本發(fā)明涉及機(jī)床領(lǐng)域，特別是涉及一種異形外圓磨床。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的磨床整體工作頭裝置不能沿工件徑向方向移動(dòng)，只有沿工件軸向移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)只能研磨工件圓柱形、圓錐形或其他形狀素線展成的外表面和軸肩端面，對(duì)于零件形狀特殊的，不規(guī)則的，如橢圓、多邊形、凸輪就沒(méi)有辦法進(jìn)行研磨。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有的磨床對(duì)形狀特殊、不規(guī)則的零件無(wú)法研磨的問(wèn)題，提供一種異形外圓磨床。

一種異形外圓磨床，異形外圓磨床包括機(jī)座，機(jī)座上設(shè)有相對(duì)機(jī)座的Z向活動(dòng)設(shè)置的砂輪頭裝置和相對(duì)機(jī)座的X向活動(dòng)設(shè)置的工作頭裝置，X向與Z向垂直。

工作頭裝置設(shè)有用于夾持零件沿Z向延伸的夾持部和用于驅(qū)動(dòng)夾持的零件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部，砂輪頭裝置設(shè)置于工作頭裝置靠近夾持部一側(cè)。

進(jìn)一步地，工作頭裝置包括主軸底座和主軸工作臺(tái)，夾持部和旋轉(zhuǎn)部均設(shè)置于主軸工作臺(tái)上。

主軸底座固定在機(jī)座上，主軸工作臺(tái)與主軸底座通過(guò)滑軌連接，并在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)主軸底座滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，第一驅(qū)動(dòng)裝置為直線電機(jī)，直線電機(jī)設(shè)置于主軸工作臺(tái)與主軸底座之間。

進(jìn)一步地，夾持部為三爪卡盤，旋轉(zhuǎn)部的驅(qū)源部為DD電機(jī)。

進(jìn)一步地，砂輪頭裝置包括砂輪底座和砂輪工作臺(tái)，砂輪工作臺(tái)上設(shè)有磨頭。

砂輪底座固定在機(jī)座上，砂輪工作臺(tái)與砂輪底座通過(guò)滑軌連接，并在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)砂輪底座滑動(dòng)。

進(jìn)一步地，第二驅(qū)動(dòng)裝置為直線電機(jī)，直線電機(jī)設(shè)置于砂輪工作臺(tái)與砂輪底座之間。

進(jìn)一步地，主軸工作臺(tái)上設(shè)有相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的工作臺(tái)主軸座，夾持部和旋轉(zhuǎn)部均設(shè)置于上，工作臺(tái)主軸座設(shè)有測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度的標(biāo)尺。

砂輪工作臺(tái)上設(shè)有相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的砂輪主軸座，砂輪設(shè)置于上，砂輪臺(tái)主軸座設(shè)有測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度的標(biāo)尺。

進(jìn)一步地，工作頭裝置上還設(shè)有測(cè)量裝置。

進(jìn)一步地，異形外圓磨床還包括修刀座。

進(jìn)一步地，砂輪頭裝置為方體結(jié)構(gòu)。

上述異形外圓磨床，工作頭裝置可夾持零件沿X軸方向移動(dòng)，砂輪頭裝置可沿Z軸方向移動(dòng)，使得零件既可在徑向相對(duì)砂輪頭裝置移動(dòng)又可在軸向相對(duì)其移動(dòng)，改變了傳統(tǒng)工件移動(dòng)砂輪進(jìn)給研磨的結(jié)構(gòu)形式。該設(shè)計(jì)使得砂輪頭裝置可對(duì)零件各位置進(jìn)行加工，因而可對(duì)形狀特殊、不規(guī)則的零件進(jìn)行研磨。上述異形外圓磨床，可對(duì)多種形狀的零件進(jìn)行加工，適用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施方式的異形外圓磨床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實(shí)施方式的異形外圓磨床的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：100、機(jī)座；200、砂輪頭裝置；300、工作頭裝置；400、滑軌；500、第一驅(qū)動(dòng)裝置；600、第二驅(qū)動(dòng)裝置；210、砂輪底座；220、砂輪工作臺(tái)；230、磨頭；250、砂輪主軸座；260、測(cè)量裝置；270、修刀座；310、夾持部；320、旋轉(zhuǎn)部；330、主軸底座；340、主軸工作臺(tái)；350、工作臺(tái)主軸座。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1~2，一種異形外圓磨床，異形外圓磨床包括機(jī)座100，機(jī)座100上設(shè)有相對(duì)機(jī)座100的Z向活動(dòng)設(shè)置的砂輪頭裝置200和相對(duì)機(jī)座100的X向活動(dòng)設(shè)置的工作頭裝置300，X向與Z向垂直。工作頭裝置300設(shè)有用于夾持零件沿Z向延伸的夾持部310和用于驅(qū)動(dòng)夾持的零件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部320，砂輪頭裝置200設(shè)置于工作頭裝置300靠近夾持部310一側(cè)。

