雙面成型磨床的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙面成型磨床，包括機床底座和安裝在機床底座上的工件磨削工作臺，所述的工件磨削工作臺上安裝有磨削機構，其特征在于：所述的磨削機構有四組并沿著工件進給方向依次排列，且所述磨削機構在工作狀態下，四組磨削機構的砂輪位置交替位于所述工件的上下方。與現有技術相比，本發明的優點在于：由于該雙面成型磨床沿工件進給方向依次排列四組磨削機構，且在工作狀態下，四組磨削機構的砂輪位置交替位于所述工件的上下方，因而工件只需一次裝夾后就可以對其上下表面在一道工序內完成所需的粗磨和精磨，而無須分至少兩次裝夾分別進行粗磨和精磨，從而不僅提高加工效率，而且能確保工件的成型加工精度。
【專利說明】雙面成型磨床
【技術領域】
[0001]本發明涉及加工機床【技術領域】，尤其是涉及一種雙面成型磨床。
【背景技術】
[0002]磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床，成型磨床是磨床中用于加工工件的異形表面的一種機床。
[0003]目前的成型磨床，包括機床底座、工件進給工作臺、磨削工作臺、第一磨削機構和第一磨削機構的砂輪軸向位置調節機構、第二磨削機構和第二磨削機構的砂輪軸向位置調節機構；所述磨削機構包括砂輪旋轉主軸、主軸支架、砂輪、主軸支架上下位置調整絲桿、絲桿驅動電機、砂輪驅動電機；所述第一、第二磨削機構并排設置，所述第一、第二磨削機構的主軸軸線平行。
[0004]以上這種結構的成型磨床存在以下不足:由于砂輪只有兩個，在加工時只能對產品的上下面的其中一面進行粗磨或精磨的一次磨削，但是對于有些產品需要上下面雙面都進行粗磨和精磨兩次磨削時，就無法一次磨削到位，要至少分兩次加工，這樣加工效率較低，而且同一工件分兩次裝夾加工也無法保證加工精度。
[0005]此外，現有成型磨床的每個磨削機構都對應有一個夾緊工件用的夾緊機構，比如上述帶有兩個磨削機構的成型磨床就需要兩個夾緊機構，這不僅使成型磨床的結構相對較為復雜，在磨床上必須留出足夠的空間來安裝各個夾緊機構，而且也提高了成型磨床的制造成本。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，提供一種只需對工件進行一次裝夾即可對工件的上、下表面進行粗磨和精磨的雙面成型磨床。
[0007]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:該雙面成型磨床，包括機床底座和安裝在機床底座上的工件磨削工作臺，所述的工件磨削工作臺上安裝有磨削機構，其特征在于:所述的磨削機構有四組并沿著工件進給方向依次排列，且所述磨削機構在工作狀態下，四組磨削機構的砂輪位置交替位于所述工件的上下方。
[0008]優選地，所述的四組磨削機構并排設置在工件進給方向的一側，且各組磨削機構的砂輪旋轉主軸軸線相互水平平行分布并與工件進給方向相垂直。這樣，磨削機構的位置分布較為合理。
[0009]進一步優選，所述的雙面成型磨床還包括有供所述四組磨削機構共用并位于工件進給方向另一側的反向夾緊裝置，所述反向夾緊裝置移動定位在所述工件進給方向上，且在工件磨削狀態下，所述反向夾緊裝置頂住工件磨削表面的反面。反向夾緊裝置頂住工件磨削表面的反面后，可以平衡砂輪磨削時對工件造成的法向力，從而避免有害的震動和工件磨削成型誤差，此外，四組磨削機構共用一個反向夾緊裝置，可以簡化磨床的結構并降低磨床的制造成本。[0010]反向夾緊裝置可以采用多種結構，優選地，所述的反向夾緊裝置包括夾緊工件用的夾具氣缸和驅動該夾具氣缸在豎直方向作上下顛倒的顛倒驅動機構，在該顛倒驅動機構驅動下，所述夾具氣缸夾緊在工件的上表面或者下表面。
