碾米砂辊外圆、螺旋槽两用数控加工机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型专利涉及传统产业的新型机械领域，特别是涉及一种碾米砂辊外圆和螺旋槽两用数控加工的机床。
【背景技术】
[0002]碾米砂辊是粮食机械大米加工机器设备中的一个核心零部件，它的制作工艺过程比较复杂，工序多、技术难度也较高。碾米砂辊在制作过程中其外形尺寸要达到符合本身设计图纸的要求，必须由碾米砂辊专用机床加工来完成。碾米砂辊的加工工序大体分为外圆加工、端面加工、螺旋槽加工和钻孔加工，碾米砂辊的外圆加工必须保证外圆尺寸及圆柱度、直线度、同轴度的要求；端面加工保证长度尺寸及平行度、垂直度的要求；螺旋槽加工保证螺旋槽的导程、旋向、槽形角度、宽度和深度的要求；钻孔加工保证喷风孔大小、数量、分布位置的要求。目前这些加工工序是通过不同的加工设备，不同的刀具，不同的顺序来独立完成的。
[0003]现有专利技术文件⑴公开号为CN203426451U，公开日为2014年2月12日的中国专利一种新型外圆加工机床，主要公开的是有关碾米砂棍的外圆加工的机床；现有专利技术文件(2)公开号为CN202239836U，公开日为2012年5月30日的中国专利一种新型螺旋槽加工机床，现有专利技术文件(3)公开号为CN2328470Y，公开日为1999年7月14日公开的中国专利大导程螺旋槽加工机床，均是公开的有关砂辊表面螺旋槽加工的机床。
[0004]以上这些现有的专利技术都是把外圆和螺旋槽独立分开来加工，在不同的设备上进行加工，而且都是人工控制，存在以下缺陷:其一，因为涉及到两个单独的工序，所以需要两台设备，比较占用空间，每台设备至少有一个人控制，两台设备就至少需要两个工人，浪费了大量的人力，而且两台设备在工作中都工件都需要人工搬运，搬运次数也比较多，工人的劳动强度大，大大浪费了劳力，生产成本高，加工效率低。其二，产品的加工质量不好保证，因为两道工序，使用两台设备及人员加工，前后使用了二次工件的定位、装夹，基准发生了移动和变化，加工后的尺寸和精度不易保证；又因为碾米砂辊大多都是分二节或二节以上组成一组，有的直径超过400mm，有10节以上，总长超过1000mm，现有设备一般是加工外圆时采用刀碗刀具，分单节在外圆机床上加工，因此就避免不了同一组砂辊，加工后的尺寸每节都不一致，但砂辊组装在米机里是通过一根轴连在一起的，尺寸不一致便会出现不同程度的倒坎，而且下道工序加工螺旋槽时，很难保证槽形尺寸，及槽宽、槽深均匀一致，再加上现有刀碗刀具的直径大约100mm，是由碳钢材料压制而成的薄片碗形，脆性重，耐磨性极差，一个刀碗只能加工I至2组砂辊，加工过程中它在不停的磨损，刀碗尺寸在不停的变小，加工出来的砂辊表面尺寸很不规则，加工精度很差。其三现有的碾米砂辊加工机床一般都是人工操作，手动控制，加工误差较大，难以达到理想的尺寸和精度要求，严重地影响了米机的使用性能和大米的加工质量。
【发明内容】
[0005]本实用新型根据现有技术的不足提供一种碾米砂辊外圆、螺旋槽两用数控加工机床，把原有的外圆加工机床和螺旋槽加工机床性能合二为一，既能加工砂辊外圆，还能加工砂辊表面螺旋槽，把二道工序合成一道工序，并把原有普通的人工手动控制，改为电气自动控制，大大提高了工作效率。
[0006]本实用新型提供的技术方案:所述一种碾米砂辊外圆、螺旋槽两用数控加工机床，包括机座、设置在机座上的主轴箱部件、尾座部件、刀架部件和进给部件，其特征在于:所述主轴箱部件包括主轴伺服电机、主轴箱体、主轴和连接主轴伺服电机与主轴的传动机构，主轴箱体设置在机座的一端，尾座部件设置在主轴的另一端，主轴箱体、主轴和尾座部件设置在同一直线上；所述刀架部件由砂辊外圆加工刀架和砂辊螺旋槽加工刀架组成，所述进给部件由横向进给轨道、滑台和两纵向进给轨道组成，横向进给轨道横向设置于机座上，并与主轴箱体、主轴和尾座部件所在的直线平行，滑台与横向进给轨道滑动连接，并在横向进给轨道上左右滑动，两纵向进给轨道平行设置在滑台上，且与横向进给轨道垂直；所述砂辊外圆加工刀架和砂辊螺旋槽加工刀架分别设置两纵向进给轨道上，并在两纵向进给轨道上前后移动。