機(jī)座100的X向和Z向?yàn)楸阌诿枋霎愋瓮鈭A磨床各結(jié)果的相對(duì)位置關(guān)系人為設(shè)定。如可將機(jī)座100的寬度方向設(shè)置為X向，長(zhǎng)度方向設(shè)置為Z向，當(dāng)然也可將二者調(diào)換，或者根據(jù)需要另外規(guī)定X向和Z向，只要保證X向和Z向垂直即可。

零件裝夾在工作頭裝置300上，可跟隨工作頭裝置300沿X向運(yùn)動(dòng)。零件的裝夾方向和工作頭裝置300運(yùn)動(dòng)方向不同。零件為沿Z向裝夾在工作頭裝置300上。砂輪頭裝置200設(shè)置于工作頭裝置300靠近夾持部310一側(cè)，砂輪頭裝置200可沿Z向運(yùn)動(dòng)。工作頭裝置300和砂輪頭裝置200配合運(yùn)動(dòng)，可使得零件既可在徑向相對(duì)砂輪頭裝置200移動(dòng)又可在軸向相對(duì)其移動(dòng)?？筛鶕?jù)零件的形狀和規(guī)格，調(diào)整工作頭裝置300和砂輪頭裝置200的位置，以控制零件和砂輪頭裝置200的磨頭230的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)研磨加工。

需要研磨的異形零件由夾持部310夾持，校準(zhǔn)同心度，準(zhǔn)備工作完成后，工作頭裝置300攜帶零件沿X向靠近到達(dá)合適位置待命。砂輪頭裝置200沿Z向運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)，到達(dá)靠近異形零件位置。旋轉(zhuǎn)部320帶動(dòng)零件旋轉(zhuǎn)，往砂輪靠近，達(dá)到研磨條件后開(kāi)始研磨。異形外圓磨床對(duì)異形零件具有很大的優(yōu)勢(shì)，橢圓、凸輪、多邊形、偏心軸均可一次成形磨削完成加工，且精度高，光潔度好，加工時(shí)間短。

上述異形外圓磨床，工作頭裝置300可夾持零件沿X軸方向移動(dòng)，砂輪頭裝置200可沿Z軸方向移動(dòng)，使得零件既可在徑向相對(duì)砂輪頭裝置200移動(dòng)又可在軸向相對(duì)其移動(dòng)，改變了傳統(tǒng)工件移動(dòng)砂輪進(jìn)給研磨的結(jié)構(gòu)形式。該設(shè)計(jì)使得砂輪頭裝置200可對(duì)零件各位置進(jìn)行加工，因而可對(duì)形狀特殊、不規(guī)則的零件進(jìn)行研磨。上述異形外圓磨床，可對(duì)多種形狀的零件進(jìn)行加工，適用范圍廣。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，工作頭裝置300包括主軸底座330和主軸工作臺(tái)340，夾持部310和旋轉(zhuǎn)部320均設(shè)置于主軸工作臺(tái)340上。主軸底座330固定在機(jī)座100上，主軸工作臺(tái)340與主軸底座330通過(guò)滑軌400連接，并在第一驅(qū)動(dòng)裝置500的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)主軸底座330滑動(dòng)。

第一驅(qū)動(dòng)裝置500控制主軸工作臺(tái)340相對(duì)主軸底座330滑動(dòng)，使得夾持部310可相對(duì)主軸底座330的延伸方向X向往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；?00的設(shè)置使得二者之間滑動(dòng)順暢，有利于提高加工精密度。滑軌400優(yōu)選為線軌滑塊，線軌滑塊滑動(dòng)更為順暢。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，第一驅(qū)動(dòng)裝置500為直線電機(jī)，直線電機(jī)設(shè)置于主軸工作臺(tái)340與主軸底座330之間。

