[实用新型]一种五轴刀具磨床

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨床，更具体地说，涉及主要用于刀具加工的磨床。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，多数磨床使用高速旋转的砂轮进行磨削加工。问题在于，现有技术下，磨床加工会产生大量的热，从而使得砂轮、被磨削工具、磨床床体以及传动部分产生热变形，进而影响加工精度。

发明内容

本发明旨在提供一种圆形床身的磨床，从而达到加工过程中，以圆心为加工中心发散状均匀的向外侧传递热量，从而达到床身因热而产生形变各个方向近似一致，进而降低热变形对加工质量的影响，降低误差，尤其适合精密加工中刀具的加工使用。

此外，本发明目的还在于提供一种高精度加工的五轴刀具磨床，通过改变床体结构，以及对称设置，达到降低加工误差，提高结构稳定性，便于误差补偿的加工效果。特别是，磨削主轴实现±360°自由旋转，提高了加工工艺的工艺性，提高加工效率，延长机床使用寿命，降低加工误差，便于温度误差补偿，延长机床机械的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明五轴刀具磨床，包括磨床底座，以及位于一侧立于磨床底座上的立柱。其中，磨床底座上水平表面为圆形，立柱为顺着所述底座一侧边缘弯曲的180度弧形结构；另一侧外缘由弧形立板封闭出一个位于圆形底座上的槽体；且所述立板的高度小于所述立柱。

优选方式下，在所述底座的工作台上对称设置有十字滑台，所述滑台上坐有夹具。此外，围成所述槽体的立板内侧为斜坡面，且所述立板位于所述底座外缘的外侧，由斜坡面和弧形立板两端的封闭板以及底座圆形表面封闭成所述槽体。

此外，所述立柱内侧立面上竖向设置滑轨；所述滑轨上设置有沿滑轨动作的砂轮头架。所述砂轮头架包括竖向设置的力矩电机，所述力矩电机下部通过转台轴承连接水平设置的主轴，所述主轴的两侧对称设置绕所述主轴轴线转动的砂轮；所述砂轮头架(1)还包括位于上部旋转的大带轮；所述大带轮通过宽同步带连接主轴带轮，所述主轴带轮套接于所述主轴的中部并带动所述主轴转动；其中，在所述大带轮的中心轴两端对称设置有主轴电机，对称的两个所述主轴电机同步驱动所述大带轮的中心轴转动。优选方式下，所述大带轮还通过窄同步带的传动连接位于上部的小带轮转动，所述小带轮连接了编码器的转轴。

本发明五轴刀具磨床整体结构对称，从而降低加工误差，提高结构稳定性，便于误差补偿。具体说，本发明磨床的结构，通过弧形立柱加设砂轮头架，从而使得砂轮的固定更加稳固，同时通过导轨的设置方便作为刀具的砂轮自由走位，而且利用立式力矩电机驱动砂轮转动，砂轮与立柱以及其他部件之间不存在干涉，从而达到砂轮360度自由回转；这些设置均加大了本发明磨床的加工范围，适合多类零部件的加工。而且在设计上，本发明将用于驱动砂轮转动的电机设在上方，而非现有技术采用的下部，进一步为砂轮让出加工空间，适合砂轮自由回转，同时为了增大砂轮的动力，采用两部电机通过带传动驱动砂轮回转，使得加工过程中砂轮的动力足够大，以满足不同的加工强度需要。而且两部电机左右对称设置使得磨床的稳定性提高，尤其解决了散热问题以及因热变形产生的加工误差，降低磨床加工中的振动，便于误差补偿，最终达到高精度加工的效果。

目前，国内外还未见到能够实现砂轮头纵向360度自由旋转实现磨削加工的磨床，而本发明五轴刀具磨床通过采用空心力矩电机实现砂轮头的自由旋转。同时，力矩电机上部以串联、镜像对称的方式设置主轴电机，两个主轴电机的输出轴同向转动以中心带传动方式带动砂轮绕中心线转动，从而达到全平衡结构，满足动态特性；对称平衡方式也使得温度场均匀，便于温度补偿，便于变形误差的弥补；并且两个主轴电机的设置增大了输出功率，提高了磨削效率。磨削主轴传动实现±360°旋转，从而提高加工工艺的工艺性，提高加工效率，延长机床使用寿命，降低加工误差，便于温度误差补偿，延长机床机械的使用寿命。

综上，本发明五轴刀具磨床整机还具有如下优点：

1.圆形床身，对称式结构，利于由于热变形引起加工误差的解决。

2.砂轮头架采用双电机，驱动完全对称，砂轮主轴能旋转360度。

3.磨床采用对称设计，结构稳定性高，热场均匀分布，便于补偿。

4.首台丝杠和直线电机互换使用的5轴刀具磨床。

本发明由于参用圆形底座的床体，从而各个方向因热产生的延伸率相近似，从而在加工过程中，因热产生形变各个方向也近似，因此在工件加工中特别是对精度要求较高的刀具加工中，圆形床身因热性变产生的加工误差远远小于现有技术下其他种类的磨床结构。同时圆形床身稳定性和平衡性也较为优良。

附图说明