[0007]本实用新型进一步的技术方案:该加工机床还包括电气控制箱，在横向进给轨道和两纵向进给轨道的轨道两端分别设有位置回零开关和最大位置行程开关，在主轴的末端设有接近开关，横向进给轨道、两纵向进给轨道上的位置回零开关和最大位置行程开关以及主轴末端的接近开关信号输出端分别与电气控制箱的信号输入端连接，电气控制箱的信号输出端分别与横向进给伺服电机、纵向进给伺服电机和主轴伺服电机的信号输出端连接。
[0008]本实用新型进一步的技术方案:所述砂辊外圆加工刀架和砂辊螺旋槽加工刀架均包括刀架底板、刀架立板、刀盘轴、刀盘控制电机和三角皮带轮传动机构，所述刀架立板垂直于刀架底板后侧，并与刀架底板形成侧面为L型的支撑架，在刀架立板的前后侧对称设有前、后升降板，在刀架立板内竖向设有升降丝杆，在刀架立板的前后板面对应升降丝杆的位置对称开设有竖向滑槽，在升降丝杆上套设有升降螺母，升降螺母的前后侧设有连接轴，且前、后侧的连接轴穿过对应的竖向滑槽分别与前、后升降板连接；所述刀盘轴通过刀盘轴座与后升降板连接，刀盘控制电机通过电机座板与前升降板连接，刀盘控制电机的动力输出端通过三角皮带轮传动机构与刀盘轴的控制端传动连接；在砂辊外圆加工刀架和砂辊螺旋槽加工刀架的刀盘轴的另一端分别设有外圆加工刀盘和螺旋槽加工刀盘。
[0009]本实用新型较优的技术方案:所述工件主轴的长度为1-1.5m，主轴伺服电机驱动的主轴转速为0-300转/分；所述传动机构包括主轴减速机和同步齿形带，主轴伺服电机通过主轴减速机和同步齿形带与主轴传动连接。
[0010]本实用新型较优的技术方案:所述尾座部件由顶针座、顶针座导轨、尾座控制电机和皮带轮传动机构组成，顶针座通过丝杠与顶针座导轨连接，尾座控制电机通过皮带轮传动机构与连接顶针座和顶针座导轨的丝杠连接，并控制顶针座在顶针座导轨上左右移动；所述尾座控制电机的控制端与电气控制箱的信号输出端连接。
[0011]本实用新型较优的技术方案:所述滑台和两个加工刀架分别通过滚珠丝杠副与横向进给轨道和两纵向进给轨道连接，在横向进给轨道的一端设有横向进给伺服电机，横向进给伺服电机通过减速机和联轴器与设置在横向进给轨道内的横向进给丝杠连接，滑台与横向进给丝杠的配套螺母连接；在两纵向进给轨道的一端分别设有纵向进给伺服电机，每个纵向进给伺服电机通过减速机和联轴器与设置在每个纵向进给轨道内的纵向进给丝杠连接，砂辊外圆加工刀架和砂辊螺旋槽加工刀架分别与两个纵向进给丝杠的配套螺母连接；所述电气控制箱的信号输出端分别与横向进给伺服电机和两个纵向伺服电机的控制端连接。
[0012]本实用新型较优的技术方案:所述电机座板和刀盘轴座分别通过四个T型螺钉固定在前、后升降板上，并在松开四个T型螺钉时电机座板和刀盘轴座分别沿着前、后升降板转动调节刀盘和刀盘控制电机竖直方向的角度；所述刀架立板通过底板与刀架底板连接，在刀架立板的底板中心位置设有定位转轴，刀架立板的底板通过定位转轴与刀架底板连接，在刀架立板的底板四个角部也设有T型螺钉，并通过四个T型螺钉与刀架底板锁紧，在四个T型螺钉松开状态下刀架立板可沿着定位转轴转动调节刀架体在水平方向的角度。
[0013]本实用新型较优的技术方案:所述升降丝杆的设置在在刀架立板的竖向中轴线上，竖向滑槽对应开设在刀架立板的竖向中轴线上，在刀架立板靠近两边的位置分别竖向开设有条形螺孔，在前、后升降板的四角对应条形螺孔的位置设有紧固螺栓，并通过紧固螺栓将前、后升降板与刀架立板锁紧。
[0014]本实用新型进一步的技术方案为:所述外圆加工刀盘由外圆加工盘体和呈环形等距分布在外圆加工盘体边缘的多个瓦形刀头组成，每两个瓦形刀头之间的间距为5?1mm;所述螺旋槽加工刀盘由螺旋槽加工盘体和呈环形等距分布在螺旋槽加工盘体边缘的L型刀头组成，每两个L型刀头之间的间距为8-12mm ;所述瓦形刀头和L型刀头由金刚石材料制成。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016](I)本实用新型将主轴箱部件中主轴是由主轴伺服电机经主轴减速机和同步齿形带传动给主轴，通过主轴伺服电机的无级变速调节主轴工件转速，其转速范围可以达到0-300转/分，既可以满足砂辊外圆加工的转速100?300转/分，可以满足砂辊螺旋槽加工的转速3?5转/分，克服了现有的砂辊外圆加工机床和砂辊螺旋槽加工机床在加工转速上无法统一的缺陷；
[0017](2)本实用新型将工作滑台上的单列纵向导轨增加为双列并排的纵向导轨，两个导轨上分别安装外圆加工刀架和螺旋槽加工刀架，分别用于加工砂辊外圆和螺旋槽，把二道工序合成一道工序，其加工顺序由“外