数控工具磨削中心制造技术

本发明专利技术提供了数控工具磨削中心，属于机械技术领域。它解决了现有的磨床加工精度低的问题。本数控工具磨削中心，包括工作台、设置于工作台上头架以及磨削机构，工作台上侧连接有Y轴滑板和Y轴驱动件，磨削机构固定在Y轴滑板上侧，磨削机构包括水平设置的砂轮轴以及能驱动砂轮轴回转并定位的砂轮回转驱动件，砂轮轴两端分别连接砂轮，工作台的侧部还连接十字拖板及十字拖板驱动件，该十字拖板上连接有工件回转架且该工件回转架能随着十字拖板沿X轴和Z轴方向往复运动，上述头架固定在工件回转架上且工件回转架能带动头架绕Z轴回转。本数控工具磨削中心具有加工精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械
，涉及一种数控工具磨削中心。
技术介绍
机械加工行业所加工的产品种类繁多且工件大小尺寸均不相同，但大多工件在机械加工完成后需要进行磨削加工，以使工件的表面精度达到所需的要求。磨床就是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，大多数的磨床都是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工。但是，现有的磨床往往仅具有三轴运动能力，即通过滑板等结构带动砂轮在X轴、Y轴和Z轴方向上作移动以磨削工件上不同位置的表面，该类磨床仅能满足外表面较为平整的工件的磨削需求，对于工件表面凹凸不平的工件则难以胜任磨削工作。为此，人们设计了一种双端磨轴五轴磨削中心，并申请了中国专利(其申请号为：201120180190.1；其公告号为：CN202185813U)，该五轴磨削中心包括床身，床身上安装有X向滑板、X向滑板驱动装置、可沿Y轴滑动的立柱及立柱驱动装置，X向滑板上安装有工件主轴箱，工件主轴箱内安装有工件主轴及主轴驱动装置，立柱上设有可沿Z轴方向滑动的Z向滑板及Z向滑板驱动装置，Z向滑板上安装有可以旋转的砂轮主轴箱，砂轮主轴箱内安装有砂轮主轴及砂轮主轴驱动装置。该五轴磨削中心在现有的三轴磨床的基础上，增加了能使工件转动的第四轴以及能使砂轮回转的第五轴，相对于现有的三轴磨床来说，砂轮可磨削的角度更大，产品范围更广。但是，该五轴磨削中心增加的自由度完全靠可旋转的砂轮主轴箱来实现，对于一些如高精度的专用刀具等工件的磨削仍显不足，无法完全满足刀具等高精度工件的磨削需求，且砂轮主轴箱的位置可在周向、Y轴和Z轴等多个方向自由动作，在砂轮磨削工作过程容易因发生振动而影响砂轮磨削的精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种数控工具磨削中心，所要解决的技术问题是如何提高磨削中心的加工精度。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：数控工具磨削中心，包括工作台、设置于工作台上用于装夹工件并带动工件绕自身轴线旋转的头架以及连接有砂轮且能带动砂轮旋转的磨削机构，其特征在于，所述的工作台上侧连接有Y轴滑板和能驱动Y轴滑板沿Y轴方向往复运动的Y轴驱动件，上述磨削机构固定在Y轴滑板上侧，所述的磨削机构包括水平设置的砂轮轴以及能驱动砂轮轴绕与自身轴线相垂直的回转轴线回转并定位的砂轮回转驱动件，所述的砂轮轴两端分别连接砂轮，所述的工作台的侧部还连接十字拖板及十字拖板驱动件，该十字拖板上连接有工件回转架且该工件回转架能随着十字拖板沿X轴和Z轴方向往复运动，上述头架固定在工件回转架上且工件回转架能带动头架绕Z轴回转。本数控工具磨削中心在原有三轴磨床的基础上增加了工件绕自身轴线旋转的C轴、工件绕Z轴回转的B轴以及砂轮回转的A轴，实现了磨削中心的六轴加工。相对于现有技术无法对一些工件的特定角度进行磨削而导致工件磨削后的表面精度较低的情况来说，本数控工具磨削中心不仅使得砂轮的角度可调，同时也使工件相对于砂轮的角度可调，进一步增强了磨削中心的磨削自由度，能完成一些现有磨床无法进行有效磨削的工件磨削，提高了磨削精度。