4上进行位置移动，扩大了车刀14的行程范围，有效增加可加工的工件范围；同理，第一磨头座9能够相对于第三进给滑板6进行位置移动，也同样扩大了适用的工件范围。

本实用新型产品的工作过程如下：通过第一进给座15上安装的第一电机配合第一导轨座25上转动设置的丝杆及第一进给滑板2带动主轴19移动至车刀14位置处，再通过调节第二进给滑板4将车刀14移动至工件24处，车头罩壳23内的电机经由齿轮箱带动主轴19转动，车刀14按照设定的程序进行车削进给，车加工完成后，主轴19停止转动，车刀14退出；主轴19在第一导轨座25上转动设置的丝杆及第一进给滑板2的作用下，移动至磨削工位处，第二磨头座11移动至磨削工位，第二磨头座11上的磨头按设定的程序，对工件进行磨削进给，磨削加工完成后，主轴19停止转动，第二磨头座11上的磨头停止磨削进给，磨削加工完成后，主轴19停止转动，磨头退出，工件14卸下。

本实用新型产品中的机床床身采用耐磨铸铁件铸造成型，热稳定性好、刚性强，同时机床采用全封闭罩壳，观察窗用开网孔并覆有机玻璃结构，以防止砂轮碰碎后飞溅伤人；机床采用磨架和车刀架往复，床头箱（工件）进给的工作方式。本机床床身上表面沿左手长度方向一端设置第一导轨座25，第一导轨座25上滑动设置第一进给滑板2，第一进给滑板2上固定回转板22，回转板22上固定车头箱21，车头箱21上转动设置主轴19，第一进给滑板2上还固定金刚滚轮座16，金刚滚轮座16上转动设置金刚滚轮轴13，金刚滚轮轴13的动力输入端安装电机同步皮带轮18，电机同步皮带轮18与主轴同步皮带轮20通过皮带张紧连接；主轴19的动力输出端安装卡盘3，金刚滚轮轴13的动力输出端安装金刚砂轮12，用于修整砂轮。车削工作台由底座、滑板、车刀架及车刀等组成；磨削工作台由底座、滑板、磨具座及磨具（砂轮电主轴）等组成。

在具体应用时，工件主轴轴承的前后端均采用成对角接触轴承，以提高主轴的回转精度，工件主轴旋转可调速，由变频器驱动电机变速，可在nc过程中实现粗车和磨削分档调整，电机和主轴的传动采用1:17的齿轮减速增加扭力，以适应实际加工时的需要。工件夹持采用台湾千岛三爪液压卡盘，为方便装夹，主轴增加机械锁死。

本实用新型产品中具有进给系统结构：进给机构导轨采用高精度双v型预加负荷滚柱导轨，以提高机床进给轴的运动精度和刚性，数字控制伺服电机，经无齿隙联轴器直接驱动滚珠丝杠，可实现无间隙、高灵敏度直线运动，导轨、丝杠、均配置防护装置，有效保证机床精度和寿命。

本实用新型产品中的往复系统结构：车刀架采用高精度双v型预加负荷滚柱导轨，保证机床往复运动精度和刚性；数字控制伺服电机经联轴器驱动滚珠丝杠，实现工作台往复运动，刀架单独设计刀柄加粗增强刚性；砂轮架也采用高精度双v型预加负荷滚柱导轨，电主轴均通过变频器控制，可方便调整砂轮轴转速，实现无级调速。电主轴冷却箱采用独立冷却水箱，并配备断水保护功能。

本实用新型产品采用外置油箱，保证机床在正常工作条件下液压油的温升较小，结构紧凑，占地面积较小。

本实用新型产品采用对立式中央润滑系统，启动机床后，润滑系统先于其他动作进行工作，满足工作台及进给机构导轨、丝杠等运动部位的可靠润滑。

本实用新型产品采用大容量水箱纸袋过滤，水箱底部增加滚轮，便于移动。

本机床控制系统采用德国西门子828d数控系统。并且能对数控系统故障自动检测、故障报警、报警有履历记录；彩色液晶显示器，通过人机界面方便快捷的实现车加工尺寸数值、砂轮数值、磨削参数的输入；设定简单无需复杂编程，具有多种循环子程序调用的功能，并有故障报警、自诊断、砂轮寿命管理等功能；机床配备移动式手持单元，可方便调整零件的对刀使用；电气配电箱和机床为整体式结构，电气箱在机床后上部，走线规范，线号清晰。电箱配置电箱专用空调。操纵箱布置在封闭罩壳正前方，并能回转，方便操作调整；配置三色报警灯。机床主要电气件为法国施耐德。