一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床制造技术

本发明专利技术一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，A轴回转台10布置于转台底座11上，A轴回转台10能够在转台底座11上旋转，旋转轴定义为A轴，旋转轴绕X轴方向旋转；砂轮头架6上能够安装大直径砂轮，通过旋转轴A实现大直径砂轮或小直径砂轮角度调整；可摆角修整器8固定于工件头架4侧面，用于实现自身产生一定摆角，可摆角修整器8由滚轮旋转机构81、摆角导向机构82、角度驱动机构83组成；摆角导向机构82、角度驱动机构83均安装在工件头架4的侧面；滚轮旋转机构81安装在摆角导向机构82上；角度驱动机构83能够驱动摆角导向机构82旋转；滚轮旋转机构81能够修整砂轮头架6上安装的大直径砂轮或者内磨头组件12上安装小直径砂轮，实现砂轮可原位修形。

【技术实现步骤摘要】
一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床
本专利技术涉及一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，属于可实现砂轮原位修形的内外螺纹磨床

技术介绍
螺纹磨削设备，是精密螺纹加工的关键设备，主要用于螺纹量具、螺纹工具和丝杠等重要螺纹量具和零件的精密加工。螺纹磨床属于专用机床，功能结构固定，基本以修整单一轮廓砂轮为主，因此对用作内或外螺纹磨削的磨床，修整机构布置和结构差异很大。传统外螺纹磨床的修整机构布置于砂轮头架上部，修整机构行程较短，常采用导轨或滑块的结构走固定角度或圆弧；传统内螺纹磨床一般采用特殊的修整机构，布置于工作台面上，这种布置非常占用空间，使磨床的可加工螺纹规格变小。随着数控系统的发展，修整精度越来越高，将修整机构布置于工件头架上也成为了主流，但由于工件头架空间有限，因此修整机构修整金刚轮自身仅有旋转自由度，需要借助于机床X和Z轴插补实现加工，对于不同螺旋升角螺纹，砂轮在修整时，需调整成与修整轮平行，修整结束后重新旋转至工作摆角姿态，这不仅导致需要非常高的砂轮摆角重复定位精度，且反复摆动角度的砂轮轴自由度降低了磨削过程刚度，会影响螺纹的磨削精度。由于行星丝杠螺纹包含有单头、多头的内外螺纹，且螺纹形廓不统一，螺纹长度长、精度高的需求导致丝杠螺纹在磨削过程中需要多次修整砂轮。现有技术采用的反复摆角砂轮修整方式将引入重复定位误差，且会降低砂轮头架刚性，会影响到最终的螺纹磨削精度。为满足行星丝杠螺纹磨削要求需要传统螺纹磨床结构适当优化，以满足行星丝杠螺纹精密加工需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，可通过伺服电机摆动修整器金刚碟轮倾斜角度，当该角度与砂轮磨削的工作角度相等时，碟轮轴线与砂轮轴线平行，砂轮修整后不需再次摆动角度，直接进行螺纹工件磨削，降低了砂轮头架重复摆角的精度要求；另外磨床可以便捷切换内外砂轮磨削头架，实现内外螺纹工件磨削；该磨床的X轴和Z轴提出了采用行星滚柱丝杠驱动，结合砂轮修整和螺纹磨削切换过程不需摆动角度，均提升了磨床的刚度，有利于磨床磨削螺纹的精度。本专利技术解决的技术方案为：一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，包括：床身(1)、Z轴驱动丝杠组件(2)、工作台(3)、工件头架(4)、可摆角修整器(8)、X轴驱动丝杠组件(9)和A轴回转台(10)、转台底座(11)；还包括砂轮头架(6)或内磨头组件(12)；还选择性的包括：尾座(7)；工作台(3)相对床身(1)的运动方向设为Z轴方向；工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；定义X轴与Z轴垂直，转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；所述工作台(3)和转台底座(11)布置于床身(1)上，工件头架(4)、尾座(7)布置于工作台(3)上，工件头架(4)上设有旋转轴C，旋转轴C，即C轴，能够安装卡盘或顶尖，当设置尾座(7)时，尾座与工件头架(4)配合实现对工件顶持；A轴回转台(10)布置于转台底座(11)上，A轴回转台(10)能够在转台底座(11)上旋转，旋转轴定义为A轴，旋转轴绕X轴方向旋转(A轴的旋转的角度为0°，定义为：A轴旋转至使砂轮轴线保持与工件轴线平行的位置为0°，正负方向最大旋转角度为15°。)，砂轮头架(6)或内磨头组件(12)均能够与A轴转台(10)相对工作台(3)的一侧利用螺栓固结；砂轮头架(6)上能够安装大直径砂轮，内磨头组件12能够安装小直径砂轮，通过旋转轴A实现大直径砂轮或小直径砂轮角度调整；Z轴驱动丝杠组件(2)安装在工作台(3)与床身(1)之间，能够驱动工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；X轴驱动丝杠组件(9)安装在转台底座(11)与床身(1)之间，能够驱动转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；可摆角修整器(8)由滚轮旋转机构(81)、摆角导向机构(82)、角度驱动机构(83)组成。摆角导向机构(82)、角度驱动机构(83)均安装在工件头架(4)的侧面；滚轮旋转机构(81)安装在摆角导向机构(82)上；角度驱动机构(83)能够驱动摆角导向机构(82)旋转；滚轮旋转机构(81)能够修整砂轮头架(6)上安装的大直径砂轮或者内磨头组件(12)上安装小直径砂轮。优选的，床身(1)为T形，包括横部和竖部；Z轴驱动丝杠组件(2)安装在床身(1)的横部，工作台(3)通过Z轴驱动丝杠组件(2)安装在床身(1)上；X轴驱动丝杠组件(9)安装在床身(1)的竖部；转台底座(11)通过X轴驱动丝杠组件(9)安装在床身(1)上。优选的，砂轮头架(6)上能够安装大直径砂轮，直径在350mm以上；内磨头组件(12)能够安装小直径砂轮，直径在45mm以下。优选的，可摆角修整器(8)固定于工件头架(4)侧面，能够实现自身产生摆角。优选的，摆角导向机构(82)安装于工件头架(4)的内侧，即靠近转台底座(11)一侧，角度驱动机构(83)安装于工件头架(4)左侧，即远离尾座7的一端。