本發(fā)明屬于磨床設備技術領域,涉及一種磨床中心架。
背景技術:
磨床對具有較大長度的柱狀工件外周壁進行打磨時,磨床的刀頭從側部伸出并抵靠在工件外周壁上,因此刀頭會對工件產生水平作用力,該作用力會導致工件側向形變,影響打磨精度,而工件長度較大時,因此工件的重力也會導致豎向形變,也會影響打磨精度,因此磨床需要中心架對工件進行定位,通常是通過橫向伸出的橫向定位座抵靠在工件的側部,以抵消刀頭的作用力,通過向上伸出的豎向定位座抵靠在工件的下部,以支撐工件,但是豎向定位座由下往上豎直上升時需要較大的行程空間和用于安裝驅動部件的空間,然而磨床具有工作臺面,工件定位在磨床上時與工作臺面之間的距離較小。
因此針對上述技術問題,中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)枺?01610365161.x)公開了一種曲軸磨床伺服中心架,包括托架、定位桿一、定位桿二和2組驅動組件,定位桿二包括傾斜的驅動段,驅動組件包括螺旋傳動機構以及驅動螺旋傳動機構的電機,定位桿一呈直桿狀,定位桿一的桿身水平分布,定位桿一的定位端面豎直分布,定位桿二還包括支撐段,支撐段的支撐面設置為水平,頂緊塊豎直分布,支撐塊水平分布,兩個定位面呈90°夾角,共同對曲軸進行輔助定位,既能防止曲軸在自重作用下的變形,又能防止曲軸在磨床砂輪的擠壓力下的微變形,即該磨床中心架將定位桿二、驅動定位桿二的電機及絲桿均傾斜設置,以減少對豎向空間的占用,但是由于豎向定位座與工件抵靠時用于消除工件的重力影響,但是如果豎向定位座的進給量精度不夠高,使得豎向定位座對工件的作用力過小,則起不到抵消工件重力的效果,而過大的話效果適得其反,同理,橫向定位座的進給量精度也同等重要,但是上述對比文件中驅動豎向定位座的絲桿和電機均傾斜設置,豎向定位座的作用力會導致絲桿和螺母徑向受力,這將增加絲桿和螺母的磨損,從而影響豎向定位座的進給量精度,同理,工件在打磨過程中處于高速旋轉,會對橫向定位座產生向下的摩擦力,該摩擦力也會導致驅動橫向定位座的絲桿和螺母徑向受力,從而增加該絲桿和螺母的磨損,從而影響橫向定位座的進給量精度。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題,提出了一種磨床中心架,該磨床中心架能夠減少絲桿等功能部件的磨損,提高進給量的精度。
本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種磨床中心架,包括安裝座,所述安裝座上連接有橫向移動架和豎向移動架,所述橫向移動架位于豎向移動架的上方,所述橫向移動架上固連有橫向定位座,所述豎向移動架上固連有豎向定位座,且橫向定位座和豎向定位座均伸出安裝座的側部,所述橫向定位座的端部具有豎直的橫向定位面,其特征在于,所述豎向定位座的端部向上傾斜凸出,且在向上傾斜凸出部位具有水平的豎向定位面,所述橫向定位座與豎向定位座之間具有讓位間隙,所述安裝座上分別固連有橫向導軌和豎向導軌,該橫向導軌沿水平設置,豎向導軌沿豎直設置,所述橫向移動架滑動連接在橫向導軌上,且橫向移動架由橫向電機通過橫向設置的橫向絲桿帶動實現(xiàn)水平往復移動,所述豎向移動架滑動連接在豎向導軌上,且豎向移動架由豎向電機通過豎向設置的豎向絲桿帶動實現(xiàn)上下往復移動。
