一种复合磨床总成

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种磨床，特别是一种复合磨床总成。

背景技术

由于细长轴类零件刚性差，在加工过程中易产生震动和变形，难以保证工件的几何精度和表面粗糙度，在传统加工工艺中，往往使用跟刀架抵消的切削力，采用反复装卸重复精磨的方法来消除工件切削应力和变形所带来的几何误差及震纹，操作极为不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种操作方便且磨削精度高的复合磨床总成。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种复合磨床总成，包括床身、磨削机构以及左右并列设置的头架和尾架，其特征在于，床身上固定有均由大理石材料制成的工作台和基台，工作台和基台前后分布，工作台和基台均自前向后呈向上倾斜设置且两者倾斜角度相同；磨削机构设置在基台上且能沿基台倾斜方向滑动；工作台呈长板状且长度左右延伸，头架固定在工作台上，尾架左右滑动设置在工作台上，且尾架通过锁定件锁定在滑动位置。

使用时，工件夹在头架和尾架之间，磨削机构向前滑动靠近工件进行磨削加工。

工作台和基台均采用大理石材料制成，由于大理石同时具备较佳抗震性能和较小热变形性能，有效保障尾架、头架以及磨削机构的位置精度，具有操作方便、磨削精度高的优点。

同时，工作台和基台均呈倾斜设置，不仅可更好抵抗磨削力，避免让刀情况发生，而且有利于废屑快速排出，避免造成排屑拥堵，进一步提高磨削精度和操作便利性。

在上述的复合磨床总成中，基台呈板状，上述的床身上成型有与基台平行的斜面，且基台底壁贴在斜面上，使基台获得较好支撑，更好地发挥抗震性能，提高磨削精度。

在上述的复合磨床总成中，基台上具有三个呈三角形排布的定位区域，其中一个定位区域处于基台上侧，剩余两个定位区域处于基台下侧，每个定位区域均通过穿过该定位区域并旋入斜面的螺栓与床身固连。基台通过呈三角形排布的定位区域进行安装定位，有效加强基台定位稳定性，提高磨削精度。

在上述的复合磨床总成中，基台的倾斜角度为10度～30度。

在上述的复合磨床总成中，尾架包括与工作台滑动连接的座体，且座体通过上述锁定件与工作台固连；座体内设有呈左右贯穿的通孔，通孔内水平设有顶尖，顶尖左端呈锥形并伸出通孔，座体右侧设有气缸，气缸活塞杆与顶尖同轴设置，气缸活塞杆伸入通孔并与顶尖右端固连；通孔内还水平转动设置有轴套，轴套套在顶尖外，轴套和顶尖偏心设置，轴套右端与气缸缸体固连，且座体上还设有用于驱动轴套绕自身轴线旋转的旋转机构。

使用时，旋转机构带动轴套转动，并通过气缸带动顶尖同步转动，由于轴套和顶尖偏心设置，当轴套转动时，顶尖会产生向前或向后的偏移量，促使顶尖中心在磨床床身上发生水平移动，改变工件旋转中心线与磨削线的相对角度，以消除加工锥度等问题，进一步提高磨削精度。

在上述的复合磨床总成中，座体右侧还固定有量表，气缸缸体外侧壁上成型有与顶尖同轴的圆周面，且量表的测量头压在圆周面上。使用时，通过观察量表数值来判断偏心情况，实现可视化操作，使操作者能够精准地获取偏心情况以及偏心调整数据，这样不仅便于使用，而且使顶尖调整更为精准，提高磨削精度。

在上述的复合磨床总成中，轴套外壁和通孔内壁为相互匹配的圆周面且两者相贴靠，轴套左端伸出通孔，该轴套左端外壁上成型有环形凸肩，气缸缸体和环形凸肩分别紧压在座体右侧面和左侧面上。轴套利用其自身结构和气缸配合实现转动定位，即轴套定位不需要借助其他零部件，以通过简化结构，利于组装。

