專(zhuān)利名稱(chēng)：適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控磨床，特別是涉及一種適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床。
背景技術(shù)：
1、 傳統(tǒng)的凸輪軸磨削加工由于其工序要求包括了凸輪軸磨床、軸頸磨床、端面外圓磨 床等，采用傳統(tǒng)的磨削方式，需要對(duì)工件進(jìn)行多次裝夾，由多臺(tái)機(jī)床來(lái)完成加工，重復(fù)定位 精度較低，機(jī)床柔性差，多臺(tái)機(jī)床占地面積大，需要多個(gè)操作者，生產(chǎn)成本高，效率較低；
2、 由于汽車(chē)排放要求的不斷提升，新出現(xiàn)了內(nèi)凹曲線的凸輪軸，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟 的機(jī)床可以進(jìn)行加工；
3、 在國(guó)外，設(shè)計(jì)有翻轉(zhuǎn)式雙砂輪磨削中心，可實(shí)現(xiàn)凸輪軸多工位的一次裝夾完成各種 工序磨削加工，并能滿(mǎn)足內(nèi)凹曲線凸輪軸的磨削要求，但價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種精度高、效率高、機(jī)床柔性好并解決四形曲線凸 輪的磨削問(wèn)題的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床，包括 底座，在所述的底座上設(shè)有砂輪架十字移動(dòng)拖板，在所述的砂輪架十字移動(dòng)拖板上設(shè)有旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)臺(tái)及其旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，在所述的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有呈90度分布的第一砂輪主軸系統(tǒng)和第二砂 輪主軸系統(tǒng)，所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)由其內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述的第二砂輪主軸系統(tǒng)由第一 旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)設(shè)有大砂輪，所述的第二砂輪主軸系統(tǒng)設(shè)有小 砂輪，在所述的底座上設(shè)有工作臺(tái)，在所述的工作臺(tái)上設(shè)有與所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)和第 二砂輪主軸系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的工件頭架和尾座，所述的工件頭架設(shè)有頭架力矩電機(jī)。
所述的砂輪架十字移動(dòng)拖板是在所述的底座上設(shè)有液體靜壓導(dǎo)軌，下拖板滑動(dòng)支撐在所 述的液體靜壓導(dǎo)軌上，在所述的底座上設(shè)有縱向移動(dòng)伺服電機(jī)，所述的縱向移動(dòng)伺服電機(jī)通 過(guò)聯(lián)軸器和滾珠絲桿與所述的下拖板驅(qū)動(dòng)連接，在所述的下拖板上設(shè)有與所述的液體靜壓導(dǎo) 軌垂直的直線導(dǎo)軌，上拖板滑動(dòng)支撐在所述的直線導(dǎo)軌上，在所述的下拖板上設(shè)有橫向移動(dòng) 伺服電機(jī)，所述的橫向移動(dòng)伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和滾珠絲桿與所述的上拖板驅(qū)動(dòng)連接，所述 的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)及其旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)安裝在所述的上拖板上。
在所述的工件頭架的箱體側(cè)面上設(shè)有砂輪修整器。
采用上述技術(shù)方案的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床，為凸輪軸無(wú)靠模全數(shù)控多功能復(fù)合磨床，數(shù)字控制四軸三聯(lián)動(dòng)，凸輪磨削的成型原理為砂輪數(shù)控進(jìn)給與凸輪變速分 度旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)行凸輪圓周任意角度的定程插補(bǔ)，形成凸輪輪廓曲線，工件安裝固定不移動(dòng) ，機(jī)床磨削進(jìn)給和左右移動(dòng)同時(shí)由砂輪架數(shù)控驅(qū)動(dòng)完成，機(jī)床配有兩個(gè)成90度分布的砂輪主 軸系統(tǒng)，全部采用CBN高速磨削方式，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)選擇，可實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成 外凸、內(nèi)凹曲線凸輪、軸頸、偏心輪、端面、錐面等工序的加工。 本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
精度高本機(jī)床采用的砂輪架十字移動(dòng)結(jié)構(gòu)，前后進(jìn)給重復(fù)定位精度為O. 0005mm，左右 移動(dòng)重復(fù)定位精度為O. OOlmm，砂輪旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度為3"。
