无心滚珠丝杠磨床及其磨削加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无心滚珠丝杠磨床及其磨削加工工艺，所述的砂轮（１）的外圆面上沿长度方向均匀设有多个平行排列的磨牙，且砂轮（１）的外圆周面为内凹的弧面；所述的大导轮（２）的外圆周面为内凹的弧面。它的磨削加工工艺包括以下几个步骤：将滚珠丝杠通过导入装置和限位装置在主动轮（１０）的旋转作用下，到达磨削区域，砂轮（１）开始快速进刀；砂轮（１）运动到与滚珠丝杠的距离为０．０２～０．１毫米时，砂轮（１）要慢速进刀；运行到砂轮磨削区域的末端时，砂轮（１）停止进刀；砂轮（１）退刀。采用以上结构后，利用已有的无心磨床的高速高效原理来无心磨削滚珠丝杠，特别是能提高细长形滚珠丝杠的加工精度和工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工领域，具体讲是一种专业磨削滚珠丝杠的无心滚珠丝杠磨床 及其磨削加工工艺。
技术介绍
滚珠丝杠磨床一般包括床身、砂轮磨架机构、导轮磨架机构、进给机构、砂轮修 正机构、工件托架机构。砂轮磨架机构的砂轮固定安装在砂轮主轴上，由其传动机构 带动旋转；导轮机构的导轮固定安装在导轮轴上，旋转地承托着工件。砂轮和导轮位 于工件的两侧，砂轮旋转时对工件进行磨削工作。中国专利网上公开了专利申请号为"200510041023.8"的专利技术专利"滚珠丝杠 磨床"，它包括床身、工件头架、工件尾架，加工件夹装在上述工件头架和工件尾架 之间，工件头架与头架蜗轮蜗杆副相接，上述床身上置有横躺移动拖板，上述横向移 动拖板由挂轮驱动横向滚珠丝杠副横向移动，上述横向移动拖板上置有纵向移动拖 板，上述纵向移动拖板由纵向蜗轮蜗杆副驱动纵向滚珠丝杠副作纵向移动，上述纵向 移动拖板上置有磨削装置。但是上述这种滚珠丝杠磨床采用磨头固定式，工件被夹装在工作台上，且工件作 轴向移动。它存在着以下的缺点当需要加工细长形的滚珠丝杠时，由于工件本身的 特点，需要在滚珠丝杠的两端加上顶针，这样就相当于在滚珠丝杠的两头定了两个支 承点，再加上细长的工件本身容易变形，因此在进行磨削时，细长的滚珠丝杠很容易 在中间部分变形弯曲，这样会导致磨削出来的工件精度不高。同时，现有的滚珠丝杠 磨床的砂轮上只设有一个磨牙，这样在进行滚珠丝杠的磨削工作时，效率很低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种无心滚珠丝杠磨床，它利用已有的无心磨床的高速高效原理来无心磨削滚珠丝杠，特别是能提高细长形滚珠丝杠的加工精度 和工作效率。本专利技术所要解决的另一技术问题是，提供一种上述无心滚珠丝杠磨床的磨削加工 工艺。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种无心滚珠丝杠磨床，包括床身、托架、砂轮、大导轮、砂轮修正器，所述的砂轮、大导轮和托架均安装在床身上，所述的托 架位于砂轮和大导轮之间，所述的磨床还包括托板，所述的托板安装在托架上，且与 托架之间有一个倾斜角，工件位于托板上；所述的砂轮的外圆面上沿长度方向均匀设 有多个平行排列的磨牙，且砂轮的外圆周面为内凹的弧面；所述的大导轮的外圆周面 为内凹的弧面，且大导轮的轴线与床身水平面之间有一个倾斜角a;在砂轮磨削区域 的两端设有导入装置和限位装置，所述的导入装置和限位装置均安装在托架上。采用以上结构后，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点本专利技术中的砂轮外圆 面上沿长度方向均匀设有多个(可由50个至500个)平行排列的磨牙，相当于同时有多个(可由50个至500个)磨牙在工作，这样明显提高了磨削的工作效率和精度。 同时，在磨削区域两边各设有工件导入装置和限位装置，避免了现有技术中用两端顶 针定位带来工件变形的缺陷，从而能大大提高细长形滚珠丝杠的加工精度，能把原产 品精度在磨削前的34级提高到磨削后的0-1级。由于滚珠丝杠有螺旋角度，使托板 与托架呈一定的倾斜角度，而且砂轮和大导轮外圆周面为内凹的弧面，同时大导轮的 轴线与床身之间有一个倾斜角a，这些都是为了保证滚珠丝杠的加工精度。所述的导入装置是指，在所述的砂轮磨削区域两边各均匀分布有两排若干个硬钢 导轮和一个钨钢导牙漕导轮，所述的钨钢导牙漕导轮与砂轮之间有若干个硬钢导轮， 钨钢导牙漕导轮上设有一个凸牙；在磨削区域的入料端还设有一个主动轮，所述的主 动轮位于其中一排硬钢导轮的头两个硬钢导轮之间。