專利名稱：一種軸類工件多工序復合加工機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對金屬表面進行車削、磨削和超聲波加工的復合機床，屬于金屬 表面機械加工設備技術領域。
背景技術：
軸類工件的表面加工設備通常有車床、磨床和表面處理等，這些設備都只能夠完 成一種功能，在零件加工過程中，若包含車削、磨削和表面處理等多個工序時，需要將工件 在各種加工設備之間轉(zhuǎn)移，工件要經(jīng)過多次裝夾。這樣，不僅生產(chǎn)效率低，而且裝夾定位基 準在每一次裝夾后，都會發(fā)生變化，特別是針對一些細長軸類和薄壁管類零件的加工過程 中，若二次裝夾發(fā)生基準的變化，則下一道工序的加工會破壞上一道工序加工后的狀態(tài)，工 件的加工定位基準發(fā)生變化，使加工后的零件很難達到設計要求。目前也出現(xiàn)了在工件一次裝夾狀態(tài)下能夠完成車削和磨削的復合機床。如1.中 國專利CN200963744公開的《車磨復合加工機》，其機座設一主軸頭，主軸頭設有受傳動結 構驅(qū)動的主軸，機座在主軸下方兩側(cè)對稱設有兩X軸向軌道，以供尾座安裝；機座背面另間 隔設有兩導軌，該兩導軌與軌道相互平行，且于導軌上滑合有鞍座、研磨座，而導軌下方則 設有主螺桿、致動器控制X軸向位移，其鞍座上則以伺服馬達控制可Y軸向位移的刀塔，至 于研磨座則另以馬達控制可Y軸向滑移的研磨頭，此研磨頭心軸與主軸頭的主軸平行，且 于該心軸一端設有砂輪，以使該研磨頭、刀塔能進行圓筒研磨、車削復合加工。2.中國專利 CN201264185公開的《硬質(zhì)合金棒材半加工專用車磨床》，包括車床床身和其滑臺，還包括一 底座安裝在所述滑臺上的L型支架，以及固定于該支架上的、作為刀具的砂輪及其砂輪箱 和通過帶驅(qū)動其的電機，其中砂輪采用薄片電鍍金剛石砂輪。具有硬度不高的預燒硬質(zhì)合 金中間件進行粗加工，從而提高加工效率。3.中國專利CN101524811公開的《雙軸車磨復 合機床》，由床身、滑板、工件主軸、磨削主軸、車削刀架、工件托架組成，在床身水平面上對 稱設置有Z1向?qū)к壓徒z杠，Z2向?qū)к壓徒z杠，在床身傾斜平面上對稱設置有Z3向?qū)к壓?絲杠，Z4向?qū)к壓徒z杠，絲杠由伺服電機驅(qū)動，滑板上設有工件主軸，工件主軸上設有專用 工件夾頭，滑板上設有X向?qū)к?，X向?qū)к壟cZ1向?qū)к壌怪?，X向滑板在伺服電機的驅(qū)動下 運動，且運動方向與工件主軸垂直，滑板上對稱的設有磨削主軸、變頻電機、車削刀架，磨削 主軸連接在變頻電機上，磨削主軸上安裝砂輪，車削刀架連接在油缸上，油缸推動車削刀架 可以伸出對工件進行車削。上述車削和磨削的復合機床能夠利用車削及磨削裝置達到零件的尺寸公差和形 狀公差等要求，但是不能進一步降低零件的表面粗糙度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有軸類工件表面多工序加工技術存在的裝夾次數(shù)多、效率低、需要 多次裝夾的問題，提供一種效率高、精度易保證、同時能夠降低表面粗糙度的軸類工件多工 序復合加工機床。
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本發(fā)明的軸類工件多工序復合加工機床采用以下技術方案該復合加工機床包括床身、工作臺、床頭箱、尾架、溜板座、車削裝置、磨削裝置和 超聲波加工裝置；床身上設有兩條縱向?qū)к?，溜板座安裝在床身的兩條縱向?qū)к壣?，床身?安裝有絲杠進給機構，溜板座與該絲杠進給機構連接；工作臺安裝在床身上并位于兩條縱 向?qū)к壷g，床頭箱和尾架分別安裝在工作臺的兩端；車削裝置、磨削裝置和超聲波加工裝 置均通過導軌安裝在溜板座上。車削裝置和超聲波加工裝置位于溜板座的同一端，磨削裝置位于溜板座的另一端。車削裝置的結構采用普通車床上的刀架結構，磨削裝置采用普通外圓磨床上的磨 頭結構。車削裝置和磨削裝置與安裝在溜板座上的同一橫向絲杠進給機構連接。