基于减材制造装备的铸件磨床的制作方法

文档序号:43710146发布日期:2025-11-12 17:49阅读:21来源:国知局

本发明涉及磨床,尤其涉及基于减材制造装备的铸件磨床。


背景技术:

1、减材制造装备是通过去除材料实现零件成型的加工设备,借助切削、磨削等方式,将坯料加工成符合精度要求的工件,广泛应用于机械制造领域,铸件作为常见机械零件毛坯,需经减材制造装备进行后续加工以提升精度与表面质量,而磨床是减材制造装备中用于铸件磨削加工的关键设备,铸件加工过程中,需通过磨床利用磨具(砂轮、磨削带等)对其表面进行磨削,以消除铸造缺陷、保证尺寸精度与表面粗糙度,满足零件装配及使用需求,如申请号为:cn202010533717.8的专利中,公开了砂带移动式磨床,包括磨削工装、砂带、传动机构、砂带移动装置和移动控制组件,所述砂带装于传动机构上对工件进行磨削,所述磨削工装设于移动控制组件上受其移动控制,砂带移动装置包括砂带推动件、滑动件和导滑组件,滑动件与导滑组件连接并沿着导滑组件滑动,砂带推动件装于滑动件并在滑动件的带动下推移砂带。该磨床使砂带的不同位置对工件进行磨削,并通过砂带移动装置和移动控制组件的配合,使砂带磨削更均匀,更能提高产品平整度和光洁度。

2、就现有圆柱形铸件的磨床而言,由于其磨削带是通过张紧弹簧实现张紧的,这就导致当磨削带贴合圆柱形铸件弧面时,其柔性结构会因受压而沿铸件曲面产生适应性形变,这种形变会带动两侧支架相互靠近,从而持续压缩张紧弹簧,这就导致磨削带的张紧力度和磨削压力也会持续增大,这种压力失控极易引发磨削带因受力超限而断裂损坏,同时会导致铸件出现过度磨削问题,致使加工精度难以保证,稳定性较差,实用性不高。


技术实现思路

1、本发明涉及基于减材制造装备的铸件磨床,其具有磨削组件,其中磨削机构能够实现对圆柱形铸件外表面的磨削操作,且采用带式磨削,加工时磨削面积最大化,效率较高,且在压力机构的控制下,磨削带的张紧力度和磨削压力并不会因为磨削带的适应性形变而改变,从而能够在使得磨削带能够始终处于适宜张紧力度的同时,也能够稳定的对圆柱形铸件的外表面进行磨削加工操作,同时,磨削带的张紧力度可通过人为的控制调节,从而能够适应在不同磨削加工需求下进行使用,使用方便灵活,能够适应对不同外径规格的圆柱形铸件快速磨削加工,灵活性、稳定性、适应性和实用性极强。

2、本发明提供了基于减材制造装备的铸件磨床,具体包括: 机床组件,所述机床组件包括有安装平台、往复座、定位推杆和三爪卡盘,往复座插接在安装平台的顶部,且定位推杆固定安装在往复座的侧面,三爪卡盘转动连接在安装平台的顶部;还包括有磨削组件,所述磨削组件由压力机构和磨削机构组成;

3、所述压力机构包括有安装座、定位板、压力板、同步杆和电动推杆,安装座固定安装在定位推杆的推杆一端,定位板插接在安装座的内部,且定位板固定安装在电动推杆的推杆底端,压力板插接在安装座的内部,且同步杆转动连接在安装座的内部,电动推杆固定安装在安装座的顶部;所述磨削机构包括有驱动臂、压力臂、定位带轮和磨削带,驱动臂插接在安装座的顶部,且压力臂插接在安装座的底部,驱动臂和压力臂上均转动连接有两个定位带轮,且磨削带安装在四个定位带轮的外部。

4、进一步的,所述磨削机构还包括有驱动机构,驱动机构包括有驱动电机和驱动杆,驱动电机固定安装在安装座的顶部,且驱动杆转动连接在安装座的侧面,驱动电机的转轴和驱动杆的杆体顶端传动连接。

5、进一步的,所述驱动臂的侧面设有驱动齿轮,且驱动臂上的其中一个定位带轮的转轴外部设有磨削齿轮,驱动齿轮和磨削齿轮的轮齿啮合传动。

6、进一步的,所述驱动齿轮的内部设有驱动槽,且驱动杆中部杆体的截面形状为正多边形,驱动杆正多边形截面的杆体部分插接在驱动槽的内部。

7、进一步的,所述同步杆的杆体外部设有螺旋走向的同步槽,同步槽设有两段,两段同步槽对称的设置在同步杆的两侧。

8、进一步的,所述驱动臂和压力臂的内部均设有同步凸起,驱动臂和压力臂的同步凸起分别插接在同步杆外部的两段同步槽内部。

9、进一步的,所述压力板的底部设有功能顶簧,且功能顶簧的两端分别抵在压力板的底部和压力臂的外部。

10、进一步的,所述压力板的顶部设有定位螺杆,定位螺杆通过杆体螺纹拧接在定位板的底部。

11、进一步的,所述压力机构还包括有位移传感器,位移传感器固定安装在安装座的底部,且位移传感器能够监测压力臂在安装座内部的位置信息。

12、本发明提供了基于减材制造装备的铸件磨床,具有如下有益效果:

13、1.磨削机构能够实现对圆柱形铸件外表面的磨削操作,且采用带式磨削,加工时磨削面积最大化,效率较高,且在压力机构的控制下,磨削带的张紧力度和磨削压力并不会因为磨削带的适应性形变而改变,从而能够在使得磨削带能够始终处于适宜张紧力度的同时,也能够稳定的对圆柱形铸件的外表面进行磨削加工操作,同时,磨削带的张紧力度可通过人为的控制调节,从而能够适应在不同磨削加工需求下进行使用,使用方便灵活,能够适应对不同外径规格的圆柱形铸件快速磨削加工,提高了该装置的灵活性、适应性、稳定性和实用性。