在上述的复合磨床总成中，轴套中部外壁上开设有让位槽，让位槽呈环状并与轴套同轴，以通过减少轴套和座体接触面积来降低两者相对摩擦，使轴套更平稳转动以获取更精准的顶尖偏移量，进一步提高磨削精度。

在上述的复合磨床总成中，旋转机构处于座体外部并设置在轴套左端一侧，在方便组装前提下，又可减少各零部件之间的距离，使整个结构变的较为紧凑，降低空间占用。

在上述的复合磨床总成中，旋转机构包括竖直设置的丝杠和螺接在丝杠上的螺母，丝杠与座体转动连接，螺母下方竖直设有浮动接头，且浮动接头的上端与螺母固连，浮动接头的下端通过转接板与轴套左端固连，座体上还设有用于锁紧丝杠的可拆卸锁定结构。使用过程如下：卸下可拆卸锁定结构，接着转动丝杠带动螺母上下运动，使浮动接头在一定范围内摆动，从而带动轴套转动，实现顶尖水平调整；调整完毕后，装上可拆卸锁定结构重新锁定丝杠，使顶尖定位在锁定位置，具有结构简单、操作方便的优点。

在上述的复合磨床总成中，可拆卸锁定结构包括呈环状的手轮和固定在手轮内的内螺纹环，丝杠上端伸入手轮并旋入内螺纹环中，内螺纹环具备弹性且一侧开口，开口由沿丝杠轴向并列设置的上侧壁和下侧壁构成，上侧壁上竖直贯穿有连接孔，下侧壁上对应设有螺纹孔，连接孔内设有螺丝，螺丝杆部旋入螺纹孔，且螺丝头部紧压在上侧壁上。锁紧过程如下：旋紧螺丝使开口变形抱紧丝杠，具有结构简单、操作方便的优点。

作为另一种方案，在上述的复合磨床总成中，可拆卸锁定结构包括水平贯穿设置在丝杠上的限位孔和穿设在限位孔内的限位杆，且限位杆一端与座体可拆卸固连。

作为另一种方案，在上述的复合磨床总成中，旋转机构包括电动推杆和水平设置的连杆，连杆中部通过轴件与座体铰接，连杆两端分别与轴套左端和电动推杆主轴固连。

在上述的复合磨床总成中，轴套内径大于气缸活塞杆外径；气缸活塞杆左端伸出通孔，且气缸活塞杆左端开设有用于安装顶尖的锥孔；轴套和气缸活塞杆之间通过油封密封，且油封设置在轴套左端口处，以避免灰尘等杂质进入到轴套中，确保顶尖顺畅滑动，工作稳定性较好。

与现有技术相比，本复合磨床总成具有以下优点：

1、工作台和基台均采用大理石材料制成，由于大理石同时具备较佳抗震性能和较小热变形性能，有效保障尾架、头架以及磨削机构的位置精度，提高磨削精度。

2、工作台和基台均呈倾斜设置，不仅可更好抵抗磨削力，避免让刀情况发生，而且有利于废屑快速排出，避免造成排屑拥堵，进一步提高磨削精度。

3、使用时，旋转机构带动轴套转动，并通过气缸带动顶尖同步转动，由于轴套和顶尖偏心设置，当轴套转动时，顶尖会产生向前或向后的偏移量，促使顶尖中心在磨床床身上发生水平移动，改变工件旋转中心线与磨削线的相对角度，以消除加工锥度等问题，进一步提高磨削精度。

4、使用时，通过观察量表数值来判断偏心情况，实现可视化操作，使操作者能够精准地获取偏心情况以及偏心调整数据，这样不仅便于使用，而且使顶尖调整更为精准，提高磨削精度。