[0011]顛倒驅動機構可以采用多種結構，優選地，所述的顛倒驅動機構包括帶有雙半圓弧換向軌道的機構本體、安裝在機構本體上的顛倒換向推動滑軌、驅動該顛倒換向推動滑軌相對機構本體作上下移動的驅動氣缸以及安裝在所述夾具氣缸上的氣缸固定套，在所述氣缸固定套的側部固定有顛倒換向用的導向件，所述導向件包括第一導向桿、第二導向桿和滑動桿，所述的第一導向桿和第二導向桿限位在所述的雙半圓弧換向軌道上，所述的滑動桿滑動設置在所述的顛倒換向推動滑軌上，并且，所述顛倒驅動機構通過一驅動組件在工件進給方向、豎向垂直于工件進給方向以及水平垂直于工件進給方向這三個方向作整體移動。采用該顛倒驅動機構后，利用機構中的兩道半圓弧軌道和與其配合的氣缸固定套，可以將驅動氣缸的直線運動轉化為夾具氣缸的旋轉運動，從而實現夾具氣缸的上下顛倒。
[0012]作為上述方案的進一步優選，所述的驅動氣缸安裝在所述的機構本體上，所述的機構本體、顛倒換向推動滑軌和驅動氣缸位于所述氣缸固定套的同側，且所述的雙半圓弧換向軌道位于氣缸固定套與顛倒換向推動滑軌之間，所述的導向件為一體件并設于氣缸固定套的朝向雙半圓弧換向軌道的一側，所述導向桿的第一導向桿和第二導向桿穿過雙半圓弧換向軌道且所述的滑動桿滑動設置在顛倒換向推動滑軌上。這樣，顛倒驅動機構的結構更為合理，可以更順利地將驅動氣缸的直線運動轉化為夾具氣缸的旋轉運動。
[0013]進一步優選，所述雙半圓弧換向軌道處于同一圓心并分為半徑較大的第一換向軌道和半徑較小的第二換向軌道，并且，第一換向軌道的兩個端點和第二換向軌道的兩個端點均位于同一豎直線上，所述的顛倒換向推動滑軌水平設置。
[0014]所述的驅動組件可以有多種結構和驅動方式，優選地，所述的驅動組件包括
[0015]第一導軌，水平設于所述的磨削工作臺上并沿著工件進給方向分布；
[0016]第一滑塊座，安裝在上述第一導軌上；
[0017]第一調節絲桿，與上述第一滑塊座相配合并在一驅動電機驅動下帶動第一滑塊座在第一導軌上水平滑動；
[0018]第二導軌，水平設于所述的第一滑塊座上并與工件進給方向相垂直；
[0019]第二滑塊座，安裝在上述第二導軌上；
[0020]第二調節絲桿，與上述第二滑塊座相配合并在一驅動電機驅動下帶動第二滑塊座在第二導軌上水平滑動；
[0021]第三導軌，豎向設于所述的第二滑塊座上，所述的機構本體安裝在該第三導軌上；以及
[0022]第三調節絲桿，與所述的機構本體相配合并在一驅動電機驅動下帶動機構本體在上述第三導軌上上下滑動。
[0023]為了使夾具氣缸更好地夾緊工件，在所述夾具氣缸的活塞桿端部安裝有夾緊工件用的橡膠滾輪。
[0024]作為上述任一方案的優選，在所述的磨削工作臺上還安裝有在工件作上、下表面磨削之前能預先對工件側面進行磨削的第一側面磨削機構和第二側面磨削機構，所述第一側面磨削機構和第二側面磨削機構分別位于工件進給方向的兩側，并且，在工件作上、下表面磨削狀態下，所述第一側面磨削機構的側磨砂輪和第二側面磨削機構的側磨砂輪分別夾緊在工件的對應側面。這樣，第一側面磨削機構和第二側面磨削機構不僅可以預先對工件的側面進行磨削，而且還能起到夾緊工件的作用。
[0025]與現有技術相比，本發明的優點在于:由于該雙面成型磨床沿工件進給方向依次排列四組磨削機構，且在工作狀態下，四組磨削機構的砂輪位置交替位于所述工件的上下方，因而工件只需一次裝夾后就可以對其上下表面在一道工序內完成所需的粗磨和精磨，而無須分至少兩次裝夾分別進行粗磨和精磨，從而不僅提高加工效率，而且能確保工件的成型加工精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明實施例的結構示意圖；
[0027]圖2為本發明實施例的另一角度的結構示意圖；
[0028]圖3為本發明實施例中夾具氣缸上下顛倒后的結構示意圖；
[0029]圖4為本發明實施例的反向夾緊裝置的結構示意圖；
[0030]圖5為圖4所示反向夾緊裝置在夾具氣缸顛倒過程中的結構示意圖；
[0031]圖6為圖4所示反向夾緊裝置在夾具氣缸完全顛倒后的結構示意圖；
[0032]圖7為本發明實施例的顛倒驅動機構的結構示意圖；
