一種數(shù)控膠輥車磨床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體公開了一種數(shù)控膠輥車磨床，包括床身，在所述的床身上設(shè)有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)有能沿其滑動(dòng)的大托板，在大托板上設(shè)有前中托板和后中托板，在前中托板上設(shè)有刀架，在后中托板上設(shè)有磨頭，在所述的前中拖板上安裝數(shù)顯尺，所述的數(shù)顯尺與車磨床的數(shù)控系統(tǒng)通訊,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加工時(shí)的真實(shí)的閉環(huán)回路。本實(shí)用新型是在普通車磨床的基礎(chǔ)上改變傳動(dòng)方式及控制系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的，一方面實(shí)現(xiàn)了大范圍的速度控制即主軸轉(zhuǎn)速既能滿足高轉(zhuǎn)速下的磨削又能在極低轉(zhuǎn)速下的開槽加工，把主軸箱設(shè)計(jì)為雙驅(qū)動(dòng)裝置,一套是變頻調(diào)速，一套是伺服驅(qū)動(dòng)；另外為使數(shù)控系統(tǒng)更精確地加工，在中拖板上安裝數(shù)顯尺讓它與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)加工時(shí)的真實(shí)的閉環(huán)回路。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)控膠輥車磨床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于膠輥生產(chǎn)制造領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控膠輥車磨床。
【背景技術(shù)】
[0002]目前膠輥專用車磨床即是在通用車床上加裝磨頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種設(shè)備性能與加工方法很難使被加工的膠輥達(dá)到合格的工藝標(biāo)準(zhǔn)，主要原因在于車床的結(jié)構(gòu)所致，因它畢竟不是結(jié)構(gòu)精度更高的磨床，該種裝置主要存在以下缺點(diǎn):
[0003](I)它的大拖板和中拖板的運(yùn)動(dòng)間隙大于磨床，兩拖板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與配合精度小于磨床，所以當(dāng)磨頭與工件表面接觸進(jìn)行磨削作業(yè)時(shí)，床身結(jié)構(gòu)及磨頭即會(huì)產(chǎn)生顫動(dòng)，從而使被加工的膠輥表面產(chǎn)生波紋，影響加工合格率。
[0004](2)由于車床導(dǎo)軌寬度結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，加裝磨頭后的大、小拖板很難保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0005](3)磨床的砂輪轉(zhuǎn)速低，線速度只有40米每秒，生產(chǎn)效率低，表面光潔度難以提聞。
[0006](4)當(dāng)磨削硬質(zhì)耐磨材質(zhì)的膠輥時(shí)，磨頭砂輪從一端磨削到另一端時(shí)，由于砂輪自身的磨損，使砂輪直徑逐漸變小，從而使工件直徑尺寸相應(yīng)變大，造成膠輥兩端幾何尺寸不
一致，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007](5)磨削上述硬質(zhì)耐磨材質(zhì)的膠輥時(shí)，由于磨削粉未對(duì)砂輪表面的阻塞，摩擦產(chǎn)生的熱量聚集到砂輪外表面，因外層受熱膨脹而形成的內(nèi)外應(yīng)力差，會(huì)使砂輪產(chǎn)生爆裂，有時(shí)還會(huì)傷及操作者的生命。
[0008](6)膠輥在加工時(shí)的在線測(cè)量難度較高，不容易獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。由于它是彈性體，不同的操作者使用同一種量具進(jìn)行測(cè)量，也會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，難以保證產(chǎn)品的合格率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型具體公開了一種數(shù)控膠輥車磨床。
[0010]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種數(shù)控膠輥車磨床，包括床身、床頭和尾座，在床身上設(shè)有導(dǎo)軌，所述的床頭固定于床身一端，床頭上設(shè)有主軸，尾座能沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，在床身工作臺(tái)的兩側(cè)下方各設(shè)一個(gè)直線導(dǎo)軌，所述的直線導(dǎo)軌固定于床身上，大托板通過(guò)嵌有鋼球的滑動(dòng)塊與直線導(dǎo)軌連接，且大托板下方與床身上表面之間留有間隙，在大托板上設(shè)有能沿其滑動(dòng)的前中托板和后中托板，所述的前中拖板和后中拖板沿著垂直于床身的方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，在前中托板上設(shè)有車削裝置，在后中托板上設(shè)有磨削裝置，所述床頭上的主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)高速與低速兩種運(yùn)行模式，一是適合車削作業(yè)的高速變頻驅(qū)動(dòng)，二是適合磨削作業(yè)的低速伺服驅(qū)動(dòng)。