附图说明

图1是复合磨床总成的立体结构示意图。

图2是复合磨床总成的右视结构示意图。

图3是基台的安装结构示意图。

图4是尾架的立体结构示意图。

图5是尾架在另一方向上的立体结构示意图。

图6是尾架的剖视结构示意图。

图7是旋转结构的结构示意图。

图8是图7中A处的放大结构示意图。

图9是转接板的安装结构示意图。

图中，1、座体；2、顶尖；3、气缸；3a、圆周面；4、轴套；4a、环形凸肩；5、油封；6、丝杠；7、螺母；8、浮动接头；9、转接板；10、手轮；11、内螺纹环；11a、开口；12、螺丝；13、量表；14、床身；15、磨削机构；16、头架；17、工作台；18、基台；18a、定位区域；19、锁定件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本复合磨床总成包括床身14、磨削机构15、头架16、尾架、工作台17和基台18。其中，头架16和磨削机构15均为现有技术，两者结构较为普遍，在此不做详细介绍。

具体来说，

如图1和图2所示，工作台17和基台18均由大理石材料制成，使两者同时具备较佳抗震性能和较小热变形性能。工作台17和基台18均固定在床身14上，此时，工作台17和基台18前后分布，且实际产品中，基台18处于工作台17后侧。如图1所示，工作台17和基台18均自前向后呈向上倾斜设置且两者倾斜角度相同，在本实施例中，基台18的倾斜角度为10度～30度，且优先这一角度为20度。

其中，

工作台17呈长板状且长度左右延伸；

基台18呈板状，且其安装方式如下：如图2和图3所示，床身14上成型有与基台18平行的斜面，且基台18底壁贴在斜面上，使基台18获得较好支撑，更好地发挥抗震性能，提高磨削精度。进一步说明，基台18上具有三个定位区域18a，这三个定位区域18a呈三角形排布，其中一个定位区域18a处于基台18上侧，剩余两个定位区域18a处于基台18下侧，每个定位区域18a均通过穿过该定位区域18a并旋入斜面的螺栓与床身14固连。基台18通过呈三角形排布的定位区域18a进行安装定位，有效加强基台18定位稳定性，提高磨削精度。优选每个定位区域18a均设有两个螺栓，进一步加强基台18定位效果。

磨削机构15设置在基台18上，且磨削机构15能沿基台18倾斜方向滑动。实际产品中，磨削机构15通过导轨滑块方式与基台18滑动连接，并通过电机丝杠6螺母7传动结构带动整个磨削机构15自动滑动。

头架16和尾架呈左右并列设置，其中，头架16固定在工作台17左端；尾架左右滑动设置在工作台17上，且尾架通过锁定件19锁定在滑动位置。

具体来说，

如图1所示，尾架包括与工作台17滑动连接的座体1，且座体1通过上述锁定件19与工作台17固连。在本实施例中，座体1通过滑块滑槽结构与工作台17滑动连接，滑块类型为锁紧滑块，使其自带锁紧功能，即此时，锁定件19为上述滑块。自然，尾架和工作台17也可采用T形槽和T形螺栓配合实现滑动连接，此时，锁定件19为T形螺栓。

如图6所示，座体1内左右贯穿设置有通孔，通孔内水平设有顶尖2，顶尖2左端呈锥形并伸出通孔，座体1右侧设有气缸3，气缸3活塞杆与顶尖2同轴设置，气缸3活塞杆伸入通孔并与顶尖2右端固连。通孔内还水平转动设置有轴套4，轴套4套在顶尖2外，轴套4和顶尖2偏心设置，轴套4右端与气缸3缸体固连，且座体1上还设有用于驱动轴套4绕自身轴线旋转的旋转机构。使用时，旋转机构带动轴套4转动，并通过气缸3带动顶尖2同步转动，由于轴套4和顶尖2偏心设置，当轴套4转动时，顶尖2会产生向前或向后的偏移量，促使顶尖2中心在磨床床身14上发生水平移动，改变工件旋转中心线与磨削线的相对角度，以消除加工锥度等问题，进一步提高磨削精度。

