一種立式高精度雙端面磨床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立式高精度雙端面磨床，包括一箱式結(jié)構(gòu)的床體和滑動連接于床體上端的滑座，在滑座中間豎直設(shè)有可上下移動的第一電主軸，第一電主軸底端聯(lián)接有上磨削砂輪，在床體內(nèi)設(shè)有一工件夾持裝置，在床體內(nèi)豎直設(shè)有第二電主軸，所述第二電主軸頂端聯(lián)接有下磨削砂輪，床體還設(shè)有一驅(qū)動滑座來回往復(fù)平移的平移驅(qū)動機構(gòu)；具有下磨削砂輪的第二電主軸安裝在床體內(nèi)，下磨削砂輪抵觸至工件夾持裝置的下端對工件下端面進行磨削，第一電主軸帶動上磨削砂輪垂直方向進給對工件上端面進行磨削，由于第一電主軸在垂直方向進給時其作用力剛好處于承載第一電主軸的滑座重心上，可有效地抑制上磨削砂輪磨削過程中產(chǎn)生的振動，提高工件的磨削質(zhì)量和精度。
【專利說明】一種立式高精度雙端面磨床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磨削加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種雙端面磨床。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，雙端面磨床在機械加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，一般應(yīng)用在精密加工上，主要是利用上、下砂輪的端面同時對工件的上、下端面進行磨削，由于工件的加工精度要求高，故其砂輪主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要。現(xiàn)有的雙端面磨床中，主要的結(jié)構(gòu)形式是在床身上設(shè)置立柱，在立柱上豎直設(shè)有導(dǎo)軌和滑座，上磨削砂輪及砂輪主軸安裝在滑座，驅(qū)動滑座沿立柱的導(dǎo)軌垂直上下移動以帶動上磨削砂輪進給。但該種結(jié)構(gòu)形式的雙端面磨床加工精度不高，由于上磨削砂輪及砂輪主軸是以懸臂梁的方式布置安裝在立柱上，上磨削砂輪磨削工件時容易出現(xiàn)振動，影響磨削質(zhì)量。而且，在磨削加工過程中，砂輪主軸的受力不好，剛度差，長時間工作后，精度保持較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、磨削精度高、剛性好的立式高精度雙端面磨床。
[0004]為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:一種立式高精度雙端面磨床，包括一箱式結(jié)構(gòu)的床體和滑動連接于床體上端的滑座，在所述滑座中間豎直設(shè)有可上下移動的第一電主軸，所述第一電主軸底端聯(lián)接有上磨削砂輪，在所述床體內(nèi)設(shè)有一工件夾持裝置，在所述床體內(nèi)位于工件夾持裝置下方豎直設(shè)有第二電主軸，所述第二電主軸頂端聯(lián)接有下磨削砂輪，所述床體還設(shè)有一驅(qū)動滑座于床體上端水平來回往復(fù)平移的平移驅(qū)動機構(gòu)。
[0005]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，在所述滑座中間豎直設(shè)有一固定套筒，所述第一電主軸套裝在固定套筒內(nèi)，在所述固定套筒上端設(shè)有用以驅(qū)動第一電主軸上下移動的絲桿驅(qū)動機構(gòu)，所述絲桿驅(qū)動機構(gòu)中的驅(qū)動絲桿與第一電主軸同心，所述固定套筒與電主軸同心。
[0006]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述絲桿驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)于固定套筒頂端的驅(qū)動電機、與驅(qū)動電機相聯(lián)接的驅(qū)動絲桿及絲桿螺母，所述絲桿螺母安裝在電主軸頂端中心處，所述驅(qū)動絲桿與絲桿螺母傳動連接。
[0007]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述第一電主軸包括第一主軸套筒、設(shè)于第一主軸套筒內(nèi)的第一主軸，及設(shè)于第一主軸套筒與第一主軸之間的第一定子組件、第一轉(zhuǎn)子組件，所述第一主軸套筒頂端設(shè)有主軸套筒端蓋，所述絲桿螺母固定安裝在主軸套筒端蓋中心處，所述第一主軸底端伸出第一主軸套筒與上磨削砂輪相聯(lián)接。
