CN212217972U - 高精度全自动数控内圆磨机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度全自动数控内圆磨机床，包括：床身；工作头装置，包括第一底座、旋转座和夹持机构，第一底座设置在床身的左侧，旋转座绕B轴可转动地设置在第一底座上，夹持机构绕X轴可转动地设置在旋转座上，夹持机构用于夹持工件；砂轮头装置，包括第二底座、第一滑座、第二滑座和砂轮，第二底座设置在床身的右侧，第一滑座沿Z轴方向可移动地设置在第二底座上，第二滑座沿X轴方向可移动地设置在第一滑座上，砂轮绕X轴可转动地设置在第二滑座上，砂轮用于对工件进行加工。本实用新型可以有效地避免砂轮头装置和工作头装置的精度调整难度和相对精度控制难度，降低了对机床相关部件的加工精度和装配精度的要求。

Description

高精度全自动数控内圆磨机床

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种高精度全自动数控内圆磨机床。

背景技术

目前的数控内圆磨机床，主轴旋转、主轴轴向进给位移、主轴径向位移不动，而工件轴旋转并作径向进给位移，当需要锥度调整时，大多采用停机后人工校对。

主轴径向位移不动而工件轴旋转并作径向进给位移有如下不足之处：主轴在砂轮磨削时，砂轮尺寸变化影响加工精度，并需要控制主轴上的砂轮摆动的锥度。同样工件轴既有旋转又有径向运动，需要控制三维方向运动精度。在轴系安排上，需要对工件轴和主轴都进行位移及旋转精度控制。这样主轴和工件轴的精度调整复杂，两轴的相对精度调整控制困难，对机床相关部件的加工精度和装配精度要求更高，从而增加了机床部件的加工难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度全自动数控内圆磨机床，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种高精度全自动数控内圆磨机床，包括：

床身；

工作头装置，包括第一底座、旋转座和夹持机构，所述第一底座设置在所述床身的左侧，所述旋转座绕B轴可转动地设置在所述第一底座上，所述夹持机构绕X轴可转动地设置在所述旋转座上，所述夹持机构用于夹持工件；

砂轮头装置，包括第二底座、第一滑座、第二滑座和砂轮，所述第二底座设置在所述床身的右侧，所述第一滑座沿Z轴方向可移动地设置在所述第二底座上，所述第二滑座沿X轴方向可移动地设置在所述第一滑座上，所述砂轮绕X轴可转动地设置在所述第二滑座上，所述砂轮用于对所述工件进行加工。

在本实用新型的一个实施例中，所述砂轮头装置还包括：

主轴工作台，设置在所述第二滑座上；

主轴，绕X轴可转动地设置在所述主轴工作台上，所述砂轮设置在所述主轴靠近所述工作头装置的一端。

在本实用新型的一个实施例中，所述砂轮头装置还包括第一电机，所述第一电机设置在所述第二底座上，所述第一电机和第一丝杆的一端连接，所述第一丝杆绕Z轴可转动地设置在所述第二底座上，所述第一丝杆上设置有第一丝杆螺母，所述第一丝杆螺母和所述第一滑座固定连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述砂轮头装置还包括第二电机，所述第二电机设置在所述第一滑座上，所述第二电机和第二丝杆的一端连接，所述第二丝杆绕X轴可转动地设置在所述第一滑座上，所述第二丝杆上设置有第二丝杆螺母，所述第二丝杆螺母和所述第二滑座固定连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述工作头装置还包括：

工件轴，绕X轴可转动地设置在所述旋转座上，所述夹持机构设置在所述工件轴靠近所述砂轮头装置的一端；

第三电机，设置在所述第一底座上，和所述旋转座动力连接，用于驱动所述旋转座绕B轴相对所述第一底座旋转。

在本实用新型的一个实施例中，所述夹持机构为液压卡盘。

在本实用新型的一个实施例中，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述砂轮头装置和所述工作头装置电连接，用于控制所述砂轮头装置和所述工作头装置的工作。

在本实用新型的一个实施例中，还包括自动修整装置，所述自动修整装置用于修整所述砂轮。

在本实用新型的一个实施例中，还包括自动上下料装置，所述自动上下料装置用于搬运所述工件。

在本实用新型的一个实施例中，还包括检测装置，所述检测装置用于检测加工后的工件的尺寸；所述检测装置和所述控制装置电连接，用于将检测结果反馈给所述控制装置，所述控制装置根据所述检测结果自动控制所述砂轮头装置和所述工作头装置的工作。

