專利名稱：數(shù)控砂棒磨削機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)控磨削機床，尤其是一種能夠對零件深孔內腔進行磨削加工的數(shù)控砂棒磨削機床。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，能夠對零件深孔內腔進行磨削加工的機床尚未見報導。尤其是精確磨削形狀復雜的垂直通孔內腔的零件的機床更是未見報導。究其原因，要實現(xiàn)對零件形狀復雜的深孔內腔進行磨削加工，不僅要求磨削材料有足夠的剛度，還需滿足磨削的線速度要求，此外，還必須要求對零件相對于磨削材料的運動進行精確的控制。這對于現(xiàn)有各類能夠進行磨削加工的機床而言都是一個難題。
最接近的現(xiàn)有技術是數(shù)控砂線機，它是通過作旋轉運動同時作上下運動的砂線對非金屬材料進行切割、磨削的。它主要由床身、固定在床身上的立柱、安裝在立柱上部的往復升降機構、升降電機、安裝在立柱上部一側的匚形弓架、位于匚形弓架下方的可作X軸Y軸方向運動的坐標工作臺、用于驅動坐標工作臺的步進電機、用于控制坐標工作臺運動軌跡的數(shù)控單元、安裝于匚形弓架上下兩水平臂前端的夾緊機構、安裝于夾緊機構上下側的帶輪1、通過兩夾緊機構安裝于匚形弓架上下兩臂間的砂線、安裝于匚形弓架垂直臂上的用于帶動砂線作旋轉運動的磨削電機及與其輸出軸同軸的帶輪2等組成。上述匚形弓架與往復升降機構中的往復升降部件相固定連接，通過升降電機驅動上述往復升降機構工作從而驅動匚形弓架隨往復升降部件沿立柱作上下往復運動。上述磨削電機通過帶輪2皮帶傳動帶輪1旋轉進而帶動砂線作旋轉運動，同時，電機升降驅動上述匚形弓架作上下運動進而帶動砂線作上下運動，這樣，砂線同時作旋轉運動和上下運動。由于砂線的剛度、磨削線速度均較低，現(xiàn)有數(shù)控砂線機不能對金屬材料進行磨削加工，同時，它對非金屬材料的磨削精度也不能令人滿意。

發(fā)明內容本實用新型旨在提供一種能夠對零件深孔內腔精確進行磨削加工的數(shù)控砂棒磨削機床。
本實用新型的技術解決方案如下一種數(shù)控砂棒磨削機床，包括床身、固定在床身上的立柱、安裝在立柱上部的往復升降機構、升降電機、安裝在立柱上部一側的弓架、位于弓架下方的可作X軸Y軸方向運動的坐標工作臺、用于驅動坐標工作臺的步進電機、用于控制坐標工作臺運動軌跡的數(shù)控單元、安裝于弓架下水平臂前端的夾緊機構、用于驅動磨削材料作旋轉運動的磨削電機，所述弓架與往復升降機構中的往復升降部件相固定連接，通過升降電機驅動上述往復升降機構工作從而驅動弓架隨往復升降部件沿立柱作上下往復運動，所述升降電機驅動通過往復升降機構驅動上述弓架沿立柱作上下往復運動，所述磨削材料的下端通過弓架下水平臂前端的夾緊機構與弓架相連接，所述數(shù)控單元控制坐標工作臺相對于弓架作X軸Y軸方向運動，其特征在于所述磨削材料為具有一定強度和剛度的砂棒；所述磨削電機與弓架上部相固定連接，且，該磨削電機的輸出軸與弓架下水平臂前端的夾緊機構及磨削材料在一條直線上，該磨削電機的輸出軸與磨削材料的上端固定連接。
本實用新型由于采用具有一定強度和剛度的砂棒作為磨削材料，滿足了磨削所需的強度和剛度，由于采用磨削電機通過夾緊機構直接帶動磨削材料轉動，滿足了磨削所需的線速度。從而使得本實用新型能夠對金屬零件深孔內腔進行磨削加工。數(shù)控單元的應用保證了這種磨削加工具有相當?shù)木取Ｍ瑫r對形狀復雜的垂直通孔內腔也能進行精確磨削。
進一步的技術方案為上述磨削電機可采用軸端帶有彈性夾緊機構的變頻高速電主軸。砂棒上端通過高速變頻電機軸端帶有的彈性夾緊機構與電機軸相連接。