[0008]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述第二電主軸包括第二主軸套筒、設(shè)于第二主軸套筒內(nèi)的第二主軸，及設(shè)于第二主軸套筒與第二主軸之間的第二定子組件、第二轉(zhuǎn)子組件，所述第二主軸頂端伸出第二主軸套筒與下磨削砂輪相聯(lián)接。
[0009]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述工件夾持裝置包括中空固定盤和設(shè)于中空固定盤中心的轉(zhuǎn)動盤，在所述中空固定盤和轉(zhuǎn)動盤上分別設(shè)有相對應(yīng)的內(nèi)齒圈和外齒圈，在所述內(nèi)齒圈與外齒圈之間嚙合有多個齒輪，在各所述齒輪上沿圓周方向間隔設(shè)有多個工件保持孔。
[0010]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述第二主軸內(nèi)部中空形成一中空腔體，在所述第二主軸的中空腔體內(nèi)套裝有一轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸的上端伸出中空腔體與轉(zhuǎn)動盤相聯(lián)接，所述轉(zhuǎn)動軸下端伸出中空腔體與一傳動機構(gòu)傳動連接。
[0011]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，在所述床體的上端兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌，在所述滑座下端兩側(cè)分別設(shè)有與導(dǎo)軌滑動連接配合的滑塊
進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述平移驅(qū)動機構(gòu)包括床體一端的平移驅(qū)動電機、與平移驅(qū)動電機相聯(lián)接的平移驅(qū)動絲桿，及固定設(shè)于滑座內(nèi)的螺母，所述平移驅(qū)動絲桿與螺母傳動連接。
[0012]有益效果:在本立式高精度雙端面磨床中，具有上磨削砂輪的第一電主軸安裝在滑座中間，滑座由平移驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動在床體上端水平平移使上磨削砂輪移動到預(yù)定位置，第一電主軸下移帶動上磨削砂輪實現(xiàn)磨削砂輪垂直方向進給，具有下磨削砂輪的第二電主軸安裝在床體內(nèi)，下磨削砂輪抵觸至工件夾持裝置的下端對位于工件夾持裝置內(nèi)的工件下端面進行磨削，第一電主軸帶動上磨削砂輪抵觸至工件夾持裝置的上端對位于工件夾持裝置內(nèi)的工件上端面進行磨削，通過第一電主軸和第二電主軸帶動上磨削砂輪和下磨削砂輪分別對工件的上下端面進行磨削加工，由于第一電主軸通過滑座支承在床體上端兩側(cè)，第一電主軸也剛好處于滑座中間，即第一電主軸在垂直方向進給時其作用力剛好處于承載第一電主軸的滑座重心上，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)形式可有效地抑制上磨削砂輪磨削過程中產(chǎn)生的振動，也提高了整個機構(gòu)的剛度，從而提高工件的磨削質(zhì)量和精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明；
圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖；
圖3為本發(fā)明實施例中第一電主軸套裝在固定套筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例的局部分解示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例中工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例中第二電主軸的局部分解示意圖。

【具體實施方式】
[0014]參照圖1至圖6，本發(fā)明一種立式高精度雙端面磨床，包括一箱式結(jié)構(gòu)的床體10和滑動連接于床體10上端的滑座20，在滑座20中間豎直設(shè)有可上下移動的第一電主軸42，第一電主軸42底端聯(lián)接有上磨削砂輪44，在床體10內(nèi)設(shè)有一工件夾持裝置30，在床體10內(nèi)位于工件夾持裝置30下方豎直設(shè)有第二電主軸52，第二電主軸52頂端聯(lián)接有下磨削砂輪54，床體10還設(shè)有一驅(qū)動滑座20于床體10上端水平來回往復(fù)平移的平移驅(qū)動機構(gòu)60。