其中，

轴套4定位方式如下：轴套4外壁和通孔内壁为相互匹配的圆周面3a且两者相贴靠，轴套4左端伸出通孔，该轴套4左端外壁上成型有环形凸肩4a，气缸3缸体和环形凸肩4a分别紧压在座体1右侧面和左侧面上。轴套4利用其自身结构和气缸3配合实现转动定位，即轴套4定位不需要借助其他零部件，以通过简化结构，利于组装。进一步说明，轴套4中部外壁上开设有让位槽，让位槽呈环状并与轴套4同轴，以通过减少轴套4和座体1接触面积来降低两者相对摩擦，使轴套4更平稳转动以获取更精准的顶尖2偏移量，进一步提高磨削精度。

气缸3活塞杆与顶尖2连接方式如下：气缸3活塞杆左端开设有锥孔，顶尖2柄部呈与锥孔匹配的锥形，且顶尖2柄部插嵌在锥孔中。进一步说明，轴套4内径大于气缸3活塞杆外径；且气缸3活塞杆左端伸出通孔。轴套4和气缸3活塞杆之间通过油封5密封，且油封5设置在轴套4左端口处，以避免灰尘等杂质进入到轴套4中，确保顶尖2顺畅滑动，工作稳定性较好。

如图4、图7和图9所示，旋转机构处于座体1外部并设置在轴套4左端一侧，且该旋转机构具体如下：旋转机构包括竖直设置的丝杠6和螺接在丝杠6上的螺母7。其中，丝杠6与座体1转动连接，螺母7下方竖直设有浮动接头8，且浮动接头8的上端与螺母7固连，浮动接头8的下端通过转接板9与轴套4左端固连，座体1上还设有用于锁紧丝杠6的可拆卸锁定结构。使用过程如下：卸下可拆卸锁定结构，接着转动丝杠6带动螺母7上下运动，使浮动接头8在一定范围内摆动，从而带动轴套4转动，实现顶尖2水平调整；调整完毕后，装上可拆卸锁定结构重新锁定丝杠6，使顶尖2定位在锁定位置，具有结构简单、操作方便的优点。

可拆卸锁定结构如下：如图7和图8所示，可拆卸锁定结构包括呈环状的手轮10和固定在手轮10内的内螺纹环11，丝杠6上端伸入手轮10并旋入内螺纹环11中，内螺纹环11具备弹性且一侧开口11a，开口11a由沿丝杠6轴向并列设置的上侧壁和下侧壁构成，上侧壁上竖直贯穿有连接孔，下侧壁上对应设有螺纹孔，连接孔内设有螺丝12，螺丝12杆部旋入螺纹孔，且螺丝12头部紧压在上侧壁上。锁紧过程如下：旋紧螺丝12使开口11a变形抱紧丝杠6，具有结构简单、操作方便的优点。优选内螺纹环11采用不锈钢材料制成，自然，内螺纹环11也可采用塑料材料制成。

实际产品中，如图5所示，座体1右侧还固定有量表13，量表13为现有产品，其能够在市场上够得。气缸3缸体外侧壁上成型有与顶尖2同轴的圆周面3a，且量表13的测量头压在圆周面3a上。使用时，通过观察量表13数值来判断偏心情况，实现可视化操作，使操作者能够精准地获取偏心情况以及偏心调整数据，这样不仅便于使用，而且使顶尖2调整更为精准，提高磨削精度。

实施例二

本实施例二的结构和原理同实施例一基本相同，不一样的地方在于：可拆卸锁定结构包括水平贯穿设置在丝杠6上的限位孔和穿设在限位孔内的限位杆，且限位杆一端与座体1可拆卸固连。

实施例三

本实施例三的结构和原理同实施例一基本相同，不一样的地方在于：旋转机构包括电动推杆和水平设置的连杆，连杆中部通过轴件与座体1铰接，连杆两端分别与轴套4左端和电动推杆主轴固连。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。