又一改進之處在于往復升降機構由升降滑板、鏈輪、絲桿副、絲母座等組成。鏈輪、絲母座固定在升降滑板上，升降電機、絲桿固定在立柱上。升降滑板通過滑動導軌與立柱連接。弓架固定在升降滑板上。升降電機通過鏈條傳動鏈輪轉動，帶動絲桿轉動，再由行程開關控制，可實現(xiàn)弓架隨升降滑板沿立柱作垂直往復運動。
再一改進之處在于所述磨削電機通過一連桿升降機構與弓架連接，上述弓架上開有一定垂直長度的腰槽，連桿升降機構的升降端與電主軸座固定相連接，手柄軸一端與弓架為可拆卸的連接。
此結構可實現(xiàn)電主軸相對于弓架的升降運動，以便于砂棒的裝卸。


以下將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明附圖1為本實用新型結構示意圖。
附圖1中各序號分別為1 床身；2 立柱；3 連桿升降機構；4 升降電機；5 升降滑板；6、磨削電機；7、彈簧夾頭；8、砂棒；9、下夾緊機構；10、坐標工作臺；11、數(shù)控單元；12、弓架；具體實施方式
參見附圖1，本實用新型實施例包括床身1、固定在床身上的立柱2、安裝在立柱上部的往復升降機構、升降電機4、安裝在立柱上部一側的弓架12、位于弓架下方的可作X軸Y軸方向運動的坐標工作臺10、用于驅動坐標工作臺的步進電機、用于控制坐標工作臺運動軌跡的數(shù)控單元11、安裝于弓架下水平臂前端的夾緊機構9、用于驅動磨削材料作旋轉運動的磨削電機6、具有一定強度和剛度的砂棒8等，所述往復升降機構由鏈輪、絲桿副、絲母座(以上圖中未標示)、復升降機構中的往復升降部件——升降滑板5等組成。絲母座固定在升降滑板5上，絲桿固定在立柱2上。升降滑板通過V—平滑動導軌與立柱連接。弓架12與往升降滑板5相固定連接。可逆減速升降電機4通過鏈條傳動鏈輪轉動，帶動絲桿轉動，從而弓架12隨升降滑板5沿立柱2作垂直往復運動。
所述磨削電機6采用軸端帶有彈簧夾頭7的變頻高速電主軸結構。砂棒8上端通過高速變頻電機軸端帶有的彈性夾緊機構與電機軸相連接，其下端通過下夾緊機構9連接在弓架上，砂棒8、磨削電機的輸出軸、下夾緊機構位于同一軸線上。當進行磨削工作時，砂棒8隨弓架12作垂直往復運動，同時，砂棒8在磨削電機6的帶動下做旋轉運動，從而對待加工件進行磨削。
上述磨削電機6通過一曲拐連桿升降機構3與弓架連接，上述弓架12的垂直臂上開有一定垂直長度的腰槽，連桿升降機構3的升降端與電主軸座固定相連接，手柄軸一端與弓架12為可拆卸的連接。當需要更換砂棒8時，松開鎖緊用螺釘，扳動手柄軸一端，連桿升降機構3的升降端帶動電主軸上升降，此時可方便地更換砂棒。更換完成后，扳回手柄軸一端，鎖緊螺釘即可。
所述下夾緊機構主要由密封罩、擋圈、彈簧夾緊機構(套)、軸承蓋、夾緊螺母及角接觸軸承、內外調整隔圈等組成。它實現(xiàn)砂棒兩端支承固定，保證砂棒旋轉精度。密封罩與上軸承蓋固定，中間孔比砂棒直徑略大。擋圈采用非金屬材料，如O型密封圈，它緊套在砂棒上，并靠近密封罩，從而防止切屑或冷卻液進入軸承。下夾緊機構的旋轉中心與電主軸中心同軸，并垂直于工作臺面(夾具安裝面)。下夾緊機構旋轉部分應保證動平衡要求。
本實用新型由于采用砂棒作為磨削材料，滿足了磨削所需的強度和剛度。采用磨削電機通過夾緊機構直接帶動砂棒轉動的結構，滿足了磨削所需的線速度?？蓪饘俨牧系牧慵羁變惹贿M行磨削加工。數(shù)控單元的應用保證了這種磨削加工具有相當?shù)木?。同時對形狀復雜的垂直通孔內腔也能進行精確磨削。