[0015]在本立式高精度雙端面磨床中，具有上磨削砂輪44的第一電主軸42安裝在滑座20中間，滑座20由平移驅(qū)動機構(gòu)60驅(qū)動在床體10上端水平平移使上磨削砂輪44移動到預(yù)定位置，第一電主軸42下移帶動上磨削砂輪44實現(xiàn)垂直方向進給，具有下磨削砂輪54的第二電主軸52安裝在床體10內(nèi)，下磨削砂輪51抵觸至工件夾持裝置30的下端對位于工件夾持裝置30內(nèi)的工件下端面進行磨削，第一電主軸42帶動上磨削砂輪44抵觸至工件夾持裝置30的上端對位于工件夾持裝置30內(nèi)的工件上端面進行磨削，通過第一電主軸42和第二電主軸52帶動上磨削砂輪44和下磨削砂輪54分別對工件的上下端面進行磨削加工，由于第一電主軸42通過滑座20支承在床體10上端兩側(cè)，第一電主軸42也剛好處于滑座20中間，即第一電主軸42在垂直方向進給時其作用力剛好處于承載第一電主軸42的滑座20重心上，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)形式可有效地抑制上磨削砂輪44磨削過程中產(chǎn)生的振動，也提高了整個機構(gòu)的剛度，從而提高工件的磨削質(zhì)量和精度。
[0016]在本實施例中，在滑座20中間豎直設(shè)有一固定套筒41，固定套筒41采用螺栓連接件固定安裝在滑座20中間，滑座20中間也具有一大小與固定套筒41內(nèi)腔大小相對應(yīng)的通孔，第一電主軸42套裝在固定套筒41內(nèi)，第一電主軸42的下端穿過滑座20的通孔伸出并安裝下磨削砂輪54，而第一電主軸42的上端與一絲桿驅(qū)動機構(gòu)43相連接，由該絲桿驅(qū)動機構(gòu)43驅(qū)動第一電主軸42上下移動進給。
[0017]具體地，固定套筒41由呈圓筒狀的第一套筒411和第二套筒412兩段固定連接組成，第二套筒412安裝在滑座20中心，第一套筒411固定安裝在第二套筒412上端，第一電主軸42是通過軸向軸承支承在固定套筒41內(nèi)，第一電主軸42在外作用力下可沿固定套筒41的上下移動，絲桿驅(qū)動機構(gòu)43包括驅(qū)動絲桿431、驅(qū)動電機432、絲桿螺母433，其中驅(qū)動電機432豎向固定安裝在第一套筒411頂端中心，驅(qū)動電機432的輸出軸與驅(qū)動絲桿431相聯(lián)接，驅(qū)動絲桿431位于位于第一套筒411的中心，絲桿螺母433固定安裝在第一電主軸42上端中心，驅(qū)動絲桿431的下端與絲桿螺母433螺紋連接固定在一起，驅(qū)動電機432工作帶動驅(qū)動絲桿431旋轉(zhuǎn)，在螺紋傳動的作用下帶動第一電主軸42在固定套筒41上下滑移，從而實現(xiàn)上磨削砂輪44垂直方向進給移動。
[0018]第一電主軸42整合套裝在固定套筒41內(nèi)，通過固定套筒41將第一電主軸42豎向設(shè)置在滑座20中間，固定套筒41頂端的絲桿驅(qū)動機構(gòu)43驅(qū)動第一電主軸42沿固定套筒41方向上下移動，實現(xiàn)上磨削砂輪44垂直方向進給，由于固定套筒41與第一電主軸42同心，且絲桿驅(qū)動機構(gòu)43的作用力剛好處于第一電主軸42中心，使第一電主軸42直線上下移動進給更為平穩(wěn)，精度更高；同時第一電主軸42通過滑座20支承在床體10上端兩側(cè)，第一電主軸42也剛好處于滑座20中間，即第一電主軸42在垂直方向進給時其作用力剛好處于承載第一電主軸42的滑座20重心上，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)形式可有效地抑制上磨削砂輪44磨削過程中產(chǎn)生的振動，也提高了整個機構(gòu)的剛度，從而提高工件的磨削質(zhì)量和精度
第一電主軸42包括第一主軸套筒421、第一主軸422、第一定子組件、第一轉(zhuǎn)子組件及主軸套筒端蓋425，在第一主軸套筒421與固定套筒41之間設(shè)置滑動軸承，在滑動軸承與第一主軸套筒421相接觸的端面上設(shè)有通入高壓油的油腔，油腔通入高壓油后使得滑動軸承與第一主軸套筒之間形成油膜，進而使得第一主軸套筒421可在固定套筒41內(nèi)平穩(wěn)上下移動。
[0019]固定套筒41和第一主軸套筒421都呈圓柱狀，且第一主軸套筒421同心套裝在固定套筒41內(nèi)，此時固定套筒41的作用相當(dāng)于一導(dǎo)軌用以控制第一主軸套筒421的移動方向，使得第一電主軸42在外作用力下能平穩(wěn)且高精度的上下移動。