工作臺通過轉(zhuǎn)軸安裝在床身上，床身上設有調(diào)整工作臺偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)整裝置。超聲波加工裝置包括加工裝置座、支撐座、滑動座、超聲波加工工具、加工裝置座 推動機構和支撐座推動機構；滑動座上分別固定安裝有加工裝置座移動機構和支撐座移動 機構；加工裝置座和支撐座均通過導軌安裝在滑動座上，加工裝置座與加工裝置座移動機 構的動力輸出端連接，超聲波加工工具安裝在加工裝置座上，支撐座與支撐座移動機構的 動力輸出端連接，支撐座上安裝有支撐輪。超聲波加工工具可采用現(xiàn)有文獻中提到的結構， 如CN1690231公開的《超聲波金屬表面加工裝置》。加工裝置座移動機構和支撐座移動機構 可以采用液壓缸、氣缸、電動推桿、螺旋移動機構等各種結構形式的移動機構。本發(fā)明將車削、磨削和超聲波表面加工三種功能復合在一臺設備上，在一次裝夾 狀態(tài)下，可完成軸類工件加工所需的的車削、磨削和超聲波表面加工三種功能，利用磨削或 車削裝置達到零件的尺寸公差和形狀公差等要求，利用超聲波加工裝置完成降低零件的表 面粗糙度，保證了加工精度，可使粗糙度達到RaO. 2以下。


圖1是本發(fā)明軸類工件多工序復合加工機床的結構示意圖。圖2是本發(fā)明中超聲波加工裝置的結構示意圖。圖中1、床身，2、床頭箱，3、尾架，4、車削裝置，5、磨削裝置，6、超聲波加工裝置，7、 縱向?qū)к墸?、電機，9、工作臺，10、調(diào)整裝置，11、工件，12、溜板座，13、加工裝置座，14、支撐 座，15、滑動座，16、超聲波加工工具，17、支撐輪，18、加工裝置座移動機構，19、支撐座移動 機構。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的軸類工件多工序復合加工機床包括床身1、工作臺9、床頭箱 2、尾架3、溜板座12、車削裝置4、磨削裝置5和超聲波加工裝置6。床身1上設有兩條縱向 導軌7，溜板座12安裝在床身1的兩條縱向?qū)к?上，床身1上還安裝有絲杠進給機構(圖 中未表示出來)，溜板座12與該絲杠進給機構連接，該絲杠進給機構帶動溜板座12在縱向 導軌7上縱向移動。工作臺9安裝在床身1上并位于兩條縱向?qū)к?之間，工作臺9可以 通過一個轉(zhuǎn)軸安裝在床身1上，使工作臺9能夠繞該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度可以通過安裝在床 身1上的調(diào)整裝置10調(diào)整。調(diào)整裝置10采用螺旋移動機構，螺桿的一端與工作臺9連接，螺母固定安裝在床身1上。床頭箱2采用變頻主軸，尾架3的結構與普通車床上的尾架一 樣。車削裝置4、磨削裝置5和超聲波加工裝置6均通過導軌安裝在溜板座12上，車削裝 置4和超聲波加工裝置6位于溜板座12的一端，磨削裝置5位于溜板座12的另一端。車 削裝置4的結構采用普通車床上的刀架結構，磨削裝置5采用普通外圓磨床上的磨頭結構。 車削裝置和磨削裝置與安裝在溜板座上的同一絲杠進給機構連接，該絲杠進給機構由電機 8驅(qū)動。超聲波加工裝置6的結構如圖2所示，包括加工裝置座13、支撐座14、滑動座15、 超聲波加工工具16、加工裝置座移動機構18和支撐座移動機構19?；瑒幼?5通過導軌安 裝在溜板座12上，導軌可以是在溜板座12上直接加工出的，也可以是獨立導軌安裝在進給 座1上的?；瑒幼?5上固定安裝有加工裝置座移動機構18和支撐座移動機構19?；瑒幼?15上及其上的所有部件可根據(jù)工件11加工過程中的跳動而發(fā)生微小的移動。加工裝置座 13和支撐座14均通過導軌安裝在滑動座15上，該導軌可以是在滑動座15上直接加工出 的，也可以是獨立導軌安裝在滑動座15上的。加工裝置座13與加工裝置座移動機構18的 動力輸出端連接，在加工裝置座移動機構18的移動下加工裝置座13可在滑動座15的導軌 上移動。超聲波加工工具16安裝在加工裝置座13上，超聲波加工工具16采用CN1690231 公開的《超聲波金屬表面加工裝置》。支撐座14與支撐座移動機構19的動力輸出端連接， 在支撐座移動機構19的帶動下支撐座14可在滑動座15的導軌上移動。