专利名称：一种龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床。
背景技术：
国内现有通用的平面磨床，床身和工作台使用前平后V导轨配合，圆形磨头体，主轴使用前轴瓦后滚动轴承结构，拖板与圆形磨头在立柱外为整体外挂式，这种结构的平面磨床刚性不好，抗振稳定性差，工作台导轨在工作时前后有0.005一0.007mm不平,磨头同心度和主轴间隙窜动造成加工件容易有波纹，圆形磨头肚子下垂造成砂轮利用低。而拖板移动式均为一些中小型磨床，这类机床承载能力差，加工的零件小，立柱移动式多为进口机床，价格昂贵，对环境要求高，而且工艺复杂，不易操作等问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构合理、刚性好、抗振稳定性及加工精度高、自动化程度高的龙门立柱拖板内存式的数控磨床。本发明采用的技术方案是:包括床身、工作台、龙门立柱，拖板、液压系统和磨头；床身包括前床身和后床身，前床身上设有双V型导轨，工作台安装在双V型导轨上；龙门立柱垂直安装在后床身上，龙门立柱为双墙板结构，其前后左右及左右内侧在竖直方向对称设置有多条导轨，所述拖板为厢式拖板，横向穿插安装在龙门立柱的导轨上，厢式拖板下面设置有门形底板，门形底板与升降电机的丝杆顶端连接；厢式拖板上设有拖板导轨，拖板导轨与工作台平行，且垂直于前床身上的双V型导轨，拖板导轨上设有内置式方形磨头，磨头在拖板门形框架内经定位支座与横向电机的丝杆连接，横向电机的丝杆平行于拖板导轨设置；厢式拖板与磨头两者的中心线重合，厢式拖板通过滑轮与钢丝线与立柱侧面的配重块连接，升降电机和横向电机均与计算机控制系统相连。上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述的配重块的重量为厢式拖板和磨头总重量的45%。上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述床身呈T型，为整体铸造而成，前床身和后床身内均设有一油箱，两油箱连通；前床身上的工作台通过其两端的支架与液压系统的油缸连接。上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述龙门立柱和厢式拖板均为铸造而成的，龙门立柱为前后对称式多导轨双墙板结构；所述拖板上拖板导轨的挠曲度不超过 0.10mnin上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述磨头包括主轴，主轴两端通过滚动轴承安装在磨头壳体内，主轴上设有平衡盘，主轴的不平衡量小于70克毫米，平衡精度等级为G04以上。上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述的液压系统包括油池、油泵、电磁换向阀、可调式分配器、油缸、润滑油稳定器和立柱顶部蓄油池；油泵输入端与油池连通，油泵的输出端与接头连通，接头的一输出端口与电磁换向阀连通，电磁换向阀的两输出端口分别连接有一油缸；接头的另一输出端口与润滑油稳定器连通，润滑油稳定器的一输出端口通过可调式分配器分别与双V型导轨、第一丝杆、第二丝杆和拖板导轨连通，润滑油稳定器的另一输出端口与立柱顶部蓄油池连通，立柱顶部蓄油池与立柱导轨连通。上述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床中，所述的液压系统，油泵和油池连通的管道上设有滤油器；接头与电磁换向阀连通的管路上设有单项调速阀；接头上设有溢流阀，接头与润滑油稳定器连通的管路上设有缝隙滤油器，润滑油稳定器上设有压力表。本发明的技术效果是:
I)本发明机床结构紧凑。床身采用前低后高床身整体铸造，其立柱采用双龙门双墙板结构，内存式拖板和内置式磨头一起嵌于龙门形立柱之内，使得其刚性和稳定性提高60%，。2)本发明采用智能控制，使得操作简易加工更为精密，提高了加工效率30%以上。3)本发明增强了磨头在工作中的抗振效果，减少主轴间隙使得其加工精度更高，方形磨头体的设计增加了有效空间，提高了 30%的砂轮利用率。4)本发明采用双V型导轨结构，使工作台导轨导向准确度高，提高了平面加工的精度。