本实用新型的有益之处在于：

区别于现有技术，应用本实用新型的技术方案，通过将夹持机构绕X轴可转动地设置在旋转座上，旋转座绕B轴可转动地设置在第一底座上，将砂轮绕X轴可转动地设置在第二滑座上，第二滑座沿X轴方向可移动地设置在第一滑座上，第一滑座沿Z轴方向可移动地设置在第二底座上，第一底座和第二底座相对设置在床身的左右两侧，这样，砂轮头装置做平移调整运动，工作头装置做旋转调整运动，从而可以有效地避免砂轮头装置和工作头装置的精度调整难度和相对精度控制难度，降低了对机床相关部件的加工精度和装配精度的要求，从而降低了机床部件的加工难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中高精度全自动数控内圆磨机床的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1，本实用新型的一实施例中提供的一种高精度全自动数控内圆磨机床，包括：床身10、砂轮头装置20和工作头装置30。工作头装置30包括第一底座31、旋转座32和夹持机构35，第一底座31设置在床身10的左侧，旋转座32绕B轴可转动地设置在第一底座31上，夹持机构35绕X轴可转动地设置在旋转座32上，夹持机构35用于夹持工件。砂轮头装置20包括第二底座21、第一滑座22、第二滑座25和砂轮291，第二底座21设置在床身10的右侧，第一滑座22沿Z轴方向可移动地设置在第二底座21上，第二滑座25沿X轴方向可移动地设置在第一滑座22上，砂轮291绕X轴可转动地设置在第二滑座25上，砂轮291用于对工件进行加工。

需要说明的是，X轴方向、Z轴方向和B轴方向均相互垂直。

上述高精度全自动数控内圆磨机床，通过将夹持机构35绕X轴可转动地设置在旋转座32上，旋转座32绕B轴可转动地设置在第一底座31上，将砂轮291绕X轴可转动地设置在第二滑座25上，第二滑座25沿X轴方向可移动地设置在第一滑座22上，第一滑座22沿Z轴方向可移动地设置在第二底座21上，第一底座31和第二底座21相对设置在床身10的左右两侧，这样，砂轮头装置20做平移调整运动，工作头装置30做旋转调整运动，从而可以有效地避免砂轮头装置20和工作头装置30的精度调整难度和相对精度控制难度，降低了对机床相关部件的加工精度和装配精度的要求，从而降低了机床部件的加工难度。

在本实用新型的一个实施例中，砂轮头装置20还包括主轴29和主轴工作台28。主轴工作台28设置在第二滑座25上。主轴29绕X轴可转动地设置在主轴工作台28上。砂轮291设置在主轴29靠近工作头装置30的一端。其中，主轴29的轴向和X轴方向相互平行。可以理解的是，主轴29可以由电机等动力装置驱动进行高速旋转。

在本实用新型的一个实施例中，砂轮头装置20还包括第一电机24，第一电机24设置在第二底座21上，第一电机24和第一丝杆（未图示）的一端连接，第一丝杆绕Z轴可转动地设置在第二底座21上，第一丝杆上设置有第一丝杆螺母（未图示），第一丝杆螺母和第一滑座22固定连接。如此，第一电机24可以驱动第一丝杆旋转，从而带动第一丝杆螺母及第一滑座22沿Z轴方向移动。

进一步地，第二底座21上设置有第一导轨（未图示），第一滑座22滑动设置在第一导轨上。如此，提高了第一滑座22运动的稳定性。

进一步地，砂轮头装置20还包括第一检测组件23，第一检测组件23用于检测第一滑座22沿Z轴方向移动的位置。

在本实用新型的一个实施例中，砂轮头装置20还包括第二电机27，第二电机27设置在第一滑座22上，第二电机27和第二丝杆（未图示）的一端连接，第二丝杆绕X轴可转动地设置在第一滑座22上，第二丝杆上设置有第二丝杆螺母（未图示），第二丝杆螺母和第二滑座25固定连接。如此，第二电机27可以驱动第二丝杆旋转，从而带动第二丝杆螺母及第二滑座25沿X轴方向移动。

进一步地，第一滑座22上设置有第二导轨（未图示），第二滑座25滑动设置在第二导轨上。如此，提高了第二滑座25运动的稳定性。

进一步地，砂轮头装置20还包括第二检测组件26，第二检测组件26用于检测第二滑座25沿X轴方向移动的位置。

在本实用新型的一个实施例中，工作头装置30还包括工件轴34和第三电机33。工件轴34绕X轴可转动地设置在旋转座32上，工件轴34的轴向和X轴方向相互平行，夹持机构35设置在工件轴34靠近砂轮头装置20的一端。第三电机33设置在第一底座31上，和旋转座32动力连接，用于驱动旋转座32绕B轴相对第一底座31旋转。如此，第三电机33可以驱动旋转座32旋转带动夹持机构35及夹持机构35上夹持的工件旋转以实现工件B轴方向的锥度调整。可以理解的是，工件轴34可以由电机等动力装置驱动进行高速旋转。