定位時豎向電機通過豎向絲桿帶動豎向移動架沿豎直方向上升,使得豎向定位座向上傾斜凸出部位逐漸抵靠到工件的下部,及豎向定位面對工件進行支撐,從而避免工件因為自身的重力導致變形,橫向電機通過橫向絲桿帶動橫向移動架沿橫向移動,使得橫向定位座上的橫向定位面逐漸抵靠到工件的側部,從而避免工件因為刀具的作用力而導致變形,其中本磨床中心架在安裝座上固定豎向導軌,在豎向移動架豎向移動以及豎向定位座抵靠至工件上并逐漸增大作用力過程中,豎向導軌能夠對豎向移動架進行導向和約束,并提供橫向支撐,以抵消豎向移動架橫向上的受力,從而使得豎向絲桿為軸向受力,從而減少豎向絲桿磨損,進而提高豎向定位座的進給量精度,而由于橫向定位座抵靠在工件上且工件處于旋轉打磨過程中,橫向定位座會受到沿豎向的摩擦力,因此本磨床中心架在安裝座上固定橫向導軌,橫向導軌能夠對橫向移動架進行支撐,以抵消橫向移動架在豎向上的受力,從而使得橫向絲桿和橫向螺母均為軸向受力,從而減少橫向絲桿的磨損,進而提高橫向定位座的進給量精度。
在上述的磨床中心架中,所述豎向電機沿豎向固連在安裝座上,所述豎向絲桿轉動連接在安裝座上,且豎向絲桿位于豎向電機與豎向導軌之間,豎向導軌位于豎向絲桿與豎向定位座之間。將豎向導軌設置在豎向絲桿與豎向定位座之間,提供橫向支撐,以抵消豎向移動架橫向上的受力,從而使得豎向絲桿為軸向受力,從而減少豎向絲桿的磨損。
在上述的磨床中心架中,所述豎向電機與豎向絲桿的上端通過皮帶輪傳動連接,所述豎向移動架的端部固連有豎向螺母,且豎向螺母螺接在豎向絲桿的下端。使得豎向電機、豎向絲桿、豎向導軌和豎向定位座能夠沿橫向并列設置,從而減少對豎直方向上的空間占用,從而使得整體結構緊湊。
在上述的磨床中心架中,所述豎向導軌至少有兩條,該至少兩條豎向導軌并列設置,所述豎向移動架上固連有至少兩豎向導向塊,且豎向導向塊分別與豎向導軌一一對應并滑動配合連接。由于豎向導向塊和豎向導軌之間需要滑動連接,因此存在配合精度,一旦兩者之間出現(xiàn)配合間隙時豎向導軌難以對豎向導向塊進行精確的橫向支撐,導致豎向絲桿與豎向螺母之間出現(xiàn)徑向受力,為此在安裝座與豎向移動架之間設置至少兩條導軌和至少兩導向塊,起到多點導向和支撐,避免豎向絲桿和豎向螺母之間出現(xiàn)徑向受力,減少磨損。
在上述的磨床中心架中,所述豎向移動架呈條形板狀,上述豎向導向塊固連在豎向移動架的側面上,所述豎向導向塊的長度大于或者等于豎向移動架的寬度。固定在豎向移動架側面上的豎向導向塊可以將長度增大,從而增加與豎向導軌在豎直方向上的配合面,提高豎向移動架的穩(wěn)定性,以減少豎向絲桿和豎向螺母之間的磨損。
在上述的磨床中心架中,所述安裝座內具有安裝腔,上述豎向移動架位于安裝腔內,所述安裝座的側部開設有豎向導向孔,所述豎向移動架的一端伸出豎向導向孔,且豎向移動架的兩側側壁分別與豎向導向孔的孔壁滑動配合,上述豎向定位座固連在豎向移動架的伸出端,所述豎向移動架的伸出端與安裝座之間還設有導向結構。豎向導向孔對豎向移動架進行保持和導向,并結合導向結構,使得豎向移動架伸出的一端保持穩(wěn)定,即豎向移動架能夠在不同位置獲得導向和支撐,進而提高整體穩(wěn)定性。