傳統(tǒng)磨床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)是采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并由絲桿傳動(dòng)。由于絲桿傳動(dòng)有間隙，需要調(diào)試并補(bǔ)償間隙值，當(dāng)絲桿需要反轉(zhuǎn)時(shí)，伺服電機(jī)會(huì)有短時(shí)間的停頓，因而定位精度低。主軸工作臺(tái)340進(jìn)給驅(qū)動(dòng)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直線電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，重復(fù)定位精度高，具有非常高的響應(yīng)速度，且運(yùn)行摩擦力非常小，提高了加工的精密度。并且采用直線電機(jī)，工作頭裝置300結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但安裝精度高。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，夾持部310為三爪卡盤，旋轉(zhuǎn)部320的驅(qū)源部為DD電機(jī)。DD電機(jī)扭矩大，分度精度高，旋轉(zhuǎn)精度達(dá)到秒。三爪卡盤間接由DD電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)精度高，線速度可控，并且?jiàn)A持穩(wěn)固。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，砂輪頭裝置200包括砂輪底座210和砂輪工作臺(tái)220，砂輪工作臺(tái)220上設(shè)有磨頭230。砂輪底座210固定在機(jī)座100上，砂輪工作臺(tái)220與砂輪底座210通過(guò)滑軌400連接，并在第二驅(qū)動(dòng)裝置600的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)砂輪底座210滑動(dòng)。

第二驅(qū)動(dòng)裝置600控制砂輪工作臺(tái)220相對(duì)主軸底座330滑動(dòng)，使得砂輪工作臺(tái)220可相對(duì)砂輪底座210的延伸方向Z向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑軌400的設(shè)置使得二者之間滑動(dòng)順暢，有利于提高加工精密度?；?00優(yōu)選為線軌滑塊，線軌滑塊滑動(dòng)更為順暢。工作頭底座與砂輪頭底座均安裝在本體上，機(jī)座100可為磨削零件時(shí)提供足購(gòu)的支撐。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，第二驅(qū)動(dòng)裝置600為直線電機(jī)，直線電機(jī)設(shè)置于砂輪工作臺(tái)220與砂輪底座210之間。

傳統(tǒng)磨床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)是采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并由絲桿傳動(dòng)。由于絲桿傳動(dòng)有間隙，需要調(diào)試并補(bǔ)償間隙值，當(dāng)絲桿需要反轉(zhuǎn)時(shí)，伺服電機(jī)會(huì)有短時(shí)間的停頓，因而定位精度低。砂輪工作臺(tái)220進(jìn)給驅(qū)動(dòng)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直線電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，重復(fù)定位精度高，具有非常高的響應(yīng)速度，且運(yùn)行摩擦力非常小，提高了加工的精密度。并且采用直線電機(jī)，砂輪工作臺(tái)220結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但安裝精度高。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，主軸工作臺(tái)340上設(shè)有相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的工作臺(tái)主軸座350，夾持部310和旋轉(zhuǎn)部320均設(shè)置于上，工作臺(tái)主軸座350設(shè)有測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度的標(biāo)尺。砂輪工作臺(tái)220上設(shè)有相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的砂輪主軸座250，砂輪設(shè)置于上，砂輪臺(tái)主軸座設(shè)有測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)角度的標(biāo)尺。標(biāo)尺的設(shè)置可精確測(cè)量零件和砂輪的旋轉(zhuǎn)分度精度，從而提高加工精度。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，工作頭裝置300上還設(shè)有測(cè)量裝置260。測(cè)量裝置260可提高異形外圓磨床的加工密度，為異形外圓磨床的自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，異形外圓磨床還包括修刀座270。修刀座270可對(duì)砂輪進(jìn)行修整，使得砂輪的研磨效果更好，從而提高了加工精度。

進(jìn)一步地，參照?qǐng)D1~2，砂輪頭裝置200為方體結(jié)構(gòu)，從而減小了設(shè)備占用空間。此外，異形外圓磨床采用的控制系統(tǒng)操作方便，安裝維護(hù)也非常方便，具有豐富的便捷連接插口。系統(tǒng)具有二次開(kāi)發(fā)功能，可以將CAD圖形導(dǎo)入系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)CAD圖形自動(dòng)生成研磨程序，方便快捷，減少前期準(zhǔn)備時(shí)間。

本發(fā)明的工作原理：

上述異形外圓磨床，工作頭裝置300可夾持零件沿X軸方向移動(dòng)，砂輪頭裝置200可沿Z軸方向移動(dòng)，使得零件既可在徑向相對(duì)砂輪頭裝置200移動(dòng)又可在軸向相對(duì)其移動(dòng)，改變了傳統(tǒng)工件移動(dòng)砂輪進(jìn)給研磨的結(jié)構(gòu)形式。該設(shè)計(jì)使得砂輪頭裝置200可對(duì)零件各位置進(jìn)行加工，因而可對(duì)形狀特殊、不規(guī)則的零件進(jìn)行研磨。上述異形外圓磨床，可對(duì)多種形狀的零件進(jìn)行加工，適用范圍廣。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。