CN111906662A - 一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，包括床身、平衡龙门架、标准直线导轨副、直线驱动组件、工作台、电磁吸盘、立式磨头和卧式磨头，两个立式磨头横向对称地设置在平衡龙门架的纵向一端；卧式磨头设置在平衡龙门架的纵向另一端；平衡龙门架通过标准直线导轨副连接在床身上，并由直线驱动组件驱动纵向移动；两个标准导轨副平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧；两个直线驱动组件平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧，电磁吸盘设置在床身顶部的中间，电磁吸盘具有呈阶梯式上下两层的吸附安装平面。采用本发明，其磨削效率相较于传统的三面复合成型磨床的效率要高，且能减少一台平面磨床的投资，降低了设备的投资成本。

Description

一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床

技术领域

本发明属于磨床技术领域，更具体地说，涉及一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床。

背景技术

如今在机械化普及的今天，机床行业，机械行业，机器人等等各个领域直线导轨己及各类直线轨道被大量应用，导轨以及轨道的横截面各种各样，对加工要求很苛刻。现在技术是用修整轮把砂轮修成要求的形状再用砂轮在工件上磨出要求的形状，如果是磨出的成品是直线导轨，就称为直线导轨磨床。

高精度的直线导轨要求直线导轨滚道到安装底面基准以及安装侧面基准的全长平行度误差要求不大于0.008毫米，要达到这样的磨削精度，导轨整根长度一般是4-6米，最长尚未见到整根超过7米的直线导轨。针对此类要求，目前市场上新型的高精度直线导轨磨床，主要以待磨削直线导轨安装移动工作台上、三面同步成型直线导轨磨床为主，其具有两个立式磨头和一个卧式磨头，工作时，先通过一台专门的平面磨床磨削一个平面，再安装到直线导轨磨床上，有两个立式磨头分别磨削待加工导轨两侧面。虽然三面同步成型直线导轨磨床相较于两面成型直线导轨磨床，在磨削精度方面已经做出重大的进步，但仍然需要单独增加一台平面磨床来磨削平面，其仍然对生产场地占用、生产效率、设备投资成本等问题造成一定影响。特别是待磨削直线导轨安装移动工作台上的直线导轨磨床，床身长度需要超过工作台长度两倍以上，而且移动工作台越长、自身重量越大、需要的驱动力更大、而且工作台支撑导轨寿命越短，这些因素极大限制了直线导轨加工的最大长度。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，提供一种能够实现待加工直线导轨四面集成磨削，生产效率高，降低设备投资成本、减小生产场地占用、可以较为经济地磨削整根8米以上直线导轨的高精度动龙门式直线导轨四面复合成型磨床。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其包括床身、平衡龙门架、标准直线导轨副、直线驱动组件、工作台、电磁吸盘、立式磨头和卧式磨头，以所述床身的长度方向为纵向，以所述床身的宽度方向为横向，以垂直于床身顶面的方向为竖向；所述立式磨头设有两个，两个所述立式磨头横向对称地设置在所述平衡龙门架的纵向一端，所述立式磨头的主轴呈竖向布置；所述卧式磨头设置在所述平衡龙门架的纵向另一端，所述卧式磨头的主轴为横向布置；所述平衡龙门架通过所述标准直线导轨副连接在所述床身上，并由所述直线驱动组件驱动纵向移动；所述标准直线导轨副设有两个，两个所述标准导轨副平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧；所述直线驱动组件设有两个，两个所述直线驱动组件平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧，所述工作台设置在床身顶部的中间，所述电磁吸盘设置在所述工作台的上方，所述电磁吸盘具有呈阶梯式上下两层的吸附安装平面。

作为本发明的优选方案，所述直线驱动组件为直线电机。

作为本发明的优选方案，所述平衡龙门架为前后左右四面对称的箱型框架。

作为本发明的优选方案，所述立式磨头和所述卧式磨头均设于所述箱型框架的内侧。

作为本发明的优选方案，所述标准直线导轨副包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述床身上且沿纵向布置，所述滑块设有多个，多个所述滑块固定在所述平衡龙门架的底部且与所述导轨滑动连接。