[0012]在所述的大托板的側(cè)面安裝有數(shù)顯尺，在所述的數(shù)顯尺兩頭各設(shè)有一個(gè)能沿其滑動(dòng)的滑塊，所述的滑塊一個(gè)固定在前中托板上，一個(gè)固定在后中托板上，所述的數(shù)顯尺的零點(diǎn)與床頭驅(qū)動(dòng)的主軸的中心線對(duì)齊，數(shù)顯尺與顯示屏相連，且數(shù)顯尺與車磨床的控制系統(tǒng)通訊，形成閉環(huán)回路。
[0013]所述的直線導(dǎo)軌上設(shè)有能沿其運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)滑塊，所述的大托板固定于滾動(dòng)滑塊上。
[0014]在床身底部?jī)蓚?cè)安裝有齒條，齒條與大托板驅(qū)動(dòng)裝置中的齒輪配合，實(shí)現(xiàn)大托板沿床身的縱向運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述的大托板、前中拖板和后中拖板分別由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且在大托板上設(shè)有與前中拖板和后中拖板配合的直線導(dǎo)軌。
[0016]所述的前中拖板的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)與減速器連接，減速器與絲杠相連，與絲杠配合的螺母與前中拖板連接，絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則驅(qū)動(dòng)前中拖板作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直于床身及主軸軸線方向的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)。
[0017]所述的后中拖板的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)與減速器連接，減速器與絲杠相連，與絲杠配合的螺母與前中拖板連接，絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則驅(qū)動(dòng)前中拖板作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直于床身及主軸軸線方向的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)。
[0018]在所述的前中拖板上還設(shè)有開槽裝置，即正常磨削時(shí)與床身平行的砂輪軸，可根據(jù)需要改變傾角，以實(shí)現(xiàn)在膠輥上開斜槽或交叉網(wǎng)狀槽的功能。
[0019]所述的直線導(dǎo)軌的一側(cè)安裝有潤(rùn)滑裝置。
[0020]所述的磨削裝置上安裝有高速磨頭，磨頭上安裝有合金磨輪，所述的合金磨輪的內(nèi)部為金屬芯，外面設(shè)有一層排列有硬質(zhì)刀刃的磨削層，所述的磨削層上設(shè)有若干針狀的凸起的刀刃。
[0021]在安裝磨頭的一側(cè)設(shè)有吸塵口，所述的吸塵口與吸塵裝置相連。
[0022]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:當(dāng)數(shù)控膠輥車磨床要對(duì)工件進(jìn)行磨削時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的低速伺服裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板、后中拖板沿床身縱向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)磨頭實(shí)現(xiàn)磨削作業(yè)；當(dāng)需要對(duì)工件進(jìn)行車削時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的變頻高速裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板、前中拖板沿床身縱向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車削作業(yè)；當(dāng)需要對(duì)工件進(jìn)行開槽時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的低速伺服裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板、前中拖板、開槽電機(jī)運(yùn)動(dòng)，改變砂輪軸的傾角，實(shí)現(xiàn)開槽作業(yè)。
[0023]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0024](I)床頭的控制系統(tǒng)一方面實(shí)現(xiàn)了大范圍的速度控制即主軸轉(zhuǎn)速既能滿足高轉(zhuǎn)速下的磨削又能滿足在極低轉(zhuǎn)速下的磨削和開槽加工，把主軸箱設(shè)計(jì)為雙驅(qū)動(dòng)裝置，即一套高速變頻調(diào)速，一套是低速伺服驅(qū)動(dòng)；因此該車磨床可以進(jìn)行車削與磨削兩種不同的加工方式，加工不同技術(shù)要求的膠輥，比如:拋物線中凸、中凹；余弦中凸、中凹；波浪形；錐形；大螺距；人字槽；菱形槽；直槽；水平槽等多種復(fù)雜造型膠輥的加工，如附圖中的形狀。
