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1、(10)申请公布号 CN 102248469 A (43)申请公布日 2011.11.23 CN 102248469 A *CN102248469A* (21)申请号 201110214943.0 (22)申请日 2011.07.29 B24B 27/00(2006.01) (71)申请人 油机机械工业 （昆山） 有限公司 地址 215337 江苏省苏州市昆山市周市镇横 长泾路 520 号 (72)发明人 曾波 成军锋 余海彬 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 马明渡 (54) 发明名称 立式车床磨削装置 (57) 摘要 一种立式车床磨削装置， 在原有。
2、立式车床车 削加工的基础上开发出了磨削的功能， 从而实现 一机多用的目的， 其特征在于 ： 在立式车床上竖 直布置的滑柱为中空结构， 在滑柱中空结构的腔 内竖直设置一旋转轴， 该旋转轴与滑柱之间通过 轴承转动支承， 旋转轴的上端设有一伺服电机， 该 伺服电机与旋转轴传动连接， 旋转轴也为中空结 构， 在旋转轴中空结构的腔内设置有直线驱动机 构与抓紧装置， 刀架安装在旋转轴中空结构的腔 的底部， 刀架最下端安装有磨削用的砂轮。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 102248469 A1/1 。
3、页 2 1. 一种立式车床磨削装置， 其特征在于 ： 在立式车床上竖直布置的滑柱 （3） 为中空结 构， 在滑柱 （3） 中空结构的腔内竖直设置一旋转轴 （2） ， 该旋转轴 （2） 与滑柱 （3） 之间通过轴 承 （4） 转动支承， 旋转轴 （2） 的上端设有一伺服电机 （1） ， 该伺服电机 （1） 与旋转轴 （2） 传动 连接 ； 所述旋转轴 （2） 也为中空结构， 在旋转轴 （2） 中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱 动机构 （8） ， 直线驱动机构 （8） 下端伸出一驱动杆 （15） ， 驱动杆 （15） 下端连接有一抓紧装 置， 该抓紧装置由一抓紧头和活动连接在抓紧头上的至少两个抓。
4、紧爪 （7） 构成， 各抓紧爪 （7） 在水平圆周方向均匀布置， 对应抓紧爪 （7） 在旋转轴 （2） 中空结构的腔内内壁上设一圈 突起 （12） ， 该突起 （12） 在抓紧头带动抓紧爪 （7） 向下移动的状态下迫使抓紧爪 （7） 张开， 在 抓紧头带动抓紧爪 （7） 向上移动的状态下迫使抓紧爪 （7） 抓紧 ； 旋转轴 （2）中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面， 有一刀架 （10） ， 该刀架 （10） 上设有安装用的插柄， 插柄的前端设有拉丁 （9） ， 该拉丁 （9） 由轴肩结构构成， 拉丁 （9） 与抓紧爪 （7） 相配合构成拉紧结构， 插柄的柄身设有外锥面， 该外锥面与所述内。
5、锥面配合构 成定位结构， 刀架 （10） 最下端安装有磨削用的砂轮 （14） 。 2. 根据权利要求 1 所述的立式车床磨削装置， 其特征在于 ： 所述旋转轴 （2） 的下端设 有定位槽 （13） ， 对应该定位槽 （13） 的位置在刀架 （10） 上设有驱动块 （11） ， 在刀架 （10） 安 装状态下驱动块 （11） 嵌入定位槽 （13） 中配合。 3. 根据权利要求 1 所述的立式车床磨削装置， 其特征在于 ： 所述抓紧头由设在轴体上 的第一轴肩 （5） 和第二轴肩 （6） 组成， 第一轴肩 （5） 位于轴体上部， 第二轴肩 （6） 位于轴体 下部， 第一轴肩 （5） 与第二轴肩 （6。
6、） 之间形成有一凹部， 抓紧爪 （7） 的上半部分位于第一轴 肩 （5） 与第二轴肩 （6） 之间形成的凹部中。 4. 根据权利要求 1 所述的立式车床磨削装置， 其特征在于 ： 所述每个抓紧爪 （7） 的上 半部分外侧设有凸部， 该凸部与旋转轴 （2） 内壁上所设的突起 （12） 位置相对应。 权 利 要 求 书 CN 102248469 A1/3 页 3 立式车床磨削装置 技术领域 0001 本发明涉及立式车床， 特别是立式车床的一种磨削装置， 该磨削装置使得立式车 床不仅能实现车削的加工操作， 也能实现磨削的加工操作。 背景技术 0002 立式车床是一种主轴垂直布置， 工作台在水平面内旋。
