一种打磨装置和五轴数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及机加工技术领域，具体而言，涉及一种打磨装置和五轴数控机床。


背景技术：

2.在加工工件的过程中，一般会使用打磨片对工件进行打磨作业，以提高工件的尺寸精度。但是，现有技术中，打磨片在进行打磨过程中，打磨片与工件之间压力不能进行很好的调节，容易导致加工完的工件精度不高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种打磨装置和五轴数控机床，其能够有效地改善工件精度不高的问题。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本实用新型提供一种打磨装置，包括：
6.气缸；
7.支撑板，所述支撑板用于承接所述气缸的活塞杆；
8.第一电机，所述第一电机安装在所述支撑板上；
9.打磨片，所述打磨片安装在所述第一电机的输出轴上；
10.其中，所述气缸的活塞杆用于对所述支撑板施加压力，以调整所述打磨片对工件的压力。
11.在可选的实施方式中，所述打磨装置还包括阻隔板，所述阻隔板与所述支撑板连接，所述阻隔板将所述支撑板的一侧区域分隔为第一安装区域和第二安装区域，所述气缸位于所述第一安装区域内，所述气缸的缸体与所述阻隔板连接，所述气缸的活塞杆用于对所述支撑板位于所述第一安装区域内的部分施加压力，所述第一电机位于所述第二安装区域内。
12.在可选的实施方式中，所述打磨装置还包括连接板和第二电机，所述第二电机安装在所述连接板上，所述第二电机的输出轴与所述气缸的缸体传动连接，所述第二电机用于带动所述气缸转动，以带动所述支撑板、所述隔板、所述第一电机以及所述打磨片绕第一转动轴心线转动。
13.在可选的实施方式中，所述打磨装置还包括第一减速器，所述第一减速器与所述连接板连接，所述第二电机通过所述第一减速器与所述气缸传动连接。
14.在可选的实施方式中，所述第一转动轴心线与所述第一电机的输出轴的轴线垂直。
15.在可选的实施方式中，所述打磨装置还包括垫板，所述垫板垫设在所述连接板和所述气缸的缸体之间，所述垫板同时与所述连接板以及所述气缸的缸体连接。
16.在可选的实施方式中，所述打磨装置还包括第三电机和第二减速器，所述第三电机与所述第二减速器传动连接，所述第二减速器安装在所述连接板上，所述第三电机用于
通过所述第二减速器带动所述连接板绕第二转动轴心线转动。
17.在可选的实施方式中，所述第二转动轴心线与所述第一转动轴心线垂直。
18.在可选的实施方式中，所述连接板包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板连接，以形成l型板体；
19.其中，所述第二减速器安装在所述第二板上，所述气缸和所述第一电机位于所述第一板和所述第二板围合的区域内。
20.第二方面，本实用新型提供一种五轴数控机床，包括基座、龙门架以及前述实施方式任一项所述打磨装置，所述龙门架安装在所述基座上，所述打磨装置可活动地安装在所述龙门架上。
21.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
22.本实用新型实施例提供了一种打磨装置，该打磨装置包括气缸、支撑板、第一电机以及打磨片，第一电机安装在支撑板上，打磨片安装在第一电机的输出轴上，第一电机启动后，可以带动打磨片转动，打磨片然后对工件进行打磨作业。在打磨的过程中，气缸的活塞杆可以对支撑板施加压力，由于第一电机安装在支撑板上，因此，气缸的活塞杆抵压在支撑板上后，支撑板可以将抵压力传递到打磨片上。这样，通过改变气缸的活塞杆对支撑板的抵压力，可以调整打磨片对工件的压力，将打磨片对工件的压力调整至合适的压力范围内，这样，不仅可以提高工件的打磨精度，而且可以有效地提高打磨效率。
23.本实用新型实施例还提供了一种五轴数控机床，该五轴数控机床包括前述的打磨装置，并且具备该打磨装置的全部功能。该五轴数控机床不仅可以提高工件的打磨精度，而且也可以有效地提高打磨效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的五轴数控机床的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的打磨装置在第一视角下的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的打磨装置在第二视角下的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的打磨装置去掉保护壳后的结构示意图。
29.图标：1
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五轴数控机床；11
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基座；12
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龙门架；13
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打磨装置；131
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气缸；1311
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缸体；1312
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活塞杆；132
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支撑板；133
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第一电机；134