在上述的磨床中心架中,所述導向結構包括分別位于豎向移動架上邊沿和下邊沿上的導向部,兩所述導向部均位于安裝腔的外部,且導向部具有朝向安裝座的導向平面,所述安裝座的側部具有平直且豎向設置的導向端面,所述導向部的導向平面與安裝座的導向端面滑動配合。當豎向定位座受力時導向部的導向平面能夠抵靠在安裝座的導向端面上,從而對豎向移動架進行支撐和導向,以抵消豎向移動架橫向上的受力,減少豎向絲桿和豎向螺母之間的磨損,當然導向結構也可以采用導向套與導向柱的配合結構,即導向套固定在安裝座側部,豎向移動架的上端處邊沿垂直固連導向柱,導向柱滑動插接在導向套內,也能夠為豎向移動架的移動提供導向和橫向支撐。
在上述的磨床中心架中,所述橫向電機沿橫向固連在安裝座上,所述橫向絲桿轉動連接在安裝座上,且橫向絲桿的一端與橫向電機相連接,所述橫向移動架通過橫向螺母與橫向絲桿的另一端相螺接,所述橫向導軌位于橫向絲桿和橫向定位座之間,上述橫向移動架通過橫向導向塊滑動連接在橫向導軌上。將橫向導軌設置在橫向向絲桿與橫向向定位座之間,橫向導軌能夠對橫向移動架進行支撐,以抵消橫向移動架在豎向上的受力,從而減少橫向絲桿和橫向螺母之間的磨損,進而提高橫向定位座的進給量精度。
在上述的磨床中心架中,所述安裝座內具有安裝腔,上述橫向移動架位于安裝腔內,所述安裝座的側部開設有橫向導向孔,所述橫向移動架的一端伸出橫向導向孔,且橫向移動架的外壁與橫向導向孔的孔壁滑動配合,上述橫向定位座固連在橫向移動架的伸出端。橫向導向孔對橫向移動架進行支撐和導向,以抵消橫向移動架的豎向受力,使得橫向移動架伸出的一端保持穩(wěn)定,同時豎向移動架能夠在不同位置獲得導向和支撐,進而提高整體穩(wěn)定性。
在上述的磨床中心架中,所述橫向定位座和豎向定位座均呈板狀,所述橫向定位座伸出端的下部具有傾斜的橫向避讓斜面,該橫向避讓斜面位于橫向定位面的下方,所述豎向定位座向上傾斜凸出部位具有豎向避讓斜面,所述豎向避讓斜面與橫向避讓斜面相對且平行設置。板狀的橫向定位座和豎向定位座能夠減少工件旋轉時受到的摩擦阻力,而橫向避讓斜面和豎向避讓斜面能夠使橫向定位座和豎向定位座在定位時靠的更近,結構更加緊湊。
在上述的磨床中心架中,所述橫向電機帶動橫向移動架移動以及豎向電機帶動豎向移動架移動的給進距離值為y,所述給進距離值為y=k(x0-x),其中k為本磨床中心架的使用常數(shù),x0為橫向定位座或者豎向定位座對工件精確定位時的抵靠壓力設定值,x為橫向定位座或者豎向定位座抵靠在工件上時的抵靠壓力檢測值。k為使用常數(shù),根據磨床中心架中各部件的摩擦阻力、電機參數(shù)等綜合因素得出,使用過程中,當工件的外徑尺寸沒有發(fā)生變化時,x0與x的差值為0,因此y值也為0,即橫向定位座和豎向定位座不給進,橫向定位座或者豎向定位座精確抵靠在工件上,隨著工件在磨削過程中直徑尺寸的逐漸變小,檢測到的抵靠壓力檢測值x也相應的實時變小,x0與x出現(xiàn)差值,進而產生y值,即橫向定位座或者縱向定位座給進相應距離,使得橫向定位座和豎向定位座始終以恒定的壓力抵靠在工件上。
與現(xiàn)有技術相比,本磨床中心架具有以下優(yōu)點:
1、由于本磨床中心架在安裝座上固定豎向導軌,并將豎向導軌設置在豎向絲桿與豎向定位座之間,豎向導軌能夠對豎向移動架進行導向和約束,并提供橫向支撐,以抵消豎向移動架橫向上的受力,從而使得豎向絲桿和豎向螺母均為軸向受力,從而減少豎向絲桿和豎向螺母之間的磨損,進而提高豎向定位座的進給量精度。