在本实用新型的一个实施例中，夹持机构35可以为液压卡盘。

在本实用新型的一个实施例中，高精度全自动数控内圆磨机床还包括控制装置，控制装置分别与砂轮头装置20和工作头装置30电连接，用于控制砂轮头装置20和工作头装置30的工作，即为控制砂轮头装置20的砂轮291的X轴方向、Z轴方向的移动以及绕X轴的旋转和控制工作头装置30的夹持机构35的绕B轴、X轴的旋转。如此，实现了对工件的全自动加工。

在本实用新型的一个实施例中，高精度全自动数控内圆磨机床还包括自动修整装置40，自动修整装置40用于修整砂轮291。当砂轮291需要修整时，砂轮291沿X轴方向进给到修整位，沿Z轴方向运动到修整轮表面精密修整外形。

具体地，自动修整装置40包括第四电机（图未标）和修整轮（图未标），修整轮设置在第四电机的驱动端，由第四电机驱动旋转，可以对砂轮291进行修整。

在本实用新型的一个实施例中，高精度全自动数控内圆磨机床还包括自动上下料装置50，自动上下料装置50用于搬运工件，将待加工的工件从上料位置搬运至夹持机构35处，将加工后的工件从夹持机构35处搬运至检测位置。

在本实用新型的一个实施例中，高精度全自动数控内圆磨机床还包括检测装置60，检测装置60用于检测加工后的工件的尺寸。检测装置60和控制装置电连接，用于将检测结果反馈给控制装置，控制装置根据检测结果自动控制砂轮头装置20和工作头装置30的工作。

本实用新型的工作流程是：

（1）自动上料步骤：自动上下料装置50将待加工的工件通过管道送至夹持机构35处，夹持机构35夹紧待加工的工件。

（2）磨削步骤：首先主轴29启动，实现砂轮291的高速旋转；其次工件轴34启动，实现待加工的工件的高速旋转；然后第一电机24驱动第一滑座22移动，实现磨削Z轴方向进给；最后第二电机27驱动第二滑座25移动，实现磨削X轴方向进给。

（3）自动下料步骤：夹持机构35松开加工后的工件，自动上下料装置50将加工后的工件搬运至检测位置。

（4）自动检测反馈步骤：检测装置60测量加工后的工件的尺寸，并反馈给控制装置，控制装置根据测量结果自动控制砂轮291的Z轴方向的进给和夹持机构35的B轴方向的进给，从而实现自动控制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，包括：

床身；

工作头装置，包括第一底座、旋转座和夹持机构，所述第一底座设置在所述床身的左侧，所述旋转座绕B轴可转动地设置在所述第一底座上，所述夹持机构绕X轴可转动地设置在所述旋转座上，所述夹持机构用于夹持工件；

砂轮头装置，包括第二底座、第一滑座、第二滑座和砂轮，所述第二底座设置在所述床身的右侧，所述第一滑座沿Z轴方向可移动地设置在所述第二底座上，所述第二滑座沿X轴方向可移动地设置在所述第一滑座上，所述砂轮绕X轴可转动地设置在所述第二滑座上，所述砂轮用于对所述工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，所述砂轮头装置还包括：

主轴工作台，设置在所述第二滑座上；

主轴，绕X轴可转动地设置在所述主轴工作台上，所述砂轮设置在所述主轴靠近所述工作头装置的一端。

3.根据权利要求2所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，所述砂轮头装置还包括第一电机，所述第一电机设置在所述第二底座上，所述第一电机和第一丝杆的一端连接，所述第一丝杆绕Z轴可转动地设置在所述第二底座上，所述第一丝杆上设置有第一丝杆螺母，所述第一丝杆螺母和所述第一滑座固定连接。

4.根据权利要求3所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，所述砂轮头装置还包括第二电机，所述第二电机设置在所述第一滑座上，所述第二电机和第二丝杆的一端连接，所述第二丝杆绕X轴可转动地设置在所述第一滑座上，所述第二丝杆上设置有第二丝杆螺母，所述第二丝杆螺母和所述第二滑座固定连接。

5.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，所述工作头装置还包括：

工件轴，绕X轴可转动地设置在所述旋转座上，所述夹持机构设置在所述工件轴靠近所述砂轮头装置的一端；

第三电机，设置在所述第一底座上，和所述旋转座动力连接，用于驱动所述旋转座绕B轴相对所述第一底座旋转。

6.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，所述夹持机构为液压卡盘。

7.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述砂轮头装置和所述工作头装置电连接，用于控制所述砂轮头装置和所述工作头装置的工作。

8.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，还包括自动修整装置，所述自动修整装置用于修整所述砂轮。

9.根据权利要求1所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，还包括自动上下料装置，所述自动上下料装置用于搬运所述工件。

10.根据权利要求7所述的高精度全自动数控内圆磨机床，其特征在于，还包括检测装置，所述检测装置用于检测加工后的工件的尺寸；所述检测装置和所述控制装置电连接，用于将检测结果反馈给所述控制装置，所述控制装置根据所述检测结果自动控制所述砂轮头装置和所述工作头装置的工作。

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