龙门定梁导轨磨床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种龙门定梁导轨磨床，该磨床包括：工作台(1)、磨床底座(2)、液压传动装置(3)、龙门(4)和磨头系统(5)；根据本实用新型提供的龙门定梁导轨磨床具有工作台定位准确，不易发生偏移，重力可以平均分布于磨床底座轨道及结构简单，组装方便，制造成本低等特点。
【专利说明】龙门定梁导轨磨床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磨床，尤其涉及一种龙门定梁导轨磨床。
【背景技术】
[0002]磨床是利用如砂轮、油石等磨具对待加工工件表面进行磨削加工的机床，在加工过程中磨具与待加工工件的相对位置不停地变化，从而使待加工工件表面达到高精度和很小的表面粗糙度，因此，在磨床加工过程中，待加工工件与磨具间的相对平稳度是影响磨床加工精度重要因素。
[0003]在磨床中通常有以下三种控制待加工工件与磨具间相对运动的方式:一种是固定工件，移动磨具；另一种是固定磨具，移动工件；第三种是磨具与工件均可移动。
[0004]磨具在工作时处于高速旋转的状态，必然会产生应力，导致磨具在长距离移动的过程中产生偏差，生成加工精度的降低；而将磨具固定，只移动待加工工件，则会造成磨削方向固定，在加工工件不同表面时仅能通过人工手动调换工件方向的方法进行加工，对实际生产造成极大的不便，费时费力；然而，大幅度移动待加工工件，小幅度移动磨具则可有效避免上述问题。
[0005]目前常用的移动工件方法是将工件放置于工作台上，通过移动工作台来移动待加工工件，工作台底部与磨床底座间滑动导轨的结构是影响工件能否平衡移动的关键因素。
[0006]由于上述问题的存在，本发明人对现有的磨床进行研究和改进，以期研制出平稳移动且省时省工的磨床。
实用新型内容
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:在工作台底部设置两条导轨，其中一条为矩形导轨，另一条导轨为向下凸出的V形导轨，并在磨床底座的顶面分别开设对所述导轨相对应的滑槽/滑道，与矩形导轨相对应的为平面滑道，与V形导轨相对应的为V型滑槽，并且在构成V形滑槽的两侧面相交线处开设矩形沟槽；并在工作台与磨床底座之间设置液压动力装置，驱动工作台在X轴方向作往复运动；同时在磨床底座两侧分别固定设置龙门立柱，形成固定龙门，并在龙门横梁内部设置两条滚珠丝杠，用于驱动磨头系统沿Y轴方向往复运动，并将磨头系统中的滑块与滑板在竖直方向上滑动连接，从而使磨头可以在Z轴方向上往复运动，从而使待加工工件移动量最小的条件下实现平稳磨削加工，得到高品质磨削产品，从而实现本实用新型。
[0008]本实用新型目的在于提供以下方面:
[0009]第一方面，本实用新型提供一种龙门定梁导轨磨床，其特征在于，该磨床包括:工作台1、磨床底座2、液压传动装置3、龙门4和磨头系统5，其中，
[0010]工作台1，其包括下部的滑座11和上部的工件托台12，其中，
[0011]在滑座11底部、在沿X轴方向对称轴所在直线方向上对称地安装两个液压缸缸体，在液压缸缸体两侧分别设置有沿X轴方向延伸的两条导轨，其中一条为矩形导轨，另一条为向下凸出的V形导轨；
[0012]在滑座11沿X轴方向的两侧边下部分别设置平衡导轨，该平衡导轨上设置卡槽，
[0013]在所述工件托台12上开设沿X轴方向的T形槽，
[0014]磨床底座2，其设置于工作台I下方，在其顶部分别开设与滑座11底部的V形导轨、矩形导轨和液压传动装置相对应的滑槽，
[0015]液压传动装置3，其设置于工作台I与磨床底座2之间，为具有等速率调压系统的双缸液压缸，包括液压缸缸体和液压杆，
[0016]龙门4，包括两根分别设置于磨床底座2左右两侧的立柱和一根在水平方向上固定连接于两立柱之间的横梁，其中，横梁内部设置第一滚珠丝杠41和第二滚珠丝杠42，用于控制磨头系统5，在横梁外部设置Y轴滑槽，
[0017]磨头系统5，包括第一滑块511、第一滑板521、主磨头53、第二滑块512、第二滑板522和副磨头54，其中，
[0018]在第一滑块511的一个侧面上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，并通过第一滚珠丝杠驱动沿Y轴方向进行往复运动；在第一滑块511的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，
[0019]在第一滑板521的两个侧边上分别设置有与所述Z轴滑槽相匹配的Z轴卡槽，第一滑板521沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台12处；