2、由于當豎向定位座受力時導向部的導向平面能夠抵靠在安裝座的導向端面上,從而對豎向移動架進行支撐和導向,以抵消豎向移動架橫向上的受力,減少豎向絲桿和豎向螺母之間的磨損。
3、由于本磨床中心架在安裝座上固定橫向導軌,并將橫向導軌設置在橫向向絲桿與橫向向定位座之間,橫向導軌能夠對橫向移動架進行支撐,以抵消橫向移動架在豎向上的受力,從而使得橫向絲桿和橫向螺母均為軸向受力,從而減少橫向絲桿和橫向螺母之間的磨損,進而提高橫向定位座的進給量精度。
4、由于豎向電機、豎向絲桿和豎向導軌沿橫向排列在安裝座的下部,因此能夠減少對豎直方向上的空間占用,從而使得整體結構緊湊。
5、由于橫向定位座和豎向定位座能夠在工件磨削過程中實時根據檢測反饋的壓力值進行給進移動,因此能夠始終以恒定的壓力值抵靠在工件上。
附圖說明
圖1是磨床中心架的立體結構示意圖。
圖2是磨床中心架的結構正視圖。
圖3是磨床中心架未安裝蓋板時的立體結構示意圖。
圖4是磨床中心架未安裝蓋板時的結構正視圖。
圖5是圖2中a-a處的結構放大圖。
圖6是圖2中b-b處的結構放大圖。
圖7是圖2中c-c處的結構放大圖。
圖中,1、安裝座;11、座體;12、蓋板;13、安裝腔;14、橫向導向孔;15、豎向導向孔;16、橫向連接座;17、豎向連接座;18、導向端面;2、橫向電機;21、聯(lián)軸器;3、橫向絲桿;4、橫向移動架;41、橫向定位座;411、橫向定位面;412、橫向避讓斜面;42、橫向螺母;43、橫向導向塊;5、橫向導軌;6、豎向電機;61、主動帶輪;62、皮帶;7、豎向絲桿;71、從動帶輪;8、豎向移動架;81、豎向定位座;811、豎向定位面;812、豎向避讓斜面;82、豎向螺母;83、豎向導向塊;84、導向部;841、導向平面;9、豎向導軌。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1、圖2所示,一種磨床中心架,包括安裝座1、橫向定位座41和豎向定位座81,安裝座1呈扁平狀,包括座體11和固連在座體11上的蓋板12,橫向定位座41和豎向定位座81位于安裝座1的側部,且橫向定位座41位于豎向定位座81的上方,橫向定位座41和豎向定位座81均呈板狀,橫向定位座41上具有豎直的橫向定位面411,豎向定位座81的端部向上傾斜后具有水平的豎向定位面811。橫向定位座41伸出端的下部具有傾斜的橫向避讓斜面412,該橫向避讓斜面412位于橫向定位面411的下方,豎向定位座81向上傾斜凸出部位具有豎向避讓斜面812,豎向避讓斜面812與橫向避讓斜面412相對且平行設置。
如圖3、圖4所示,安裝座1具有安裝腔13,在安裝腔13內設有橫向電機2、豎向電機6、橫向絲桿3和豎向絲桿7,橫向電機2和豎向電機6均固連在安裝腔13底面上,且橫向電機2位于豎向電機6的上方,橫向電機2橫向設置,豎向電機6豎向設置。安裝腔13的底面上還固連有橫向連接座16和豎向連接座17,橫向絲桿3沿橫向轉動連接在橫向連接座16上,豎向絲桿7沿豎向轉動連接在豎向連接座17上,其中橫向絲桿3位于豎向絲桿7的上方。安裝腔13內還滑動連接有橫向移動架4和豎向移動架8,橫向移動架4沿橫向滑動,豎向移動架8沿豎向滑動,橫向移動架4的一端固連有橫向螺母42,該橫向螺母42與橫向絲桿3的一端相螺接,橫向定位座41固定在橫向移動架4的另一端,橫向電機2的電機軸通過聯(lián)軸器21與橫向絲桿3的另一端相連接;豎向移動架8的一端固連有豎向螺母82,該豎向螺母82與豎向絲桿7的下端相螺接,豎向定位座81固定在豎向移動架8的另一端,豎向電機6的電機軸上固連有主動帶輪61,豎向絲桿7的上端固連有從動帶輪71,主動帶輪61與從動帶輪71通過皮帶62相連接。