作为本发明的优选方案，所述床身为由4个立面板和多个横面肋板构成的三箱型床身结构。

作为本发明的优选方案，所述立式磨头通过第一横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架上。

作为本发明的优选方案，所述第一横竖双向移动机构包括第一横向移动座、第一横向导轨副、第一横向驱动组件、第一竖向移动座、第一竖向导轨副和第一竖向驱动组件，所述第一横向移动座通过所述第一横向导轨副连接在所述平衡龙门架上，并由所述第一横向驱动组件驱动横向移动，所述第一竖向移动座通过所述第一竖向导轨副连接在所述第一横向移动座上，并由所述第一竖向驱动组件驱动竖向移动，所述立式磨头固定在所述第一竖向移动座上。

作为本发明的优选方案，所述卧式磨头通过第二横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架上。

作为本发明的优选方案，所述第二横竖双向移动机构包括第二横向移动座、第二横向导轨副、第二横向驱动组件、第二竖向移动座、第二竖向导轨副和第二竖向驱动组件，所述第二横向移动座通过所述第二横向导轨副连接在所述平衡龙门架上，并由所述第二横向驱动组件驱动横向移动，所述第二竖向移动座通过所述第二竖向导轨副连接在所述第二横向移动座上，并由所述第二竖向驱动组件驱动竖向移动，所述卧式磨头固定在所述第二竖向移动座上。

实施本发明提供的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

本发明通过阶梯式电磁吸盘的设置，能够一次将2根待加工导轨分别安装在上下两层的吸附安装平面上，且两根导轨的安装方向相反；磨削时，2个立式磨头能同时磨削上层待加工导轨的两侧滚道和两侧平面，卧式磨头能够分别磨削上下层2根待加工导轨的上表面，由于立式磨头的磨削余量是卧式磨头的磨削余量的约3倍，因此，两个立式磨头磨削时间范围内，卧式磨头能够完成两根待加工导轨的上表面磨削。可见，本发明的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床的磨削效率相较于传统的三面复合成型磨床的效率要高，并且能够减少一台平面磨床的投资，降低了设备的投资成本，减少了设备占地成本；同时采用动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，可以比较经济地生产出磨削更长导轨的直线导轨磨床，特别是超过8米的高精度直线导轨磨床。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床的立体图；

图2是本发明提供的一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床的侧视图；

图3是本发明提供的一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床的俯视图；

图中标记，1、床身，2、平衡龙门架，3、标准直线导轨副，4、直线驱动组件，5、工作台，6、电磁吸盘，7、立式磨头，71、第一横向移动座，72、第一横向导轨副，73、第一横向驱动组件，74、第一竖向移动座，75、第一竖向导轨副，76、第一竖向驱动组件，8、卧式磨头，81、第二横向移动座，82、第二横向导轨副，83、第二横向驱动组件，84、第二竖向移动座，85、第二竖向导轨副，86、第二竖向驱动组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明的优选实施例，一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其包括床身1、平衡龙门架2、标准直线导轨副3、直线驱动组件4、工作台5、电磁吸盘6、立式磨头7和卧式磨头8，以所述床身1的长度方向为纵向，以所述床身1的宽度方向为横向，以垂直于床身1顶面的方向为竖向；所述立式磨头7设有两个，两个所述立式磨头7横向对称地设置在所述平衡龙门架2的纵向一端，所述立式磨头7的主轴呈竖向布置；所述卧式磨头8设置在所述平衡龙门架2的纵向另一端，所述卧式磨头8的主轴为横向布置；所述平衡龙门架2通过所述标准直线导轨副3连接在所述床身1上，并由所述直线驱动组件4驱动纵向移动；所述标准直线导轨副3设有两个，两个所述标准导轨副平行且对称地设置在床身1顶部的横向两侧；所述直线驱动组件4设有两个，两个所述直线驱动组件4平行且对称地设置在床身1顶部的横向两侧，所述工作台5设置在床身1顶部的中间，所述电磁吸盘6设置在所述工作台5的上方，所述电磁吸盘6具有呈阶梯式上下两层的吸附安装平面。