柔性好本機(jī)床采用雙砂輪架結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行選擇，通過(guò)數(shù)控插補(bǔ)軟件，可實(shí)現(xiàn)不 同種類(lèi)凸輪軸的外凸曲線凸輪、內(nèi)凹曲線凸輪、偏心輪、軸頸、端面等多個(gè)工序的一次裝夾 完成磨削加工，更換零件類(lèi)型非常方便。
效率高本機(jī)床采用CBN砂輪高速磨削，同時(shí)通過(guò)工序間的優(yōu)化， 一次裝夾完成多道工 序加工，免除了多個(gè)中間環(huán)節(jié)，可提高加工效率。
綜上所述，本發(fā)明是一種磨削精度高、效率高、機(jī)床柔性好的適用于凸輪軸多工位復(fù)合 磨削的數(shù)控磨床。


圖l是本發(fā)明側(cè)面示意圖，并對(duì)十字移動(dòng)拖板進(jìn)行局部剖視；
圖2是機(jī)床機(jī)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)圖l、圖2，在底座1上設(shè)有液體靜壓導(dǎo)軌18，下拖板2滑動(dòng)支撐在液體靜壓導(dǎo)軌18上 ，在底座1上設(shè)有縱向移動(dòng)伺服電機(jī)15，縱向移動(dòng)伺服電機(jī)15通過(guò)聯(lián)軸器16和滾珠絲桿17與 下拖板2驅(qū)動(dòng)連接，在下拖板2上設(shè)有與液體靜壓導(dǎo)軌18垂直的直線導(dǎo)軌20，上拖板3滑動(dòng)支 撐在直線導(dǎo)軌20上，在下拖板2上設(shè)有橫向移動(dòng)伺服電機(jī)21，橫向移動(dòng)伺服電機(jī)21通過(guò)聯(lián)軸 器22和滾珠絲桿23與上拖板3驅(qū)動(dòng)連接，在上拖板3上設(shè)有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4，在上拖板3上還設(shè)有驅(qū) 動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4精確旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)19，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4上設(shè)有呈90度分布的第一砂輪主軸系 統(tǒng)5和第二砂輪主軸系統(tǒng)7，第一砂輪主軸系統(tǒng)5由其內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二砂輪主軸系統(tǒng)7由第 一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)24驅(qū)動(dòng)，第一砂輪主軸系統(tǒng)5設(shè)有大砂輪6，第二砂輪主軸系統(tǒng)7設(shè)有小砂輪8 ，在底座1上設(shè)有工作臺(tái)9，在工作臺(tái)9上設(shè)有與第一砂輪主軸系統(tǒng)5和第二砂輪主軸系統(tǒng)7對(duì) 應(yīng)的工件頭架11和尾座10，工件頭架11設(shè)有頭架力矩電機(jī)12，在工件頭架ll的箱體側(cè)面上設(shè)有砂輪修整器13。
參見(jiàn)圖l、圖2，機(jī)床采用整體方形的底座l，保證機(jī)床剛性，工作臺(tái)9固定，工件頭架ll 和尾架10頂尖支撐工件，固定安裝在工作臺(tái)上，工件由頭架力矩電機(jī)12無(wú)間隙驅(qū)動(dòng)，并通過(guò) 圓光柵形成閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)工件在任意角度變速旋轉(zhuǎn)，磨削進(jìn)給采用橫向移動(dòng)伺服電機(jī)21 ，通過(guò)聯(lián)軸器22，滾珠絲桿23和直線導(dǎo)軌20，驅(qū)動(dòng)砂輪架前后移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)快速和微量進(jìn)給 ;同時(shí)采用縱向移動(dòng)伺服電機(jī)15，通過(guò)聯(lián)軸器16，滾珠絲桿17和液體靜壓導(dǎo)軌18，驅(qū)動(dòng)砂輪 架左右縱向移動(dòng)；砂輪架的前后和左右移動(dòng)通過(guò)雙層十字結(jié)構(gòu)拖板來(lái)實(shí)現(xiàn)，并保證精度。兩 個(gè)砂輪主軸系統(tǒng)成90度安裝在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4上，第一砂輪主軸系統(tǒng)5由其內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二砂 輪主軸系統(tǒng)7由第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)24驅(qū)動(dòng)，在上拖板3上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4精確旋轉(zhuǎn)的旋 轉(zhuǎn)伺服電機(jī)19，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)4任意角度的精確旋轉(zhuǎn)定位，達(dá)到砂輪自動(dòng)選擇的功能。第 一砂輪主軸系統(tǒng)5和第二砂輪主軸系統(tǒng)7的磨削砂輪采用兩個(gè)CBN砂輪(大砂輪6，小砂輪8) ，通過(guò)數(shù)控插補(bǔ)軟件，可實(shí)現(xiàn)外凸曲線和內(nèi)凹曲線凸輪，偏心輪、外圓、端面等不同工位的 高精度，高效率磨削；砂輪修整采用砂輪修整器13的金剛滾輪14修整，可實(shí)現(xiàn)微量修整和修 銳。