7、转， 刀架作垂直或斜向进给 的车床， 用于加工质量较大的盘类零件。 这种车床通常由底座、 工作台、 立柱、 横梁、 滑柱、 刀 架组成， 其中， 滑柱连接在横梁上并且垂直布置， 刀架设在滑柱的下端， 刀架可以沿 X 轴方 向和 Z 轴方向移动， 主轴与 Z 轴同轴， 工作时电机通过传动机构带动工作台绕主轴转动， 而 刀架相对工件做切割运动， 从而实现车削加工功能。 但由于目前立式车床中的刀架只能沿X 轴方向和 Z 轴方向移动， 不能转动， 所以目前现有的立式车床只能完成车削加工， 而无法对 一些精度及表面光洁度要求高的工件进行磨削加工。为此， 在现有立式车床车削加工的基 础上， 如何开发磨削的。
8、功能是本发明研究的课题。 发明内容 0003 本发明提供一种立式车床磨削装置， 旨在原有立式车床车削加工的基础上开发磨 削的功能， 从而实现一机多用的目的。 0004 为达到上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 一种立式车床磨削装置， 其特征在 于 ： 在立式车床上竖直布置的滑柱为中空结构， 在滑柱中空结构的腔内竖直设置一旋转轴， 该旋转轴与滑柱之间通过轴承转动支承， 旋转轴的上端设有一伺服电机， 该伺服电机与旋 转轴传动连接 ； 所述旋转轴也为中空结构， 在旋转轴中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱动机构， 直线驱动机构下端伸出一驱动杆， 驱动杆下端连接有一抓紧装置， 该抓紧装置由一抓紧头 。
9、和活动连接在抓紧头上的至少两个抓紧爪构成， 各抓紧爪在水平圆周方向均匀布置， 对应 抓紧爪在旋转轴中空结构的腔内内壁上设一圈突起， 该突起在抓紧头带动抓紧爪向下移动 的状态下迫使抓紧爪张开， 在抓紧头带动抓紧爪向上移动的状态下迫使抓紧爪抓紧 ； 旋转轴中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面， 有一刀架， 该刀架上设有安装 用的插柄， 插柄的前端设有拉丁， 该拉丁由轴肩结构构成， 拉丁与抓紧爪相配合构成拉紧结 构， 插柄的柄身设有外锥面， 该外锥面与所述内锥面配合构成定位结构， 刀架最下端安装有 磨削用的砂轮。 0005 上述技术方案中的有关内容解释如下 ： 1、 上述方案中， 所述旋转轴的下。
10、端设有定位槽， 对应该定位槽的位置在刀架上设有驱 动块， 在刀架安装状态下驱动块嵌入定位槽中配合。 0006 2、 上述方案中， 所述抓紧头由设在轴体上的第一轴肩和第二轴肩组成， 第一轴肩 位于轴体上部， 第二轴肩位于轴体下部， 第一轴肩与第二轴肩之间形成有一凹部， 抓紧爪的 上半部分位于第一轴肩与第二轴肩之间形成的凹部中。 说 明 书 CN 102248469 A2/3 页 4 0007 3、 上述方案中， 所述每个抓紧爪的上半部分外侧设有凸部， 该凸部与旋转轴内壁 上所设的突起位置相对应。 0008 本发明工作原理是 ： 当实现车削加工时， 不需要用到磨削装置， 将装有车刀的刀架 安装在旋。
11、转轴上， 进行车削加工时旋转轴不旋转， 由滑柱带动旋转轴在 X 轴方向和 Z 轴方 向上移动以定位， 工作台带动工件旋转， 车刀在旋转的工件上进行车削加工 ； 实现磨削加工 时， 需要用到磨削装置， 将装有砂轮的刀架安装在旋转轴上， 滑柱带动旋转轴在 X 轴方向和 Z 轴方向上移动进行定位， 工作台带动工件旋转， 伺服电机带动旋转轴旋转， 从而带动砂轮 与工件反向旋转， 通过砂轮与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行精整加工。 0009 由于上述技术方案运用， 本发明与现有技术相比具有下列优点 ： 1、 由于本发明在现有立式车床的基础上增加了一个旋转轴， 使得立式车床不仅能实现 车削的功能。
12、， 也能实现磨削的功能。 0010 2、 由于本发明在刀架上有与旋转轴下端定位槽相匹配的驱动块， 大大减小了刀架 与旋转轴内壁的摩擦力， 增长了刀架的使用寿命。 附图说明 0011 附图 1 为刀架与旋转轴分离示意图 ； 附图 2 为刀架与旋转轴连接示意图。 0012 以上附图中 ： 1、 伺服电机 ； 2、 旋转轴 ； 3、 滑柱 ； 4、 轴承 ； 5、 第一轴肩 ； 6、 第二轴肩 ； 7、 抓紧爪 ； 8、 直线驱动机构 ； 9、 拉丁 ； 10、 刀架 ； 11、 驱动块 ； 12、 突起 ； 13、 定位槽 ； 14、 砂轮 ； 15、 驱动杆。 具体实施方式 0013 下面结合附。