14、2.磨削组件具备双臂同步异向的移动机制,磨削机构的驱动臂与压力臂通过同步杆的螺旋同步槽与同步凸起配合,实现同步异向移动,当磨削带贴合圆柱形铸件弧面产生适应性形变时,驱动臂与压力臂的间距变化会被同步杆的结构强制约束,确保铸件始终处于磨削带的中心位置,这一设计避免了传统单臂驱动可能导致的磨削偏移问题,尤其在加工不同外径的铸件时,能持续保持磨削位置的精准性,显著提升圆柱度与表面平整度。

15、3.磨削组件具备恒压控制功能,压力机构通过功能顶簧提供初始张紧力,使磨削带在非加工状态下保持张紧,防止脱落,加工时,位移传感器实时监测压力臂的位移,并通过控制装置联动电动推杆调整定位板的位置,确保定位板与压力臂的间距恒定,即使磨削带因铸件曲面产生形变,功能顶簧的压缩量也不会改变,从而锁定磨削压力与张紧力度,彻底解决了传统弹簧张紧结构中压力随形变量累积的缺陷,避免磨削带断裂与铸件过度磨削,保障加工精度稳定。

16、4.采用带式磨削,带式磨削的面积最大化优势,磨削机构采用环形磨削带套装于四个定位带轮的结构,通过驱动电机带动驱动杆、驱动齿轮与磨削齿轮传动,使磨削带以恒定线速度循环移动,相较于传统砂轮磨削,带式磨削的接触面积更大,单位时间内参与磨削的磨粒数量显著增加,配合往复座沿铸件轴向的往复移动,可快速覆盖整个圆柱表面,适合批量生产场景。

17、5.压力机构的定位螺杆可通过螺纹调节压力板的位置,改变功能顶簧的初始压缩量,从而无级调整磨削带的张紧力度,这一设计使设备既能通过低张紧力对铝合金等软质铸件进行精细磨削,也能以高张紧力处理不锈钢等硬质材料,兼容不同直径范围的圆柱形铸件,无需更换核心部件即可完成不同材质、尺寸铸件的加工切换,显著降低工装成本。



技术特征:

1.基于减材制造装备的铸件磨床,包括:机床组件(1),所述机床组件(1)包括有安装平台(101)、往复座(102)、定位推杆(103)和三爪卡盘(104),往复座(102)插接在安装平台(101)的顶部,且定位推杆(103)固定安装在往复座(102)的侧面,三爪卡盘(104)转动连接在安装平台(101)的顶部;其特征在于,还包括有磨削组件,所述磨削组件由压力机构(2)和磨削机构(3)组成;

2.根据权利要求1所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述磨削机构(3)还包括有驱动机构,驱动机构包括有驱动电机(305)和驱动杆(306),驱动电机(305)固定安装在安装座(201)的顶部,且驱动杆(306)转动连接在安装座(201)的侧面,驱动电机(305)的转轴和驱动杆(306)的杆体顶端传动连接。

3.根据权利要求2所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述驱动臂(301)的侧面设有驱动齿轮(3011),且驱动臂(301)上的其中一个定位带轮(303)的转轴外部设有磨削齿轮(3031),驱动齿轮(3011)和磨削齿轮(3031)的轮齿啮合传动。

4.根据权利要求3所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述驱动齿轮(3011)的内部设有驱动槽(3012),且驱动杆(306)中部杆体的截面形状为正多边形,驱动杆(306)正多边形截面的杆体部分插接在驱动槽(3012)的内部。

5.根据权利要求4所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述同步杆(204)的杆体外部设有螺旋走向的同步槽(2041),同步槽(2041)设有两段,两段同步槽(2041)对称的设置在同步杆(204)的两侧。

6.根据权利要求5所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述驱动臂(301)和压力臂(302)的内部均设有同步凸起(3021),驱动臂(301)和压力臂(302)的同步凸起(3021)分别插接在同步杆(204)外部的两段同步槽(2041)内部。

7.根据权利要求6所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述压力板(203)的底部设有功能顶簧(2031),且功能顶簧(2031)的两端分别抵在压力板(203)的底部和压力臂(302)的外部。

8.根据权利要求7所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述压力板(203)的顶部设有定位螺杆(2032),定位螺杆(2032)通过杆体螺纹拧接在定位板(202)的底部。

9.根据权利要求8所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述压力机构(2)还包括有位移传感器(206),位移传感器(206)固定安装在安装座(201)的底部。

10.根据权利要求9所述的基于减材制造装备的铸件磨床,其特征在于,所述位移传感器(206)能够监测压力臂(302)在安装座(201)内部的位置信息。


技术总结
本发明提供基于减材制造装备的铸件磨床,涉及磨床领域,包括:磨削组件,所述磨削组件由压力机构和磨削机构组成,在压力机构的控制下,磨削带的张紧力度和磨削压力并不会因为磨削带的适应性形变而改变,从而能够在使得磨削带能够始终处于适宜张紧力度的同时,也能够稳定的对圆柱形铸件的外表面进行磨削加工操作,磨削带的张紧力度可通过人为的控制调节,能够适应在不同磨削加工需求下进行使用,灵活性和稳定性强,解决了现有磨床的磨削带会产生适应性形变,这种形变会带动两侧支架相互靠近,从而持续压缩张紧弹簧使得磨削带的张紧力度和磨削压力持续增大,容易导致磨削带断裂损坏和过度磨削的问题。

技术研发人员:曹汉琴
受保护的技术使用者:南通市龙宇机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/11/11
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