專利名稱：高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安裝及拆卸技術，特別是涉及一種應用于高精度數(shù)控特大型 立式磨削中心的砂輪主軸上的裝卸機構。
背景技術：
眾所周知，立式磨床可對圓柱、圓錐、球軸承內外套圈、滾道及端面各表面的多批 量、多品種、多規(guī)格的精加工磨削，也適用於齒輪類、套筒類等零件的高精度磨削加工，所以 其發(fā)展速度相當驚人，所述立式磨床通過采用先進的部件，例如砂輪交換裝置、刀具交換裝 置、機械手、自動測量裝置，形成集成程度更高的復合機床，即業(yè)內稱之為磨削中心。我們知道，在磨削中心工作時，往往需要針對不同工件的形狀、材料、或硬度等等 要更換各種規(guī)格的砂輪以適應磨削加工的需要，而在特大型立式磨削中心上，由于所述特 大型立式磨削中心可加工種類繁多的工件，具有萬能性，而且由于機床巨大，人工調換砂輪 極為不便，也不安全，再加上所述立式磨削中心高度自動化，可配置除砂輪以外其他各種刀 具，所有程序均自動進行(包括換刀)，若因為要換砂輪而停機進行人事干預幾乎不可能。在調換砂輪的過程中，由于每次調換砂輪不可避免的機械誤差，也會引起砂輪不 平衡的改變而直接影響加工質量，另外，由于砂輪更換后新舊砂輪的尺寸變化，要由人工修 正，很容易產生人工修正誤差，直接影響到主軸的運動精度，導致影響到磨削作業(yè)的質量。所以，如何提供一種高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，以避免現(xiàn)有技 術中的缺點，已經成為相關領域之業(yè)者目前亟待解決的問題。
發(fā)明內容鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種高精度數(shù)控特大 型立式磨削中心的裝卸機構，以使立式磨削中心具有自動換刀(換砂輪)的功能，進而擴展 實用范圍和節(jié)省調換砂輪的時間和勞動強度。為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種高精度數(shù)控特大型立式磨 削中心的裝卸機構，用于對所述高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的砂輪主軸進行安裝及拆 卸作業(yè)，所述裝卸機構至少包括砂輪主軸，驅動裝置，推力套以及多個鋼球，其中，所述砂 輪主軸具有一椎體端，所述椎體端套設于一具有錐形內腔的砂輪夾板體中，且所述椎體端 外徑具有一大圓柱面及一小圓柱面；所述驅動裝置包括油缸推桿以及蝶形彈簧，所述蝶形 彈簧產生軸向力驅動所述油缸推桿正向或反向運動；所述推力套連接所述油缸推桿，于油 缸推桿正向或反向運動時帶動所述推力套于正向或反向運動；所述多個鋼球設置于所述推 力套、砂輪主軸及砂輪夾板體之間，并圍設于所述大圓柱面或小圓柱面上，當所述推力套的 正向運動時，推動所述鋼球自小圓柱面爬上大圓柱面的同時推動所述砂輪夾板體與砂輪主 軸的椎體端鎖緊，當所述推力套的反向運動時，所述鋼球自大圓柱面回落至小圓柱面，所述 砂輪夾板體與砂輪主軸分離。本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構還包括一砂輪自動平
3衡及防撞裝置，設置于所述砂輪主軸的椎體端，用以保證砂輪能隨時得到平衡，以及用于保 證砂輪與其他物件快速相遇時能及時地“剎車”，確保主軸的高精度回轉。在本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構中，當所述鋼球圍設 于小圓柱面上時，所述鋼球形成的圓外徑小于所述砂輪夾板體之錐形內腔的內徑，以使所 述砂輪夾板體就自動落下，完成卸下動作。在本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構中，所述驅動裝置為 液壓油缸，所述驅動裝置具有發(fā)訊開關，且所述發(fā)訊開關可以發(fā)出卸下、鎖緊、及抓空3種信號。本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構還包括一保持架以及 防脫套。如上所述，本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構與現(xiàn)有技術 相比，所述立式磨削中心具有自動換刀(換砂輪)的功能，不但擴展了實用范圍，而且大大 節(jié)省了調換砂輪的時間和勞動強度。本實用新型還采用了自動平衡技術及自動防撞技術， 保證了交換后的砂輪能自動進行平衡處理以及安全地進行工作程序，采用了本本實用新型 所提供的裝卸機構后能大大地縮短砂輪更換時間，保證了工作的安全性，保證整個電主軸 系統(tǒng)的高精度、高效率運轉。