[0020]在第一滑板521下端固定安装有主磨头53，
[0021]在第二滑块512的一个侧面上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，并通过第二滚珠丝杠驱动沿Y轴方向进行往复运动；第二滑块512的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，
[0022]在第二滑板522的的两个侧边上分别设置有与所述Z轴滑槽相匹配的Z轴卡槽，第二滑板522沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台12处；
[0023]在第二滑板522下端转动连接有副磨头54，其在Y轴与Z轴形成的平面内可自由旋转。
[0024]第二方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，所述滑座(11)为矩形槽，其中，构成矩形槽的四个侧壁等厚。
[0025]第三方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，所述矩形导轨的横截面为矩形，所述V形导轨的横截面为V字形。
[0026]第四方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，V形导轨与矩形导轨沿X轴方向的中心线关于滑座11沿X轴方向的对称轴左右对称。
[0027]第五方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，工件托台12左侧边缘与滑座11左侧壁之间的距离、工件托台12右侧边缘与滑座11右侧壁之间的距离、工件托台12前侧边缘与滑座11前侧壁之间的距离和工件托台12后侧边缘与滑座11后侧壁之间的距离相等。
[0028]第六方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，在所述工件托台12上表面沿X轴方向平行等距地开设多条T形槽。
[0029]第七方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，所述V形导轨与V形滑槽设置于磨床右侧。
[0030]第八方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，磨床底座2内部为规则的网格箱式结构。
[0031]第九方面，本实用新型提供上述的磨床，其特征在于，所述的主磨头53与副磨头54相对设置。
[0032]根据本实用新型提供的龙门定梁导轨磨床，具有如下有益效果:
[0033](I)当工作台承载工件时，重力可以平均分布于磨床底座滑槽上方，磨床底座不易变形，从而保证待加工工件的加工精度及在重切削时工作台的稳定性与刚性；
[0034](2)该磨床可使工作台定位准确，不易发生偏移，且仅有一条导轨采用V形结构，而另一条为平面结构，因此，可以避免磨床的过定位；
[0035](3)该磨床结构简单，组装方便，制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的龙门定梁导轨磨床的结构示意图；
[0037]图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的龙门定梁导轨磨床的主视剖面图。
[0038]附图标号说明:
[0039]1-工作台
[0040]11-滑座
[0041]12-工件托台
[0042]2-磨床底座
[0043]3-液压传动装置
[0044]4-龙门
[0045]41-第一滚珠丝杠
[0046]42-第二滚珠丝杠
[0047]5-磨头系统
[0048]511-第一滑块
[0049]512-第二滑块
[0050]521-第一滑板
[0051]522-第二滑板
[0052]53-主磨头
[0053]54-副磨头
【具体实施方式】
[0054]下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0055]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0056]本实用新型中的所述的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向如图1中所示。
[0057]本实用新型中所用术语“长度”是指沿X轴方向上的长度；所用的术语“宽度”是指沿Y轴方向上的长度；所用术语“高度”是指沿Z轴方向上的长度。
