[发明专利]六轴数控内外圆复合磨床在审
申请号: | 202010241164.9 | 申请日: | 2020-03-30 |
公开(公告)号: | CN111300226A | 公开(公告)日: | 2020-06-19 |
发明(设计)人: | 胡功明 | 申请(专利权)人: | 芜湖美杰特数控科技有限公司 |
主分类号: | B24B25/00 | 分类号: | B24B25/00;B24B41/06;B24B53/06;B24B55/02;B24B41/04;B24B27/00;B24B5/12;B24B5/14;B24B5/04;B24B5/01;B24B5/48;B24B5/06;B24B41/02;B24B7/16 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 数控 内外 复合 磨床 | ||
本申请公开了一种六轴数控内外圆复合磨床,其内部的X轴机械结构件上部设有动静压工件主轴;第一Z轴机械结构件的输出面板上部设有C轴分度旋转台;C轴分度旋转台的输出端设有第二Z轴电主轴平移机械结构件;第二Z轴电主轴平移机械结构件的输出面板上设有永磁同步高速电主轴;第三Z轴机械结构件的输出面板上部设有动静压主轴砂轮轴以及在线三维测量机构。本申请实施例中,通过六轴的结构件创新设计,在一次装夹的生产过程中实现内圆、外圆、内锥孔、外锥面、端面的一次性磨削结果,通过加装备超高速电主轴可以磨削0.5‑3mm的小微内孔;通过创新的软件设计,达到粗磨和精磨自动修整砂自动补偿砂轮磨损量,自动测量工件,软件自动识别在线测量结果。
技术领域
本申请涉及数控磨床技术领域,尤其涉及一种六轴数控内外圆复合磨床。
背景技术
外圆磨削主要在外圆磨床上进行,用以磨削轴类工件的外圆柱、外圆锥和轴肩端面;磨内圆床主要用于零件内孔、端面磨削,保证内孔与端面的精度,而磨内圆孔的设备又分为大内孔,小内孔及微小内孔,因主轴转速要求不同,公知的设备是不能一台设备实现多功能加工,只能大孔用大设备,小孔用小设备。另外现已开的数控磨床设备中没有能一次性同时完成磨削外圆面、外圆端面、外圆台阶面、外圆锥度面、内孔平面、内孔端面,内圆台阶面、内圆锥度面各诸多复杂工艺,而外径的各种曲面,内径的各种曲面更加无法一次完成,更没有一套完整的内外圆复合磨削的数控软件,使很多现有的高精度产品要通过多台设备,多道工艺,重复装夹才能完成,而在重复装拆过程中精度很难得到保障,现发明一种一次装夹完成所有工艺的六轴数控内外圆复合磨床。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请创新实施例提供一种六轴数控内外圆复合磨床,包括磨床底座、六轴机械结构件、砂轮修整机构、钣金外壳和数控控制系统,机床底座为铸铁件或天然花岗岩石或矿物铸造件;六轴机械结构件包括X轴机械结构件、第一Z轴机械结构件、第三Z轴机械结构件、第二Z轴电主轴平移机械结构件、分度旋转台和在线三维测量机构;磨床底座的正面为操作工位,操作工位朝向机床底座的方向作为正面,平行于正向的方向记为Z轴,在水平面上垂直于Z轴的方向为X轴,且X轴正向指向操作工位,Z轴正向指向操作工位的右侧;磨床底座设置为立方体一体铸造成型或整块天然花岗岩石切割成形;磨床底座的正面作为操作工位,背面设置有走油管路;磨床底座上设置有底座板;底座板上设置有三个安装区域,分别为:左侧区域,用于放置X轴机械结构件;右侧靠正面区域,用于设置第一Z轴机械结构件,右侧靠背面