圖1為本實用新型高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構示意圖。圖2為圖1的A處放大示意圖。圖3本實用新型的裝卸機構的鋼球滾動示意圖。圖4本實用新型的裝卸機構的鋼球受力示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說 明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另 外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應 用，在不背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖1至圖4，圖1及圖2為本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的 裝卸機構示意圖，圖3及圖4為本實用新型的裝卸機構實施方式示意圖。需要說明的是，本 實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，遂圖式中僅顯示與本實 用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各 組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。如圖所示，本實用新型提供一種高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，用 于對所述高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的砂輪主軸11進行安裝及拆卸作業(yè)，所述裝卸 機構至少包括砂輪主軸11，驅動裝置13，推力套14以及多個鋼球15。請一并參閱圖2，圖2為圖1的A處放大示意圖，如圖所示，所述砂輪主軸11具有 一椎體端(未標示)，所述椎體端套設于一具有錐形內腔的砂輪夾板體12中，且所述椎體端 外徑具有一大圓柱面111及一小圓柱面112。于具體的實施方式中，當所述鋼球16圍設于
4小圓柱面111上時，所述鋼球16形成的圓外徑小于所述砂輪夾板體12之錐形內腔的內徑， 以使所述砂輪夾板體12就自動落下，完成卸下動作。所述驅動裝置13包括油缸推桿131以及蝶形彈簧134，所述蝶形彈簧134產生軸 向力驅動所述油缸推桿131正向或反向運動；于具體的實施方式中，所述驅動裝置13為液 壓油缸，所述驅動裝置13具有發(fā)訊開關(未圖示)，且所述發(fā)訊開關可以發(fā)出卸下、鎖緊、及 抓空3種信號。所述推力套15連接所述油缸推桿131，于油缸推桿131正向或反向運動時帶動所 述推力套15于正向或反向運動。所述多個鋼球16設置于所述推力套15、砂輪主軸11及砂 輪夾板體12之間，具體的，所述多個鋼球16圍設于砂輪主軸11的大圓柱面111或小圓柱 面112上，且所述鋼球16的外面與砂輪夾板體12相配合。本實用新型的關鍵是采用鋼球16作為力傳遞的載體，來傳遞所述驅動裝置13產 生的力來拉動所述砂輪夾板體12與砂輪主軸11的錐體密合鎖緊，所述鋼球16的第二作用 是利用其自由滾動特性，跟著所述推力套15后退時，鋼球16滾動到砂輪主軸11前端的小 圓柱面112，使數(shù)粒鋼球16最高點形成的圓周直徑小于砂輪夾板體12的最小孔徑，使砂輪 夾板體12輕松地與砂輪主軸11，完成卸下動作。請一并參閱圖3及圖4，所述驅動裝置13的發(fā)訊開關發(fā)出鎖緊信號時，所述蝶形彈 簧134產生軸向力驅動所述油缸推桿131正向運動(如圖示中箭頭所指右方向)，進而帶動 所述推力套15的正向運動，推力套15推動所述鋼球16自小圓柱面112爬上大圓柱面111 的同時推動所述砂輪夾板體12與砂輪主軸11的椎體端緊密鎖緊，以完成鎖緊動作。此時， 所述鋼球16的受力呈如圖4所示，鋼球16的力F為兩個力Fx與Fy的合力。所述驅動裝置13的發(fā)訊開關發(fā)出卸下信號時，所述驅動裝置13向左運動，在壓縮 碟形彈簧132同時又通過油缸推桿131推動推力套15反向運動(如圖示中箭頭所指左方 向)，使所述推力套15反向運動把鋼球16拉到砂輪主軸11的小圓柱面112，呈如圖3所示， 當所述鋼球16圍設于小圓柱面111上時，所述鋼球16形成的圓外徑小于所述砂輪夾板體 12之錐形內腔的內徑，以使所述砂輪夾板體12就自動落下，完成卸下動作。于具體的實施方式中，所述裝卸機構還包括一砂輪自動平衡及防撞裝置16，設置 于所述砂輪主軸11的椎體端，用以保證砂輪能隨時得到平衡，以及用于保證砂輪與其他物 件快速相遇時能及時地“剎車”，確保主軸的高精度回轉。于具體的實施方式中，所述裝卸機構還包括一設置于所述砂輪主軸11的椎體端 的保持架17以及防脫套18。綜上所述，本實用新型的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構與現(xiàn)有技術 相比，所述立式磨削中心具有自動換刀(換砂輪)的功能，不但擴展了實用范圍，而且大大 節(jié)省了調換砂輪的時間和勞動強度。