本数控工具磨削中心中的工件可在X轴和Z轴方向移动，而砂轮在回转后能进行有效定位且仅能随Y轴滑板在Y轴方向上移动，避免了砂轮自由度过高而在磨削工作中受振动影响精度的情况，进一步提高了磨削的精度。而砂轮轴两端的砂轮可分别为精磨砂轮和粗磨砂轮，使得工件一次装夹后即可完成粗磨和精磨，避免多次装夹不到位而影响精度的情况。这里，头架为现有结构，可包括主轴、主轴箱、弹簧夹头等结构，所以对其具体结构不再赘述。另外，本数控工具磨削中心的上下料可配合三轴机械手使用，三轴机械手的具体结构可参考申请人已申请的申请号为201520137342.8的专利。在上述的数控工具磨削中心中，所述的磨削机构还包括砂轮轴箱体、砂轮回转轴、磨削架以及砂轮轴驱动件，上述砂轮轴轴向固定于砂轮轴箱体内且两端分别自砂轮轴箱体两侧伸出，所述的砂轮轴驱动件能驱动砂轮轴绕自身轴线转动，所述的磨削架固定于上述Y轴滑板上侧，所述的砂轮回转轴与上述砂轮轴垂直设置且穿设于上述磨削架上，该砂轮回转轴的一端与上述砂轮轴箱体周向固定，另一端与上述砂轮回转驱动件连接，所述的磨削架上还连接有能对砂轮回转轴的周向位置进行锁定的刹车结构。进行工件磨削时，由砂轮轴驱动件带动砂轮轴绕自身轴线转动并带动连接在砂轮轴上伸出砂轮轴箱体的两端的砂轮同步旋转，并随着Y轴滑板向工件方向运动，以通过旋转的砂轮来对工件进行磨削。需要更换磨削用的砂轮或者需要调整砂轮的磨削角度时，可由砂轮回转驱动件通过砂轮回转轴带动整个砂轮轴箱体、连接在砂轮轴箱体内的砂轮轴以及连接在砂轮轴上的砂轮回转，转动到所需的角度后，通过专用的刹车结构进行制动，保证砂轮在磨削加工过程中不会发生偏转，提高磨削加工的精度。在上述的数控工具磨削中心中，所述的刹车结构包括固定于上述磨削架上的刹车壳、动刹车片、静刹车片以及刹车活塞，所述的动刹车片与上述砂轮回转轴固连，所述的静刹车片与上述刹车壳固连且动刹车片与静刹车片相对设置，上述刹车活塞能在气压作用下驱动上述动刹车片与静刹车片相向动作并紧密抵靠在一起。刹车活塞能在外部输入的气压的作用下向动刹车片和静刹车片的方向运动或远离，需要锁定砂轮回转轴的周向位置时，刹车活塞向动刹车片和静刹车片的方向运动并使两者挤压并产生极大的摩擦力抱死，抱紧力是传统锁紧机构的4～5倍，能有效地防止砂轮偏转，提高砂轮的磨削精度。在上述的数控工具磨削中心中，所述的砂轮回转轴水平设置且能带动砂轮轴在竖直平面内回转。工件能在水平平面内回转，而砂轮能在竖直平面内回转，两者的回转方向相垂直，使得砂轮和工件之间的自由度更高，能更好地满足各个角度的磨削需求，进一步提高磨削的精度。作为另一种情况，在上述的数控工具磨削中心中，所述的刹车结构包括固定在磨削架上的刹车气缸，所述的刹车气缸的活塞杆外端具有刹车部，且刹车气缸的活塞向外伸出时所述的刹车部能抵靠在上述砂轮回转轴的外侧壁上。在不使用刹车片的情况下，可通过将气缸直接顶在砂轮回转轴的外侧壁上的方式来实现制动。作为另一种情况，在上述的数控工具磨削中心中，所述的Y轴滑板上水平设置有转盘，所述的磨削机构还包括砂轮轴箱体和砂轮轴驱动件，上述砂轮轴轴向固定于砂轮轴箱体内且两端分别自砂轮轴箱体两侧伸出，所述的砂轮轴驱动件能驱动砂轮轴绕自身轴线转动，所述的砂轮轴箱体固定在所述的转盘上，上述砂轮回转驱动件能驱动转盘转动。除了上述砂轮回转轴的技术方案以外，还可采用转盘的结构来实现砂轮轴的回转，制动的结构可考虑采用刹车电机或者其它现有的转盘制动结构。在上述的数控工具磨削中心中，所述的工件回转架上还固定有用于对夹持于头架上的工件的近端进行竖直方向的限位的托架一以及用于对夹持于头架上的工件的远端进行竖直方向的限位的托架二。部分工件为细长形状的工件，该工件的内端由头架上的夹持结构实现夹持，外端向外伸出并远离头架，当砂轮对工件的外端进行磨削加工时，工件极易发生径向跳动，进而影响磨削的精度。