[0025](2)在大拖板上裝配有前、后兩個(gè)中拖板，且前、后兩個(gè)中拖板分別通過(guò)高精度直線導(dǎo)軌與大拖板連接，并由滾珠絲杠、螺母帶動(dòng)其橫向進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，減少了配合間隙，提高了運(yùn)行平穩(wěn)性；前拖板安裝有刀架，并采用專用環(huán)形刀，可以延長(zhǎng)刀具的刃磨周期和使用壽命，當(dāng)環(huán)形刀的某一部分磨損后，可以水平旋轉(zhuǎn)環(huán)形刀，將未磨損的部分調(diào)整到切削位置，繼續(xù)使用，可如此旋轉(zhuǎn)多次，解決了傳統(tǒng)刀具頻繁換刀與磨刀的麻煩，節(jié)約了時(shí)間，提高了加工的效率；[0026](3)大拖板沿床身的移動(dòng)改為用高精度直線導(dǎo)軌與床身下懸連接結(jié)構(gòu)。一是保證了運(yùn)動(dòng)精度，二是避免了大拖板與床身上表面間的摩擦，避免了磨削粉塵對(duì)拖板的阻塞與污染，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)床的使用性能。
[0027](4)車磨床選用了合金結(jié)構(gòu)的高速磨頭,使麻削作業(yè)的最高線速度提高到90m/s,不但提高了膠輥的加工效率及表面光潔度，還提高了膠輥幾何尺寸的精度。
[0028](5)在車磨床上裝配有數(shù)顯尺測(cè)量裝置，它與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的在線測(cè)量，檢測(cè)頭的零點(diǎn)與床頭驅(qū)動(dòng)的主軸的中心線對(duì)齊，這樣依據(jù)數(shù)顯尺的尺寸，就可以直接得到相同尺寸的工件，它不但能在線實(shí)時(shí)測(cè)量被加工工件尺寸，而且對(duì)于磨削工件的尺寸控制起到了有效的幫助。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2本實(shí)用新型部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3本實(shí)用新型導(dǎo)軌的示意圖；
[0032]圖4 (a)-圖4 (k)本實(shí)用新型可以加工的各種工件；
[0033]圖中，1.控制箱、2.顯示屏、3.刀架、4.磨頭、5.后中拖板、6.數(shù)顯尺、7.尾座、8.床頭、9.前中拖板、10、大拖板、11床身、12磨輪、13齒條、14導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0035]如圖1-圖3所示，的數(shù)控膠輥車磨床，包括床身11，床頭8和尾座7，床頭8上主軸設(shè)有兩套驅(qū)動(dòng)裝置:一是高速變頻驅(qū)動(dòng)，二是低速伺服驅(qū)動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于控制箱I內(nèi)，在床身11上設(shè)有導(dǎo)軌14，在導(dǎo)軌14上設(shè)有能沿其滑動(dòng)的大托板10，在大托板10上設(shè)有前中托板9和后中托板5,大托板10、IU中拖板9和后中拖板5均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在如中托板9上設(shè)有車削裝置和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開槽裝置，在后中托板5上設(shè)有磨削裝置，磨削裝置上安裝有高速磨頭4，在所述的前中托板9和后中托板5的上安裝有數(shù)顯尺6，所述的數(shù)顯尺6與顯示屏2相連，且與車磨床的控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，形成閉環(huán)回路。導(dǎo)軌14為直線導(dǎo)軌，且所述的直線導(dǎo)軌固定于床身11的下面，在直線導(dǎo)軌上設(shè)有能沿其運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)滑塊，所述的大托板固定于滾動(dòng)滑塊上。
[0036]在床身11底部?jī)蓚?cè)安裝有齒條13，齒條13與大托板10驅(qū)動(dòng)裝置中的齒輪配合，實(shí)現(xiàn)大托板10沿在床身的縱向運(yùn)動(dòng)。
[0037]前中拖板9的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)連接減速器，減速器與一個(gè)絲杠相連，前中拖板固定于絲杠的螺母滑塊上，且前中拖板能在大托板的上沿垂直于主軸軸線的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0038]后中拖板5的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)連接減速器，減速器與一個(gè)絲杠相連，后中拖板固定于絲杠的螺母滑塊上，且后中拖板能在大托板的上沿垂直于主軸軸線的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0039]膠輥磨頭4采用高速合金磨頭，即磨輪12內(nèi)部為金屬芯，外面設(shè)有一層碳化鎢硬質(zhì)合金磨削層，所述碳化鎢磨削層上排列有若干針狀或片狀的凸起刀刃。該合金磨輪12能夠?qū)崿F(xiàn)90米/每秒的磨削線速度，在提高膠輥的加工效率的同時(shí)，確保了工件表面幾何尺寸的精度，同時(shí)避免了普通砂輪受熱后破損爆裂的危險(xiǎn)。
[0040]在安裝磨頭4的一側(cè)設(shè)有吸塵口，所述的吸塵口與吸塵裝置相連，這樣有助于整個(gè)車間的環(huán)保。
[0041]車削裝置包括一個(gè)刀架3，刀架3上設(shè)有車刀。
