一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，減小了磨削時回轉的曲軸會產生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的扭轉和彎曲變形，滿足了主軸頸的圓度的加工要求，較好地實現了大型曲軸普通外圓的磨削，其包括工件床身、砂輪床身，所述工件床身上設置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應所述工件床身設置有砂輪架，其特征在于：所述砂輪架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導軌連接所述砂輪床身，所述砂輪架通過伺服電機和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設置有窄形中心架，所述頭架固定在所述工件床身的一端，所述尾架通過導軌連接所述工件床身。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及數控機床自動化領域，具體為一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨 床。 一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床

【背景技術】
[0002] 當今世界正處于現代制造業蓬勃發展的時代，高、精數控機床是實現先進技術的 重要因素。隨著加工工藝的日益精細和復雜，如今曲軸主軸頸磨削普遍的做法是，采用大型 外圓磨床改制加工，但由于曲軸的彎曲度和扭轉剛度都很差，在磨削時回轉的曲軸會產生 較大的不平衡離心慣性力，增大曲軸的扭轉和彎曲變形，影響主軸頸的圓度，使之達不到加 工要求。若遇回轉半徑大、長度長的大型曲軸普通外圓磨床根本是無法加工的。


【發明內容】

[0003] 針對上述問題，本實用新型提供了一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，減小了磨 削時回轉的曲軸產生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的扭轉和彎曲變形，滿足了主 軸頸的圓度的加工要求，較好地實現了大型曲軸普通外圓的磨削。
[0004] 一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床的技術方案是這樣的：其包括工件床身、砂輪 床身，所述工件床身上設置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應所述工件床身設置有砂輪 架，其特征在于：所述砂輪架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導軌連接所述砂輪 床身，所述砂輪架通過伺服電機和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設置有窄形中 心架，所述頭架固定在所述工件床身的一端，所述尾架通過導軌連接所述工件床身。
[0005] 其進一步特征在于：所述頭架后側垂直于砂輪軸心線安裝所述砂輪外圓修整器；
[0006] 所述拖板上設置有蝸桿，所述蝸桿連接伺服電機，所述拖板上設置有與所述蝸桿 配合的蝸輪，所述蝸輪連接齒輪，所述砂輪床身上設置有與所述齒輪嚙合的齒條；
[0007] 所述頭架內部安裝頭架主軸，所述頭架主軸連接大皮帶輪，所述大皮帶輪連接內 齒圈，所述頭架上設置有頭架蝸桿，所述頭架上設置有與所述頭架蝸桿嚙合的所述頭架渦 輪，所述頭架渦輪連接第一齒輪，所述頭架上設置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述 第二齒輪連接第三齒輪，第四齒輪嚙合所述第三齒輪，所述第四齒輪對應所述內齒圈；所述 第四齒輪設置在齒輪座上，所述齒輪座活動連接所述頭架，所述頭架上對應所述內齒圈設 置有推動器，所述推動器連接旋轉連桿，所述旋轉連桿通過支架支撐，所述旋轉連桿連接齒 輪座，所述頭架蝸桿連接驅動機構；所述頭架主軸內安裝內置式回轉頂尖，所述頭架主軸前 端為頭架撥盤，所述頭架撥盤安裝在大皮帶輪上，所述頭架大皮帶輪通過過渡皮帶輪及電 機皮帶輪連接電機；
[0008] 所述尾架安裝在所述尾架底座上，所述尾架底座安裝在所述工件床身上,所述尾 架上設置有電動機，尾架的移動通過電動機完成，所述尾架內部安裝尾架套筒，所述尾架套 筒內安裝內置式回轉頂尖，所述尾架套筒連接手輪和尾架套筒電動機，所述尾架上設置有 與所述尾架套筒對應的把手；
[0009] 所述砂輪架內設置有動靜壓主軸，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安 裝砂輪，砂輪電機安裝在拖板上，砂輪電機上連接電機皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪， 所述動靜壓主軸包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設置在所述砂輪主軸套內，所 述砂輪主軸兩端通過靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內，所述靜壓軸承包括軸承體，所述 軸承體上一側設置有多組進油腔，所述進油腔連通所述軸承體內壁，所述進油腔分別連接 油道。
