專利名稱：一種適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數控磨床，特別是涉及一種適用于凸輪軸多工位復合磨削的 數控磨床。
背景技術：
1、傳統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，采用傳統的磨削方式，需要對工件進行多次裝夾，由多臺機床來完成加工，重復 定位精度較低，機床柔性差，多臺機床占地面積大，需要多個操作者，生產成本高，效率較 低；2、由于汽車排放要求的不斷提升，新出現了內凹曲線的凸輪軸，目前國內還沒有 成熟的機床可以進行加工；3、在國外，設計有翻轉式雙砂輪磨削中心，可實現凸輪軸多工位的一次裝夾完成 各種工序磨削加工，并能滿足內凹曲線凸輪軸的磨削要求，但價格昂貴。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種精度高、效率高、機床柔性好并解決 凹形曲線凸輪的磨削問題的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控 磨床，包括底座，在所述的底座上設有砂輪架十字移動拖板，在所述的砂輪架十字移動拖板 上設有旋轉轉臺及其旋轉伺服電機，在所述的旋轉轉臺上設有呈90度分布的第一砂輪主 軸系統和第二砂輪主軸系統，所述的第一砂輪主軸系統由其內置電機驅動，所述的第二砂 輪主軸系統由第一旋轉伺服電機驅動，所述的第一砂輪主軸系統設有大砂輪，所述的第二 砂輪主軸系統設有小砂輪，在所述的底座上設有工作臺，在所述的工作臺上設有與所述的 第一砂輪主軸系統和第二砂輪主軸系統對應的工件頭架和尾座，所述的工件頭架設有頭架 力矩電機。所述的砂輪架十字移動拖板是在所述的底座上設有液體靜壓導軌，下拖板滑動支 撐在所述的液體靜壓導軌上，在所述的底座上設有縱向移動伺服電機，所述的縱向移動伺 服電機通過聯軸器和滾珠絲桿與所述的下拖板驅動連接，在所述的下拖板上設有與所述的 液體靜壓導軌垂直的直線導軌，上拖板滑動支撐在所述的直線導軌上，在所述的下拖板上 設有橫向移動伺服電機，所述的橫向移動伺服電機通過聯軸器和滾珠絲桿與所述的上拖板 驅動連接，所述的旋轉轉臺及其旋轉伺服電機安裝在所述的上拖板上。在所述的工件頭架的箱體側面上設有砂輪修整器。采用上述技術方案的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床，為凸輪軸無靠模 全數控多功能復合磨床，數字控制四軸三聯動，凸輪磨削的成型原理為砂輪數控進給與凸 輪變速分度旋轉聯動，進行凸輪圓周任意角度的定程插補，形成凸輪輪廓曲線，工件安裝固 定不移動，機床磨削進給和左右移動同時由砂輪架數控驅動完成，機床配有兩個成90度分布的砂輪主軸系統，全部采用CBN高速磨削方式，并通過旋轉轉臺進行自動選擇，可實現一 次裝夾完成外凸、內凹曲線凸輪、軸頸、偏心輪、端面、錐面等工序的加工。本實用新型具有以下特點精度高本機床采用的砂輪架十字移動結構，前后進給重復定位精度為 0. 0005mm，左右移動重復定位精度為0. 001mm，砂輪旋轉重復定位精度為3”。柔性好本機床采用雙砂輪架結構，旋轉方式進行選擇，通過數控插補軟件，可實 現不同種類凸輪軸的外凸曲線凸輪、內凹曲線凸輪、偏心輪、軸頸、端面等多個工序的一次 裝夾完成磨削加工，更換零件類型非常方便。效率高本機床采用CBN砂輪高速磨削，同時通過工序間的優化，一次裝夾完成多 道工序加工，免除了多個中間環節，可提高加工效率。綜上所述，本實用新型是一種磨削精度高、效率高、機床柔性好的適用于凸輪軸多 工位復合磨削的數控磨床。
圖1是本實用新型側面示意圖，并對十字移動拖板進行局部剖視；圖2是機床機構俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。參見圖1、圖2，在底座1上設有液體靜壓導軌18，下拖板2滑動支撐在液體靜壓導 軌18上，在底座1上設有縱向移動伺服電機15，縱向移動伺服電機15通過聯軸器16和滾 珠絲桿17與下拖板2驅動連接，在下拖板2上設有與液體靜壓導軌18垂直的直線導軌20， 上拖板3滑動支撐在直線導軌20上，在下拖板2上設有橫向移動伺服電機21，橫向移動伺 服電機21通過聯軸器22和滾珠絲桿23與上拖板3驅動連接，在上拖板3上設有旋轉轉臺 4，在上拖板3上還設有驅動旋轉轉臺4精確旋轉的旋轉伺服電機19，在旋轉轉臺4上設有 呈90度分布的第一砂輪主軸系統5和第二砂輪主軸系統7，第一砂輪主軸系統5由其內置 電機驅動，第二砂輪主軸系統7由第一旋轉伺服電機24驅動，第一砂輪主軸系統5設有大 砂輪6，第二砂輪主軸系統7設有小砂輪8，在底座1上設有工作臺9，在工作臺9上設有與 第一砂輪主軸系統5和第二砂輪主軸系統7對應的工件頭架11和尾座10，工件頭架11設 有頭架力矩電機12，在工件頭架11的箱體側面上設有砂輪修整器13。