[发明专利]一种新型高速高精度数控端面外圆磨床

说明书

本发明涉及了一种新型高速高精度数控端面外圆磨床，包括床身、大罩、电机箱、砂轮架、头架本体、尾架和工作台，在床身上设有大罩、砂轮架、头架本体、尾架和工作台。本发明的头架回转通过伺服电机实现无级变速；尾架顶尖的进退采用弹簧顶紧，可以调节工件夹紧力，防止细长工件变形；砂轮架进给X轴配光栅尺，实现进给、测量‑加工闭环控制，很好地保证了加工精度；上工作台可手动调整相对于下工作台转动一定角度，从而实现小锥度外圆磨削。

技术领域：

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种新型高速高精度数控端面外圆磨床。

背景技术：

外圆磨床通常由头架与尾架组合，对工件起支承、定心、夹持及带动回转等作用。头架是外圆类磨床的主要部件，其中头架内的主轴是保证回转精度的关键零件，主轴的精度高低对于整机的几何精度和工作精度有着直接的影响。

现有外圆磨床头架主轴变速一般采用皮带轮传动，不能实现精准变速，且带轮变速不方便。另外其主轴两端通常采用轴承支撑，在加工一些高精度零件时尺寸稳定性较低，往往达不到高要求的表面光洁度。

精密磨床需要高的几何精度和低速进给运动的稳定性，工作台必须低速进给运动，要求无爬行和无冲击现象并能够平稳工作。另外需要减振性能好，振动会给加工质量产生严重不良影响。

发明内容：

为了克服现有设备的不足，提供一种减少轴承磨损，提高主轴旋转精度；防止细长工件变形，保证加工精度的新型高速高精度数控端面外圆磨床。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种新型高速高精度数控端面外圆磨床，包括床身、大罩、电机箱、砂轮架、头架本体、尾架和工作台，在所述床身上设有大罩、砂轮架、头架本体、尾架和工作台，所述头架套在头架主轴前段，所述头架主轴前端的外圆上装有第一轴承和第二轴承，然后通过锁紧螺母压紧，在所述头架主轴上套有气膜环，然后装入套筒内，在所述套筒外圆上依次装有第三轴承、轴承内隔圈、外隔圈、轴承和第二同步带轮，所述第二同步带轮通过拨盘压紧，在所述拨盘上固定有联键的一端，所述联键的另一端卡在头架主轴的联键槽内，所述第四轴承通过压盖压紧，再把盖安装在拨盘上，在所述头架主轴后端的外圆上套有第五轴承和第六轴承，后端通过支座压紧，在所述头架本体内装有第一伺服电机、第一电机连接板、第一同步带轮和第一同步带，所述第一伺服电机带动第一同步带轮、第一同步带和第二同步带轮转动，所述第二同步带轮通过拨盘上的联键带动主轴转动。

头架回转通过伺服电机实现无级变速，采用“死”顶尖结构(即头架主轴不回转)，伺服电机通过同步带传动，再带动拨盘22-2旋转,拨盘22-2通过拨杆带动工件回转。由伺服电机驱动器控制电机实现工件无级变速。为了装卸工件的方便性，头架具有准停功能，头架套筒采用密集滚珠轴承支承和气膜环。

本发明的进一步改进在于：所述头架主轴上套有气膜环，气膜环从外部通入空气，在主轴和气膜环之间形成一层气膜，使主轴处于悬浮状态，降低了主轴和轴承之间的摩擦力，有效减少了主轴的振动，提高了主轴旋转的精度。

本发明的进一步改进在于：在所述床身上还设有排屑机和第一丝杆部件，所述工作台设在第一丝杆部件上。

本发明的进一步改进在于：在所述床身上通过第二电机连板安装有第二伺服电机，在所述第二伺服电机的前端安装有第四同步带轮，所述第四同步带轮通过第二同步带连接有第三同步带轮，所述第三同步带轮带动第一丝杆部件转动，所述第一丝杆部件带动工作台在床身上移动。在所述同步带上安装有涨紧机构。

本发明的进一步改进在于：所述尾架包括尾座本体、顶尖套、顶尖、弹簧和调节手把，所述顶尖套装在尾座本体内，在所述顶尖套的前端安装有顶尖，在所述顶尖套中装有弹簧和调节手把，用于工件夹紧力调整，防止细长件因夹紧力过大而产生变形。