[0020]第一電主軸42的上下移動是通過絲桿驅(qū)動機構(gòu)43，由于驅(qū)動絲桿431位于位于固定套筒41的中心且絲桿螺母433固定安裝在第一電主軸42上端中心，即驅(qū)動絲桿431與第一電主軸42同心，驅(qū)動第一電主軸42移動的作用力方向剛好處于第一電主軸42的中心，可顯著提高第一電主軸42直線移動的平穩(wěn)性，避免出現(xiàn)振動。
[0021]第一電主軸42通過固定套筒41豎向設(shè)置在滑座20中間，即第一電主軸42依靠滑座20支承于床體10兩側(cè)端，將第一電主軸42以一種類似簡支梁的方式豎向設(shè)置，摒棄傳統(tǒng)砂輪主軸的安裝方式，充分考慮磨削加工過程中砂輪主軸(第一電主軸42)在垂直方向進給時驅(qū)動力作用在承載砂輪主軸的承載件(滑座20)重心上，使第一電主軸42在磨削過程中避免出現(xiàn)振動或彎曲，大大提高加工精度。
[0022]其中，工件夾持裝置30包括中空固定盤31和設(shè)于中空固定盤31中心的轉(zhuǎn)動盤32，中空固定盤31中間具有一圓孔，該圓孔略大于下磨削砂輪，在中空固定盤31上繞著圓孔間隔排列設(shè)有一圈圓柱以形成內(nèi)齒圈311，在轉(zhuǎn)動盤32上繞著轉(zhuǎn)動盤32邊緣間隔排列也設(shè)有一圈圓柱以形成外齒圈321，在內(nèi)齒圈311與外齒圈321之間嚙合有多個用于承載工件的齒輪33，在各齒輪33上沿圓周方向間隔設(shè)有多個工件保持孔用于固定工件，當(dāng)轉(zhuǎn)動盤32轉(zhuǎn)動時，在齒輪嚙合作用下，各齒輪33繞著轉(zhuǎn)動盤32中心旋轉(zhuǎn)。
[0023]在該工件夾持裝置30下方豎直設(shè)有一第二電主軸52,第二電主軸52包括第二主軸套筒521、設(shè)于第二主軸套筒521內(nèi)的第二主軸522，及設(shè)于第二主軸套筒521與第二主軸522之間的第二定子組件523、第二轉(zhuǎn)子組件524，第二主軸522頂端伸出第二主軸套筒521與下磨削砂輪54相聯(lián)接，下磨削砂輪54為一呈環(huán)狀的盤形砂輪，下磨削砂輪54剛好處于內(nèi)齒圈311與外齒圈321之間與呈環(huán)狀排列各齒輪33下端面相接觸。
[0024]當(dāng)工件夾持裝置30工作時，即各齒輪33繞著轉(zhuǎn)動盤32中心旋轉(zhuǎn)時，下磨削砂輪54由第二電主軸52帶動旋轉(zhuǎn)時可對位于齒輪33工件保持孔內(nèi)的工件的下端面進行磨削，絲桿驅(qū)動機構(gòu)43驅(qū)動第一電主軸42向下移動，進而帶動第一電主軸42下端的上磨削砂輪44下移對位于齒輪33工件保持孔內(nèi)的工件的上端面進行磨削，通過第一電主軸42和第二電主軸52帶動上磨削砂輪44和下磨削砂輪54分別對工件的上下端面進行磨削加工。
[0025]其中轉(zhuǎn)動盤32的轉(zhuǎn)動是由一轉(zhuǎn)動軸51帶動，第二電主軸52內(nèi)部中空形成一中空腔體用以容納轉(zhuǎn)動軸51，轉(zhuǎn)動軸51是另外由一傳動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動軸51的上端伸出中空腔體與轉(zhuǎn)動盤32固定連接在一起，轉(zhuǎn)動軸51的下端也伸出中空腔體并設(shè)有一齒形帶輪，該傳動機構(gòu)包括一設(shè)于床體10 —側(cè)的電機和設(shè)于電機輸出軸與齒形帶輪之間的齒形帶，通過帶傳動的方式驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸51旋轉(zhuǎn)。
[0026]床體10呈長方體，內(nèi)部中空，在床體10的上端兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌11，在滑座20下端兩側(cè)分別設(shè)有與導(dǎo)軌11滑動連接配合的滑塊21，通過導(dǎo)軌11與滑塊21的配合使滑座20水平滑動連接在床體上端，通過平移驅(qū)動機構(gòu)60驅(qū)動滑座20水平移動進而第一電主軸42移動到工件夾持裝置30正上方，其中，平移驅(qū)動機構(gòu)60包括設(shè)于床體10 —端的平移驅(qū)動電機61、與平移驅(qū)動電機61相聯(lián)接的平移驅(qū)動絲桿62，及固定設(shè)于滑座20內(nèi)的螺母，平移驅(qū)動絲桿62與螺母傳動連接，平移驅(qū)動電機61工作在螺紋傳動作用下，滑座20在床體10上端沿導(dǎo)軌11方向平移。