优选的，摆角导向机构(82)，包括：摆角滑板(23)、导向滑销(21)、头架侧滑板(22)、滑板定心销轴(31)和回转轴承(32)；摆角滑板(23)上一端边缘设有扇形齿轮(231)、扇形齿轮(231)旁设有滑销导槽(232)，摆角滑板(23)上另一端设有轴承孔，固定回转轴承(32)；摆角滑板(23)面向燕尾滑轨一侧设置有与燕尾滑轨对应的凹弧形槽，凹弧形槽与燕尾滑轨配合能够使摆角滑板(23)绕滑板定心销轴(31)旋转；摆角滑板(23)上还设有支架孔，作为机架，用于固定滚轮旋转机构(81)；头架侧滑板(22)上设有销孔、销轴孔和圆弧形燕尾滑轨；销孔位于头架侧滑板(22)一端，销轴孔位于头架侧滑板(22)另一端，圆弧形燕尾滑轨位于头架侧滑板(22)中部；销孔能够与导向滑销(21)配合；其中回转轴承(32)套在滑板定心销轴(31)上，定心销轴(31)压装于头架侧滑板(22)上的销轴孔中；导向滑销(21)压入头架侧滑板(22)上的销孔中，导向滑销(21)与摆角滑板(23)上的滑销导槽(232)配合，实现对摆角滑板(23)的旋转导向；滑板定心销轴(31)的轴线与滚轮旋转机构(81)中的金刚碟轮(31)旋转轴线垂直相交并且过金刚碟轮(31)的中心对称面。(中心对称面表示过图5中金刚碟轮31中间的虚线，且与金刚碟轮的端面平行的平面)优选的，滑销导槽(232)为圆弧形，滑销导槽(232)的圆心位于轴承孔的中心；头架侧滑板(22)为有厚度的长方形平板，圆弧形燕尾滑轨的圆心为销轴孔的中心，头架侧滑板(22)上的销孔与销轴孔的轴线处于同一水平面上。优选的，滚轮旋转机构(81)，包括滚轮驱动电机(24)、第二联轴器(25)、第三防松螺母(26)、滚轮轴支撑轴承(27)、机械密封组件(28)、滚轮主轴(29)和金刚碟轮(30)；滚轮驱动电机(24)固定在摆角滑板(23)的机架上；滚轮主轴(29)通过滚轮轴支撑轴承(27)安装于摆角滑板(23)的支架孔内，通过第三防松螺母(26)将滚轮主轴(29本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于包括：床身(1)、Z轴驱动丝杠组件(2)、工作台(3)、工件头架(4)、可摆角修整器(8)、X轴驱动丝杠组件(9)和A轴回转台(10)、转台底座(11)；还包括砂轮头架(6)或内磨头组件(12)；还选择性的包括：尾座(7)；/n工作台(3)相对床身(1)的运动方向设为Z轴方向；工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；/n定义X轴与Z轴垂直，转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；/n所述工作台(3)和转台底座(11)布置于床身(1)上，工件头架(4)、尾座(7)布置于工作台(3)上，工件头架(4)上设有旋转轴C，旋转轴C，即C轴，与卡盘或顶尖连接，当设置尾座(7)时，尾座与工件头架(4)配合，对工件顶持；A轴回转台(10)布置于转台底座(11)上，A轴回转台(10)能够在转台底座(11)上旋转，旋转轴定义为A轴，旋转轴绕X轴方向旋转，砂轮头架(6)或内磨头组件(12)均能够与A轴回转台(10)相对工作台(3)的一侧利用螺栓固结；砂轮头架(6)上能够与大直径砂轮连接，内磨头组件(12)能够与小直径砂轮连接，通过旋转轴A实现大直径砂轮或小直径砂轮角度调整；Z轴驱动丝杠组件(2)安装在工作台(3)与床身(1)之间，能够驱动工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；/nX轴驱动丝杠组件(9)安装在转台底座(11)与床身(1)之间，能够驱动转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；/n可摆角修整器(8)由滚轮旋转机构(81)、摆角导向机构(82)、角度驱动机构(83)组成；/n摆角导向机构(82)、驱动摆角导向机构(82)旋转的角度驱动机构(83)均安装在工件头架(4)的侧面；/n修整砂轮头架(6)上安装的大直径砂轮或者内磨头组件(12)上安装小直径砂轮的滚轮旋转机构(81)安装在摆角导向机构(82)上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于包括：床身(1)、Z轴驱动丝杠组件(2)、工作台(3)、工件头架(4)、可摆角修整器(8)、X轴驱动丝杠组件(9)和A轴回转台(10)、转台底座(11)；还包括砂轮头架(6)或内磨头组件(12)；还选择性的包括：尾座(7)；
工作台(3)相对床身(1)的运动方向设为Z轴方向；工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；
定义X轴与Z轴垂直，转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；
所述工作台(3)和转台底座(11)布置于床身(1)上，工件头架(4)、尾座(7)布置于工作台(3)上，工件头架(4)上设有旋转轴C，旋转轴C，即C轴，与卡盘或顶尖连接，当设置尾座(7)时，尾座与工件头架(4)配合，对工件顶持；A轴回转台(10)布置于转台底座(11)上，A轴回转台(10)能够在转台底座(11)上旋转，旋转轴定义为A轴，旋转轴绕X轴方向旋转，砂轮头架(6)或内磨头组件(12)均能够与A轴回转台(10)相对工作台(3)的一侧利用螺栓固结；砂轮头架(6)上能够与大直径砂轮连接，内磨头组件(12)能够与小直径砂轮连接，通过旋转轴A实现大直径砂轮或小直径砂轮角度调整；Z轴驱动丝杠组件(2)安装在工作台(3)与床身(1)之间，能够驱动工作台(3)沿Z轴方向直线往复运动；
X轴驱动丝杠组件(9)安装在转台底座(11)与床身(1)之间，能够驱动转台底座(11)沿X轴方向直线往复运动；
可摆角修整器(8)由滚轮旋转机构(81)、摆角导向机构(82)、角度驱动机构(83)组成；
摆角导向机构(82)、驱动摆角导向机构(82)旋转的角度驱动机构(83)均安装在工件头架(4)的侧面；
修整砂轮头架(6)上安装的大直径砂轮或者内磨头组件(12)上安装小直径砂轮的滚轮旋转机构(81)安装在摆角导向机构(82)上。