[0033]圖8為圖7所示顛倒驅動機構的立體分解示意圖。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0035]如圖1至圖3所示，本實施例中的雙面成型磨床包括機床底座I和安裝在機床底座I上的機床進給工作臺8和工件磨削工作臺2，工件7進給方向為水平方向，在工件磨削工作臺2上沿著工件進給方向依次排列有四組磨削機構，四組磨削機構并排設置在工件進給方向的一側，且各組磨削機構的砂輪旋轉主軸36軸線相互水平平行分布并與工件進給方向相垂直。磨削機構在工作狀態下，四組磨削機構的砂輪35位置交替位于所述工件的上下方，具體地，四組磨削機構中的第一組磨削機構31和第三組磨削機構33的砂輪位于工件的下方，第二組磨削機構32和第四組磨削機構34的砂輪位于工件的上方。第一組磨削機構31和第二組磨削機構32靠近機床進給工作臺8并負責工件的粗磨，第三組磨削機構33和第四組磨削機構34遠離機床進給工作臺8并負責工件的精磨。
[0036]每組磨削機構均包括砂輪旋轉主軸、主軸支架、砂輪、主軸支架上下位置調整絲桿、主軸支架上下位置調整絲桿旋轉驅動電機、砂輪驅動電機、磨削機構沿砂輪軸向方向位置調節絲桿、磨削機構位置調節絲桿的旋轉驅動電機。磨削機構的具體結構為現有技術，其結構和動作原理不展開描述。
[0037]此外，在工件磨削工作臺2上還安裝有第一側面磨削機構61和第二側面磨削機構62，第一側面磨削機構61和第二側面磨削機構62分別位于工件進給方向的兩側，在上述四組磨削機構進行上、下表面磨削之前，第一側面磨削機構61和第二側面磨削機構62預先對工件7側面進行磨削。并且，在工件作上、下表面磨削狀態下，第一側向磨削機構61的側磨砂輪63和第二側面磨削機構62的側磨砂輪63分別夾緊在工件的對應側面。這兩組側面磨削機構與上述四組磨削機構相比，不同之處在于其旋轉軸主軸的軸線豎直設置，其具體結構和動作原理與上述四組磨削機構基本類似，均為常規現有技術，在此不展開描述。
[0038]上述用于對工件上、下表面進行磨削的四組磨削機構共用一個反向夾緊裝置4，該反向夾緊裝置4與這四組磨削機構分別位于工件進給方向的兩側，反向夾緊裝置4能隨工件隨動并移動定位在工件進給方向上。并且，在工件磨削狀態下，反向夾緊裝置4頂住工件磨削表面的反面以平衡砂輪磨削時對工件造成的法向力，從而避免有害的震動和工件磨削成型誤差。另外，這四組磨削機構共用一個反向夾緊裝置，可以簡化磨床的結構并降低磨床的制造成本。
[0039]本實施例中的反向夾緊裝置4包括夾緊工件用的夾具氣缸41和驅動該夾具氣缸41在豎直方向作上下顛倒的顛倒驅動機構42，在夾具氣缸41的活塞桿端部安裝有夾緊工件用的橡膠滾輪411，在顛倒驅動機構42驅動下，夾具氣缸41的橡膠滾輪411壓緊在工件7的上表面或者下表面。
[0040]如圖4至8所示，本實施例中的顛倒驅動機構42包括機構本體421、安裝在機構本體上的顛倒換向推動滑軌422、驅動該顛倒換向推動滑軌相對機構本體作上下移動的驅動氣缸423以及安裝在夾具氣缸41上的氣缸固定套424。具體地，在機構本體421上設有豎向導軌420和雙半圓弧換向軌道，雙半圓弧換向軌道處于同一圓心并分為半徑較大的第一換向軌道428和半徑較小的第二換向軌道429，并且，第一換向軌道428的兩個端點和第二換向軌道429的兩個端點均位于同一豎直線上，顛倒換向推動滑軌422水平設置。驅動氣缸423豎向安裝在機構本體421上，在驅動氣缸423的驅動下，顛倒換向推動滑軌422沿著豎向導軌420上下移動。
[0041]機構本體421、顛倒換向推動滑軌422和驅動氣缸423位于氣缸固定套424的同偵牝且雙半圓弧換向軌道位于氣缸固定套424與顛倒換向推動滑軌422之間。在氣缸固定套424朝向雙半圓弧軌道的側部固定有顛倒換向用的導向件。本實施例中，該導向件為一體件并包括第一導向桿425、第二導向桿426和滑動桿427,第一導向桿425、第二導向桿426和滑動桿427均水平設置且相互平行，滑動桿427位于第一導向桿425與第二導向桿426之間，第一導向桿425穿過并限位在第一換向軌道428上，第二導向桿426穿過并限位在第二換向軌道429上，當夾具氣缸41位于豎直位置時，第一導向桿425、第二導向桿426和滑動桿427處于同一豎直平面上。夾具氣缸41在上下顛倒過程中，第一導向桿425和第二導向桿426分別在第一換向軌道428和第二換向軌道429上限位移動，滑動桿427在顛倒換向推動滑軌422上來回滑動。采用該顛倒驅動機構42后，利用機構中的兩道半圓弧軌道和與其配合的氣缸固定套424，可以將驅動氣缸423的直線運動轉化為夾具氣缸41的旋轉運動，從而實現夾具氣缸41的上下顛倒。
