立式车床磨削装置

摘要

一种立式车床磨削装置，在原有立式车床车削加工的基础上开发出了磨削的功能，从而实现一机多用的目的，其特征在于：在立式车床上竖直布置的滑柱为中空结构，在滑柱中空结构的腔内竖直设置一旋转轴，该旋转轴与滑柱之间通过轴承转动支承，旋转轴的上端设有一伺服电机，该伺服电机与旋转轴传动连接，旋转轴也为中空结构，在旋转轴中空结构的腔内设置有直线驱动机构与抓紧装置，刀架安装在旋转轴中空结构的腔的底部，刀架最下端安装有磨削用的砂轮。

权利要求

1. 一种立式车床磨削装置，其特征在于：在立式车床上竖直布置的滑柱（3）为中空结构，在滑柱（3）中空结构的腔内竖直设置一旋转轴（2），该旋转轴（2）与滑柱（3）之间通过轴承（4）转动支承，旋转轴（2）的上端设有一伺服电机（1），该伺服电机（1）与旋转轴（2）传动连接；

所述旋转轴（2）也为中空结构，在旋转轴（2）中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱动机构（8），直线驱动机构（8）下端伸出一驱动杆（15），驱动杆（15）下端连接有一抓紧装置，该抓紧装置由一抓紧头和活动连接在抓紧头上的至少两个抓紧爪（7）构成，各抓紧爪（7）在水平圆周方向均匀布置，对应抓紧爪（7）在旋转轴（2）中空结构的腔内内壁上设一圈突起（12），该突起（12）在抓紧头带动抓紧爪（7）向下移动的状态下迫使抓紧爪（7）张开，在抓紧头带动抓紧爪（7）向上移动的状态下迫使抓紧爪（7）抓紧；

旋转轴（2）中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面，有一刀架（10），该刀架（10）上设有安装用的插柄，插柄的前端设有拉丁（9），该拉丁（9）由轴肩结构构成，拉丁（9）与抓紧爪（7）相配合构成拉紧结构，插柄的柄身设有外锥面，该外锥面与所述内锥面配合构成定位结构，刀架（10）最下端安装有磨削用的砂轮（14）。

2. 根据权利要求1所述的立式车床磨削装置，其特征在于：所述旋转轴（2）的下端设有定位槽（13），对应该定位槽（13）的位置在刀架（10）上设有驱动块（11），在刀架（10）安装状态下驱动块（11）嵌入定位槽（13）中配合。

3. 根据权利要求1所述的立式车床磨削装置，其特征在于：所述抓紧头由设在轴体上的第一轴肩（5）和第二轴肩（6）组成，第一轴肩（5）位于轴体上部，第二轴肩（6）位于轴体下部，第一轴肩（5）与第二轴肩（6）之间形成有一凹部，抓紧爪（7）的上半部分位于第一轴肩（5）与第二轴肩（6）之间形成的凹部中。

4. 根据权利要求1所述的立式车床磨削装置，其特征在于：所述每个抓紧爪（7）的上半部分外侧设有凸部，该凸部与旋转轴（2）内壁上所设的突起（12）位置相对应。

说明书

立式车床磨削装置

技术领域

[0001] 本发明涉及立式车床，特别是立式车床的一种磨削装置，该磨削装置使得立式车床不仅能实现车削的加工操作，也能实现磨削的加工操作。

背景技术

[0002] 立式车床是一种主轴垂直布置，工作台在水平面内旋转，刀架作垂直或斜向进给的车床，用于加工质量较大的盘类零件。这种车床通常由底座、工作台、立柱、横梁、滑柱、刀架组成，其中，滑柱连接在横梁上并且垂直布置，刀架设在滑柱的下端，刀架可以沿X轴方向和Z轴方向移动，主轴与Z轴同轴，工作时电机通过传动机构带动工作台绕主轴转动，而刀架相对工件做切割运动，从而实现车削加工功能。但由于目前立式车床中的刀架只能沿X轴方向和Z轴方向移动，不能转动，所以目前现有的立式车床只能完成车削加工，而无法对一些精度及表面光洁度要求高的工件进行磨削加工。为此，在现有立式车床车削加工的基础上，如何开发磨削的功能是本发明研究的课题。

