一種雙砂輪頭外圓磨床的製作方法

2023-05-07 17:16:27 5

本實用新型涉及工具機領域，特別是涉及一種雙砂輪頭外圓磨床。

背景技術：

目前，現有外圓磨床對工件進行磨削加工，採用工件靠端面頂針頂緊工件跟隨工作頭主軸旋轉，沿工作頭的軸向移動，移動距離越遠產生誤差越大，磨削的精度越不穩定，同時增加了工具機的佔用空間。並且現有外圓磨床為單砂輪磨削，工件臺階較多較長時，加工時間較長，人工成本較高。

技術實現要素：

基於此，有必要針對現有的外圓磨床精密度不穩定、加工時間長的問題，提供一種雙砂輪頭外圓磨床。

一種雙砂輪頭外圓磨床，雙砂輪頭外圓磨床包括機座，機座上包括固定設置的用於裝夾並帶動工件旋轉的頂夾裝置以及滑動設置在工具機上的左砂輪頭部、右砂輪頭部。

左砂輪頭部和右砂輪頭部並排設置於頂夾裝置同側，左砂輪頭部和右砂輪頭部沿頂夾裝置的軸向滑動，且覆蓋頂夾裝置的夾持區域，從而同時對夾持的工件進行研磨。

進一步地，左砂輪頭部和右砂輪頭部均包括砂輪頭底座、中板和上板，上板上設有砂輪頭本體。頂夾裝置的軸向為橫向，頂夾裝置的徑向為縱向。

砂輪頭底座沿橫向平行設置，中板沿橫向與砂輪頭底座滑動連接，上板沿縱向與中板滑動連接。

進一步地，在任一砂輪頭部中，中板與砂輪頭底座通過滑軌連接，並在由第一電機控制的絲杆的驅動下相對砂輪頭底座滑動，第一電機和絲杆設置於砂輪頭底座上。

進一步地，在任一砂輪頭部中，上板與中板通過滑軌連接，並在由第二電機控制的絲杆的驅動下相對中板滑動，第二電機和絲杆設置於中板上。

進一步地，左砂輪頭部和右砂輪頭部以頂夾裝置的橫向中線為軸對稱設置，任一砂輪頭本體上設有第三電機以及由第三電機驅動旋轉的砂輪，兩個砂輪頭本體的砂輪相向設置。

進一步地，任一砂輪頭本體相對相應中板的角度可調。

進一步地，任一砂輪頭本體上均設有端面檢測裝置，頂夾裝置設有與端面檢測裝置配合的測量裝置。

進一步地，絲杆為滾珠絲杆，滑軌為線性滑軌。

進一步地，頂夾裝置包括工作頭部、尾座部和尾座油壓缸，工作頭部和尾座部間隔設置，尾座油壓缸與尾座部連接，並推動尾座部將工件壓緊在工作頭部的工作頭主軸和尾座部的頂夾上。工作頭部還設有驅動工作頭主軸旋轉以帶動夾持工件旋轉的第四電機。

進一步地，雙砂輪頭外圓磨床還包括修刀座。

上述雙砂輪頭外圓磨床，頂夾裝置裝夾好工件後保持位置固定，沿頂夾裝置的軸向滑動左砂輪頭部和右砂輪頭部，使得左砂輪頭部和右砂輪頭部達到工件位置，對工件同時進行研磨加工。上述雙砂輪頭外圓磨床，去除了沿軸向方向移動帶來的誤差，提高了工件研磨精度的穩定性，同時降低了工具機的佔用空間，而且可同時研磨不同位置軸肩臺階，減少加工時間，且增加工件的加工精度。

附圖說明

圖1為一實施方式的雙砂輪頭外圓磨床的結構示意圖；

圖2為一實施方式的左砂輪頭部和右砂輪頭部的結構示意圖；

圖3為一實施方式的頂夾裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：100、機座；200、頂夾裝置；300、左砂輪頭部；400、右砂輪頭部；500、端面檢測裝置；600、修刀座；110、工作頭部；120、尾座部；130、尾座油壓缸；140、工作頭主軸；150、頂夾；160、第四電機；310、砂輪頭底座；320、中板；330、上板；340、砂輪頭本體；341、滑軌；350、第一電機；360、絲杆；370、第二電機；380、第三電機；390、砂輪；510、測量裝置。