[0010] 本實用新型的上述結構中，包括工件床身、砂輪床身，工件床身上設置有頭架和尾 架，砂輪床身上對應工件床身設置有砂輪架，砂輪架通過拖板連接砂輪床身，拖板通過導軌 連接砂輪床身，砂輪架通過伺服電機和滾珠絲杠連接拖板，工件床身上設置有窄形中心架， 頭架固定在所述工件床身的一端，尾架通過導軌連接工件床身，由于使用雙床身設計，并配 備窄形中心架，減小了磨削時回轉的曲軸會產生的不平衡離心慣性力，從而減小了曲軸的 扭轉和彎曲變形，滿足了主軸頸的圓度的加工要求，較好地實現了大型曲軸普通外圓的磨 肖IJ，磨削工藝合理，磨削精度好，效率高、安全性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型大型數控曲軸主軸頸外圓磨床的主視結構示意圖；
[0012] 圖2為圖1的左視結構示意圖；
[0013] 圖3為頭架結構主視示意圖；
[0014] 圖4為圖3的俯視圖；
[0015] 圖5為尾架結構示意圖；
[0016] 圖6為動靜壓主軸結構示意圖；
[0017] 圖7為靜壓軸承結構示意圖；
[0018] 圖8為圖7的左視圖。

【具體實施方式】
[0019] 見圖1、圖2,一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其包括工件床身1、砂輪床身2， 工件床身1上設置有頭架3和尾架4,砂輪床身2上對應工件床身1設置有砂輪架6,砂輪 架6通過拖板5連接砂輪床身2,拖板5通過導軌連接砂輪床身2,拖板5上設置有操縱箱 7,砂輪架6通過伺服電機8和滾珠絲杠9連接拖板5,工件床身1上設置有多個窄形中心 架10,頭架3固定在工件床身1的一端，尾架4通過導軌連接工件床身1，拖板上安裝所砂 輪架6。
[0020] 拖板5上設置有蝸桿12,蝸桿12連接伺服電機13、拖板5上設置有與蝸桿12配 合的蝸輪14,蝸輪14連接齒輪15,砂輪床身2上設置有與齒輪15嚙合的齒條16,拖板5安 裝在砂輪床身2上，由安裝在拖板上的伺服電機、蝸輪、蝸桿帶動齒輪，沿著安裝在砂輪床 身上的齒條移動。砂輪架進給通過伺服電機、滾珠絲杠、螺母來實現，工件的各個主軸頸由 窄形中心架10支撐，安置于后部的為砂輪床身，拖板安裝在砂輪床身導軌上，拖板上安裝 砂輪架與操縱箱(操作者可站在拖板上也可在機床正前方工作)。由拖板帶動砂輪架沿Z軸 縱向移動，并由砂輪架在X軸方向作橫向進給，來回對工件進行磨削，磨削工藝參數可根據 工件具體的磨削要求，通過面板編程輸入，操作簡單方便，性能穩定，更重要的是為了控制 曲軸回轉的撓度。
[0021] 窄形中心架10上設置有橫向和縱向支撐頭17-1、17-2,支撐頭17-1、17-2分別連 接調節手輪18-1、18-2,窄形中心架10 (支承與各個主軸頸處)，從水平和垂直兩個方向支 撐磨削，能有效的承受磨削力，工件的重力和慣性力，保證了工件的磨削剛度，提高了工件 的磨削精度。且此磨床中心高極高，床身長，砂輪直徑大非常適合回轉半徑大、長度長的大 型曲軸主軸頸的磨削。
[0022] 頭架3后側垂直于砂輪軸心線安裝砂輪外圓修整器10,用于修整砂輪11。
[0023] 見圖1、圖2、圖3、圖4,頭架3上設置有頭架主軸28,頭架主軸28連接大皮帶輪 29,大皮帶輪29連接內齒圈30,頭架3上設置有頭架蝸桿31，頭架3上設置有與頭架蝸桿 31嚙合的頭架渦輪32,頭架渦輪32連接第一齒輪33,頭架3上設置有與第一齒輪33嚙合 的第二齒輪34,第二齒輪34連接第三齒輪35,第四齒輪36嚙合第三齒輪35,第四齒輪36 對應內齒圈30,當加工重量大的工件時，主電機驅動大皮帶輪不能使撥盤帶動工件回轉，通 過渦輪和齒輪的傳遞帶動內齒圈30運動，從而輔助大皮帶29旋轉，通過一級一級的傳動使 第四齒輪輔助大皮帶輪使撥盤帶動工件回轉，輔助頭架帶動重型工件轉動。
[0024] 第四齒輪36設置在齒輪座37上，齒輪座37活動連接頭架3，頭架3上對應內齒圈 30設置有推動器38,推動器38連接旋轉連桿39,旋轉連桿39通過支架59支撐，旋轉連桿 39連接齒輪座37,頭架蝸桿31連接驅動機構40,頭架3內部安裝頭架主軸28,頭架主軸28 內安裝內置式回轉頂尖42,頭架主軸28前端為頭架撥盤43,頭架撥盤43安裝在頭架大皮 帶輪29上，頭架大皮帶29輪通過過渡皮帶輪44及頭架電機皮帶輪45轉動工件41，頭架電 機皮帶輪45連接頭架電機47,驅動機構40帶動頭架蝸桿31，當工件轉速達到或超過某設 定值時，推動器動作，帶動第四齒輪與大皮帶輪上的內齒圈自動脫離，從而不影響主電機正 常運轉。
[0025] 見圖1、圖2、圖5,尾架底座19安裝在工件床身1上，尾架4安裝在尾架底座19 上，尾架4上設置有電動機20,尾架4的移動通過電動20完成，尾架4內部安裝尾架套筒 21，尾架套筒21內安裝內置式回轉頂尖22,尾架套筒21連接手輪23和電動機24,手輪23 和尾架套筒電動機24通過齒輪25連接螺桿26,螺桿26連接尾架套筒21，尾架4上設置有 與尾架套筒21對應的把手27,通過尾架套筒電動機24也可手動轉動手輪23旋轉帶動齒輪 25旋轉，從而帶動螺桿26旋轉，螺桿26帶動尾架套筒21在尾架內移動，實現尾架套筒21 連同內置式回轉頂尖22向前推進，頂緊工件，并拉下把手27,鎖住尾架套筒21。