[0027]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在所述【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種立式高精度雙端面磨床，其特征在于:包括一箱式結(jié)構(gòu)的床體和滑動連接于床體上端的滑座，在所述滑座中間豎直設(shè)有可上下移動的第一電主軸，所述第一電主軸底端聯(lián)接有上磨削砂輪，在所述床體內(nèi)設(shè)有一工件夾持裝置，在所述床體內(nèi)位于工件夾持裝置下方豎直設(shè)有第二電主軸，所述第二電主軸頂端聯(lián)接有下磨削砂輪，所述床體還設(shè)有一驅(qū)動滑座于床體上端水平來回往復(fù)平移的平移驅(qū)動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:在所述滑座中間豎直設(shè)有一固定套筒，所述第一電主軸套裝在固定套筒內(nèi)，在所述固定套筒上端設(shè)有用以驅(qū)動第一電主軸上下移動的絲桿驅(qū)動機構(gòu)，所述絲桿驅(qū)動機構(gòu)中的驅(qū)動絲桿與第一電主軸同心，所述固定套筒與電主軸同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述絲桿驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)于固定套筒頂端的驅(qū)動電機、與驅(qū)動電機相聯(lián)接的驅(qū)動絲桿及絲桿螺母，所述絲桿螺母安裝在電主軸頂端中心處，所述驅(qū)動絲桿與絲桿螺母傳動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述第一電主軸包括第一主軸套筒、設(shè)于第一主軸套筒內(nèi)的第一主軸，及設(shè)于第一主軸套筒與第一主軸之間的第一定子組件、第一轉(zhuǎn)子組件，所述第一主軸套筒頂端設(shè)有主軸套筒端蓋，所述絲桿螺母固定安裝在主軸套筒端蓋中心處，所述第一主軸底端伸出第一主軸套筒與上磨削砂輪相聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述第二電主軸包括第二主軸套筒、設(shè)于第二主軸套筒內(nèi)的第二主軸，及設(shè)于第二主軸套筒與第二主軸之間的第二定子組件、第二轉(zhuǎn)子組件，所述第二主軸頂端伸出第二主軸套筒與下磨削砂輪相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述工件夾持裝置包括中空固定盤和設(shè)于中空固定盤中心的轉(zhuǎn)動盤，在所述中空固定盤和轉(zhuǎn)動盤上分別設(shè)有相對應(yīng)的內(nèi)齒圈和外齒圈，在所述內(nèi)齒圈與外齒圈之間嚙合有多個齒輪，在各所述齒輪上沿圓周方向間隔設(shè)有多個工件保持孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述第二主軸內(nèi)部中空形成一中空腔體，在所述第二主軸的中空腔體內(nèi)套裝有一轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸的上端伸出中空腔體與轉(zhuǎn)動盤相聯(lián)接，所述轉(zhuǎn)動軸下端伸出中空腔體與一傳動機構(gòu)傳動連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:在所述床體的上端兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)軌，在所述滑座下端兩側(cè)分別設(shè)有與導(dǎo)軌滑動連接配合的滑塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式高精度雙端面磨床，其特征在于:所述平移驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)于床體一端的平移驅(qū)動電機、與平移驅(qū)動電機相聯(lián)接的平移驅(qū)動絲桿，及固定設(shè)于滑座內(nèi)的螺母，所述平移驅(qū)動絲桿與螺母傳動連接。
【文檔編號】B24B7/17GK104070430SQ201410277467
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】趙虎, 鄒盛, 陳培賢, 陳偉良, 李媛媛, 陳軍麗 申請人:廣州市敏嘉制造技術(shù)有限公司