一种内外圆复合磨床的制作方法

1.本实用新型涉及磨床技术领域，特别是涉及一种内外圆复合磨床。


背景技术：

2.磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工。随着工艺的发展，以及机械零件精度硬度要求的提高，磨床的性能和品种都在不断的提高和增长。
3.传统磨床的功能单一，一台磨床只能研磨一种端面，如研磨零件的外圆端面或内圆端面。当要磨削内孔、外圆(外锥)、内孔的两端面的盘套类零件时，常常先研磨一种端面，然后再将零件拆卸，安装相应的组件，然后才进行另一种端面的研磨。由于采用分次装夹，内孔与外圆的同心度及孔对端面面的垂直度不能控制在极小的范围内，存在较大误差，且劳动强度大，加工效率低。
4.为此，如何设计一种内外圆复合磨床，实现一次装夹完成内孔和外圆的研磨，以提高磨床的加工精度，同时提高生产效率，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种内外圆复合磨床
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
7.一种内外圆复合磨床，包括：磨床机座、工作台、滑轨平台以及磨架；
8.所述工作台与所述滑轨平台滑动设于所述磨床机座上，所述工作台上设有头架以及尾座；
9.所述磨架包括：安装基座、转动底座、外圆磨组件、内圆磨组件；所述安装基座通过所述转动底座安装于所述滑轨平台上，所述转动底座驱动所述安装基座相对所述滑轨平台旋转，所述外圆磨组件与所述内圆磨组件分别安装于所述安装基座的两侧。
10.在其中一个实施例中，所述外圆磨组件包括：外圆磨架、砂轮盘以及第一伺服电机；所述外圆磨架固定安装于所述安装基座上，所述第一伺服电机设于所述外圆磨架上，所述砂轮盘与所述第一伺服电机驱动连接。
11.在其中一个实施例中，所述外圆磨组件包括防护罩，所述砂轮盘部分收容于所述防护罩内。
12.在其中一个实施例中，所述外圆磨组件还包括距离检测组件，所述距离检测组件安装于所述外圆磨架上。
13.在其中一个实施例中，所述距离检测组件包括：定位架、旋转气缸、延伸支撑杆以及量仪触头，所述定位架安装于所述外圆磨架上，所述旋转气缸设于所述定位架上并驱动连接所述延伸支撑杆的一端，所述量仪触头安装于所述延伸支撑杆的另一端。
14.在其中一个实施例中，所述内圆磨组件包括：内圆磨架、砂轮轴以及第二伺服电机；所述内圆磨架固定安装于所述安装基座上，所述第二伺服电机设于所述内圆磨架上，所
述砂轮轴与所述第二伺服电机驱动连接。
15.在其中一个实施例中，所述工作台下方设有螺杆传动机构，所述工作台通过所述螺杆传动机构滑动设于所述磨床机座上。
16.在其中一个实施例中，所述滑轨平台下方设有螺杆传动机构，所述滑轨平台通过所述螺杆传动机构滑动设于所述磨床机座上，所述滑轨平台的滑动方向垂直于所述工作台的滑动方向。
17.在其中一个实施例中，所述工作台与所述滑轨平台上设有风琴防护罩。
18.在其中一个实施例中，所述磨架的安装基座上设有吊钩。
19.综上，本实用新型的一种内外圆复合磨床可以实现一次装夹完成工件内孔和外圆的研磨，既提高了磨床的加工精度，同时也提高了生产效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型的一种内外圆复合磨床的结构示意图；
22.图2为图1所示的一种内外圆复合磨床的局部结构示意图；
23.图3为图2所示的滑轨平台和磨架的结构示意图；
24.图4为图3所示的磨架的分解示意图；
25.图5为图1所示的一种内外圆复合磨床在磨内孔时的状态示意图。
具体实施方式
26.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.本实用新型提供一种内外圆复合磨床10，旨在实现一次装夹完成工件内孔和外圆的研磨，以提高磨床的加工精度，同时提高生产效率。
30.如图1及图2所示，本实用新型的内外圆复合磨床10主要包括：磨床机座100、工作台200、滑轨平台300以及磨架400。其中，工作台200与滑轨平台300滑动设于磨床机座100
上，工作台200上设有头架210以及尾座220。
31.如图3所示，具体地，磨架400包括：安装基座410、转动底座420、外圆磨组件430、内圆磨组件440。安装基座410通过转动底座420安装于滑轨平台300上，转动底座420驱动安装基座410相对滑轨平台300旋转，外圆磨组件430与内圆磨组件440分别安装于安装基座410的两侧。加工时，操作人员通过控制转动底座420转动，可以切换与工件接触的磨具，实现内外圆研磨模式的转换，具体的工作原理将在下文进行说明。
32.要说明的是，转动底座420可以是传统的转动气缸，也可以采用该领域内的技术人员公知的回转液压缸，还可以是采用涡轮蜗杆的机械驱动结构。上述结构均为公知的现有技术，故此处不再赘述其结构，实施时，可以根据实际情况进行选择。
