CN207858459U - 一种气悬浮传动的高精度工具磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气悬浮传动的高精度工具磨床，其包括床身、立柱、砂轮组、主轴装置、电主轴、X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，所述X向导轨、Y向导轨和Z向导轨都是气悬浮导轨；所述立柱和X向导轨安装在床身上，所述Y向导轨安装在立柱上，所述电主轴安装在Y向导轨上，且砂轮组安装在电主轴上，所述Z向导轨安装X向导轨上，所述主轴装置安装在Z向导轨上并与电主轴相对安装。该磨床将主要轴系的传动设计改为气悬浮传动，大幅提高了刀具的精度和表面平整度，使得产品质量得到了大幅提升。

Description

一种气悬浮传动的高精度工具磨床

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，具体涉及一种采用器悬浮传动的高精度工具磨床。

背景技术

在机床中，工具磨床在机械制造加工中应用越来越广泛，可以对各类铣刀、钻头刀具在内的切削工具进行磨削加工。例如，球头立铣刀、端铣刀、阶梯铣刀、铰刀、直柄钻、锥柄钻、阶梯钻等。由于数控工具磨床所要加工的工件一般都是形状比较复杂的刀具，其材料硬度大，精度要求很高，因此对于机床各轴系的自动化提出了很高的要求。然而，目前国内市场的工具磨床以五轴、四轴、手动为主，其重要传动中采用皮带传动、蜗轮蜗杆传动、丝杠传动等等，这些传动方式由于带有震动因此往往会导致尺寸精度不够、表面粗糙度不高，特别是在做微刀（直径0.05mm至1mm）的时候更是很难达到要求。其次现有的这些传动方式的所产生的声音在68dB，因此整个车间内噪音偏大，给生产车间的员工带来一定的影响。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提出一种气悬浮传动的高精度工具磨床，该磨床将主要轴系的传动设计改为气悬浮传动，具体是：气悬浮静压工件轴，气悬浮静压砂轮电主轴，X/Y/Z高精度气悬浮导轨，该改进后的磨床大幅提高了刀具的精度和表面平整度，使得产品质量上了一个新台阶。

因此，为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种气悬浮传动的高精度工具磨床，其包括床身、立柱、砂轮组、主轴装置、电主轴、X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，其特征在于所述X向导轨、Y向导轨和Z向导轨都是气悬浮导轨；所述立柱和X向导轨安装在床身上，所述Y向导轨安装在立柱上，所述电主轴安装在Y向导轨上，且砂轮组安装在电主轴上，所述Z向导轨安装X向导轨上，所述主轴装置安装在Z向导轨上并与电主轴相对安装。

根据本实用新型中所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其进一步地优选技术是所述主轴装置为直驱电机，具体可以采用内冷式直驱电机。

本实用新型中进一步的技术是：电主轴包括主轴箱体、永磁电机和气浮轴承，所述永磁电机和气浮轴承安装在主轴箱体上，所述气浮轴承位于永磁电机转轴表面，所述主轴箱体两端通过端盖封闭，在端盖与转轴之间设置防尘盖和气密封件做进一步密封。

根据本实用新型中所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其进一步地优选技术是还包括防护罩，所述防护罩安装在床身上并罩住床身上的其他部件。

根据本实用新型中所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其进一步地优选技术是所述立柱为龙门立柱。

根据本实用新型中所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其进一步地优选技术是所述X向导轨对在龙门立柱的两脚之间。

根据本实用新型中所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其进一步地优选技术是所述砂轮组为两组，安装在电主轴两端。

气悬浮导轨是基于气体动静压效应，实现无摩擦和无振动的平滑移动。它具有运动精度高、清洁无污染等特点。因其误差均化作用，可用比较低的制造精度来获得较高的导向精度。通常与伺服驱动，传感器组成闭环***，实现高精度位移定位。气悬浮导轨在测量仪器、精密机械中得到了广泛的应用。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、采用了直驱电机装置，旋转精度高，结构简单，安装空间小且方便。

2、采用了Ｃ轴转台直驱装置（电主轴），旋转精度高，刚性强，安装空间小且方便。

3、采用龙门结构，可以加工加长刀具，龙门本身高度足够高，可以防止飞溅切屑液对于导轨的损坏，结构简单，维护性好，可靠性高，稳定性好。

4、本实用新型将传动机构更换成为了气悬浮传动，因此使得整个设备震动更小、产品的加工精度提高，设备工作声音低于60dB达到静音工作状态，降低了噪音污染。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是电主轴结构示意图