進一步結合圖5和圖6所示,在安裝腔13的底面上還固連有橫向導軌5,該橫向導軌5位于橫向絲桿3和橫向定位座41之間,且橫向導軌5沿橫向設置,橫向移動架4呈條形板狀,在橫向移動架4的側面上固連有橫向導向塊43,橫向導向塊43滑動連接在橫向導軌5上,而在安裝座1的側部開設有橫向導向孔14,橫向移動架4伸出橫向導向孔14,且橫向移動架4的外壁與橫向導向孔14的孔壁滑動配合,橫向定位座41固連在橫向移動架4的伸出端。結合圖7所示,在安裝腔13的底面上還固連有兩條豎向設置的豎向導軌9,該兩條豎向導軌9并列,且兩條豎向導軌9位于豎向絲桿7和豎向定位座81之間,豎向移動架8呈條形板狀,在豎向移動架8的側面上固連兩豎向導向塊83,兩豎向導向塊83分別與兩豎向導軌9一一對應并滑動配合連接,其中豎向導向塊83的長度大于豎向移動架8的寬度,在安裝座1的側面開設有豎向導向孔15,豎向移動架8的一端伸出豎向導向孔15,且豎向移動架8的兩側側壁分別與豎向導向孔15的孔壁滑動配合,而豎向導向孔15的高度大于豎向移動架8的寬度,為豎向移動架8提供上下移動的空間,豎向定位座81固連在豎向移動架8的伸出端。豎向移動架8的上邊沿和下邊沿均具有導向部84,導向部84均位于安裝腔13的外部,且導向部84具有朝向安裝座1的導向平面841,安裝座1的側部具有平直且豎向設置的導向端面18,導向部84的導向平面841與安裝座1的導向端面18滑動配合。
使用時橫向定位座41和豎向定位座81對柱狀工件進行定位,而橫向定位座41和豎向定位座81的給進距離值為y,而y=k(x0-x),其中k為本磨床中心架的使用常數(shù),根據磨床中心架中各部件的摩擦阻力、電機參數(shù)等綜合因素得出,本實施例中k為10~100,而x0為橫向定位座41或者豎向定位座81對工件精確定位時的抵靠壓力設定值,本實施例中x0為10kg~30kg,x為橫向定位座41或者豎向定位座81抵靠在工件上時的抵靠壓力檢測值,主要通過安裝在橫向定位座41和豎向定位座81上的壓力傳感器或者橫向電機2和豎向電機6的電流值換算得到,當橫向定位座41和豎向定位座81還沒有抵靠在工件上時,x為0,此時橫向定位座41和豎向定位座81以y=kx0給進距離,直到x0與x的差值為0,因此y值也為0,即橫向定位座41和豎向定位座81不給進,橫向定位座41或者豎向定位座81精確抵靠在工件上,隨著工件在磨削過程中直徑尺寸的逐漸變小,檢測到的抵靠壓力檢測值x也相應的實時變小,x0與x出現(xiàn)差值,進而產生y值,即橫向定位座41或者縱向定位座81給進相應距離,使得橫向定位座41和豎向定位座81始終以恒定的壓力抵靠在工件上。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了安裝座1、座體11、蓋板12等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。