[0058]本实用新型公开的是一种加工精度高、稳定性高、刚性强的龙门定梁导轨磨床。
[0059]在根据本实用新型的一个优选实施方式中，如图1中所示，提供一种龙门定梁导轨磨床，该磨床包括:工作台1、磨床底座2、液压传动装置3、龙门4和磨头系统5，其中，
[0060]工作台1，其包括下部的用于带动工作台滑动的滑座11和上部的用于放置固定待加工工件的工件托台12，其中，
[0061]滑座11为矩形槽，优选地，构成矩形槽的四个侧壁等厚，在其底部沿X轴方向对称轴上所在直线上与液压缸缸体固定连接，在液压缸缸体两侧沿X轴方向分别设置导轨，其中一条为矩形导轨，另一条为V形导轨，所述矩形导轨的横截面为矩形，所述V形导轨的横截面为V字形，两条导轨支撑工作台I，使工作台I上表面水平；
[0062]在本实用新型的一种优选实施方式中，在矩形底座下部沿X轴方向的两侧边分别设置平衡导轨，该平衡导轨上设置有卡槽，在正常工作状态，该卡槽与磨床底座2间隙配合，当工作台I因受力不平衡而即将发生倾斜时，平衡导轨与磨床底座2相抵接，产生相互作用力，从而保证工作台I保持在水平面上而不发生倾斜，一方面能够保证安全生产，另一方面可以保证产品的加工精度。
[0063]本发明对V形导轨、矩形导轨与液压传动装置之间的距离不做特别限定，以工作台I在工作时能够沿X轴方向平稳移动为优选，更优选V形导轨和矩形导轨沿X轴方向中心线关于滑座沿X轴方向的对称轴左右对称。
[0064]所述工件托台12与滑座11 一体成型，设置于所述滑座11的矩形槽内部，工件托台12与滑座11的侧壁之间存在一定距离，优选工件托台12左侧边缘与滑座11左侧壁之间的距离、工件托台12右侧边缘与滑座11右侧壁之间的距离、工件托台12前侧边缘与滑座11前侧壁之间的距离和工件托台12后侧边缘与滑座11后侧壁之间的距离相等。
[0065]所述工件托台12略高于滑座11，以便工件在工件托台11上的安装与拆卸。
[0066]所述工件托台12上表面为矩形，在其上表面沿X轴方向平行开设T形槽，优选为平行等距地开设多条T形槽，且T形槽的长度与工件托台12的长度相同，在工件托台12两端形成T形槽开口，该T形槽用于将待加工工件固定在工件托台上，并可将加工过程中产生的废屑、废液导出工件托台12。
[0067]本实用新型对工件托台12上开设T形槽的数量不做特别限定，以可以将待加工工件稳定地固定在工件托台12上为优选；在加工工件前，于待加工工件底部固定设置螺栓，再将所述螺栓通过工件托台12侧面的T形槽开口安插于T形槽中，即可将待加工工件固定于工件托台12上。
[0068]磨床底座2，其呈长方体形状，设置于工作台I下方，在其顶部开设与滑座11底部的导轨和液压传动装置相对应的滑槽，即一个V形滑槽和一个平面滑道，分别与V型导轨和矩形导轨相匹配。
[0069]在磨床底座上，与液压缸缸体对应的位置开设液压传动装置滑槽，使液压传动装置可在滑槽内往复滑动，并作为工作台I的动力源带动工作台I沿X轴方向往复运动，从而带动待加工工件与磨头之间产生相对于运动。
[0070]在磨床底座2顶部与V形导轨对应位置处开设V形滑槽，并且在构成V形滑槽的两侧面相交线处开设矩形沟槽，避免V形导轨在V形滑槽内过定位，使V形导轨与V形滑槽形成稳定的间隙配合，从而使工作台I在移动时更加平稳；在与矩形导轨对应处设置平面滑道，从而使矩形导轨可以在滑道上平稳移动。
[0071]本发明选择两条导轨分别为矩形导轨和V形导轨，由于V形导轨可以使工作台在X轴方向上准确定位，产生较小的、甚至不产生偏差，而矩形导轨则具有一定的空间活动的自由度，因此，当两条导轨均为V形导轨时，容易导致过定位；当两条导轨均为矩形导轨时，容易导致定位不准；然而，当其中一条导轨为V形导轨，而另一条导轨为矩形导轨时，工作台I的定位准确、快速。
[0072]在本实用新型中，对V形导轨和矩形导轨在滑座11底部的左右位置不做特别限定，但由于工件通常在工作台I的右侧进行加工，因此相比工作台I左侧，工作台I右侧受力更多、磨损可能更为严重，因此，本实用新型优选右侧为V形导轨与V形滑槽。
[0073]在本实用新型的一个优选实施方式中，磨床底座2内部为规则的网格箱式结构，即磨床底座2的内部为空心结构，形成空腔，在空腔中设置立体网格式加强钢骨，这些加强钢骨可以为一体成型的，也可以为通过本领域中常用技术手段进行固定连接而成的，优选为一体成型的，这种结构一方面可以节省制造磨床底座消耗的物料，同时可以保证磨床底座2受到的应力分布均匀，即使搭载超重工件，磨床底座2也不易变形。
