一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，涉及机械加工技术领域，其包括床身、安装在床身上的头架机构与磨削机构，头架机构包括第一滑轨、第一滑轨上的第一滑台、第一滑台上的头架本体以及连接第一滑轨的第一驱动电机，头架本体可在第一滑轨上来回移动，磨削机构包括第二滑轨、第二滑轨上的第二滑台、第二滑台上的第一磨头装置以及连接第二滑轨的第二驱动电机，第一磨头装置可在第二滑轨上来回移动，第二滑台上还安装有角度可调的第二磨头装置，第二磨头装置可与第一磨头装置共同在第二滑轨上来回移动、也可在第三滑轨上来回移动。本实用新型使高精密磨床设备不仅能加工工件的内圆孔面，还能加工工件的锥面。
【专利说明】
一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其指一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床。
【背景技术】
[0002]内圆磨床是一种用来加工工件的圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的内孔表面及其端面的磨床。内圆磨床又分为普通内圆磨床、行星内圆磨床、无心内圆磨床、坐标磨床和专门用途的内圆磨床等，按砂轮轴配置方式，内圆磨床又有卧式和立式之分。为了适应现代化生产的节奏，内圆磨床开始向高精度、高效率的特性发展，并且对工件的可加工角度范围也随之增大，但这样高精密的内圆磨床往往只能对工件进行比较单一的加工，例如针对圆柱形工件进行内孔表面的加工，因此，对于此类可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，若想充分利用高制作成本，就需要进一步提内圆磨床的功能性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其不仅能加工工件的内圆孔面，还能加工工件的锥面。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其包括床身、安装在床身上的头架机构与磨削机构，所述头架机构包括水平安装的第一滑轨、安装在第一滑轨上且可沿第一滑轨移动的第一滑台、安装在第一滑台上的头架本体以及可带动头架本体在第一滑轨上来回移动的第一驱动电机，所述磨削机构包括水平安装在第一滑轨一侧且与第一滑轨垂直的第二滑轨、安装在第二滑轨上且可沿第二滑轨移动的第二滑台、安装在第二滑台上的第一磨头装置以及可带动第一磨头装置在第二滑轨上来回移动的第二驱动电机，所述第二滑台上还安装第三滑台，所述第三滑台与第一磨头装置之间的夹角角度可调，所述第三滑台上固定安装有第三滑轨，所述第三滑轨上安装有可移动的滑块，所述滑块上安装有第二磨头装置，所述第三滑轨连接有第三驱动电机，所述第二磨头装置可与第一磨头装置共同在第二滑轨上来回移动、也可通过第三驱动电机带动而在第三滑轨上来回移动。
[0005]进一步地，所述头架本体包括主轴箱，所述主轴箱内设有主轴与驱动电机，所述主轴浸设于液体介质中且其两端套设有液体静压轴承，所述主轴的输出端连接有用于夹持工件的夹头，所述夹头固定在主轴箱箱体外壁。
[0006]更进一步地，所述夹头的端口套设有气动卡盘，所述气动卡盘中心沿径向均布有若干个气动夹持端。
[0007]更进一步地，所述头架机构上还安装有修整机构，所述修整机构包括支座及固定在支座上的修整器，所述支座固定安装在第一滑台上，所述修整器的中心轴与头架本体主轴的中心轴平行。
[0008]更进一步地，所述第一磨头装置包括两个主轴座以及设置在各主轴座上互相平行的磨头主轴，所述磨头主轴输出端可安装不同型号的磨削端头。
[0009]优选地，所述第一磨头装置的主轴座前端与第二滑台螺纹连接、后端与第二滑台铰接。
[0010]更优选地，位于第一磨头装置一侧的第二滑台上水平设置有一段弧形导轨，所述弧形导轨与第三滑台滑动连接。
[0011 ]进一步地，所述第一滑轨包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第一丝杠，所述第一丝杠与第一滑台滑动连接且其一端连接至第一驱动电机;所述第二滑轨包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第二丝杠，所述第二丝杠与第二滑台滑动连接且其一端连接至第二驱动电机;所述第三滑轨包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第三丝杠，所述第三丝杠与第三滑台滑动连接且其一端连接至第三驱动电机。
[0012]本实用新型的有益效果在于:通过在第二滑台上安装有角度可调的第三滑台，使得第三滑台上的第二磨头装置在第三滑轨上运动时，运动轨迹与头架机构夹持的工件呈一定角度，从而可以实现对工件锥面的加工，而第一磨头装置可以加工工件的内圆孔面，故本实用新型结构合理、功能性得到加强，可在一套高精密加工设备中完成对工件的内圆孔面或锥面的加工。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例中的整体结构示意图；
[0014]图2为本实用新型实施例中的整体结构俯视示意图；
[0015]图3为本实用新型实施例中头架本体的结构示意图。
[0016]附图标记为:
[0017]I一一床身2—一头架机构211—一第一滑轨212—一第一滑台