33.在本实施例中，如图3及图4所示，外圆磨组件430包括：外圆磨架431、砂轮盘432以及第一伺服电机433。其中，外圆磨架431固定安装于安装基座410上，第一伺服电机433设于外圆磨架431上，砂轮盘432与第一伺服电机433驱动连接。
34.在本实施例中，如图3及图4所示，内圆磨组件440包括：内圆磨架441、砂轮轴442以及第二伺服电机443。其中，内圆磨架441固定安装于安装基座410上，第二伺服电机443设于内圆磨架441上，砂轮轴442与第二伺服电机443驱动连接。
35.下面结合本实施例，对本实用新型的内外圆复合磨床10的工作原理进行阐述说明：
36.当需要对工件进行内外圆加工时，需要将加工步骤分为两部分：磨外圆和磨内孔。首先，操作人员先根据实际需要，将工件装夹在头架210上，或者头架210配合尾架220对工件进行装夹；随后进行磨外圆操作，具体地，如图1所示，头架210驱动工件旋转，滑轨平台300滑动并带动砂轮盘432靠近工作台200，期间第一伺服电机433驱动砂轮盘432旋转并靠磨工件外圆；
37.待完成磨外圆操作后，进行磨内圆操作，具体地，操作人员驱动转动底座420，使其上的磨架400转动180度。此时，如图5所示，磨架400由外圆磨组件430靠近工作台200变为内圆磨组件440靠近工作台200，内圆磨组件440的砂轮轴442面向工件端面；随后，滑轨平台300与工作台200配合运动，砂轮轴442探入工件内孔进行研磨。完成磨内圆操作后，将工件从头架卸下即可。
38.要说明的是，本实用新型的内外圆复合磨床10的外圆磨组件430和内圆磨组件440集成在磨架400的安装基座410上，切换加工模式时，只需要驱动转动底座420旋转，使安装基座410转动，进而切换与工件接触的磨具，便可以实现内外磨的切换。如此，工件加工时不需要进行二次装夹，可以更好地避免多次人工装夹导致的误差，提高工件加工的精度。
39.在本实施例中，工作台200下方设有螺杆传动机构(图未示)，工作台200通过螺杆传动机构滑动设于磨床机座100上。螺杆传动机构驱动工作台200及装夹在其上的工件一起进行运动。优选的，滑轨平台300下方也设有螺杆传动机构，滑轨平台300通过螺杆传动机构滑动设于磨床机座100上，且滑轨平台300的滑动方向垂直于工作台200的滑动方向。螺杆传动机构驱动磨架上的磨具靠近并接触工件。实施时，螺杆传动机构采用的是该领域内的技术人员公知的螺杆传动机构，故此处不再赘述其结构。
40.当对多个外圆端面进行加工时，完成工件某一端面的研磨后，需要测量该端面与基准面之间的距离，以确保研磨后多个端面之间的距离满足加工要求。传统的方法是使工
件停止旋转后，靠操作人员手持卡尺进行测量，这种检测方法容易出现人为测量误差，且效率低下。为此，本实用新型还针对这一问题进行特别设计，即在本实施例中，外圆磨组件430还包括距离检测组件450，该距离检测组件450安装于外圆磨架431上，如图3所示。
41.具体地，如图4所示，距离检测组件450包括：定位架451、旋转气缸452、延伸支撑杆453以及量仪触头454，定位架451安装于外圆磨架431上，旋转气缸452设于定位架451上并驱动连接延伸支撑杆453的一端，量仪触头454安装于延伸支撑杆453的另一端；
42.使用时，在程序控制下，旋转气缸452驱动延伸支撑杆453进行摆动，使延伸支撑杆453上的量仪触头454靠近并触碰其中一个加工的端面，碰触后，量仪触头454传递信号给程序，延伸支撑杆453摆动复位；随后，工作台200移动，装夹在头架210上的工件也一起移动，在此期间，延伸支撑杆453再次摆动使量仪触头454去触碰基准面；当量仪触头454触碰基准面时，量仪触头454再次传递信号给程序，工作台200停止移动，此时，工作台200移动的距离就是工件端面到基准面的距离，如此，程序便可以判断出该距离是否满足工件的加工要求，该过程不需要人工进行测量，完全是通过程序控制完成检测，且工件始终没有进行二次装夹，这样可以尽可能减少人工操作的产生的加工误差，从而提高加工精度。
43.在其中一个实施例中，如图4所示，外圆磨组件430包括防护罩434，砂轮盘432部分收容于防护罩434内。如此，加工时，可以防止工件或操作人员的手误触到高速转动的砂轮盘432，进而减小安全隐患。
44.在其中一个实施例中，如图2及图3所示，工作台200与滑轨平台300上均设有风琴防护罩201，如此，可以起到防水防尘的作用，还可以防止加工碎屑落入磨床的间隙中，进而导致工作台200与滑轨平台300在滑动过程中受到阻碍。
45.在其中一个实施例中，如图3所示，磨架400的安装基座410上设有吊钩411，如此，可以方便安装时对磨架400进行吊起和搬运。
46.综上所述，本实用新型的内外圆复合磨床10可以实现一次装夹完成工件内孔和外圆的研磨，避免了多次装夹带来的同心度和垂直度的加工误差，一方面提高了磨床的加工精度，另一方面也提高了生产效率。
47.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。