[0042]上述顛倒驅動機構42通過驅動組件在工件進給方向、豎向垂直于工件進給方向以及水平垂直于工件進給方向這三個方向作整體移動。具體地，該驅動組件包括
[0043]第一導軌51，水平設于所述的工件磨削工作臺2上并沿著工件進給方向分布；
[0044]第一滑塊座52，安裝在上述第一導軌51上；
[0045]第一調節絲桿53，與上述第一滑塊座52相配合并在一驅動電機驅動下帶動第一滑塊座52在第一導軌51上水平滑動；
[0046]第二導軌54，水平設于所述的第一滑塊座52上并與工件進給方向相垂直；[0047]第二滑塊座55，安裝在上述第二導軌54上；
[0048]第二調節絲桿56，與上述第二滑塊座55相配合并在一驅動電機驅動下帶動第二滑塊座55在第二導軌54上水平滑動；
[0049]第三導軌57，豎向設于所述的第二滑塊座55上，所述的機構本體421安裝在該第三導軌57上；以及
[0050]第三調節絲桿58，與所述的機構本體421相配合并在一驅動電機驅動下帶動機構本體在上述第三導軌57上上下滑動。
[0051]該雙面成型磨床工作時，安裝在進床進給工作臺8上的進給機構(圖中未示)進行工件7進給，第一組磨削機構31和第三組磨削機構33的砂輪35位置調節至工件7的下方，第二組磨削機構32和第四組磨削機構34的砂輪35位置調節至工件7的上方，在工件7到達裝夾工位之前，由第一側面磨削機構61和第二側面磨削機構62對工件7的兩個側面進行磨削，工件到達裝夾工位后，第一側面磨削機構61和第二側面磨削機構62夾緊工件的兩個側面。假設第一組磨削機構31先對工件下表面進行粗磨，此時，顛倒驅動機構42驅動夾具氣缸41夾緊在工件磨削位置的上表面；之后，第二組磨削機構32對工件上表面進行粗磨，此時，顛倒驅動機構42驅動夾具氣缸41進行上下顛倒并夾緊在工件磨削位置的下表面。粗磨完成后，反向夾緊裝置4在驅動組件驅動下沿著工件進給方向移動，待第三組磨削機構33對工件下表面進行精磨時，顛倒驅動機構42驅動夾具氣缸41夾緊在工件磨削位置的上表面；之后，第四組磨削機構34對工件上表面進行精磨，此時，顛倒驅動機構42驅動夾具氣缸41進行上下顛倒并夾緊在工件磨削位置的下表面。這樣，工件只需一次裝夾后就可以對其上、下表面在一道工序內完成所需的粗磨和精磨，而無須分至少兩次裝夾分別進行粗磨和精磨，從而不僅提高加工效率，而且能確保工件的成型加工精度。
[0052]以上所述僅為本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域普通技術人員而言，在不脫離本發明的原理前提下，可以對本發明進行多種改型或改進，這些均被視為本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種雙面成型磨床，包括機床底座(1)和安裝在機床底座上的工件磨削工作臺(2)，所述的工件磨削工作臺(2)上安裝有磨削機構，其特征在于:所述的磨削機構有四組并沿著工件進給方向依次排列，且所述磨削機構在工作狀態下，四組磨削機構(31、32、33、34)的砂輪(35)位置交替位于所述工件的上下方。
2.根據權利要求1所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述的四組磨削機構(31、32、33,34)并排設置在工件進給方向的一側，且所述各磨削機構的砂輪旋轉主軸(36)軸線相互水平平行分布并與工件進給方向相垂直。
3.根據權利要求2所述的雙面成型磨床，其特征在于:還包括有供所述四組磨削機構(3)共用并位于工件進給方向另一側的反向夾緊裝置(4)，所述反向夾緊裝置(4)移動定位在所述工件進給方向上，且在工件磨削狀態下，所述反向夾緊裝置(4)頂住工件磨削表面的反面。
4.根據權利要求3所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述的反向夾緊裝置(4)包括夾緊工件用的夾具氣缸(41)和驅動該夾具氣缸(41)在豎直方向作上下顛倒的顛倒驅動機構(42)，在該顛倒驅動機構(42)驅動下，所述的夾具氣缸(41)夾緊在工件的上表面或者下表面。