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打磨片；135
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阻隔板；136
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第一安装区域；137
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第二安装区域；138
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垫板；139
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第二电机；140
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第一减速器；141
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连接板；1411
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第一板；1412
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第二板；142
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第三电机；143
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第二减速器；144
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保护壳；15
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连接臂。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.图1为本实施例提供的五轴数控机床1的结构示意图。请参照图1，本实施例提供了一种五轴数控机床1，该五轴数控机床1包括基座11、龙门架12以及打磨装置13，龙门架12安装在基座11上，打磨装置13可活动地安装在龙门架12上，该打磨装置13可以对工件进行打磨作业。
37.请参照图1，为便于描述，本实施例在图1中建立了空间坐标系，其x轴、y轴以及z轴所指示的方向如图1所示。
38.需要说明的是，在本实施例中，龙门架12上安装有连接臂15，连接臂15沿z轴方向延伸，打磨装置13沿z轴方向可滑动地安装在连接臂15上。并且连接臂15沿y轴方向可滑动地连接于龙门架12，那么，连接臂15沿y轴方向在龙门架12上滑动的过程中，打磨装置13也可以跟随连接臂15沿y轴方向移动。另外，龙门架12沿x轴方向可滑动地连接于基座11，那么，龙门架12沿x轴方向在基座11上滑动的过程中，连接臂15和打磨装置13也均可以沿x轴方向滑动。
39.也就是说，在本实施例中，打磨装置13可以沿x轴、y轴、z轴移动。这样可以方便打磨装置13运动至工件的不同表面上进行打磨作业，有效地提高了工作效率。
40.图2为本实施例提供的打磨装置13在第一视角下的结构示意图。图3为本实施例提供的打磨装置13在第二视角下的结构示意图。请参照图2和图3，下面对打磨装置13的具体结构进行详细介绍。该打磨装置13包括气缸131、支撑板132、第一电机133以及打磨片134，第一电机133安装在支撑板132上，打磨片134安装在第一电机133的输出轴上，第一电机133
启动后，可以带动打磨片134转动，转动的打磨片134与工件摩擦，实现对工件打磨的功能。
41.需要说明的是，在打磨的过程中，气缸131的活塞杆1312可以对支撑板132施加压力，由于第一电机133安装在支撑板132上，因此，气缸131的活塞杆1312抵压在支撑板132上后，支撑板132可以将抵压力传递到打磨片134上。这样，通过改变气缸131的活塞杆1312对支撑板132的抵压力，可以调整打磨片134对工件的压力，将打磨片134对工件的压力调整至合适的压力范围内，这样，不仅可以提高工件的打磨精度，而且也可以提高打磨效率。
42.在本实施例中，气缸131的活塞杆1312对支撑板132的压力大小可以通过电气比例阀调节气压来实现。也就是说，在实际操作中，工作人员调节电气比例阀，即可以改变打磨片134对工件的压力，调节过程方便快捷，工作效率较高。
43.请参照图2和图3，该打磨装置13还包括阻隔板135，阻隔板135与支撑板132连接，阻隔板135将支撑板132的一侧区域分隔为第一安装区域136和第二安装区域137，气缸131位于第一安装区域136内，气缸131的缸体1311与阻隔板135连接，第一电机133位于第二安装区域137内。
44.可以理解的是，阻隔板135可以作为气缸131安装的载体。在本实施例中，气缸131的活塞杆1312伸长后，活塞杆1312可以对支撑板132位于第一安装区域136内的部分施加压力，而由于第一电机133位于第二安装区域137内，因此，活塞杆1312伸长或缩短的过程中，不会与第一电机133之间发生干涉，这样，活塞杆1312对支撑板132的抵压与第一电机133带动打磨片134转动互不影响。
45.可选地，气缸131的缸体1311与阻隔板135之间可以通过螺栓、销钉等零件实现可拆卸连接。
46.图4为本实施例提供的打磨装置13去掉保护壳144后的结构示意图。请参照图2
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图4，在本实施例中，打磨装置13还包括连接板141和第二电机139，第二电机139安装在连接板141上，第二电机139的输出轴与气缸131的缸体1311传动连接。