发明内容

[0003] 本发明提供一种立式车床磨削装置，旨在原有立式车床车削加工的基础上开发磨削的功能，从而实现一机多用的目的。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种立式车床磨削装置，其特征在于：在立式车床上竖直布置的滑柱为中空结构，在滑柱中空结构的腔内竖直设置一旋转轴，该旋转轴与滑柱之间通过轴承转动支承，旋转轴的上端设有一伺服电机，该伺服电机与旋转轴传动连接；

[0005] 所述旋转轴也为中空结构，在旋转轴中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱动机构，直线驱动机构下端伸出一驱动杆，驱动杆下端连接有一抓紧装置，该抓紧装置由一抓紧头和活动连接在抓紧头上的至少两个抓紧爪构成，各抓紧爪在水平圆周方向均匀布置，对应抓紧爪在旋转轴中空结构的腔内内壁上设一圈突起，该突起在抓紧头带动抓紧爪向下移动的状态下迫使抓紧爪张开，在抓紧头带动抓紧爪向上移动的状态下迫使抓紧爪抓紧；

[0006] 旋转轴中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面，有一刀架，该刀架上设有安装用的插柄，插柄的前端设有拉丁，该拉丁由轴肩结构构成，拉丁与抓紧爪相配合构成拉紧结构，插柄的柄身设有外锥面，该外锥面与所述内锥面配合构成定位结构，刀架最下端安装有磨削用的砂轮。

[0007] 上述技术方案中的有关内容解释如下：

[0008] 1、上述方案中，所述旋转轴的下端设有定位槽，对应该定位槽的位置在刀架上设有驱动块，在刀架安装状态下驱动块嵌入定位槽中配合。

[0009] 2、上述方案中，所述抓紧头由设在轴体上的第一轴肩和第二轴肩组成，第一轴肩位于轴体上部，第二轴肩位于轴体下部，第一轴肩与第二轴肩之间形成有一凹部，抓紧爪的上半部分位于第一轴肩与第二轴肩之间形成的凹部中。

[0010] 3、上述方案中，所述每个抓紧爪的上半部分外侧设有凸部，该凸部与旋转轴内壁上所设的突起位置相对应。

[0011] 本发明工作原理是：当实现车削加工时，不需要用到磨削装置，将装有车刀的刀架安装在旋转轴上，进行车削加工时旋转轴不旋转，由滑柱带动旋转轴在X轴方向和Z轴方向上移动以定位，工作台带动工件旋转，车刀在旋转的工件上进行车削加工；实现磨削加工时，需要用到磨削装置，将装有砂轮的刀架安装在旋转轴上，滑柱带动旋转轴在X轴方向和Z轴方向上移动进行定位，工作台带动工件旋转，伺服电机带动旋转轴旋转，从而带动砂轮与工件反向旋转，通过砂轮与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行精整加工。

[0012] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

[0013] 1、由于本发明在现有立式车床的基础上增加了一个旋转轴，使得立式车床不仅能实现车削的功能，也能实现磨削的功能。

[0014] 2、由于本发明在刀架上有与旋转轴下端定位槽相匹配的驱动块，大大减小了刀架与旋转轴内壁的摩擦力，增长了刀架的使用寿命。

附图说明

[0015] 附图1为刀架与旋转轴分离示意图；

[0016] 附图2为刀架与旋转轴连接示意图。

[0017] 以上附图中：1、伺服电机；2、旋转轴；3、滑柱；4、轴承；5、第一轴肩；6、第二轴肩；7、抓紧爪；8、直线驱动机构；9、拉丁；10、刀架；11、驱动块；12、突起；13、定位槽；14、砂轮；
15、驱动杆。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

[0019] 实施例：一种立式车床磨削装置

[0020] 参见附图1、附图2所示，在立式车床上竖直布置的滑柱3为中空结构，在滑柱3中空结构的腔内竖直设置一旋转轴2，该旋转轴2与滑柱3之间通过轴承4转动支承，旋转轴2的上端设有一伺服电机1，该伺服电机1与旋转轴2传动连接；