具體實施方式

參照圖1~3，一種雙砂輪頭外圓磨床，雙砂輪頭外圓磨床包括機座100，機座100上包括固定設置的用於裝夾並帶動工件旋轉的頂夾裝置200以及滑動設置在工具機上的左砂輪頭部300、右砂輪頭部400。左砂輪頭部300和右砂輪頭部400並排設置於頂夾裝置200同側，左砂輪頭部300和右砂輪頭部400沿頂夾裝置200的軸向滑動，且覆蓋頂夾裝置200的夾持區域，從而同時對夾持的工件進行研磨。

頂夾裝置200固定安裝在機座100上，工件裝夾在頂夾裝置200的夾持區域上，保持相對靜止。左砂輪頭部300和右砂輪頭部400並排設置於頂夾裝置200同側，可沿頂夾裝置200的軸向滑動，並且二者的移動範圍覆蓋了頂夾裝置200的夾持區域，因而可抵達工件任意待加工位置，使得雙砂輪頭外圓磨床可滿足多種工件的加工需求。當左砂輪頭部300和右砂輪頭部400到位之後，可兩邊同時對工件加工研磨。由於上述雙砂輪頭外圓磨床，去除了沿軸向方向移動帶來的誤差，提高了工件研磨精度的穩定性；而且可同時研磨不同位置軸肩臺階，減少加工時間，且增加工件的加工精度。並且左砂輪頭部300和右砂輪頭部400並排設置於頂夾裝置200同側，使得整個裝置布置合理，結構緊湊，節省了空間，減少了雙砂輪頭外圓磨床的體積。

上述雙砂輪頭外圓磨床，頂夾裝置200裝夾好工件後保持位置固定，沿頂夾裝置200的軸向滑動左砂輪頭部300和右砂輪頭部400，使得左砂輪頭部300和右砂輪頭部400達到工件位置，對工件同時進行研磨加工。上述雙砂輪頭外圓磨床，去除了沿軸向方向移動帶來的誤差，提高了工件研磨精度的穩定性，同時降低了工具機的佔用空間，而且可同時研磨不同位置軸肩臺階，減少加工時間，且增加工件的加工精度。

進一步地，參照圖1~2，左砂輪頭部300和右砂輪頭部400均包括砂輪頭底座310、中板320和上板330，上板330上設有砂輪頭本體340。頂夾裝置200的軸向為橫向，頂夾裝置200的徑向為縱向。砂輪頭底座310沿橫向平行設置，中板320沿橫向與砂輪頭底座310滑動連接，上板330沿縱向與中板320滑動連接。

在任一砂輪頭部中，通過橫向調節中板320與砂輪頭底座310的位置關係，調節砂輪頭本體340與工件的軸向位置關係。通過縱向調節上板330與中板320的位置關係，調節砂輪頭本體340與工件的徑向位置關係。同時調節中板320與砂輪頭底座310的位置關係、上板330與中板320的位置關係可滿足加工需要各種複雜工件的加工需求。並且左砂輪頭部300和右砂輪頭部400為獨立的裝置，可分別進行加工，因而可完成非對稱的複雜工件的研磨加工。在零件裝夾好之後，通過調節中板320與砂輪頭底座310的位置關係、上板330與中板320的位置關係，使得左砂輪頭部300和右砂輪頭部400分別到達所需位置，相應的砂輪390到達指定加工位置，然後使得夾持的零件旋轉，開始研磨。

進一步地，參照圖1~2在任一砂輪頭部中，中板320與砂輪頭底座310通過滑軌341連接，並在由第一電機350控制的絲杆360的驅動下相對砂輪頭底座310滑動，第一電機350和絲杆360設置於砂輪頭底座310上。

第一電機350控制絲杆360使得中板320相對砂輪頭底座310的延伸方向往復運動。滑軌341的設置使得二者之間滑動順暢，有利於提高加工精密度。採用絲杆360傳動，滑軌341移動方式，使得工具機的使用壽命延長。

進一步地，參照圖1~2在任一砂輪頭部中，上板330與中板320通過滑軌341連接，並在由第二電機370控制的絲杆360的驅動下相對中板320滑動，第二電機370和絲杆360設置於中板320上。