[0042]當(dāng)數(shù)控膠輥車磨床對(duì)工件進(jìn)行磨削時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的低速伺服裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板在沿床身進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)、后中拖板進(jìn)行橫向進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磨削作業(yè)；當(dāng)需要對(duì)工件進(jìn)行車削時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的變頻高速裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板在沿床身進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)、后中拖板進(jìn)行橫向進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車削作業(yè)；當(dāng)需要對(duì)工件進(jìn)行開槽時(shí)，控制系統(tǒng)控制床頭驅(qū)動(dòng)裝置中的低速伺服裝置啟動(dòng)，同時(shí)控制大托板、前中拖板、開槽電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開槽。該裝置能加工的膠輥類型如圖4Ca)-圖4 (k)所示。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控膠輥車磨床，包括床身、床頭和尾座，在床身上設(shè)有導(dǎo)軌，所述的床頭固定于床身一端，床頭上設(shè)有主軸，尾座能沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，其特征在于:在床身工作臺(tái)的兩側(cè)下方各設(shè)一個(gè)直線導(dǎo)軌，所述的直線導(dǎo)軌固定于床身上，大托板通過(guò)嵌有鋼球的滑動(dòng)塊與直線導(dǎo)軌連接，且大托板下方與床身上表面之間留有間隙，在大托板上設(shè)有能沿其滑動(dòng)的前中托板和后中托板，所述的前中拖板和后中拖板沿著垂直于床身的方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，在前中托板上設(shè)有車削裝置，在后中托板上設(shè)有磨削裝置，所述床頭上的主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)高速與低速兩種運(yùn)行模式，一是適合車削作業(yè)的高速變頻驅(qū)動(dòng)，二是適合磨削作業(yè)的低速伺服驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:在所述的大托板的側(cè)面安裝有數(shù)顯尺，在所述的數(shù)顯尺兩頭各設(shè)有一個(gè)能沿其滑動(dòng)的滑塊，所述的滑塊一個(gè)固定在前中托板上，一個(gè)固定在后中托板上，所述的數(shù)顯尺的零點(diǎn)與床頭驅(qū)動(dòng)的主軸的中心線對(duì)齊，數(shù)顯尺與顯示屏相連，且數(shù)顯尺與車磨床的控制系統(tǒng)通訊，形成閉環(huán)回路。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的直線導(dǎo)軌上設(shè)有能沿其運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)滑塊，所述的大托板固定于滾動(dòng)滑塊上。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:在床身底部?jī)蓚?cè)安裝有齒條，齒條與大托板驅(qū)動(dòng)裝置中的齒輪配合，實(shí)現(xiàn)大托板沿床身的縱向運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的大托板、前中拖板和后中拖板分別由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且在大托板上設(shè)有與前中拖板和后中拖板配合的直線導(dǎo)軌。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的前中拖板的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)與減速器連接，減速器與絲杠相連，與絲杠配合的螺母與前中拖板連接，絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則驅(qū)動(dòng)前中拖板作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直于床身及主軸軸線方向的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的后中拖板的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)與減速器連接，減速器與絲杠相連，與絲杠配合的螺母與前中拖板連接，絲杠正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則驅(qū)動(dòng)前中拖板作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)垂直于床身及主軸軸線方向的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:在所述的前中拖板上還設(shè)有開槽裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的直線導(dǎo)軌的一側(cè)安裝有潤(rùn)滑裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控膠輥車磨床，其特征在于:所述的磨削裝置上安裝有高速磨頭，磨頭上安裝有合金磨輪，所述的合金磨輪的內(nèi)部為金屬芯，外面設(shè)有一層排列有硬質(zhì)刀刃的磨削層，所述的磨削層上設(shè)有若干針狀的凸起的刀刃。
【文檔編號(hào)】B23Q5/40GK203390532SQ201320384023
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】潘建國(guó) 申請(qǐng)人:濟(jì)南強(qiáng)力膠輥設(shè)備有限公司