[0021] 所述旋转轴2也为中空结构，在旋转轴2中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱动机构8，直线驱动机构8下端伸出一驱动杆15，驱动杆15下端连接有一抓紧装置，该抓紧装置由一抓紧头和活动连接在抓紧头上的至少两个抓紧爪7构成，各抓紧爪7在水平圆周方向均匀布置，对应抓紧爪7在旋转轴2中空结构的腔内内壁上设一圈突起12，该突起12在抓紧头带动抓紧爪7向下移动的状态下迫使抓紧爪7张开，在抓紧头带动抓紧爪7向上移动的状态下迫使抓紧爪7抓紧；

[0022] 旋转轴2中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面，有一刀架10，该刀架10上设有安装用的插柄，插柄的前端设有拉丁9，该拉丁9由轴肩结构构成，拉丁9与抓紧爪7相配合构成拉紧结构，插柄的柄身设有外锥面，该外锥面与所述内锥面配合构成定位结构，刀架10最下端安装有磨削用的砂轮14。

[0023] 所述旋转轴2的下端设有定位槽13，对应该定位槽13的位置在刀架10上设有驱动块11，在刀架10安装状态下驱动块11嵌入定位槽13中配合。

[0024] 所述抓紧头由设在轴体上的第一轴肩5和第二轴肩6组成，第一轴肩5位于轴体上部，第二轴肩6位于轴体下部，第一轴肩5与第二轴肩6之间形成有一凹部，抓紧爪7的上半部分位于第一轴肩5与第二轴肩6之间形成的凹部中。

[0025] 所述每个抓紧爪7的上半部分外侧设有凸部，该凸部与旋转轴2内壁上所设的突起12位置相对应。

[0026] 当实现车削的功能时，不需要使用磨削装置，将装有车刀的刀架10从旋转轴2中空结构的腔的下方开口往上推，当刀架10的外锥面与旋转轴2中空结构的腔底部的内锥面重合时，直线驱动机构8带动驱动杆15向上运动，从而带动抓紧爪7向上运动，当抓紧爪7上半部分外部的凸部越过旋转轴2内壁上的突起12时，抓紧爪7作抓紧动作，抓紧爪7的下端提着刀架10上端的拉丁9，从而将刀架10固定在旋转轴2上。此时，伺服电机1不运转，旋转轴2也不旋转，滑柱3在X轴和Z轴方向上运动，带动旋转轴2也在X轴和Z轴方向上运动，从而带动刀架10运动，车刀定位后，工作台带动工件旋转，车刀在旋转的工件上做车削加工。

[0027] 当实现磨削功能时，需要使用磨削装置，将装有砂轮14的刀架10从旋转轴2中空结构的腔的下方开口往上推，当刀架10的外锥面与旋转轴2中空结构的腔底部的内锥面重合时，直线驱动机构8带动驱动杆15向上运动，从而带动抓紧爪7向上运动，当抓紧爪7上半部分外部的凸部越过旋转轴2内壁上的突起12时，抓紧爪7作抓紧动作，抓紧爪7的下端提着刀架10上端的拉丁9，此时刀架10下端的驱动块11嵌入旋转轴2下端的定位槽13中，从而将刀架10固定在旋转轴2上。此时，滑柱3在X轴和Z轴方向运动，带动旋转轴2在X轴和Z轴方向运动，将砂轮14定位，机床控制系统发出指令，伺服马达1运转，带动旋转轴2旋转，从而带动砂轮14旋转，同时工作台带动工件与砂轮14反向旋转，砂轮14与工件在一定压力下通过相对运动对加工表面进行精整加工。

[0028] 卸下刀架10时，各电机停止运转，直线驱动机构8带动驱动杆15向下运动，从而带动抓紧爪7向下运动，抓紧爪7上半部分外部的凸部向下运动至旋转轴2内壁的突起12上时，抓紧爪7作放松动作，将刀架10上端的拉丁9放开，此时即可将刀架10向下脱出。

[0029] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。