5.根據權利要求4所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述的顛倒驅動機構(42)包括帶有雙半圓弧換向軌道的機構本體(421)、安裝在機構本體上的顛倒換向推動滑軌(422)、驅動該顛倒換向推動滑軌相對機構本體作上下移動的驅動氣缸(423)以及安裝在所述夾具氣缸上的氣缸固定套(424),在所述氣缸固定套(424)的側部固定有顛倒換向用的導向件，所述導向件包括第一導向桿(425)、第二導向桿(426)和滑動桿(427)，所述的第一導向桿(425)和第二導向桿(426)限位在所述的雙半圓弧換向軌道(428)上，所述的滑動桿(427)滑動設置在所述的顛倒換向推動滑軌(422)上，并且，所述顛倒驅動機構(42)通過一驅動組件在工件進給方向、豎向垂直于工件進給方向以及水平垂直于工件進給方向這三個方向作整體移動。
6.根據權利要求5所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述的驅動氣缸(423)安裝在所述的機構本體(421)上，所述的機構本體(421)、顛倒換向推動滑軌(422)和驅動氣缸(423)位于所述氣缸固定套(424)的同側，且所述的雙半圓弧換向軌道位于氣缸固定套與顛倒換向推動滑軌之間，所述的導向件為一體件并設于氣缸固定套(424)的朝向雙半圓弧換向軌道(428)的一側，所述導向桿的第一導向桿(425)和第二導向桿(426)穿過雙半圓弧換向軌道且所述的滑動桿(427)滑動設置在顛倒換向推動滑軌(422)上。
7.根據權利要求5所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述雙半圓弧換向軌道處于同一圓心并分為半徑較大的第一換向軌道(428)和半徑較小的第二換向軌道(429)，并且，第一換向軌道(428)的兩個端點和第二換向軌道(429)的兩個端點均位于同一豎直線上，所述的顛倒換向推動滑軌(422)水平設置。
8.根據權利要求5所述的雙面成型磨床，其特征在于:所述的驅動組件包括 第一導軌(51)，水平設于所述的工件磨削工作臺(2)上并沿著工件進給方向分布； 第一滑塊座(52)，安裝在上述第一導軌(51)上； 第一調節絲桿(53)，與上述第一滑塊座(52)相配合并在一驅動電機驅動下帶動第一滑塊座(52)在第一導軌(51)上水平滑動；第二導軌(54)，水平設于所述的第一滑塊座(52)上并與工件進給方向相垂直； 第二滑塊座(55)，安裝在上述第二導軌(54)上； 第二調節絲桿(56)，與上述第二滑塊座(55)相配合并在一驅動電機驅動下帶動第二滑塊座(55)在第二導軌(54)上水平滑動； 第三導軌(57)，豎向設于所述的第二滑塊座(55)上，所述的機構本體(421)安裝在該第三導軌(57)上；以及 第三調節絲桿(58)，與所述的機構本體(421)相配合并在一驅動電機驅動下帶動機構本體(421)在上述第三導軌(57)上上下滑動。
9.根據權利要求4所述的雙面成型磨床，其特征在于:在所述夾具氣缸(41)的活塞桿端部安裝有夾緊工件用的橡膠滾輪(411)。
10.根據權利要求1至9中任一權利要求所述的雙面成型磨床，其特征在于:在所述的工件磨削工作臺(2)上還安裝有在工件作上、下表面磨削之前能預先對工件側面進行磨削的第一側面磨削機構(61)和第二側面磨削機構(62)，所述第一側面磨削機構(61)和第二側面磨削機構(62)分別位于工件進給方向的兩側，并且，在工件作上、下表面磨削狀態下，所述第一側面磨削機構(61)的側磨砂輪(63)和第二側面磨削機構(62)的側磨砂輪(63)分別夾緊在工件的對應 側面。
【文檔編號】B24B41/06GK103878656SQ201410115077
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】何行其, 張義 申請人:寧波鑫其精密磁鋼有限公司