一种车磨一体的机床的制作方法

本发明涉及机床领域，尤其涉及将工件车床和磨床一体制作的一种车磨一体的机床。

背景技术：

机床(英文名称：machinetool)是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

车床是在机械制造和修配工厂中使用最广的一类。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，车床的优点是效率高，缺点是只能二维运动，精度一般但可满足绝大多数加工件。

磨床是对制作工件的精度要求更高的一种机床，磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。磨床的优点是精度高。其缺点是工效低，并只适合平面，圆柱，球型的高精度加工。

随着工业机械设备的迅猛发展，对各类机械设备的生产能力(单位能力、工作速度等)的要求也越来越高，尤其是对空心辊轴类辊轴的要求越来越高，要求辊轴的长度不断加长，线速度要越来越大，能承受的线压不断加大，最重要的是要提高工件(特别是轴头)的精密度，保证整个轴头的同心度。

现有对工件(包括轴头、辊体止口档、螺纹档、轴头传动档、锥度轴承档等)进行车磨加工的传统方法有：(1)用普通车床或数控车床车制：普通车床是通过拖板刀架手动调置角度，对于锥度轴承档的锥度难以保证精密度且难以修磨；数控车床用数控z、x轴联动车制(走斜线对锥度轴承档的锥度车制)，虽然能对简单的轴头工件的一体车制，但不能实现对轴头轴承档的磨削；普通卧床和数控车床这两者对轴头锥度轴承档表面与轴承结合处的粗糙度也难以达到要求。(2)要对轴头或者是锥度轴承档的磨削加工，必须要转下道磨床的加工，又会存在以下问题：①普通磨床要设法置工件于锥度装夹等方法，以及修设砂轮相对径面与工件所需加工面的平衡进行修磨；②数控磨床，需要磨头走x、z轴联动之外，还需要修设砂轮锥面与工件需面的平衡进行磨修；③工件大到一定量或者小到一定量时，磨台与工件及工件支架碰撞不能磨削，且机床的大小与轴头大小难以兼顾；④纵上轴头辊体止口档、螺纹档、轴头传动档车制完成后，修磨锥度轴承档需重复装夹校调，从而累加了操控关节损耗对轴头精准加工的不稳定性，影响了辊体止口档、螺纹档、轴头传动档与锥度轴承档的同心度，从而影响了总成装配后整辊的精度以及使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种车磨一体的机床，该机床顾名思义就是实现了将车床和磨床融合成一体的机床结构，既具有了车床的高工作效率，又具有了磨床的高精度以及高使用寿命。

为实现以上技术目的，本发明所采用的技术方案是：

一种车磨一体的机床，包括第一床身、第二床身、床头箱、刀架总成、磨头总成和尾座顶尖装置；所述床头箱内设有机床主轴；其特征是：还包括第三床身、侧刀架座、侧磨架座、侧刀架、侧磨架、开式中心架、闭式中心架、侧刀径向进给微调机构、侧磨径向进给微调机构、x轴工件轴向进给机构、z1轴侧刀径向进给机构和z2轴磨削径向进给机构；所述侧刀架座、侧磨架座分别固定安装在第一床身的两侧；所述侧刀架安装在侧刀架座；所述侧磨架安装在侧磨架座上；所述刀架总成安装在侧刀架上；所述磨头总成安装在侧磨架上；所述床头箱、开式中心架、闭式中心架以及尾座顶尖装置均安装在第三床身上；所述第三床身安装在第二床身上；所述第二床身安装在第一床身上。

优选的：所述第三床身通过定位销、锥度变位机构安装在第二床身上。

本发明的有益效果是：本发明的机床结构能够控制工件的游隙量和确保轴承和锥度轴承档装配的极大结合面，极大限度延长了轴承使用寿命，且便于拆卸。

本发明由于将车床与磨床的功能整合在一个整体的机床结构中，保证了轴头、轴承档、轴承传动头等与辊体止口档在一体车制磨削时的同心度，从而保证了各工件的同心度，同时大大减少了工作强度，提高了工作效率。