区域,用于设置第三Z轴机械结构件;X轴机械结构件上部设置有动静压主轴工件轴结构件;动静压主轴工件轴结构件的输出端方向位于右侧,且动静压主轴工件轴结构件沿Z轴设置;X轴机械结构件带动动静压主轴工件轴结构件沿X轴方向运动;动静压主轴工件轴结构件的方向平行于Z轴,且输出端位于右侧;动静压主轴工件轴结构件的输出端用于安装被加工件;第一Z轴机械结构件的输出面板上部设置有分度旋转台;第一Z轴机械结构件带动分度旋转台沿Z轴方向移动;分度旋转台的输出端设置有第二Z轴电主轴平移机械结构件;分度旋转台控制第二Z轴电主轴平移机械结构件沿X轴和Z轴组成的平面上转动;第二Z轴电主轴平移机械结构件的输出面板上设置有永磁同步高速电主轴,转速5000-30000转每分钟;永磁同步高速电主轴的输出端朝向动静压主轴工件轴结构件;永磁同步高速电主轴的输出端上设置有磨内孔砂轮;第二Z轴电主轴平移机械结构件用于控制电主轴在其输出面板的移动方向上移动;永磁同步高速电主轴侧面与其并列在同一中心高度处装有一个超高速小电主轴,转速在5万-15万转每分钟,主要用磨削小微内孔;第三Z轴机械结构件的输出面板上部设置有动静压砂轮主轴结构件和在线三维测量机构;第三Z轴机械结构件带动动静压砂轮主轴结构件和在线三维测量机构沿Z轴方向移动;在线三维测量机构位于动静压砂轮主轴结构件的前侧;在线三维测量机构包括触发式三维测量头和测量头驱动机构;测量头驱动机构的底部固定在第一Z轴机械结构件的输出面板上,测量头驱动机构的输出端与触发式三维测量头的底部连接,控制触发式三维测量头在第一Z轴机械结构件的输出面板上做Z轴向的移动或者沿垂直面的转动,使得触发式三维测量头对动静压主轴工件轴结构件上的工件进行在线测量;动静压砂轮主轴结构件的输出端位于左侧;动静压砂轮主轴的轴端安装磨外圆的砂轮法兰,砂轮法兰上设有在线动平衡调装置,动静压砂轮主轴的轴端设置可转接砂轮杆,装配磨大内孔的砂轮;装配磨大内孔的砂轮用于对被加工件的较大、较深腔类的内圆、内锥圆、内孔端面、外圆锥面、小外圆进行粗磨精磨;外圆磨砂轮用于对被加工件的外圆、外圆台阶面、外圆端面进行粗磨精磨;砂轮修整机构分布在X轴机械结构件的输出面板上,在X轴机械结构件的输出面板两侧分别以动静压主轴为中心设置有砂轮修正金刚笔支架座;砂轮修正金刚笔支架座位于动静压主轴工件轴结构件的箱体两侧;每个砂轮修正笔支座的前端设置有两个不同方向的砂轮笔;其中一个砂轮修正笔支座上,后侧砂轮笔用于修整动静压主轴外圆砂轮的砂轮端面与侧面,前侧砂轮笔用于修整高速电主轴与超高速电主轴的砂轮外圆及端面,另一个砂轮修正金刚笔支架座上,一支砂轮笔用于修整砂轮的端面,另一个方向的砂轮笔用于修整砂轮的外圆;动静压主轴工件轴结构件的输出端设有金刚石滚轮法兰盘;法兰盘的外径面上可设置有金刚石滚轮,用于修整砂轮的外圆面;电主轴的侧面与其并列在同一中心高度处装有一个超高速小电主轴,转速在5万-15万转每分钟,用于磨削小微内孔;分度旋转台采用C轴分度旋转台或直驱DDR分度旋转台,均包含内置刹车;钣金外壳包括:整机外壳,设置在磨床底座上,将所有的结构件设置在外壳的腔体中;左右横拉式双开门结构,位于整机外壳的正面上;油管路,从外部由整机外壳的外部穿过并延伸至整机外壳内;数控系统操作箱,用于控制整个设备的运行并安装有软件,位于整机外壳的正面上,且在左右横拉式门结构的右侧或左侧;数控控制系统内嵌于操控机箱中。
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