[0018]213一一头架本体214—一第一驱动电机3—一磨削机构311—一第二滑轨
[0019]312一一第二滑台313—一第一磨头装置314—一第二驱动电机4一一第三滑台
[0020]5一一第三滑轨6—一滑块7—一第二磨头装置8一一第三驱动电机
[0021]9——主轴箱10——夹头1a——气动卡盘1b——气动夹持端
[0022]11——修整机构Ila——支座Ilb——修整器12a——第一丝杠
[0023]12b——第二丝杠12c——第三丝杠
【具体实施方式】
[0024]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。
[0026]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
[0027]如图1-3所示，一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，包括床身1、安装在床身I上的头架机构2与磨削机构3，所述头架机构2包括水平安装的第一滑轨211、安装在第一滑轨211上且可沿第一滑轨211移动的第一滑台212、安装在第一滑台212上的头架本体213以及可带动头架本体213在第一滑轨211上来回移动的第一驱动电机214，所述磨削机构3包括水平安装在第一滑轨211—侧且与第一滑轨211垂直的第二滑轨311、安装在第二滑轨311上且可沿第二滑轨311移动的第二滑台312、安装在第二滑台312上的第一磨头装置313以及可带动第一磨头装置313在第二滑轨311上来回移动的第二驱动电机314，所述第二滑台312上还安装第三滑台4，所述第三滑台4与第一磨头装置313之间的夹角角度可调，所述第三滑台4上固定安装有第三滑轨5，所述第三滑轨5上安装有可移动的滑块6，所述滑块6上安装有第二磨头装置7，所述第三滑轨5连接有第三驱动电机8，所述第二磨头装置7可与第一磨头装置313共同在第二滑轨311上来回移动、也可通过第三驱动电机8带动而在第三滑轨5上来回移动。
[0028]上述实施方式提供的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床通过头架机构2对工件进行定位并使工件进入高速旋转的状态，第一磨头装置313则通过第二滑轨311向工件推进，对工件的内圆孔面进行加工，当需要对工件进行锥面加工时，则可通过在第三滑台4上滑动的第二磨头装置7来完成，由于第三滑台4的角度可调，从而使第二磨头装置7的磨削端头与头架机构2夹持的工件形成一定角度，那么其运动轨迹也就与工件保持了一定角度，从而可以进行对工件锥面的加工，该结构合理、容易实现，并且功能性得到加强，可在一套高精度加工设备中完成对工件的内圆孔面或锥面的加工。
[0029]进一步地，头架本体213包括主轴箱9，在主轴箱9内设有主轴与驱动电机，可以将主轴浸设于液体介质中并在其两端都套设液体静压轴承，这样可使头架主轴的回转精度高、径向刚度和轴向刚度提高，带动工件旋转时，可使工件承受磨削载荷的能力增强，同时，头架主轴两端套设的液体静压轴承之间形成的静压介质膜阻尼较大，有利于减少工件加工过程中工件轴的振动，提高工件轴旋转稳定性，从而有利于提高工件的表面轮廓加工精度和工件表面质量，另外，还可在头架主轴的输出端连接用于夹持工件的夹头10，并将夹头10固定在主轴箱9箱体外壁，这样可以方便头架机构2对工件的夹持，提高工作效率。
[0030]需要进一步说明的是，上述实施方式中未对头架主轴的结构以及在主轴箱9内的安装方式作具体限定，本领域技术人员应当明白，头架主轴可以选用现有技术中的任意一种常用的结构，并且对于头架主轴只要能够保证其完全处于液体介质中即可。
[0031]再进一步，还可以在夹头10的端口套设气动卡盘10a，气动卡盘1a中心沿径向均布有若干个气动夹持端10b，在使用气动卡盘1a式的夹头10后，不仅可以在极短的时间内完成工件的夹持，快速地展开各式加工作业，并且夹持力大、能耗低、噪音小，有利于进一步提尚广品的加工精度。
[0032]另外，还可在头架机构2上安装修整机构11，修整机构11包括支座IIa及固定在支座Ila上的修整器11b，支座Ila固定安装在第一滑台212上，修整器Ilb的中心轴与头架本体213主轴的中心轴平行，在需要的时候，可以将工件置于修整器Ilb中，利用各磨头装置对其进一步修整。
[0033]再进一步，第一磨头装置313包括两个主轴座以及设置在各主轴座上互相平行的磨头主轴，这里的磨头主轴输出端可安装不同型号的磨削端头，例如在其中一个磨头主轴输出端安装用于粗加工的磨削端头，在另一个磨头主轴输出端安装用于精加工的磨削端头，使头架机构2上的工件逐次通过粗加工与精加工，以达到更精密的加工效果。
[0034]优选地，可将第一磨头装置313的主轴座前端与第二滑台312螺纹连接、将其后端与第二滑台312铰接，通过该方式，使得磨头装置在需要更换磨削端头时，只需卸掉前端螺纹，便能以后端铰接点为中心将前端向上抬起，这样就能方便更换磨削端头了。
[0035]作为更优选地，在第一磨头装置313—侧的第二滑台312上水平设置有一段弧形导轨，如图2所示，使第三滑台4与弧形导轨滑动连接，在本实施例中，弧形导轨的弧度设置为90度，弧形导轨不仅方便第三滑台4上的第二磨头装置7调节角度，其弧度范围还保证了对磨削锥面工件时能满足加工要求。