13、图及实施例对本发明作进一步描述 ： 实施例 ： 一种立式车床磨削装置 参见附图1、 附图2所示， 在立式车床上竖直布置的滑柱3为中空结构， 在滑柱3中空结 构的腔内竖直设置一旋转轴 2， 该旋转轴 2 与滑柱 3 之间通过轴承 4 转动支承， 旋转轴 2 的 上端设有一伺服电机 1， 该伺服电机 1 与旋转轴 2 传动连接 ； 所述旋转轴 2 也为中空结构， 在旋转轴 2 中空结构的腔内顶部固定设置一直线驱动机 构 8， 直线驱动机构 8 下端伸出一驱动杆 15， 驱动杆 15 下端连接有一抓紧装置， 该抓紧装置 由一抓紧头和活动连接在抓紧头上的至少两个抓紧爪 7 构成， 各抓紧爪 7 在水平。
14、圆周方向 均匀布置， 对应抓紧爪 7 在旋转轴 2 中空结构的腔内内壁上设一圈突起 12， 该突起 12 在抓 紧头带动抓紧爪 7 向下移动的状态下迫使抓紧爪 7 张开， 在抓紧头带动抓紧爪 7 向上移动 的状态下迫使抓紧爪 7 抓紧 ； 旋转轴 2 中空结构的腔内底部设有一大端朝下的内锥面， 有一刀架 10， 该刀架 10 上设 有安装用的插柄， 插柄的前端设有拉丁9， 该拉丁9由轴肩结构构成， 拉丁9与抓紧爪7相配 合构成拉紧结构， 插柄的柄身设有外锥面， 该外锥面与所述内锥面配合构成定位结构， 刀架 10 最下端安装有磨削用的砂轮 14。 0014 所述旋转轴 2 的下端设有定位槽 13。
15、， 对应该定位槽 13 的位置在刀架 10 上设有驱 动块 11， 在刀架 10 安装状态下驱动块 11 嵌入定位槽 13 中配合。 说 明 书 CN 102248469 A3/3 页 5 0015 所述抓紧头由设在轴体上的第一轴肩 5 和第二轴肩 6 组成， 第一轴肩 5 位于轴体 上部， 第二轴肩 6 位于轴体下部， 第一轴肩 5 与第二轴肩 6 之间形成有一凹部， 抓紧爪 7 的 上半部分位于第一轴肩 5 与第二轴肩 6 之间形成的凹部中。 0016 所述每个抓紧爪 7 的上半部分外侧设有凸部， 该凸部与旋转轴 2 内壁上所设的突 起 12 位置相对应。 0017 当实现车削的功能时， 。
16、不需要使用磨削装置， 将装有车刀的刀架 10 从旋转轴 2 中 空结构的腔的下方开口往上推， 当刀架10的外锥面与旋转轴2中空结构的腔底部的内锥面 重合时， 直线驱动机构 8 带动驱动杆 15 向上运动， 从而带动抓紧爪 7 向上运动， 当抓紧爪 7 上半部分外部的凸部越过旋转轴 2 内壁上的突起 12 时， 抓紧爪 7 作抓紧动作， 抓紧爪 7 的 下端提着刀架 10 上端的拉丁 9， 从而将刀架 10 固定在旋转轴 2 上。此时， 伺服电机 1 不运 转， 旋转轴 2 也不旋转， 滑柱 3 在 X 轴和 Z 轴方向上运动， 带动旋转轴 2 也在 X 轴和 Z 轴方 向上运动， 从而带动刀架。
17、 10 运动， 车刀定位后， 工作台带动工件旋转， 车刀在旋转的工件上 做车削加工。 0018 当实现磨削功能时， 需要使用磨削装置， 将装有砂轮 14 的刀架 10 从旋转轴 2 中空 结构的腔的下方开口往上推， 当刀架10的外锥面与旋转轴2中空结构的腔底部的内锥面重 合时， 直线驱动机构 8 带动驱动杆 15 向上运动， 从而带动抓紧爪 7 向上运动， 当抓紧爪 7 上 半部分外部的凸部越过旋转轴 2 内壁上的突起 12 时， 抓紧爪 7 作抓紧动作， 抓紧爪 7 的下 端提着刀架 10 上端的拉丁 9， 此时刀架 10 下端的驱动块 11 嵌入旋转轴 2 下端的定位槽 13 中， 从而将。
18、刀架 10 固定在旋转轴 2 上。此时， 滑柱 3 在 X 轴和 Z 轴方向运动， 带动旋转轴 2 在 X 轴和 Z 轴方向运动， 将砂轮 14 定位， 机床控制系统发出指令， 伺服马达 1 运转， 带动旋 转轴 2 旋转， 从而带动砂轮 14 旋转， 同时工作台带动工件与砂轮 14 反向旋转， 砂轮 14 与工 件在一定压力下通过相对运动对加工表面进行精整加工。 0019 卸下刀架 10 时， 各电机停止运转， 直线驱动机构 8 带动驱动杆 15 向下运动， 从而 带动抓紧爪 7 向下运动， 抓紧爪 7 上半部分外部的凸部向下运动至旋转轴 2 内壁的突起 12 上时， 抓紧爪 7 作放松动作， 将刀架 10 上端的拉丁 9 放开， 此时即可将刀架 10 向下脱出。 0020 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102248469 A1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102248469 A2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 。