第二電機370控制絲杆360使得上板330相對中板320的延伸方向往復運動。滑軌341的設置使得二者之間滑動順暢，有利於提高加工精密度。採用絲杆360傳動，滑軌341移動方式，使得工具機的使用壽命延長。

進一步地，參照圖1~2，左砂輪頭部300和右砂輪頭部400以頂夾裝置200的橫向中線為軸對稱設置，任一砂輪頭本體340上設有第三電機380以及由第三電機380驅動旋轉的砂輪390，兩個砂輪頭本體340的砂輪390相向設置。

左砂輪頭部300和右砂輪頭部400對稱設置，使得雙砂輪頭外圓磨床的布局更為合理，進一步減小了體積。兩個砂輪頭本體340的砂輪390相向設置，兩個砂輪390均設置在內側位於雙砂輪頭外圓磨床的中部，彼此相近。兩個砂輪390可同時從工件中間開始加工至兩端結束，或從兩端開始加工至中間結束。當工件為對稱結構時，兩個砂輪390同時加工同時結束，縮短了加工時間，節省了電力，提升了生產效益。

進一步地，參照圖1~2，任一砂輪頭本體340相對相應中板320的角度可調。該設計可調節砂輪390的與工件的角度，使得本實用新型的磨床除磨削外圓、外圓端面之外，還可在工件上加工外錐面、倒角和磨外溝。

進一步地，參照圖1~2，任一砂輪頭本體340上均設有端面檢測裝置500，頂夾裝置200設有與端面檢測裝置500配合的測量裝置510。端面檢測裝置500和測量機構配合可對加工後的工件分別進行測量以保證工件尺寸。

進一步地，絲杆360為滾珠絲杆360，滑軌341為線性滑軌341。該設計可進一步提高工具機的壽命。

進一步地，參照圖1~3，頂夾裝置200包括工作頭部110、尾座部120和尾座油壓缸130，工作頭部110和尾座部120間隔設置，尾座油壓缸130與尾座部120連接，並推動尾座部120將工件壓緊在工作頭部110的工作頭主軸140和尾座部120的頂夾150上。工作頭部110還設有驅動工作頭主軸140旋轉以帶動夾持工件旋轉的第四電機160。

頂夾裝置200作用為頂緊工件保證工件的相關研磨步驟，減少產品精度的不穩定性。工件實現研磨，首先工件中心需對好工作頭主軸140的頂尖，再通過尾座油壓缸130推動尾座主軸帶動尾座部120的頂尖前移頂住工件端面，從而夾緊工件。最後第四電機160驅動工作頭主軸140旋轉以帶動夾持工件旋轉，實現工件的相關加工工藝。優選地，第一電機350、第二電機370、第三電機380和第四電機160均為伺服電機。

進一步地，參照圖1~3，雙砂輪頭外圓磨床還包括修刀座600。當砂輪390磨損時，可通過修刀座600進行自動修砂，以保證加工精密度。同時，修刀座600可對砂輪390外形進行修整使之具有一定的角度，使得雙砂輪頭外圓磨床可磨削外錐面、磨倒角、磨外溝。

進一步地，雙砂輪頭外圓磨床系統內具有雙通道功能與二次開發功能，使得系統內有兩組獨立的運行軌跡，且增加了多個插件程序，工具機操作更加簡單效率更高。雙砂輪頭外圓磨床的自動化程度高，系統具有二次開發功能，可以將CAD圖形導入系統，系統會根據CAD圖形自動生成研磨程序，方便快捷，減少前期準備時間。

本實用新型的工作原理：

上述雙砂輪頭外圓磨床，頂夾裝置200裝夾好工件後保持位置固定，沿頂夾裝置200的軸向滑動左砂輪頭部300和右砂輪頭部400，使得左砂輪頭部300和右砂輪頭部400達到工件位置，對工件同時進行研磨加工。上述雙砂輪頭外圓磨床，去除了沿軸向方向移動帶來的誤差，提高了工件研磨精度的穩定性，同時降低了工具機的佔用空間，而且可同時研磨不同位置軸肩臺階，減少加工時間，且增加工件的加工精度。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。