[0036]最后，在本实施例中，第一滑轨211包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第一丝杠12a，第一丝杠12a与第一滑台212滑动连接且其一端连接至第一驱动电机214，第二滑轨311包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第二丝杠12b，第二丝杠12b与第二滑台312滑动连接且其一端连接至第二驱动电机314，第三滑轨5包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第三丝杠12c，第三丝杠12c与第三滑台4滑动连接且其一端连接至第三驱动电机8，各滑轨均采用丝杠结构，在带动各工作机构移动时，效率高、可逆性高，并且丝杠由于摩擦阻力小，可以更大程度的降低工件在加工时产生的误差，从而使得设备能处于高精密的工作环境中。
[0037]上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
[0038]为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。
【主权项】
1.一种可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，包括床身(I)、安装在床身(I)上的头架机构(2)与磨削机构(3)，所述头架机构(2)包括水平安装的第一滑轨(211)、安装在第一滑轨(211)上且可沿第一滑轨(211)移动的第一滑台(212)、安装在第一滑台(212)上的头架本体(213)以及可带动头架本体(213)在第一滑轨(211)上来回移动的第一驱动电机(214)，所述磨削机构(3)包括水平安装在第一滑轨(211)—侧且与第一滑轨(211)垂直的第二滑轨(311)、安装在第二滑轨(311)上且可沿第二滑轨(311)移动的第二滑台(312)、安装在第二滑台(312)上的第一磨头装置(313)以及可带动第一磨头装置(313)在第二滑轨(311)上来回移动的第二驱动电机(314)，其特征在于:所述第二滑台(312)上还安装第三滑台(4)，所述第三滑台(4)与第一磨头装置(313)之间的夹角角度可调，所述第三滑台(4)上固定安装有第三滑轨(5)，所述第三滑轨(5)上安装有可移动的滑块(6)，所述滑块(6)上安装有第二磨头装置(7)，所述第三滑轨(5)连接有第三驱动电机(8)，所述第二磨头装置(7)可与第一磨头装置(313)共同在第二滑轨(311)上来回移动、也可通过第三驱动电机(8)带动而在第三滑轨(5)上来回移动。2.根据权利要求1所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述头架本体(213 )包括主轴箱(9)，所述主轴箱(9)内设有主轴与驱动电机，所述主轴浸设于液体介质中且其两端套设有液体静压轴承，所述主轴的输出端连接有用于夹持工件的夹头(10)，所述夹头(10)固定在主轴箱(9)箱体外壁。3.根据权利要求2所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述夹头(10)的端口套设有气动卡盘(10a)，所述气动卡盘(1a)中心沿径向均布有若干个气动夹持端(1b) ο4.根据权利要求3所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述头架机构(2)上还安装有修整机构(11)，所述修整机构(11)包括支座(Ila)及固定在支座(Ila)上的修整器(11b)，所述支座(Ila)固定安装在第一滑台(212)上，所述修整器(Ilb)的中心轴与头架本体(213)主轴的中心轴平行。5.根据权利要求1所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述第一磨头装置(313)包括两个主轴座以及设置在各主轴座上互相平行的磨头主轴，所述磨头主轴输出端可安装不同型号的磨削端头。6.根据权利要求5所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述第一磨头装置(313)的主轴座前端与第二滑台(312)螺纹连接、后端与第二滑台(312)铰接。7.根据权利要求6所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:位于第一磨头装置(313)—侧的第二滑台(312)上水平设置有一段弧形导轨，所述弧形导轨与第三滑台(4)滑动连接。8.根据权利要求1-7中任一项所述的可加工内圆与锥面的高精度数控磨床，其特征在于:所述第一滑轨(211)包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第一丝杠(12a)，所述第一丝杠(12a)与第一滑台(212)滑动连接且其一端连接至第一驱动电机(214);所述第二滑轨(311)包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第二丝杠(12b)，所述第二丝杠(12b)与第二滑台(312)滑动连接且其一端连接至第二驱动电机(314);所述第三滑轨(5)包括两条平行轨座及安装在平行轨座之间的第三丝杠(12c)，所述第三丝杠(12c)与第三滑台(4)滑动连接且其一端连接至第三驱动电机(8)。
【文档编号】B24B5/14GK205660494SQ201620446957
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】贺胜波
【申请人】贺胜波