立轴圆台平面磨床的制作方法

1.本发明属于磨床技术领域，具体提供了一种立轴圆台平面磨床。


背景技术：

2.立轴圆台平面磨床中，磨削轮的转轴竖向布置，磨削轮安装在磨削机头的下端，磨削机头通过机床本体支撑；磨削机头带动磨削轮转动，并朝下方工作台处的工件竖向进给。磨削轮的下端面形成磨削工作面，其在长时间使用后容易出现磨损，需要进行修整。
3.发明人了解到，相关技术方案中存在具有磨削轮在线修整机构的其他类型磨床，发明人认为在实现立轴圆台平面磨床中磨削轮下端面的在线修整时，存在下述技术问题：（1）磨削轮的下端面为磨削工作面，在线修整轮的存在容易影响磨削轮的竖向进给；（2）为了实现磨削轮的在线修整，磨削工作面的一部分需要在竖向相对于工作台错位，磨削轮下端面转动到相对于工作台错位的位置时，相对于工作台、工件及机床本体均悬空；此时会出现磨削轮关于自身转动轴线的两侧，一侧受工件反力上抬，另一侧悬空不受外力的情况，不利于磨削轮的平稳旋转，尤其是当磨削轮转速过高时，磨削工作面骤然与工件的接触会影响旋转稳定性；磨床长时间使用后容易影响自身精度和寿命。
4.（3）部分在线修整砂轮位置可调的磨床中，调节修整轮位置的直线调节机构以及驱动磨削轮竖向升降的结构一般也为滚珠丝杠。而滚珠丝杠很容易在低速进给时出现爬行的问题，造成修整轮与磨削轮之间相对位置调节失效。
5.（4）当利用修整轮时刻对磨削轮的磨削工作面进行磨削时，会造成修整轮的快速消耗；在一些技术方案中，修整轮间歇性的与待修整的磨削轮接触或者脱离，进而在实现磨削轮在线修整的情况下，尽可能提高修整轮的使用寿命；但是考虑到上述技术问题（2），当修整轮与磨削轮脱离接触后，会造成磨削轮错位远离工作台的部分悬空没有支撑，影响磨削轮的旋转稳定性。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种立轴圆台平面磨床，以至少解决上述技术问题之一。
7.为了解决现有技术中的上述问题，本发明的一个或多个技术方案提供了一种立轴圆台平面磨床，包括机床本体、工作台、磨削轮和修整轮，工作台通过机床本体支撑，工作台上表面能够安装待磨削工件；磨削轮转动轴线竖直，磨削轮通过磨削机头驱动以实现转动以及升降，磨削机头通过机床本体支撑，磨削机头设于磨削轮上方，以使得磨削轮下端面悬空，并形成磨削工作面；修整轮转动轴线竖直，修整轮下方设有修整轮机头，用于带动修整轮转动以及升降，修整轮机头通过机床本体支撑；修整轮上端面能够与磨削轮下端面接触，以修整磨削工作面。
8.进一步的，工作台能够沿竖向轴线转动，工作台、磨削轮和修整轮的转动轴线处于同一竖直面，磨削轮的转动轴线处于所述工作台的转动轴线和修整轮的转动轴线之间。
9.进一步的，修整轮机头包括座体，座体与机床本体固定，座体处安装有滑架，滑架能够在升降驱动单元的带动下沿竖向升降，滑架处安装有滑板，滑板能够相对于滑架沿竖向滑动，滑架下端固定安装有基座，滑板底端与基座之间安装有弹簧，滑板的上部安装有修整轮，修整轮与电机的输出轴同轴固定，电机的机体通过滑板固定。
10.进一步的，修整轮的上表面分为磨削面和光滑面，修整轮的转动轴线靠近磨削轮的下端面边缘设置；修整轮在转动时，磨削面、光滑面能够间歇性的与磨削工作面接触；修整轮能够升降至设定距离后停止，以使得磨削面和光滑面单独与磨削工作面接触。
11.以上一个或多个技术方案的有益效果：（1）采用将修整轮布置在磨削轮的下方，修整轮上端面与磨削轮下端面接触，以修整所述磨削工作面的方式，修整轮能够在修整轮机头的带动下沿竖向升降，使得修整轮不会影响磨削轮的升降，二者之间不存在位置干涉问题。
12.（2）工作台、磨削轮和修整轮的转动轴线处于同一竖直面，磨削轮的转动轴线处于所述工作台的转动轴线和修整轮的转动轴线之间，这种设置方式使得磨削轮与工件接触实现磨削时，工件与修整轮在磨削轮转动轴线的两侧分别提供向上的反力，使得磨削轮受力更加的平稳，有利于提高其旋转稳定性和使用寿命。