[0074]液压传动装置3，如图1所示，其设置于工作台I与磨床底座2之间，为具有等速率调压系统的双缸液压缸，包括液压缸缸体和液压杆，其中，缸体设置于工作台I下方，与滑座11底部固定连接，带动工作台往复运动，而液压杆两端与磨床底座2上设置的卡槽固定连接，用于将限定缸体的运动方向是沿X轴方向，由于本实用新型中使用的双缸液压缸具有等速率调压系统，因此，其可以平稳的启动和制动，从而使工件在被加工时能够平稳移动，进而增加工件的成品率。
[0075]龙门4，包括两根分别设置于磨床底座2左右两侧的立柱和一根在水平方向上固定连接于两立柱之间的横梁，工作台I可沿X轴方向在两立柱间作往复运动，其中，两根立柱分别固定连接于磨床底座2在X轴方向上的中心线处的左右两侧，横梁内部设置第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，用于控制磨头系统5，并在横梁外部设置Y轴滑槽。
[0076]磨头系统5，包括第一滑块511、第一滑板521、主磨头53、第二滑块512、第二滑板522和副磨头54，其中，
[0077]第一滑块511的一个侧面的上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，与龙门4中横梁相抵接，并通过第一滚珠丝杠驱动，可以通过数控操作随第一滚珠丝杠沿Y轴方向进行往复运动；在第一滑块511的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，其与第一滑板521相抵接，
[0078]在第一滑板521的两个侧边上分别设置有与所述Z轴滑槽相匹配的Z轴卡槽，第一滑板521可以通过数控操作沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台12处；
[0079]在第一滑板521下端固定连接有主磨头53，其可以随第一滑板521、第一滑块511在龙门与工件托台形成的封闭平面内任意移动，由于主磨头与第一滑板521是固定连接，因此，其主要用于对工件的水平面进行磨削加工。
[0080]在第二滑块512的一个侧面上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，与龙门4中横梁相抵接，并通过第二滚珠丝杠驱动，可以通过数控操作随第二滚珠丝杠沿Y轴方向进行往复运动；第二滑块512的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，其与第二滑板522相抵接，第二滑板522可以通过数控操作沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台12处；
[0081]在第二滑板522下端转动连接有副磨头54，可在Y轴与Z轴形成的平面内转动任意角度，同时，副磨头可以随第二滑板522、第二滑块512在龙门与工件托台形成的封闭平面内移动至任意一点，由于副磨头与第二滑板522是转动连接，因此，其主要用于对工件的侧面、倾斜面及不规则而进行磨削加工。
[0082]在一个优选的实施方式中，如图1所示，所述的主磨头53与副磨头54相对设置，SP，主磨头53上的磨具安装在主磨头53靠近工作台的一侧；副磨头54上的磨具安装在副磨头靠近工作台I的一侧，当主磨头工作时，副磨头停靠于龙门一侧处于静止状态；当副磨头工作时，主磨头停靠于龙门一侧处于静止状态。
[0083]本实用新型提供的龙门定梁导轨磨床，当处在非工作状态时，工作台处于底座的一端，主磨头与副磨头分别停放在龙门立柱上；当处于工作状态时，首先将待加工工件通过螺钉与工件托台上的T形槽固定于工件托台上，即固定于工作台上，再通过控制面板设置相应的加工参数，使数控设备自动控制工作台的给进，使工作台在设置于其底部的液压缸带动下沿V形滑槽及平面滑道，即沿X轴方向靠近龙门，此时，数控设备判断当加工水平面时，启动主磨头，当加工其它面时，启动副磨头，并且控制主磨头或副磨头在伺服电机和滚珠丝杠的驱动下同时沿Y轴方向和Z轴方向运动，从而调整磨头在工作台上方的位置，使待加工工件的待加工面与磨头相接触，并且当启动副磨头时，可以根据加工需要调整副磨头的倾角，以使磨头可以加工异形表面，从而通过磨头对待加工工件进行磨削加工，待工件加工完毕后，磨头自动停止工作并退回至非工作状态时的位置，工作台带动工件离开龙门，退回至非工件状态位置，再手工通过T形槽将工件卸下工作台。
[0084]根据本实用新型提供的龙门定梁导轨磨床，具有如下有益效果:
[0085]第一，当工作台承载工件时，重力可以平均分布于磨床底座轨道上方，磨床底座不易变形，从而保证待加工工件的加工精度及在重切削时工作台的稳定性与刚性；
[0086]第二，该磨床可使工作台定位准确，不易发生偏移，且仅有一条导轨采用V形结构，而另一条为平面结构，因此，可以避免磨床的过定位；