本發(fā)明機(jī)床解決了凸輪軸高精度復(fù)合加工和內(nèi)凹曲線凸輪加工的兩大難題，提高了機(jī)床自動(dòng) 化控制程度，提升了機(jī)床總體品位和價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床，包括底座(1)，其特征是在所述的底座(1)上設(shè)有砂輪架十字移動(dòng)拖板，在所述的砂輪架十字移動(dòng)拖板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(4)及其旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(19)，在所述的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上設(shè)有呈90度分布的第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)和第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)，所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)由其內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述的第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)由第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)，所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)設(shè)有大砂輪(6)，所述的第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)設(shè)有小砂輪(8)，在所述的底座(1)上設(shè)有工作臺(tái)(9)，在所述的工作臺(tái)(9)上設(shè)有與所述的第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)和第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)對(duì)應(yīng)的工件頭架(11)和尾座(10)，所述的工件頭架(11)設(shè)有頭架力矩電機(jī)(12)。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床， 其特征是所述的砂輪架十字移動(dòng)拖板是在所述的底座(1)上設(shè)有液體靜壓導(dǎo)軌(18)，下拖 板(2)滑動(dòng)支撐在所述的液體靜壓導(dǎo)軌(18)上，在所述的底座(1)上設(shè)有縱向移動(dòng)伺服電機(jī) (15)，所述的縱向移動(dòng)伺服電機(jī)(15)通過(guò)聯(lián)軸器(16)和滾珠絲桿(17)與所述的下拖板(2)驅(qū) 動(dòng)連接，在所述的下拖板(2)上設(shè)有與所述的液體靜壓導(dǎo)軌(18)垂直的直線導(dǎo)軌(20)，上拖 板(3)滑動(dòng)支撐在所述的直線導(dǎo)軌(20)上，在所述的下拖板(2)上設(shè)有橫向移動(dòng)伺服電機(jī) (21)，所述的橫向移動(dòng)伺服電機(jī)(21)通過(guò)聯(lián)軸器(22)和滾珠絲桿(23)與所述的上拖板(3)驅(qū) 動(dòng)連接，所述的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(4)和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(19)安裝在所述的上拖板(3)上。
3 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨 床，其特征是在所述的工件頭架(11)的箱體側(cè)面上設(shè)有砂輪修整器(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床，在底座(1)上設(shè)有砂輪架十字移動(dòng)拖板，在砂輪架十字移動(dòng)拖板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(4)及其旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(19)，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上設(shè)有呈90度分布的第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)和第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)，第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)由內(nèi)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)由第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)，第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)設(shè)有大砂輪(6)，第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)設(shè)有小砂輪(8)，在底座(1)上設(shè)有工作臺(tái)(9)，在工作臺(tái)(9)上設(shè)有與第一砂輪主軸系統(tǒng)(5)和第二砂輪主軸系統(tǒng)(7)對(duì)應(yīng)的工件頭架(11)和尾座(10)，工件頭架(11)設(shè)有頭架力矩電機(jī)(12)。本發(fā)明是一種精度高、效率高、機(jī)床柔性好并解決凹形曲線凸輪的磨削問(wèn)題的適用于凸輪軸多工位復(fù)合磨削的數(shù)控磨床。
文檔編號(hào)B24B19/12GK101585162SQ200910303979
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者張才友, 彭克立, 輝 曹, 峰 高, 黃險(xiǎn)峰 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)