本實用新型還采用了自動平衡技術及自動防撞技術， 保證了交換后的砂輪能自動進行平衡處理以及安全地進行工作程序，采用了本本實用新型 所提供的裝卸機構后能大大地縮短砂輪更換時間，保證了工作的安全性，保證整個電主軸 系統(tǒng)的高精度、高效率運轉。而且，本實用新型的裝卸機構具有結構簡單，工作性能可靠，實 施成本較低，加工精度高，運行安全可靠的特性。故，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型有效克服 了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性 明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本型。任何熟習此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行 修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精 神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求一種高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，用于對所述高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的砂輪主軸進行安裝及拆卸作業(yè)，其特征在于，所述裝卸機構至少包括砂輪主軸，其具有一椎體端，所述椎體端套設于一具有錐形內腔的砂輪夾板體中，且所述椎體端外徑具有一大圓柱面及一小圓柱面；驅動裝置，包括油缸推桿以及蝶形彈簧，所述蝶形彈簧產生軸向力驅動所述油缸推桿正向或反向運動；推力套，連接所述油缸推桿，于油缸推桿正向或反向運動時帶動所述推力套于正向或反向運動；以及多個鋼球，設置于所述推力套、砂輪主軸及砂輪夾板體之間，并圍設于所述大圓柱面或小圓柱面上，當所述推力套的正向運動時，推動所述鋼球自小圓柱面爬上大圓柱面的同時推動所述砂輪夾板體與砂輪主軸的椎體端鎖緊，當所述推力套的反向運動時，所述鋼球自大圓柱面回落至小圓柱面，所述砂輪夾板體與砂輪主軸分離。
2.如根據權利要求1所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在 于所述裝卸機構還包括一砂輪自動平衡及防撞裝置，設置于所述砂輪主軸的椎體端，用以 保證砂輪能隨時得到平衡，以及用于保證砂輪與其他物件快速相遇時能及時地“剎車”，確 保主軸的高精度回轉。
3.如權利要求1所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述鋼球圍設于小圓柱面上時，所述鋼球形成的圓外徑小于所述砂輪夾板體之錐形內腔的內 徑。
4.如權利要求1所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述裝卸機構還包括一設置于所述砂輪主軸的椎體端的保持架。
5.如權利要求1所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述裝卸機構還包括一設置于所述砂輪主軸的椎體端的防脫套。
6.如權利要求1所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述驅動裝置為液壓油缸。
7.如權利要求6所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述驅動裝置具有發(fā)訊開關。
8.如權利要求7所述的高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，其特征在于所 述發(fā)訊開關可以發(fā)出卸下、鎖緊、及抓空3種信號。
專利摘要本實用新型提供一種高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的裝卸機構，用于對所述高精度數(shù)控特大型立式磨削中心的砂輪主軸進行安裝及拆卸作業(yè)，所述裝卸機構至少包括砂輪主軸，驅動裝置，推力套以及多個鋼球，藉由所述推力套帶動內置鋼球，利用其自由滾動特性，隨推力套后正向或反向運動以完成砂輪主軸進行安裝及拆卸作業(yè)，以使所述立式磨削中心具有自動換刀(換砂輪)的功能，進而擴展實用范圍和節(jié)省調換砂輪的時間和勞動強度。
文檔編號B24B41/00GK201744921SQ201020149809
公開日2011年2月16日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權日2010年4月2日
發(fā)明者吳一峰, 沈惠廉, 蘇安翔, 錢敏 申請人:上海萊必泰數(shù)控機床股份有限公司