根据本发明实施例提供的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其通过阶梯式电磁吸盘6的设置，能够一次将2根待加工导轨分别安装在上下两层的吸附安装平面上，且两根导轨的安装方向相反；磨削时，2个立式磨头7能同时磨削上层待加工导轨的两侧滚道和两侧平面，卧式磨头8能够分别磨削上下层2根待加工导轨的上表面，由于立式磨头7的磨削余量是卧式磨头8的磨削余量的约3倍，因此，两个立式磨头7磨削时间范围内，卧式磨头8能够完成两根待加工导轨的上表面磨削。可见，本发明的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床的磨削效率相较于传统的三面复合成型磨床的效率要高，并且能够减少一台平面磨床的投资，降低了设备的投资成本，减少了设备占地成本；同时采用动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，可以比较经济地生产出磨削更长导轨的直线导轨磨床，特别是超过8米的高精度直线导轨磨床。

示例性的，所述直线驱动组件4为直线电机。由此，通过左右两个直线电机所构成的双驱动结构，每个直线电机对平衡龙门架2产生推力的同时，能够与标准直线导轨副3共同支撑平衡龙门架2，从而减少了左右两个标准直线导轨副3的受力，大大地延长了标准直线导轨副3的使用寿命。

示例性的，所述平衡龙门架2为前后左右四面对称的箱型框架。这样的设计能够减少平衡龙门架2负重(磨头的重量)高速运动时磨头的偏心惯量，提高了设备的运行精度和稳定性。进一步地，所述立式磨头7和所述卧式磨头8均设于所述箱型框架的内侧，从而使立式磨头7、卧式磨头8和平衡龙门架2所构成的整体结构的重心集中在所述箱型框架的中部。

示例性的，所述标准直线导轨副3包括导轨31和滑块32，所述导轨31固定在所述床身1上且沿纵向布置，所述滑块32设有多个，多个所述滑块32固定在所述平衡龙门架2的底部且与所述导轨31滑动连接。这样的设计能够将上部负载均匀分散到各个滑块32上，实现负载平均化的效果，有利于构成高运动精度的导向系统。

示例性的，所述床身1为由4个立面板和多个横面肋板构成的三箱型床身1结构，抗弯抗扭性能好。本实施例中，所述床身1的横截面形状呈“九宫格”状。

示例性的，所述立式磨头7通过第一横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架2上。具体的，所述第一横竖双向移动机构包括第一横向移动座71、第一横向导轨副72、第一横向驱动组件73、第一竖向移动座74、第一竖向导轨副75和第一竖向驱动组件76，所述第一横向移动座71通过所述第一横向导轨副72连接在所述平衡龙门架2上，并由所述第一横向驱动组件73驱动横向移动，所述第一竖向移动座74通过所述第一竖向导轨副75连接在所述第一横向移动座71上，并由所述第一竖向驱动组件76驱动竖向移动，所述立式磨头7固定在所述第一竖向移动座74上。其中，所述第一横向驱动组件73和第一竖向驱动组件76可以为由旋转运动转化为直线运动的驱动结构，例如：由电机和滚珠丝杆螺母副构成的驱动结构，或者由电机、齿轮和齿条构成的驱动结构等；当然，也可以为电动推杆、气缸、液压缸、直线电机等直线驱动结构。但需要说明的是，为提高磨头的进给精度，所述第一横向驱动组件73和第一竖向驱动组件76优选采用直线电机或伺服电机的驱动方式。