本實用新型實施例中砂棒最大垂直工作長度200mm，砂棒上下往復行程40mm；砂棒轉速6000~24000/分，精度垂直面偏差0.016/200表面粗糙度Ra0.4；當然，在本實用新型的發(fā)明構思下，本實用新型有多種實施形式，如連桿升降機構可用一對傘齒輪加絲桿副的結構來替代，同樣可實現(xiàn)電主軸相對于弓架的滑動。往復升降機構可采用液壓缸傳動上升和下降裝置等。這對本領域技術人員而言，閱讀本說明書后毋需付出創(chuàng)造性勞動即可再現(xiàn)出，在此就不詳述了。
權利要求1.一種數(shù)控砂棒磨削機床，包括床身、固定在床身上的立柱、安裝在立柱上部的往復升降機構、升降電機、安裝在立柱上部一側的弓架、位于弓架下方的可作X軸Y軸方向運動的坐標工作臺、用于驅動坐標工作臺的步進電機、用于控制坐標工作臺運動軌跡的數(shù)控單元、安裝于弓架下水平臂前端的夾緊機構、用于驅動磨削材料作旋轉運動的磨削電機，所述弓架與往復升降機構中的往復升降部件相固定連接，通過升降電機驅動上述往復升降機構工作從而驅動弓架隨往復升降部件沿立柱作上下往復運動，所述升降電機驅動通過往復升降機構驅動上述弓架沿立柱作上下往復運動，所述磨削材料的下端通過弓架下水平臂前端的夾緊機構與弓架相連接，所述數(shù)控單元控制坐標工作臺相對于弓架作X軸Y軸方向運動，其特征在于所述磨削材料為具有一定強度和剛度的砂棒；所述磨削電機與弓架上部相固定連接，且，該磨削電機的輸出軸與弓架下水平臂前端的夾緊機構及磨削材料在一條直線上，該磨削電機的輸出軸與磨削材料的上端固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控砂棒磨削機床，其特征在于所述磨削電機采用軸端帶有彈性夾緊機構的變頻高速電主軸，所述砂棒上端通過高速變頻電機軸端帶有的彈性夾緊機構與電機軸相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控砂棒磨削機床，其特征在于所述往復升降機構主要由升降滑板、鏈輪、絲桿副、絲母座組成，絲母座與升降滑板固定連接，絲桿與立柱固定連接，升降滑板通過滑動導軌與立柱連接，弓架與升降滑板固定連接，升降電機通過鏈條傳動鏈輪轉動，帶動絲桿轉動，進而帶動弓架隨升降滑板沿立柱作垂直往復運動。
4.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控砂棒磨削機床，其特征在于所述磨削電機通過一連桿升降機構與弓架連接，上述弓架上開有一定垂直長度的腰槽，連桿升降機構的升降端與電主軸座固定相連接，手柄軸一端與弓架為可拆卸的連接。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)控砂棒磨削機床，它包括床身、固定在床身上的立柱、安裝在立柱上部的往復升降機構及用于驅動的升降電機、與往復升降部件相固定的弓架、坐標工作臺及用于驅動的步進電機及數(shù)控單元、用于驅動磨削材料的磨削電機等，所述磨削材料安裝于弓架上并作上下往復運動，其特征在于所述磨削材料為具有一定強度和剛度的砂棒，所述磨削材料的上端與磨削電機的輸出軸固定連接。本實用新型由于采用砂棒作為磨削材料，滿足了磨削所需的強度和剛度，同時它也具有足夠的線速度，使得本實用新型能夠對金屬零件深孔內腔進行磨削加工。數(shù)控單元的應用保證了磨削加工的精度，并使本實用新型能磨削形狀復雜的零件。
文檔編號B24B5/00GK2780406SQ20042010935
公開日2006年5月17日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權日2004年11月30日
發(fā)明者錢啟明, 王根山, 王久宏, 曹善書 申請人:曹善書