图中：1、床身；2、X向导轨；3、Z向导轨；4、龙门立柱；5、操作面板；6、电源控制箱；7、Y向导轨；8、电主轴，8.1、主轴箱体；8.2、永磁电机；8.3、气浮轴承；8.4、端盖；8.5、转轴；8.6、防尘盖；8.7、气密封件；9、砂轮组；10、防护罩。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：一种气悬浮传动的高精度工具磨床，包括床身1，所述床身1上沿X轴向设置有水平滑动的X向导轨2和X向驱动装置。在X轴向滑座上配合安装有一垂直设置的，沿Z轴向垂直于X轴滑动的Z向导轨3和Z向驱动装置。这样整个磨床就可以在X、Y、Z三个方向进行调整。

其中所述床身1上还安装有一立柱，该立柱采用的是龙门立柱，且该龙门立柱4的两个立柱位于X向导轨的两侧，所述龙门立柱4上设置有垂直于X向的且沿Y轴向滑轨水平滑动的Y向导轨7和Y向驱动装置，所述Y向导轨位于所述龙门立柱4的上方。Y向导轨7的前侧设置有电主轴8，所述电主轴8的一侧设置有一砂轮组9，也可以在电主轴8的两侧都同时设置砂轮组9，这样可以进一步提高磨床的工作效率。所述X向导轨2、Z向导轨3、龙门立柱4、Y向导轨7、电主轴8、砂轮组9等部件都由防护罩10包围保护，电源控制箱6设置于工具磨床的最右方，操作面板5设置于所述防护罩10的右前方。

本实用新型中的X向导轨2、Z向导轨3和Y向导轨7都是采用气悬浮导轨。电主轴8采用的是气悬浮或液气悬浮电主轴。本实用新型中涉及的气悬浮导轨和气悬浮电主轴等都是可以从第三方购买之后进装配的，例如美国newway 气悬浮直线导轨等等。本实用新型中所述的电主轴8的驱动采用直驱电机。

其中所述的气悬浮电主轴主要包括了主轴箱体8.1、永磁电机8.2和气浮轴承8.3，所述永磁电机8.2和气浮轴承8.3安装在主轴箱体8.1上，所述气浮轴承8.3位于永磁电机转轴表面，所述主轴箱体8.1两端通过端盖8.4封闭，在端盖8.4与转轴8.5之间设置防尘盖8.6和气密封件8.7做进一步密封。

具体安装时，其中电主轴8中所述永磁电机的定子套设于箱体8.1内,所述永磁电机的电机转子套设于主轴上,所述主轴置于电机定子内,并通过前轴承总成和后轴承总成支承于箱体8.1上。所述前轴承总成设有至少一个前液体轴承和至少一个前气体轴承,且前液体轴承和前气体轴承沿轴向排列。所述后轴承总成设有至少一个后液体轴承和至少一个后气体轴承,所述后液体轴承和后气体轴承沿轴向排列。该气悬浮电主轴能够同时满足高效率加工要求和高精度加工的要求。

本实用新型中所描述的X向、Y向、Z向是为了方便描述和理解，根据坐标系来建立的相对空间位置，而并非是对本实用新型的安装位置的具体限定。

本实用新型中所描述的安装、套装、密封、设置等词语都是本领域的技术人员所采用的常规手段，并非是对本实用新型的具体手段的限定。

对上述所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种气悬浮传动的高精度工具磨床，其包括床身、立柱、砂轮组、主轴装置、电主轴、X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，其特征在于：所述X向导轨、Y向导轨和Z向导轨都是气悬浮导轨；所述立柱和X向导轨安装在床身上，所述Y向导轨安装在立柱上，所述电主轴安装在Y向导轨上，且砂轮组安装在电主轴上，所述Z向导轨安装X向导轨上，所述主轴装置安装在Z向导轨上并与电主轴相对安装；所述电主轴为气悬浮电主轴。

2.根据权利要求1所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于所述主轴装置为直驱电机。

3.根据权利要求1所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于所述电主轴包括主轴箱体、永磁电机和气浮轴承，所述永磁电机和气浮轴承安装在主轴箱体上，所述气浮轴承位于永磁电机转轴表面，所述主轴箱体两端通过端盖封闭，在端盖与转轴之间设置防尘盖和气密封件做进一步密封。

4.根据权利要求1或2或3所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于还包括防护罩，所述防护罩安装在床身上并罩住床身上的其他部件。

5.根据权利要求4所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于所述立柱为龙门立柱。

6.根据权利要求5所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于所述X向导轨对在龙门立柱的两脚之间。

7.根据权利要求6所述的气悬浮传动的高精度工具磨床，其特征在于所述砂轮组为两组，安装在电主轴两端。