附图说明

图1，本发明的主视结构示意图；

图2，本发明的左视结构示意图；

图3，本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

结合附图，详细说明本发明的结构与具体实施方式，但不对本发明的权利要求做任何限定。

如附图1-3所示，是本发明的结构组成示意图，具体是一种车磨一体的机床的组成结构示意图，从附图来看，本发明的车磨一体的机床包括第一床身1、第二床身2、第三床身3、床头箱4、侧刀架座5、侧磨架座6、侧刀架7、侧磨架8、刀架总成9、磨头总成10、尾座顶尖装置11、闭式中心架12、开式中心架13、侧刀径向进给微调机构14、侧磨径向进给微调机构15、x轴工件轴向进给机构18、z1轴侧刀径向进给机构19和z2轴磨削径向进给机构20；所述床头箱4内设有机床主轴；所述侧刀架座5、侧磨架座6分别固定安装在第一床身1的两侧；所述侧刀架7、侧磨架8分别安装在侧刀架座5、侧磨架座6上；所述刀架总成9、磨头总成10分别安装在侧刀架7、侧磨架8上；所述床头箱4、闭式中心架12、开式中心架13以及尾座顶尖装置11均安装在第三床身3上；所述第三床身3安装在第二床身2上；所述第二床身2安装在第一床身1上。

优选改进的结构有：所述第三床身3通过定位销16、锥度变位机构21安装在第二床身2上。

工作原理：在工作时，所述第二床身2通过直线导轨安装在主床身的第一床身1上，并通过x轴工件轴向进给机构18来使第三床身3、床头箱4、闭式中心架12、开式中心架13以及尾座顶尖装置11连同工件17一同作车、磨的轴向运动。

所述第三床身3一端通过定位销16相对定位于第二床身2上，另一端通过锥度变位机构21可作z向(即水平方向)往复变位，使第三床身3与第二床身2的轴线产生夹角，变位至所需位置后，附加压板使第三床身3固定在第二床身2相应的位置点上。

所述侧刀径向进给微调机构14是用来快速精微对刀、精微修改工件17的车削直径控制量。所述侧磨径向进给微调机构15是用来在磨削工作中对工件17磨削微进微退的快速操作控制。

在工作时，z1轴侧刀径向进给机构19和侧刀架7搭载侧刀径向进给微调机构14和刀架总成9配合使用，当开始车制时，首先将工件17夹持好，然后将侧刀架7安装好刀后，通过微调对刀(工件径向吃刀控制量)，便可使z1轴位置系统设读值为0之绝对值，加工系统输入数据省去繁琐的换算，大大简明了整个工件各档径向之指令编程输入，同时更容易通过侧刀径向进给微调机构14操控精度，特别适用于非大批量(或单个)工件的数控加工操控。

在工作时，z2轴磨削径向进给机构20和侧磨架8搭载侧磨径向进给微调机构15和磨头总成10，当开始磨削时，根据工件17实时磨削状况，即时对磨削时磨削量(工件径向)的控制和最终磨削值的控制。

本发明的一体机床一边设车制机构，另一边设磨削机构，实现车磨一次装夹，消除二次装夹带来的积累误差；且采用锥度变位机构对锥度进行加工，使得车磨工作简单、精准、可靠；该机床将对工件17的锥度车制改为直线车制，锥度磨削改为直线磨削，使得对工件的加工工艺变得简单，砂轮磨面精细，磨削精度高；加工工件17没有锥度要求的档位则无须变位，即第三床身3的轴线与第二床身2的轴线重合(机床初始化就设置好的)；如遇工件17要车磨锥度档位，即根据工件17要车制锥度之锥度比，通过锥度变位机构21变位，对工件17的锥度车磨改为直线车磨，使笫三床身3的轴线变位至与第二床身2的轴线夹角和工件锥度相吻合，即所要车磨的锥面与第二床身2的轴线平行。

本发明车磨一体的机床，一改数控车床用z轴与x轴的联动模式，车磨性能更佳；不仅能够保证工件(轴头、轴承档、轴承传动头等)与辊体止口档在一体车制磨削时的同心度，而且能够保证各工件的同心度，同时大大减少了工作强度，提高了工作效率，延长了工件的使用寿命，结构简单紧凑便于工件的拆卸。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。