支撐座14上安裝 有支撐輪17。加工裝置座移動機構18和支撐座移動機構19可以采用液壓缸、氣缸、電動推桿、 螺旋移動機構等各種結構形式的移動機構。當采用液壓缸時，加工裝置座13或支撐座14 與液壓缸的活塞桿連接。當采用氣缸時，加工裝置座13或支撐座14與氣缸的活塞桿連接。 當采用電動推桿時，加工裝置座13或支撐座14與電動推桿的動力輸出軸桿連接。當采用 螺旋移動機構時，加工裝置座13或支撐座14與螺旋移動機構的螺桿連接。當工件11的外圓通過車削裝置4精車和磨削裝置5磨削達到尺寸精度要求后，機 床主軸停止運轉(zhuǎn)，通過加工裝置座移動機構18和支撐座移動機構19帶動支撐座14和加工 裝置座13在滑動座15上移動，將位置不動的工件11夾持在支撐座14上的支撐輪17和加 工裝置座13上的超聲波加工工具16之間，并給工件11 一個預壓力。再開啟機床，使機床 主軸帶動工件11運轉(zhuǎn)，整個超聲波加工裝置6在溜板座12的帶動下縱向進給，對工件11 的表面進行超聲波加工。超聲波加工工具16隨工件11在加工過程中的跳動而發(fā)生微小的 移動，因而消除了對工件11產(chǎn)生的外力，進一步提高了加工精度。
權利要求
一種軸類工件多工序復合加工機床，包括床身、工作臺、床頭箱、尾架、溜板座、車削裝置、磨削裝置和超聲波加工裝置；其特征是床身上設有兩條縱向?qū)к?，溜板座安裝在床身的兩條縱向?qū)к壣?，床身上安裝有絲杠進給機構，溜板座與該絲杠進給機構連接；工作臺安裝在床身上并位于兩條縱向?qū)к壷g，床頭箱和尾架分別安裝在工作臺的兩端；車削裝置、磨削裝置和超聲波加工裝置均通過導軌安裝在溜板座上。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸類工件多工序復合加工機床，其特征是所述車削裝置和 超聲波加工裝置位于溜板座的同一端，磨削裝置位于溜板座的另一端。
3.根據(jù)權利要求1所述的軸類工件多工序復合加工機床，其特征是所述車削裝置和 磨削裝置與安裝在溜板座上的同一橫向絲杠進給機構連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的軸類工件多工序復合加工機床，其特征是所述工作臺通過 轉(zhuǎn)軸安裝在床身上，床身上設有調(diào)整工作臺偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)整裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述的軸類工件多工序復合加工機床，其特征是所述超聲波加工 裝置包括加工裝置座、支撐座、滑動座、超聲波加工工具、加工裝置座推動機構和支撐座推 動機構；滑動座上分別固定安裝有加工裝置座移動機構和支撐座移動機構；加工裝置座和 支撐座均通過導軌安裝在滑動座上，加工裝置座與加工裝置座移動機構的動力輸出端連 接，超聲波加工工具安裝在加工裝置座上，支撐座與支撐座移動機構的動力輸出端連接，支 撐座上安裝有支撐輪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種軸類工件多工序復合加工機床，包括床身、工作臺、床頭箱、尾架、溜板座、車削裝置、磨削裝置和超聲波加工裝置；床身上設有兩條縱向?qū)к墸锇遄惭b在床身的兩條縱向?qū)к壣?，床身上安裝有絲杠進給機構，溜板座與該絲杠進給機構連接；工作臺安裝在床身上并位于兩條縱向?qū)к壷g，床頭箱和尾架分別安裝在工作臺的兩端；車削裝置、磨削裝置和超聲波加工裝置均通過導軌安裝在溜板座上。本發(fā)明在一次裝夾狀態(tài)下，可完成軸類工件加工所需的車削、磨削和超聲波表面加工三種功能，利用磨削或車削裝置達到零件的尺寸公差和形狀公差等要求，利用超聲波加工裝置完成降低零件的表面粗糙度。
文檔編號B23Q5/40GK101890640SQ201010234119
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權日2010年7月23日
發(fā)明者王愛福 申請人:趙顯華