示例性的，所述卧式磨头8通过第二横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架2上。具体的，所述第二横竖双向移动机构包括第二横向移动座81、第二横向导轨副82、第二横向驱动组件83、第二竖向移动座84、第二竖向导轨副85和第二竖向驱动组件86，所述第二横向移动座81通过所述第二横向导轨副82连接在所述平衡龙门架2上，并由所述第二横向驱动组件83驱动横向移动，所述第二竖向移动座84通过所述第二竖向导轨副85连接在所述第二横向移动座81上，并由所述第二竖向驱动组件86驱动竖向移动，所述卧式磨头8固定在所述第二竖向移动座84上。其中，所述第二横向驱动组件83和第二竖向驱动组件86可以为由旋转运动转化为直线运动的驱动结构，例如：由电机和滚珠丝杆螺母副构成的驱动结构，或者由电机、齿轮和齿条构成的驱动结构等；当然，也可以为电动推杆、气缸、液压缸等直线驱动结构。但需要说明的是，为提高磨头的进给精度，所述第二横向驱动组件83和第二竖向驱动组件86优选采用步进电机或伺服电机的驱动方式。

所述的立式磨头7和卧式磨头8为现有技术，不再详述。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，包括床身、平衡龙门架、标准直线导轨副、直线驱动组件、工作台、电磁吸盘、立式磨头和卧式磨头，以所述床身的长度方向为纵向，以所述床身的宽度方向为横向，以垂直于床身顶面的方向为竖向；所述立式磨头设有两个，两个所述立式磨头横向对称地设置在所述平衡龙门架的纵向一端，所述立式磨头的主轴呈竖向布置；所述卧式磨头设置在所述平衡龙门架的纵向另一端，所述卧式磨头的主轴为横向布置；所述平衡龙门架通过所述标准直线导轨副连接在所述床身上，并由所述直线驱动组件驱动纵向移动；所述标准直线导轨副设有两个，两个所述标准导轨副平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧；所述直线驱动组件设有两个，两个所述直线驱动组件平行且对称地设置在床身顶部的横向两侧，所述工作台设置在床身顶部的中间，所述电磁吸盘设置在所述工作台的上方，所述电磁吸盘具有呈阶梯式上下两层的吸附安装平面。

2.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述直线驱动组件为直线电机。

3.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述平衡龙门架为前后左右四面对称的箱型框架。

4.如权利要求3所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述立式磨头和所述卧式磨头均设于所述箱型框架的内侧。

5.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述标准直线导轨副包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述床身上且沿纵向布置，所述滑块设有多个，多个所述滑块固定在所述平衡龙门架的底部且与所述导轨滑动连接。

6.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述床身为由4个立面板和多个横面肋板构成的三箱型床身结构。

7.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述立式磨头通过第一横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架上。

8.如权利要求7所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述第一横竖双向移动机构包括第一横向移动座、第一横向导轨副、第一横向驱动组件、第一竖向移动座、第一竖向导轨副和第一竖向驱动组件，所述第一横向移动座通过所述第一横向导轨副连接在所述平衡龙门架上，并由所述第一横向驱动组件驱动横向移动，所述第一竖向移动座通过所述第一竖向导轨副连接在所述第一横向移动座上，并由所述第一竖向驱动组件驱动竖向移动，所述立式磨头固定在所述第一竖向移动座上。

9.如权利要求1所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述卧式磨头通过第二横竖双向移动机构安装在所述平衡龙门架上。

10.如权利要求9所述的动龙门式直线导轨四面复合成型磨床，其特征在于，所述第二横竖双向移动机构包括第二横向移动座、第二横向导轨副、第二横向驱动组件、第二竖向移动座、第二竖向导轨副和第二竖向驱动组件，所述第二横向移动座通过所述第二横向导轨副连接在所述平衡龙门架上，并由所述第二横向驱动组件驱动横向移动，所述第二竖向移动座通过所述第二竖向导轨副连接在所述第二横向移动座上，并由所述第二竖向驱动组件驱动竖向移动，所述卧式磨头固定在所述第二竖向移动座上。

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