[實(shí)用新型]用于球面切削的高速精密自動化數(shù)控機(jī)床

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120354502.6
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN202239655U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李會生;劉峰;吳小剛;李忠緒
• 申請（專利權(quán)）人: 李忠緒
• 主分類號: B23B5/40
• 分類號: B23B5/40;B23P9/02;B23Q1/26
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 席樹文;宋秀珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)床制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于球面切削的高速精密自動化數(shù)控機(jī)床。?

背景技術(shù)

在潔具、汽車等行業(yè)經(jīng)常會遇到對輪廓度要求在2μm、光潔度要求0.4μm高精密球形零件，依據(jù)以往的傳統(tǒng)加工條件，像這類零件往往需要經(jīng)過普車粗車----旋風(fēng)銑球(或普通數(shù)控車車球)----數(shù)控旋風(fēng)磨削球面----手工拋光等好幾道工序，即便過程控制很嚴(yán)，還是次品率和廢品率都比較高，并且由于加工過程繁瑣，工作效率也不高，追其主要原因有兩點(diǎn)：一是數(shù)控車床加工球形是依據(jù)數(shù)控插補(bǔ)原理，眾所周知數(shù)控插補(bǔ)就是構(gòu)成平面坐標(biāo)的兩個伺服軸根據(jù)加工的平面幾何要素交替進(jìn)給形成需要的外形，正是由于兩軸交替進(jìn)給所以形成的球面曲線其實(shí)是由許多小折線構(gòu)成，并且普通數(shù)控車加工球面需要一種圓弧刀具，而加工過程中刀具的切削點(diǎn)由于要和加工的球面曲線始終相切，所以刀具上切削點(diǎn)其實(shí)是不停的改變，這就要求刀具外形要嚴(yán)格控制，而目前刀具的精度由于種種因素，根本達(dá)不到這么高的精度要求，球面兩端的倒角無法用圓弧刀具車出，需調(diào)頭加工；二是球面旋風(fēng)磨削時，被修整成形的兩個或多個砂條與加工球面接觸，若是修整成形的砂條和工件的圓心不重合就會造成圓度下降，并且砂條脫粒快，每次修整砂條根本磨削不了幾件工件，市場上成熟的球面磨床也只能達(dá)到5μm的精度，整體而言精度和效率都?不盡人意，上述缺陷使得球面零件的加工及應(yīng)用受到了很大的局限，因此有必要改進(jìn)。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題：提供一種用于球面切削的高速精密自動化數(shù)控機(jī)床，使兩軸車床在插補(bǔ)切削中所引起的圓弧不規(guī)整及加工步驟繁瑣現(xiàn)象得到根本解決，實(shí)現(xiàn)了球面零件加工時的高精度、高效率，且傳動時噪音低，有效提高了工作效率，解決了球面零件加工時較難實(shí)現(xiàn)高圓度的技術(shù)難題。?

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：用于球面切削的高速精密自動化數(shù)控機(jī)床，具有底座，所述底座上部一側(cè)設(shè)有主軸裝置，底座上部位于主軸裝置同一側(cè)安裝有沿主軸裝置的主軸軸線作直線往復(fù)運(yùn)動的床鞍拖板裝置，所述床鞍拖板裝置上設(shè)置有直驅(qū)型力矩電機(jī)回轉(zhuǎn)臺裝置且直驅(qū)型力矩電機(jī)回轉(zhuǎn)臺裝置的回轉(zhuǎn)軸線與主軸裝置的回轉(zhuǎn)軸線在空間絕對相交，所述直驅(qū)型力矩電機(jī)回轉(zhuǎn)臺裝置上端與回轉(zhuǎn)鞍座裝置連接且?guī)踊剞D(zhuǎn)鞍座裝置繞直驅(qū)型力矩電機(jī)回轉(zhuǎn)臺裝置的軸線作旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動，所述回轉(zhuǎn)鞍座裝置上端安裝有沿與主軸裝置的主軸軸線垂直的作直線往復(fù)運(yùn)動的刀架拖板裝置，所述刀架拖板裝置的直線運(yùn)動和回轉(zhuǎn)鞍座裝置的回轉(zhuǎn)運(yùn)動構(gòu)成對工件的切削運(yùn)動使夾持在主軸裝置前端的工件被切削為正球形。?

其中，所述直驅(qū)型力矩電機(jī)回轉(zhuǎn)臺裝置包括回轉(zhuǎn)臺殼體和轉(zhuǎn)臺軸體，所述轉(zhuǎn)臺軸體上端用YRT軸承支撐在回轉(zhuǎn)臺殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)臺軸體下端用軸承支撐，轉(zhuǎn)臺軸體上套裝電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子設(shè)置在回轉(zhuǎn)臺殼體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)臺軸體上端與回轉(zhuǎn)鞍座裝置固定連接。?

進(jìn)一步地，所述回轉(zhuǎn)臺殼體下端固定連接下支撐座且下支撐座將轉(zhuǎn)臺軸體下端封閉，回轉(zhuǎn)臺殼體上端與上支撐座固定連接，所述轉(zhuǎn)臺軸體下端安裝有限制軸承軸向位移的卡簧和用于提高回轉(zhuǎn)工作臺分度精度的光柵。?

其中，所述刀架拖板裝置包括小拖板和四工位刀塔，所述四工位刀塔固定在小拖板上，所述回轉(zhuǎn)鞍座包括X向鞍座、X向?qū)к壓蚗向滾珠絲杠，所述X向?qū)к壒潭ㄔ赬向鞍座上，所述X向滾珠絲杠采用單支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在X向鞍座上，X向滾珠絲杠一端通過X向聯(lián)軸器與伺服電機(jī)軟連接，X向滾珠絲杠另一端與設(shè)置在小拖板底部中間的X向螺母旋合構(gòu)成X軸運(yùn)動副。?

其中，所述主軸裝置包括床頭箱、空心主軸和回轉(zhuǎn)油缸，所述空心主軸采用前三后二的角接觸軸承結(jié)構(gòu)支承在床頭箱上，所述空心主軸前端連接有無套夾頭座，空心主軸后端與回轉(zhuǎn)油缸固定連接，空心主軸內(nèi)孔中穿有拉桿，所述拉桿一端與回轉(zhuǎn)油缸的活塞桿連接，拉桿另一端與夾持工件的彈簧夾頭連接，所述空心主軸上套裝有電主軸轉(zhuǎn)子，電主軸定子設(shè)置在床頭箱內(nèi)。?

其中，所述床鞍拖板裝置包括大拖板，所述底座上安裝大拖板的一側(cè)設(shè)有Z向?qū)к墸龃笸习鍖?dǎo)軌面和Z向?qū)к壟浜希龃笸习逋ㄟ^安裝在其底端中間的螺母和安裝在底座上的Z軸滾珠絲桿旋和構(gòu)成Z軸運(yùn)動副。?

進(jìn)一步地，所述Z軸滾珠絲桿采用兩端固定方式支撐在底座上，Z軸滾珠絲桿一端通過聯(lián)軸器和伺服電機(jī)彈性連接，Z軸滾珠絲桿另一端與安裝在大拖板底端中間的螺母旋合。?

進(jìn)一步地，所述大拖板導(dǎo)軌面粘貼塑帶I后與Z向?qū)к壻N合，大拖板導(dǎo)軌面還設(shè)有可以限制大拖板上下間隙的大拖板左壓板和大拖板右壓板，在大拖板導(dǎo)軌面的內(nèi)側(cè)設(shè)有長楔鐵并用大調(diào)整螺釘限制大拖板左右間隙。?