2.根据权利要求1所述的一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于：床身(1)为T形，包括横部和竖部；Z轴驱动丝杠组件(2)安装在床身(1)的横部，工作台(3)通过Z轴驱动丝杠组件(2)安装在床身(1)上；X轴驱动丝杠组件(9)安装在床身(1)的竖部；转台底座(11)通过X轴驱动丝杠组件(9)安装在床身(1)上。


3.根据权利要求1所述的一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于：砂轮头架(6)上能够安装大直径砂轮，直径在350mm以上；内磨头组件(12)能够安装小直径砂轮，直径在45mm以下。


4.根据权利要求1所述的一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于：可摆角修整器(8)固定于工件头架(4)侧面，能够实现自身产生摆角。


5.根据权利要求1所述的一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于：摆角导向机构(82)安装于工件头架(4)的内侧，即靠近转台底座(11)一侧，角度驱动机构(83)安装于工件头架(4)左侧，即远离尾座(7)的一端。


6.根据权利要求1所述的一种砂轮可原位修形的内外螺纹磨床，其特征在于：摆角导向机构(82)，包括：摆角滑板(23)、导向滑销(21)、头架侧滑板(22)、滑板定心销轴(31)和回转轴承(32)；
摆角滑板...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉平，何理论，徐强，杨增辉，丁忠军，郑继贵，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11