47.在实际使用中，第二电机139启动后，第二电机139的输出轴可以带动气缸131转动，由于气缸131的缸体1311安装在阻隔板135上，阻隔板135与支撑板132连接，因此，气缸131跟随第二电机139的输出轴转动后，可以通过阻隔板135带动支撑板132转动，从而带动第一电机133和打磨片134转动。这样，第二电机139启动后，可以调整第一电机133和打磨片134的空间位置，可以将打磨片134调整至与工件的表面形成不同夹角的状态，使得打磨片134可以对工件表面的不同部位进行打磨作业，有效地提高工件的打磨精度。
48.结合图2和图4，在本实施例中，气缸131、阻隔板135、支撑板132、第一电机133以及打磨片134在第二电机139的驱动作用下，均可以绕第一转动轴心线(图2和图4中箭头b所指示的轴线)转动，第一电机133的输出轴轴线(图2和图4中箭头a所指示的轴线)与第一转动轴心线垂直设置。这样，打磨片134在第一电机133和第二电机139的作用下可以分别绕不同的轴线旋转，其中，第一电机133带动打磨片134绕第一电机133的输出轴轴线转动，可以方便打磨片134对工件进行摩擦打磨，而第二电机139带动打磨片134绕第一转动轴心线转动，则可以调整打磨片134与工件之间相对位置，使得打磨片134可以作用于工件的不同表面，以对工件的不同表面进行打磨作业。
49.在一些可行的实施例中，第一电机133选用1000w伺服电机，第二电机139选用400w伺服电机。
50.请参照图4，在本实施例中，该打磨装置13还包括第一减速器140，第一减速器140与连接板141连接，第二电机139通过第一减速器140与气缸131传动连接。也就是说，在本实施例中，第二电机139的输出轴与第一减速器140的输入部连接，第一减速器140的输出部与气缸131的缸体1311直接连接，第二电机139启动后，带动第一减速器140运动，从而带动气缸131绕第一转动轴心线旋转。而第一减速器140可以增大第二电机139与气缸131之间的扭矩，使得第二电机139可以更容易地带动气缸131、第一电机133以及打磨片134绕第一转动轴心线转动。
51.结合图2和图3，在本实施例中，该打磨装置13还包括保护壳144，保护壳144与连接板141连接，且保护壳144罩设在第二电机139和第一减速器140上，也就是说，第二电机139和第一减速器140位于第一保护壳144的内腔。这样，保护壳144可以对第二电机139和第一减速器140起到保护作用，防止第二电机139和第一减速器140被其它物体干涉影响。
52.可选地，保护壳144通过螺栓可拆卸地安装在连接板141上，方便拆装，也可以方便对第二电机139和第一减速器140进行检修和维护。
53.在一些可行的实施方式中，第一减速器140选用90度行星减速机。
54.请参照图2和图4，在本实施例中，该打磨装置13还包括垫板138，垫板138垫设在连接板141和气缸131的缸体1311之间，垫板138同时与连接板141以及气缸131的缸体1311连接。可以理解的是，气缸131的缸体1311安装在垫板138上，而垫板138则可以相对于连接板141转动，垫板138可以为气缸131的缸体1311提供安装载体，方便气缸131的缸体1311安装，也可以方便实现气缸131可以相对于连接板141转动的功能。
55.请参照图2
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图4，在本实施例中，该打磨装置13还包括第三电机142和第二减速器143，第三电机142与第二减速器143传动连接，第二减速器143安装在连接板141上。在实际应用中，第三电机142启动后，可以带动第二减速器143运行，然后带动连接板141转动，这样，安装在连接板141上的第二电机139、第一减速器140、气缸131、第一电机133以及打磨片134均会跟随连接板141转动。
56.需要说明的是，启动第三电机142，可以带动连接板141转动，使得连接板141转动至不同的位置，这样可以将连接板141绕过工件，从而避免连接板141与工件之间发生相互碰撞而影响打磨作业正常进行。
57.在一些可行的实施例中，第二减速器143选用谐波减速器，第三电机142选用750w伺服电机。
58.请参照图2和图4，在本实施例中，第三电机142通过第二减速器143可以带动连接板141绕第二转动轴心线(图2和图4中箭头c所指示的轴线)转动，并且第二转动轴心线与第一转动轴心线垂直。这样，第三电机142启动后，连接板141带动第一电机133、第二电机139、气缸131等部件转动的过程中更加顺畅。并且，由于第二转动轴心线垂直于第一转动轴心线，这样，第一电机133、第二电机139、气缸131等部件的重力作用不会对连接板141产生弯折力，连接板141不容易出现折断的情况，使用寿命更长。
59.具体地，在本实施例中，第二转动轴心线沿前述的y轴方向延伸，第一转动轴心线位于x轴与y轴形成的水平面内。
60.请参照图2和图4，在本实施例中，连接板141包括第一板1411和第二板1412，第一板1411和第二板1412连接，可以形成l型板体，第二减速器143安装在第二板1412上，气缸
131和第一电机133位于第一板1411和第二板1412围合的区域内。这样，第一板1411和第二板1412围合的区域可供气缸131、第一电机133、支撑板132等部件绕第一转动轴心线转动，而第二电机139和第一减速器140则可以设置在第一板1411远离第一电机133的一侧区域内，第二电机139和第一减速器140不会阻碍第一电机133和气缸131转动。
61.结合图1，需要说明的是，在本实施例中，第三电机142和第二板1412均可拆卸地连接于前述连接臂15上，使得打磨装置13吊装在连接臂15上，这样可以保证打磨装置13整体可以跟随连接臂的运动而运动。
62.综上，本实施例提供了一种打磨装置13和五轴数控机床1，该打磨装置13和五轴数控机床1不仅可以提高工件的打磨精度，而且也可以提高打磨效率。
63.以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。