[实用新型]车磨复合加工机床的刀具台

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密数控机床领域，特别涉及一种车磨复合加工机床的刀具台。

背景技术

机械加工领域中，车床用于进行车削加工，磨床用于磨削加工，对加工件的车削和磨削通常是分步在车床和磨床上分别进行，在不同的机床上对同一个进行工件分别加工，都需对工件重新装夹，而重新装夹所形成的装夹误差，会导致加工误差，这种装夹、加工产生的误差，对于精度要求不高的普通工件而言，不会影响普通工件的合格率，但是对于精度要求高的精密加工的工件，采用上述方式进行车削和磨削加工所产生的误差就会对工件的精度造成较大影响，因此对于精度要求高的工件进行精密加工，需利用精密数控机床进行。然而，利用精密数控机床加工淬硬材料（即硬度高，难以切削的材料），目前主要有以下几种发展方向：1）用高速高精密车床车削，以车削代替磨削，即机械加工领域中所说的以车代磨来达到磨削效果。但是在实际运用过程中，由于以车削代替磨削对车床和刀具的要求很高，造成车床、刀具的价格昂贵，而且加工效率低；并且对表面为螺旋有特殊要求的工件加工，采用以车代磨的技术就无法满足。鉴于上述原因，用高速高精密车床以车代磨加工淬硬材料的技术尚不能大范围应用。2）应用强力磨削或高速磨削来实现高效磨削。但是高效磨削对机床的主轴的高刚性、高转速，以及高刚度、微进给有极高的要求，特别是对内孔加工时，因砂轮主轴DM值的限制，目前尚无法实现真正意义的高效磨削；同时强力磨削或高速磨削的安全生产保障要求也很高，故这种技术也只有在高制造技术水平的国家才能使用。3）综合应用车削、磨削的优点，以车磨复合加工对淬硬材料工件（即盘类、套筒类零件）进行高效精密加工。1998年德国Emag公司展出了全球首台“倒置式车磨中心”，2000年投入生产使用。该车磨中心数控机床配置有车刀和磨削主轴的转塔刀架，该转塔刀架位于主轴下方，只进行分度转动，转塔刀架不进行位置移动；主轴位于转塔刀架上方作X轴运动，由主轴内的套筒完成Z轴运动，主轴负责上下料。它主要用于加工淬硬的盘、套类零件，如传动齿轮、滑动联轴器、行星轮、轴承环等。加工时，凡是硬度能达到车削标的部位都由车削完成，需要磨削的部位在车削后只留下几μm的余量，再进行磨削。该“倒置式车磨中心”在通常难以切削的淬硬材料的高效加工领域有着重要贡献，但是，该“倒置式车磨中心”的主要结构为：主轴倒置，主轴支撑部件同时肩负X轴、Z轴的运动机构，为达到高刚性，特别是运动状态下的高刚性，这种结构在制造上要求极高的制造水平，并且对大功率、高刚性电主轴有极高的依赖。由于这种“倒置式车磨中心”对制造水平的要求极高，使该机床的制造难度大，制作成本高，销售价格极其昂贵，一般的企业难以承受。由此导致现代工业起步较晚的地区，对生产、使用“倒置式车磨中心”存在较大困难，因此综合应用车削、磨削的优点实现车磨复合加工的应用也就存在较大障碍。怎样降低能够进行车磨复合加工机床的制造成本，使车磨复合加工技术能够得到普遍推广，使一般企业也能应用车磨复合加工技术对淬硬材料进行加工，是机械制造领域长期致力于研究、发展而尚未得到有效解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种车磨复合加工机床的刀具台。它通过在精密十字滑台的横托板上沿横托板的运动方向并排设置车削刀具台、端面法向磨削装置、内孔磨削装置，其中至少端面法向磨削装置安装在一个由第三驱动系统驱动的作纵向运动的第一滑板上，该第一滑板通过导轨与横托板滑动配合，使车削刀具台、端面法向磨削装置、内孔磨削装置可实现纵向和横向运动及定位，实现在同一台数控机床上对工件进行车磨复合加工，能够使工件不反复装夹，消除因装夹误差导致的加工误差，保证产品加工精度，而且降低了机床的制造难度，制造成本也相应降低。

本实用新型的目的是这样实现的：包括用于在精密数控车床上作纵向和横向运动的精密十字滑台，所述精密十字滑台包括由第一驱动系统驱动的沿床身作纵向运动的大托板、由第二驱动系统驱动的作横向运动的横托板，横托板与大托板滑动配合，大托板用于与车床的床身滑动配合，所述横托板沿大托板横向的长度大于大托板的横向长度，该横托板上沿横向运动的方向并排设置车削刀具台、端面法向磨削装置、内孔磨削装置，其中至少端面法向磨削装置安装在一个由第三驱动系统驱动的作纵向运动的第一滑板上，该第一滑板通过导轨与横托板滑动配合，所述车削刀具台的分度回转中心的轴心线、内孔磨削装置的主轴轴心线与车床主轴轴心线平行，所述端面法向磨削装置的主轴轴心线与车床主轴轴心线呈空间垂直相交。