[0087]第三，该磨床结构简单，组装方便，制造成本低。
[0088]以上结合【具体实施方式】和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种龙门定梁导轨磨床，其特征在于，该磨床包括:工作台(I)、磨床底座(2)、液压传动装置(3)、龙门(4)和磨头系统(5)，其中， 工作台(I)，其包括下部的滑座(11)和上部的工件托台(12)，其中， 在滑座(11)底部、在沿X轴方向对称轴所在直线方向上对称地安装两个液压缸缸体，在液压缸缸体两侧分别设置有沿X轴方向延伸的两条导轨，其中一条为矩形导轨，另一条为向下凸出的V形导轨； 在所述工件托台(12)上开设沿X轴方向的T形槽， 磨床底座(2)，其设置于工作台(I)下方，在其顶部分别开设与滑座(11)底部的V形导轨、矩形导轨和液压传动装置相对应的滑槽， 液压传动装置(3)，其设置于工作台(I)与磨床底座(2)之间，为具有等速率调压系统的双缸液压缸，包括液压缸缸体和液压杆， 龙门(4)，包括两根分别设置于磨床底座(2)左右两侧的立柱和一根在水平方向上固定连接于两立柱之间的横梁，其中，横梁内部设置第一滚珠丝杠(41)和第二滚珠丝杠(42)，用于控制磨头系统(5)，在横梁外部设置Y轴滑槽， 磨头系统(5)，包括第一滑块(511)、第一滑板(521)、主磨头(53)、第二滑块(512)、第二滑板(522)和副磨头(54)，其中， 在第一滑块(511)的一个侧面上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，并通过第一滚珠丝杠驱动沿Y轴方向进行往复运动；在第一滑块(511)的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，在第一滑板(521)的两个侧边上分别设置有与所述Z轴滑槽相匹配的Z轴卡槽，第一滑板(521)沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台(12)处； 在第一滑板(521)下端固定安装有主磨头(53), 在第二滑块(512)的一个侧面上设置有与所述Y轴滑槽相匹配的卡槽，并通过第二滚珠丝杠驱动沿Y轴方向进行往复运动；第二滑块(512)的另一个侧面上设置有Z轴滑槽，在第二滑板(522)的两个侧边上分别设置有与所述Z轴滑槽相匹配的Z轴卡槽，第二滑板(522)沿Z轴方向往复运动，其在Z轴方向上的最低处可到达工件托台(12)处； 在第二滑板(522)下端转动连接有副磨头(54)，其在Y轴与Z轴形成的平面内可自由旋转。
2.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述滑座(11)为矩形槽，其中，构成矩形槽的四个侧壁等厚。
3.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述矩形导轨的横截面为矩形，所述V形导轨的横截面为V字形。
4.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，V形导轨与矩形导轨沿X轴方向的中心线关于滑座(11)沿X轴方向的对称轴左右对称。
5.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，工件托台(12)左侧边缘与滑座(11)左侧壁之间的距离、工件托台(12)右侧边缘与滑座(11)右侧壁之间的距离、工件托台(12)前侧边缘与滑座(11)前侧壁之间的距离和工件托台(12)后侧边缘与滑座(11)后侧壁之间的距离相等。
6.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，在所述工件托台(12)上表面沿X轴方向平行等距地开设多条T形槽。
7.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述V形导轨与V形滑槽设置于磨床右侧。
8.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，磨床底座(2)内部为规则的网格箱式结构。
9.根据权利要求1所述的磨床，其特征在于，所述的主磨头(53)与副磨头(54)相对设置。
【文档编号】B24B41/02GK204036175SQ201420448690
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】刘亚军 申请人:沈阳北方特种机床有限公司