图1是本发明的主视图。图2是本发明的左视图。图3是本发明的床身图。图4是本发明的龙门式立柱与拖板配合的主视图。图5是本发明的龙门式立柱与拖板配合的立体图。图6是本发明的磨头装配图。图7是本发明的控制系统图。图8是本发明的润滑系统图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1、2所示，本发明包括床身1、工作台2、龙门立柱3、厢式拖板7、液压系统和方形磨头6 ;如图3所示，床身I呈T型，为整体铸造而成，包括前床身1-1和后床身1-2，前床身1-1上设有双V型导轨11，工作台2安装在双V型导轨11上，所述的床身I和工作台5上的双V型导轨11配合，解决了工作台往返中扭曲不变的导向方法，另外克服了工作台在液压往返工作过程中前后导轨油漠层的均匀度。工作台2通过两端的支架14与液压系统的油缸13连接；通过油缸13驱动作左右往复运动。所述龙门立柱3垂直安装在后床身1-2上，龙门立柱3为双墙板结构，其前后左右及左右内侧在竖直方向对称设置有多条导轨33，所述拖板7为厢式拖板，横向穿插安装在龙门立柱3的导轨33上，厢式拖板7下面设置有门形底板，门形底板与升降电机的丝杆4顶端连接；厢式拖板7上设有拖板导轨71，拖板导轨71与工作台2平行，且垂直于前床身1-1上的V型导轨11，龙门立柱3和厢式拖板7均为铸造而成，结构紧凑，稳定性好，温差变形小。拖板导轨71上设有磨头6,磨头6与横向电机的丝杆8连接,横向电机的丝杆8平行于拖板导轨71设置；磨头6在离开工件后自动关机，提高了机床安全性，使机床刚性和稳定性提高了 60%，加工精度好，砂轮利用率和加工效率提高30%，克服了现有磨床的拖板磨头在立柱整体外挂所造成的机床刚性稳定性差，砂轮浪费多，加工精度低，加工效率低的缺点。厢式拖板7通过钢丝线9与立柱侧面的配重块12连接，升降电机和横向电机均与计算机控制系统相连，采用智能控制，提高了加工效率30%以上。所述前床身1-1和后床身1-2均设有一油箱，两油箱连通。如图4、5所示，所述龙门立柱3和厢式拖板7均为铸造而成的，龙门立柱3为前后对称式多导轨双墙板结构，所述拖板7上拖板导轨71挠曲度不超过0.10mm。安装时，先将龙门立柱3倒置平放，A面朝上，清洗干净并用水平仪调平。然后将厢式拖板7左右两侧与A面的配合面以及与B面的配合面铲刮，之后与龙门立柱3研磨，达到要求。之后将厢式拖板7竖立倒置入龙门立柱3，A面与B面紧靠，铲刮塞铁74的平面，与厢式拖板7的C面研磨，达到要求。然后将龙门立柱3正置竖立，用两条压板73固定于厢式拖板7上，插入塞铁72，与左侧C面配合铲刮，达到要求后再配刮右侧塞铁72。如图6所示,所述磨头6包括主轴61,主轴61两端通过滚动轴承63安装在磨头壳体62内，主轴61上设有两平衡盘64，装配之前做好动平衡，使之不平衡量小于70克毫米，平衡精度等级为G04以上。主轴61前后两端使用滚动轴承63支承，解决了间隙和前后窜动所造成磨削精度不好；磨头6呈方形，解决了圆形磨头大肚下垂无法通过工作台而造成砂轮利用不高等问题。
如图7所示，本发明采用的控制方式为智能控制，核心部份为PLC控制核心，PLC内程序由计算机输入。载有程序的PLC，在控制屏和按钮指令操作下，控制升降电机、横向电机、纵向电机以及冷却系统、润滑系统和电磁吸盘的充退磁。各轴电机的运动位置可以通过编码器反馈到PLC内部形成闭环控制，并可以由数显装置显示出来。本发明的智能应用技术进一步的措施是，基于PLC的多轴联动软件，主要特点是:
(I)采用国外知名品牌的PLC作为运动控制核心，控制精度高，可靠性强。(2)采用触摸屏作为人机操作界面，操作简单方便。(3)采用知名品牌的交流伺服系统作为执行机构，控制精度高，响应速度快，运行平稳。(4)具有平面和成型磨削功能。( 5 )具有反向间隙自动补偿功能。(6)具有丝杆螺距自动补偿功能。如图8所示，所述的液压系统包括油池21、油泵23、电磁换向阀27、可调式分配器31、油缸13、润滑油稳定器29和立柱顶部蓄油池32 ;油泵23输入端与油池21连通，油泵23和油池21连通的管道上设有滤油器22 ;油泵23的输出端与接头24连通，接头24的一输出端口与电磁换向阀27连通，电磁换向阀27的两输出端口分别连接有一油缸13，接头24与电磁换向阀27连通的管路上设有单项调速阀26 ;接头24的另一输出端口与润滑油稳定器29连通，润滑油稳定器29的一输出端口通过可调式分配器31分别与双V型导轨11、第一丝杆4、第二丝杆8和拖板导轨71连通，润滑油稳定器29的另一输出端口与立柱顶部蓄油池32连通，立柱顶部蓄油池32与立柱导轨33连通。所述接头24上设有溢流阀28，接头24与润滑油稳定器29连通的管路上设有缝隙滤油器25，润滑油稳定器29上设有压力表30。
