[发明专利]一种基于复合加工的数控多功能铣磨一体化机床

说明书

本发明提供一种基于复合加工的数控多功能铣磨一体化机床包括如下结构，床身、立柱、头架、尾架、砂轮架、垫板、修整器、静压系统、液压系统和铣头。本发明整机为立式结构，加工时工件呈竖直状态，将卧式加工中阻碍加工的工件重力转变为有用的顶尖顶紧力，避免了工件自身重力导致的产品变形，提高了花键轴以及齿轮的铣削和磨削精度的保证能力，同时改变了机床的整个布局，头架及尾架的安装形式也发生根本性的改变。采用铣、磨复合加工方式，在1台机床上对花键轴和直齿轮完成铣和磨两道工序，这既节约机床又节约场地，并且减少操作技工人数；对企业来说是最大的利好，节约成本，铣完后通过成型磨削可消除铣加工时留下的形状和尺寸误差。

技术领域

本发明涉及机床加工领域，具体为一种基于复合加工的数控多功能铣磨一体化机床。

背景技术

把许多加工工序集中到一台机床上完成，不仅可以消除分散加工时工件在各工序流通过程中的运输和等待时间，也相应缩短了工件的加工周期和降低了车间的在制品数量，而且由于工件不需要在不同机床上重新定位装夹，从而既减少了加工辅助时间，又提高了工件的加工精度特别是形位精度。所以自数控机床发明以来，复合加工便是其重要的技术发展方向之一。

复合加工机床的功能是从以下两个方面实现的：一种是设计的机床能进行一道以上的加工工序，现在，有些机床能提供铣削、钻削、攻丝、车削、磨削、焊接和调平多种功能。另一种多功能的方式则是通过加速工件装夹速度来使机床提高产出，这主要是通过在单台机床或单元内增加机器人或工件夹持机构来实现。

现有的外圆磨床和铣床的工作台是水平的，存在一定的弊端，而且对于花键轴和直齿轮缺少一种铣磨复合加工方式，亟待突破。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于复合加工的数控多功能铣磨一体化机床，本机床采用成型铣刀和成型砂轮，可对花键轴和直齿轮的成型面进行铣和磨两道工序，采用直驱伺服电机控制可获得最高精度的加工。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于复合加工的数控多功能铣磨一体化机床，对花键轴和直齿轮的成型面进行铣和磨两道工序的，包括床身，所述床身上部固定安装有立柱，所述立柱前侧从下至上设置有头架和尾架，加工时工件呈竖直状态，头架采用直驱驱动，数控B轴分度；

所述立柱前侧还设置有铣削加工组件和磨削加工组件，所述铣削加工组件和磨削加工组件对称安装在立柱的前端，铣削加工组件和磨削加工组件能够对花键轴和直齿轮进行铣和磨两道工序，铣加工完后通过磨削加工组件消除铣加工时留下的形状和尺寸误差；

还包括两个垫板，垫板分别设置在铣削加工组件和磨削加工组件的底部并带动其运动，所述垫板为三层垫板结构，右端的上下垫板的相对运动构成了X轴，实现水平进刀磨削，中垫板与上垫板的相对运动构成Z轴，实现调刀；

磨削加工组件包括砂轮架和砂轮主轴，砂轮架上安装有成型砂轮，所述砂轮主轴采用高精度的动静压轴承，径眺＜0.0015；

左端的上下垫板：P轴切入铣削，R轴对刀；本机床共有：2个主轴(铣主轴，磨主轴)，8个控制进给轴。

所述立柱上的工作台上的头架安装有机芯夹，所述机芯夹用于安装工件，通过机芯夹的定位尖锥实现自动对刀；

还包括修整器，所述修整器具有数控两坐标联动功能，通过编程由计算机控制修整器的两个坐标轴，坐标轴分别为U轴和W轴，能够插补走出所需轮廓的型面曲线，修整器采用金刚刀或者端面金刚轮修整砂轮。

进一步的，在本发明中，铣削加工组件和磨削加工组件分别包括铣主轴和磨主轴，铣主轴安装在铣削主轴箱内，铣主轴P轴切入、R轴对刀，磨主轴安装在磨削主轴箱内。

进一步的，在本发明中，所述铣削加工组件还包括铣头，所述铣头安装在铣主轴上，所述垫板带动铣头运动，铣头上安装有铣头成型铣刀。