參見圖1、圖2，機床采用整體方形的底座1，保證機床剛性，工作臺9固定，工件頭 架11和尾架10頂尖支撐工件，固定安裝在工作臺上，工件由頭架力矩電機12無間隙驅動， 并通過圓光柵形成閉環控制，可實現工件在任意角度變速旋轉，磨削進給采用橫向移動伺 服電機21，通過聯軸器22，滾珠絲桿23和直線導軌20，驅動砂輪架前后移動，可實現快速 和微量進給；同時采用縱向移動伺服電機15，通過聯軸器16，滾珠絲桿17和液體靜壓導軌 18，驅動砂輪架左右縱向移動；砂輪架的前后和左右移動通過雙層十字結構拖板來實現，并 保證精度。兩個砂輪主軸系統成90度安裝在旋轉轉臺4上，第一砂輪主軸系統5由其內置 電機驅動，第二砂輪主軸系統7由第一旋轉伺服電機24驅動，在上拖板3上還設有驅動旋 轉轉臺4精確旋轉的旋轉伺服電機19，可實現旋轉轉臺4任意角度的精確旋轉定位，達到砂輪自動選擇的功能。第一砂輪主軸系統5和第二砂輪主軸系統7的磨削砂輪采用兩個CBN 砂輪(大砂輪6，小砂輪8)，通過數控插補軟件，可實現外凸曲線和內凹曲線凸輪，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，可實現微量修整和修銳。 本實用新型機床解決了凸輪軸高精度復合加工和內凹曲線凸輪加工的兩大難題， 提高了機床自動化控制程度，提升了機床總體品位和價值。
權利要求一種適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床，包括底座(1)，其特征是在所述的底座(1)上設有砂輪架十字移動拖板，在所述的砂輪架十字移動拖板上設有旋轉轉臺(4)及其旋轉伺服電機(19)，在所述的旋轉轉臺(4)上設有呈90度分布的第一砂輪主軸系統(5)和第二砂輪主軸系統(7)，所述的第一砂輪主軸系統(5)由其內置電機驅動，所述的第二砂輪主軸系統(7)由第一旋轉伺服電機(24)驅動，所述的第一砂輪主軸系統(5)設有大砂輪(6)，所述的第二砂輪主軸系統(7)設有小砂輪(8)，在所述的底座(1)上設有工作臺(9)，在所述的工作臺(9)上設有與所述的第一砂輪主軸系統(5)和第二砂輪主軸系統(7)對應的工件頭架(11)和尾座(10)，所述的工件頭架(11)設有頭架力矩電機(12)。
2.根據權利要求1所述的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床，其特征是所述 的砂輪架十字移動拖板是在所述的底座(1)上設有液體靜壓導軌(18)，下拖板(2)滑動支 撐在所述的液體靜壓導軌(18)上，在所述的底座(1)上設有縱向移動伺服電機(15)，所述 的縱向移動伺服電機(15)通過聯軸器(16)和滾珠絲桿(17)與所述的下拖板(2)驅動連 接，在所述的下拖板(2)上設有與所述的液體靜壓導軌(18)垂直的直線導軌(20)，上拖板 (3)滑動支撐在所述的直線導軌(20)上，在所述的下拖板(2)上設有橫向移動伺服電機 (21)，所述的橫向移動伺服電機(21)通過聯軸器(22)和滾珠絲桿(23)與所述的上拖板 (3)驅動連接，所述的旋轉轉臺(4)和旋轉伺服電機(19)安裝在所述的上拖板(3)上。
3.根據權利要求1或2所述的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床，其特征是 在所述的工件頭架(11)的箱體側面上設有砂輪修整器(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床，在底座(1)上設有砂輪架十字移動拖板，在砂輪架十字移動拖板上設有旋轉轉臺(4)及其旋轉伺服電機(19)，在旋轉轉臺(4)上設有呈90度分布的第一砂輪主軸系統(5)和第二砂輪主軸系統(7)，第一砂輪主軸系統(5)由內置電機驅動，第二砂輪主軸系統(7)由第二旋轉伺服電機(24)驅動，第一砂輪主軸系統(5)設有大砂輪(6)，第二砂輪主軸系統(7)設有小砂輪(8)，在底座(1)上設有工作臺(9)，在工作臺(9)上設有與第一砂輪主軸系統(5)和第二砂輪主軸系統(7)對應的工件頭架(11)和尾座(10)，工件頭架(11)設有頭架力矩電機(12)。本實用新型是一種精度高、效率高、機床柔性好并解決凹形曲線凸輪的磨削問題的適用于凸輪軸多工位復合磨削的數控磨床。
文檔編號B24B19/12GK201559111SQ20092030559
公開日2010年8月25日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者張才友, 彭克立, 曹輝, 高峰, 黃險峰 申請人:湖南大學