权利要求
1.一种龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床,包括床身、工作台、龙门立柱,拖板、液压系统和磨头；床身包括前床身和后床身，前床身上设有双V型导轨，工作台安装在双V型导轨上；其特征是:龙门立柱垂直安装在后床身上，龙门立柱为双墙板结构，其前后左右及左右内侧在竖直方向对称设置有多条导轨，所述拖板为厢式拖板，横向穿插安装在龙门立柱的导轨上，厢式拖板下面设置有门形底板，门形底板与升降电机的丝杆顶端连接；厢式拖板上设有拖板导轨，拖板导轨与工作台平行，且垂直于前床身上的双V型导轨，拖板导轨上设有内置式方形磨头，磨头在拖板门形框架内经定位支座与横向电机的丝杆连接，横向电机的丝杆平行于拖板导轨设置；厢式拖板与磨头两者的中心线重合，厢式拖板通过滑轮与钢丝线与立柱侧面的配重块连接，升降电机和横向电机均与计算机控制系统相连。
2.如权利要求1所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床，其特征是:所述的配重块的重量为厢式拖板和磨头总重量的45%。
3.如权利要求1所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床,其特征是:所述床身呈T型，为整体铸造而成，前床身和后床身内均设有一油箱，两油箱连通；前床身上的工作台通过其两端的支架与液压系统的油缸连接。
4.如权利要求1所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床，其特征是:所述龙门立柱和厢式拖板均为铸造而成的；所述拖板上拖板导轨的挠曲度不超过0.10mm。
5.如权利要求1所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床,其特征是:所述磨头包括主轴,主轴两端通过滚动轴承安装在磨头壳体内，主轴上设有平衡盘,主轴的不平衡量小于70克毫米，平衡精度等级为G04以上。
6.如权利要求1所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床，其特征是:所述的液压系统包括油池、油泵、电磁换向阀、可调式分配器、油缸、润滑油稳定器和立柱顶部蓄油池；油泵输入端与油池连通，油泵的输出端与接头连通，接头的一输出端口与电磁换向阀连通，电磁换向阀的两输出端口分别连接有一油缸；接头的另一输出端口与润滑油稳定器连通，润滑油稳定器的一输出端口通过可调式分配器分别与双V型导轨、第一丝杆、第二丝杆和拖板导轨连通，润滑油稳定器的另一输出端口与立柱顶部蓄油池连通，立柱顶部蓄油池与立柱导轨连通。
7.如权利要求6所述的龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床，其特征是:所述的液压系统，油泵和油池连通的管道上设有滤油器；接头与电磁换向阀连通的管路上设有单项调速阀；接头上设有溢流阀，接头与润滑油稳定器连通的管路上设有缝隙滤油器，润滑油稳定器上设有压力表。
全文摘要
本发明公开了一种龙门立柱拖板磨头内存式的数控磨床，包括床身，所述床身包括前床身和后床身，前床身上设有双V型导轨，工作台安装在双V型导轨上，工作台通过两端的支架与液压系统的油缸连接；立柱垂直安装在后床身上，厢式拖板安装在竖直方向设置的立柱导轨上，厢式拖板下面的门形底板与升降电机的丝杆顶端连接；厢式拖板上设有拖板导轨，拖板导轨上设有磨头，磨头在拖板门形框架内经定位支架与横向电机的丝杆连接，厢式拖板与立柱侧面的配重块连接，升降电机和横向电机均与计算机控制系统相连。本发明机床结构紧凑，且采用智能控制，提高了加工效率30%以上；本发明增强了磨头在工作中的抗振效果，减少主轴间隙使得其加工精度更高。
文档编号B24B41/02GK103144026SQ20131007387
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者郭怀仲 申请人:湘潭三峰数控机床有限公司