13.（3）座体与机床本体固定，座体处安装有滑架，滑架能够在升降驱动单元的带动下沿竖向升降，滑架处安装有滑板，滑板能够相对于滑架沿竖向滑动，滑架下端固定安装有基座，滑板底端与基座之间安装有弹簧，滑板处固定有电机，电机的输出轴竖向朝上并与修整轮同轴固定。这种设置方式使得修整轮在竖向的高度由弹簧和升降驱动单元共同决定；修整轮能够在弹簧的压力下时刻压紧在磨削工作面处，为升降驱动单元提供升降调节的缓冲空间，避免其调节失效造成的修整轮与磨削轮脱离接触或者位置干涉情况。
14.（4）修整轮的上表面分为磨削面和光滑面；修整轮能够转动至设定角度后停止，以使得磨削面和光滑面单独与磨削工作面接触。这种设置方式中，当不需要修整轮进行修整时，可以将修整轮旋转至光滑面与磨削工作面接触，此时既能够对磨削轮实现支撑，又不会造成修整轮磨削面的消耗。
附图说明
15.下面参照附图来描述本发明的部分实施例，附图中：图1是本发明实施例1中整体结构轴测图；图2是本发明实施例1中工作台的结构示意图；图3是本发明实施例1中修整轮和修整轮机头的结构示意图；图4是本发明实施例2中修整轮和修整轮机头的结构示意图。
16.附图标记列表：1、机床本体；2、磨削机头；4、工作台；5、磨削轮机构；6、修整轮机构；401、真空吸盘；601、修整轮；6011、磨削面；6012、光滑面；602、上支撑板；603、旋转电机；604、基座；605、下支撑板；606、弹簧；607、支撑柱；608、底板；609、丝杠；610、滑台；611、驱动电机；612、座体。
具体实施方式
17.本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本发明的优选实施
例，并不表示本发明仅能通过该优选实施例实现。基于本发明提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本发明的保护范围之内。
18.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，还可以是两个元件内部的连通。可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.如图1-图3所示，一种立轴圆台平面磨床，包括机床本体1、工作台4、磨削轮机构5和修整轮机构6。修整轮机构6的核心部件是修整轮601，磨削轮机构5的核心部件是磨削轮。工作台4通过机床本体1支撑，工作台4上表面能够安装待磨削工件；磨削轮转动轴线竖直，磨削轮通过磨削机头2驱动以实现转动以及升降，磨削机头2通过机床本体1支撑，磨削机头2设于磨削轮上方，以使得磨削轮下端面悬空，并形成磨削工作面；修整轮601转动轴线竖直，修整轮601下方设有修整轮601机头，用于带动修整轮601转动以及升降，修整轮601机头通过机床本体1支撑；修整轮601上端面能够与磨削轮下端面接触，以修整磨削工作面。此处的磨削轮和修整轮601都是砂轮。
21.本实施例中提及磨削轮能够在磨削头的带动下转动并沿竖向进给，磨削头的该部分结构与现有技术相同，此处不再赘述。
22.本实施例中，工作台4能够沿竖向轴线转动，工作台4、磨削轮和修整轮601的转动轴线处于同一竖直面，磨削轮的转动轴线处于工作台4的转动轴线和修整轮601的转动轴线之间。
23.具体地，设置工作台4用驱动电机，该驱动电机通过齿轮传动部件将动力传递至工作台4的转轴处，驱动工作台4的旋转。
24.本实施例中，修整轮601机头包括座体612，座体612与机床本体1固定，座体处安装有滑架，滑架能够在升降驱动单元的带动下沿竖向升降，滑架处安装有滑板，滑板能够相对于滑架沿竖向滑动，滑架下端固定安装有基座604，滑板底端与基座604之间安装有弹簧606，滑板的上部安装有修整轮601，修整轮601与旋转电机603的输出轴同轴固定，旋转电机603的机体通过滑板固定。