上述近端和远端分别指靠近头架夹持结构的一端和远离头架夹持结构的一端，通过托架一和托架二来对工件的两端进行竖直位置的限位，既能减少头架上夹持结构的压力，又能对工件进行稳定支撑，防止工件跳动，进而提高磨削的精度。在上述的数控工具磨削中心中，所述的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控工具磨削中心，包括工作台(1)、设置于工作台(1)上用于装夹工件(2)并带动工件(2)绕自身轴线旋转的头架(3)以及连接有砂轮(4)且能带动砂轮(4)旋转的磨削机构(5)，其特征在于，所述的工作台(1)上侧连接有Y轴滑板(6)和能驱动Y轴滑板(6)沿Y轴方向往复运动的Y轴驱动件(7)，上述磨削机构(5)固定在Y轴滑板(6)上侧，所述的磨削机构(5)包括水平设置的砂轮轴(5a)以及能驱动砂轮轴(5a)绕与自身轴线相垂直的回转轴线回转并定位的砂轮回转驱动件(5b)，所述的砂轮轴(5a)两端分别连接砂轮(4)，所述的工作台(1)的侧部还连接十字拖板(8)及十字拖板驱动件(9)，该十字拖板(8)上连接有工件回转架(10)且该工件回转架(10)能随着十字拖板(8)沿X轴和Z轴方向往复运动，上述头架(3)固定在工件回转架(10)上且工件回转架(10)能带动头架(3)绕Z轴回转。

【技术特征摘要】
1.数控工具磨削中心，包括工作台(1)、设置于工作台(1)上用于装夹工件(2)并带动工件(2)绕自身轴线旋转的头架(3)以及连接有砂轮(4)且能带动砂轮(4)旋转的磨削机构(5)，其特征在于，所述的工作台(1)上侧连接有Y轴滑板(6)和能驱动Y轴滑板(6)沿Y轴方向往复运动的Y轴驱动件(7)，上述磨削机构(5)固定在Y轴滑板(6)上侧，所述的磨削机构(5)包括水平设置的砂轮轴(5a)以及能驱动砂轮轴(5a)绕与自身轴线相垂直的回转轴线回转并定位的砂轮回转驱动件(5b)，所述的砂轮轴(5a)两端分别连接砂轮(4)，所述的工作台(1)的侧部还连接十字拖板(8)及十字拖板驱动件(9)，该十字拖板(8)上连接有工件回转架(10)且该工件回转架(10)能随着十字拖板(8)沿X轴和Z轴方向往复运动，上述头架(3)固定在工件回转架(10)上且工件回转架(10)能带动头架(3)绕Z轴回转。2.根据权利要求1所述的数控工具磨削中心，其特征在于，所述的磨削机构(5)还包括砂轮轴箱体(5c)、砂轮回转轴(5d)、磨削架(5e)以及砂轮轴驱动件，上述砂轮轴(5a)轴向固定于砂轮轴箱体(5c)内且两端分别自砂轮轴箱体(5c)两侧伸出，所述的砂轮轴驱动件能驱动砂轮轴(5a)绕自身轴线转动，所述的磨削架(5e)固定于上述Y轴滑板(6)上侧，所述的砂轮回转轴(5d)与上述砂轮轴(5a)垂直设置且穿设于上述磨削架(5e)上，该砂轮回转轴(5d)的一端与上述砂轮轴箱体(5c)周向固定，另一端与上述砂轮回转驱动件(5b)连接，所述的磨削架(5e)上还连接有能对砂轮回转轴(5d)的周向位置进行锁定的刹车结构。3.根据权利要求2所述的数控工具磨削中心，其特征在于，所述的刹车结构包括固定于上述磨削架(5e)上的刹车壳(5g)、动刹车片(5h)、静刹车片(5i)以及刹车活塞(5j)，所述的动刹车片(5h)与上述砂轮回转轴(5d)固连，所述的静刹车片(5i)与上述刹车壳(5g)固连且动刹车片(5h)与静刹车片(5i)相对设置，上述刹车活塞(5j)能在气压作用下驱动上述动刹车片(5h)与静刹车片(5i)相向动作并紧密抵靠在一起。4.根据权利要求1或2或3所述的数控工具磨削中心，其特征在于，所述的砂轮回转轴(5d)水平设置且能带动砂轮轴(5a)在竖直平面内回转。5.根据权利要求1或2或3所述的数控工具磨削中心，其特征在于，所述的Y轴滑板(6)上水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞荣华，
申请(专利权)人：台州北平机床有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33