[0026] 見圖1、圖2、圖6、圖7、圖8,動靜壓主軸46安裝在砂輪架6內部，動靜壓主軸46 輸入端安裝主軸皮帶輪49,輸出端安裝砂輪11。砂輪電機50安裝在拖板5上，砂輪電機 50上連接電機皮帶輪51，并由皮帶52帶動主軸皮帶輪49,動靜壓主軸46包括砂輪主軸套 53和砂輪主軸54,砂輪主軸54設置在砂輪主軸套53內，砂輪主軸54兩端通過靜壓軸承55 支撐在砂輪主軸套53內，靜壓軸承55包括軸承體56,軸承體56上一側設置有多組進油腔 57,進油腔57連通軸承體56內壁，進油腔57分別連接油道58,動靜壓主軸安裝在砂輪架內 部，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安裝砂輪。砂輪電機安裝在拖板上，砂輪電 機上連接電機皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪，且砂輪電機與砂輪架隨動，實現砂輪的磨 削工作，采用動靜壓主軸，由于靜壓主軸兩側的油壓不平衡，使得在工件磨削時抵消掉部分 磨削時工件對靜壓主軸的作用力，較好地保證了砂輪主軸的剛性，非常適合大型曲軸主軸 頸的磨削。
【權利要求】
1. 一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其包括工件床身、砂輪床身，所述工件床身上設 置有頭架和尾架，所述砂輪床身上對應所述工件床身設置有砂輪架，其特征在于：所述砂輪 架通過拖板連接所述砂輪床身，所述拖板通過導軌連接所述砂輪床身，所述砂輪架通過伺 服電機和滾珠絲杠連接所述拖板，所述工件床身上設置有窄形中心架，所述頭架固定在所 述工件床身的一端，所述尾架通過導軌連接所述工件床身。
2. 根據權利要求1所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述頭架 后側垂直于砂輪軸心線安裝所述砂輪外圓修整器。
3. 根據權利要求1所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述拖板 上設置有蝸桿，所述蝸桿連接伺服電機，所述拖板上設置有與所述蝸桿配合的蝸輪，所述蝸 輪連接齒輪，所述砂輪床身上設置有與所述齒輪嚙合的齒條。
4. 根據權利要求1所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述頭架 內部安裝頭架主軸，所述頭架主軸連接大皮帶輪，所述大皮帶輪連接內齒圈，所述頭架上設 置有頭架蝸桿，所述頭架上設置有與所述頭架蝸桿嚙合的所述頭架渦輪，所述頭架渦輪連 接第一齒輪，所述頭架上設置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第二齒輪連接第三 齒輪，第四齒輪嚙合所述第三齒輪，所述第四齒輪對應所述內齒圈。
5. 根據權利要求4所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述第四 齒輪設置在齒輪座上，所述齒輪座活動連接所述頭架，所述頭架上對應所述內齒圈設置有 推動器，所述推動器連接旋轉連桿，所述旋轉連桿通過支架支撐，所述旋轉連桿連接齒輪 座，所述頭架蝸桿連接驅動機構。
6. 根據權利要求5所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述頭架 主軸內安裝內置式回轉頂尖，所述頭架主軸前端為頭架撥盤，所述頭架撥盤安裝在大皮帶 輪上，所述頭架大皮帶輪通過過渡皮帶輪及電機皮帶輪連接電機。
7. 根據權利要求1所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述尾架 安裝在所述尾架底座上，所述尾架底座安裝在所述工件床身上，所述尾架上設置有電動機， 尾架的移動通過電動機完成，所述尾架內部安裝尾架套筒，所述尾架套筒內安裝內置式回 轉頂尖，所述尾架套筒連接手輪和尾架套筒電動機，所述尾架上設置有與所述尾架套筒對 應的把手。
8. 根據權利要求1所述的一種大型數控曲軸主軸頸外圓磨床，其特征在于：所述砂輪 架內設置有動靜壓主軸，動靜壓主軸輸入端安裝主軸皮帶輪，輸出端安裝砂輪，砂輪電機安 裝在拖板上，砂輪電機上連接電機皮帶輪，并由皮帶帶動主軸皮帶輪，所述動靜壓主軸包括 砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設置在所述砂輪主軸套內，所述砂輪主軸兩端通過 靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內，所述靜壓軸承包括軸承體，所述軸承體上一側設置有 多組進油腔，所述進油腔連通所述軸承體內壁，所述進油腔分別連接油道。
【文檔編號】B24B5/35GK203887639SQ201420243877
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】陸杰, 殷濤, 杭舜, 李向宇, 杭鑫淵 申請人:無錫上機數控股份有限公司