25.本实施例中，可以在滑架与座体之间设置滑槽、导轨等导向件；在滑板与滑架之间设置导向槽、导轨等导向件。
26.本实施例中，滑板包括上支撑板602和下支撑板605，上支撑板602和下支撑板605之间通过竖板连接以形成类c型结构，旋转电机安装在上支撑板602与下支撑板605之间。
27.具体地， 座体的下端具有底板608，座体处还设置有支撑柱607，用于实现基座604下降到下极限位置的止挡限位。
28.本实施例的升降驱动单元可以采用滚珠丝杠609结构，丝杠609竖向设置，在丝杠
609的外部通过螺纹套设有滑台610，滑台610与座体沿竖向滑动连接，丝杠609通过驱动电机611驱动以实现转动。
29.另外一些实施例中，升降驱动单元可以替换为液压缸或者电动推杆。
30.本实施例中，定位板与基座604之间安装有强力电磁铁，强力电磁铁能够实现定位板与基座604之间的位置固定。上述采用强力电磁铁，当电磁铁的两部分吸附在一起时，弹簧606提供的弹性支撑失效，此时修整轮601上端面的高度完全由升降驱动单元决定。便于在初始阶段利用升降驱动单元控制修整轮601与磨削轮之间的间隙距离，剩余的间隙由弹簧606的弹力弥补，便于控制弹簧606的压缩比。
31.本实施例中，还包括测量机构和控制机构，测量机构能够测量磨削轮和修整轮601的厚度，控制机构能够根据测量机构的数据来控制修整轮601机头的升降，进而使得修整轮601与磨削轮接触面处的压力为设定数值。测量机构的结构形式有多种，例如激光测距仪。
32.本实施例中，工作台4上表面具有真空吸盘401，在真空吸盘401上表面圆形阵列多个真空吸附区，一个真空吸附区对应放置一个工件。每个真空吸附区表面设置有多个凹槽，在凹槽内设置有用于连通真空抽取装置的管接孔。
33.可以理解的，本实施例中真空吸盘吸附工件的方式也可以替换成磁力结构，磁力结构由电磁铁实现，通过充放电实现工作台上表面的充磁和退磁。
34.本实施例中，磨削机头2处设置有竖向的光栅尺，机床本体1处设有光栅读数头，用于判断磨削机头2的高度。
35.工作原理：当使用本装置时，根据工件上表面高度，磨削轮在竖向的预设进给深度来调节修整轮601的高度，使得修整轮601的上端面在升降驱动单元及弹簧606压缩力的支撑下，压紧在磨削轮的上表面。
36.在磨削轮转动以及竖向进给时，控制器可以控制修整轮601在竖向升降相同的高度，以使得修整轮601与磨削轮之间的弹簧606压缩比保持在设定范围，磨削轮的磨削工作面在与工件表面接触实现磨削的同时，与修整轮601的上端面接触实现磨削修整。
37.实施例2本实施例与实施例1中的结构设置基本相同，区别在于，如图4所示，修整轮601的上表面分为磨削面6011和光滑面6012，修整轮601的转动轴线靠近磨削轮的下端面边缘设置；修整轮601在转动时，磨削面6011、光滑面6012能够间歇性的与磨削工作面接触；修整轮601能够转动至设定角度后停止，以使得磨削面6011和光滑面6012单独与磨削工作面接触。当修整轮601间歇性的对磨削轮进行修整，以提高自身使用寿命时。如果需要对磨削轮进行修整，保持修整轮601时刻旋转或者修整轮601停止转动但是磨削面6011与磨削工作面接触即可。当不需要对磨削轮进行修整时，将修整轮601转动至光滑面6012与磨削工作面接触，并锁紧修整轮601即可。
38.至此，已经结合前文的优选实施例描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围并不仅限于上述优选实施例。在不偏离本发明技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述优选实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本发明的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本发明的保护范围之内。