采用这种结构后，先把滚珠丝杠 放在硬钢导轮上，利用钨钢导牙漕导轮上的凸牙与滚珠丝杠的凹牙相配合，来达到磨 削滚珠丝杠牙纹漕的同时主动轮的旋转也使滚珠丝杠向前移动，这样避免了细长的滚 珠丝杠工作时的跳动，更加保证了加工精度。所述的限位装置是指，在所述的磨削区域两端各设有钨钢导牙漕导杆，所述的钨 钢导牙漕导杆上设有一个凸牙，在所述的砂轮与钨钢导牙漕导杆之间安装有推压导 轮，所述的推压导轮的中心高度与滚珠丝杠的中心高度一致。采用这种结构后，使细 长滚珠丝杠通过推压导轮与大导轮紧贴，使丝杠与大导轮同线速度旋转，更进一步保 证了加工精度。所述的磨削区域的出料端设有测量头，所述的测量头安装在托架上。在磨削区域 的出料端设了测量头后，可以通过滚珠丝杠来测出砂轮的磨牙圆中心位置的精确尺 寸，再来确定钨钢导牙漕导轮和钨钢导牙漕导杆的精确位置，从而来调整相应的砂轮 位置。所述的硬钢导轮、鸨钢导牙漕导轮、测量头、钨钢导牙漕导杆和推压导轮与托架均为横向和纵向移动可微调的连接。采用这种结构后，使滚珠丝杠能更好地与大导轮 接触并通过砂轮磨削，从而更加保证加工精度。所述的大导轮与床身的倾斜角ct为双向10度。采用双向可倾斜角度，是由于滚 珠丝杠可以分为右旋螺纹和左旋螺纹，因此大导轮的倾斜角要双向，同时托板与托架 的倾斜角也要双向。所述的砂轮修正器包括轴向移动拖板、径向移动拖板、金刚石滚轮、光栅尺、高 速电机、伺服电机和直线电机，所述的轴向移动拖板和径向移动拖板均与床身连接， 所述的金刚石滚轮固定连接在高速电机的主轴上，所述的高速电机与径向移动拖板连 接；所述的伺服电机固定连接在径向移动拖板顶面上；所述的光栅尺固定在轴向移动 拖板顶面上，所述的直线电机固定连接在轴向移动拖板内。采用金刚石滚轮的修正器 结构，并同时结合光栅尺与直线电机合作的监控作用，使砂轮修正器能更高精度地定 位控制并一牙一牙地修正砂轮，更能保证砂轮的磨削能力。本专利技术的另一个技术方案是，提供一种无心滚珠丝杠磨床的磨削加工工艺，它包 括以下几个步骤① 将滚珠丝杠放在硬钢导轮及鸽钢导牙漕导轮上，同时鸨钢导牙漕导轮上的凸牙 放入滚珠丝杠上的凹牙中；② 在主动轮的旋转作用下，使滚珠丝杠旋转移动经过钨钢导牙漕导杆的凸牙，到 达推压导轮和大导轮中间；③ 推压导轮作径向推压，使滚珠丝杠与大导轮紧贴，并使滚珠丝杠与大导轮同线 速度旋转，同时继续移动，这时砂轮与大导轮之间的距离要比滚珠丝杠直径尺寸大 0.5 1.5毫米； 当滚珠丝杠移动到滚珠丝杠全长的30% 80%进入砂轮磨削区或砂轮磨削区域 全长的30% 80%时，砂轮开始快速进刀；⑤ 当砂轮运动到与滚珠丝杠的距离为0.02 0. 1毫米时，砂轮要慢速进刀，进刀 速度是滚珠丝杠旋转一圈其进刀量为0.001 0. 01毫米；⑥ 滚珠丝杠的前端运行到砂轮磨削区域的末端时，砂轮停止进刀，此时滚珠丝杠 继续移动到砂轮另一端的推压导轮、钨钢导牙漕导杆、硬钢导轮和测量头，当滚珠丝 杠的末端经过推压导轮后离开砂轮磨削区域⑦ 砂轮退刀，退刀时间定在砂轮停止进刀后的0.5 5秒时，或滚珠丝杠后段刚 出砂轮磨削区域时。所述的砂轮和大导轮在磨削时的进给速度按照滚珠丝杠的长度依次为快、慢、快、慢、快。所述的砂轮磨削区域需要有均匀的机动变温的冷却液来冷却。 采用以上的加工工艺后，本专利技术与现有技术相比具有以下显著优点和有益效果-现有的滚珠丝杠磨床的加工工艺中要把滚珠丝杠的两端用顶针作为支承点，并用一个砂轮进行磨削，而本专利技术的加工工艺则用导轮和托板在滚珠丝杠的外圆作为支承点，用五十个甚至五百个砂轮同时进行磨削，大大提高了工作效率。附图说明图1所示的是本专利技术无心滚珠丝杠磨床的结构示意图； 图2所示的是图1中A向示意图； 图3所示的是图1中B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无心滚珠丝杠磨床，包括床身、托架（１８）、砂轮（１）、大导轮（２）、砂轮修正器，所述的砂轮（１）、大导轮（２）和托架（１８）均安装在床身上，所述的托架（１８）位于砂轮（１）和大导轮（２）之间，其特征在于：所述的磨床还包括托板（４），所述的托板（４）安装在托架（１８）上，且与托架（１８）之间有一个倾斜角，工件位于托板（４）上；所述的砂轮（１）的外圆面上沿长度方向均匀设有多个平行排列的磨牙，且砂轮（１）的外圆周面为内凹的弧面；所述的大导轮（２）的外圆周面为内凹的弧面，且大导轮（２）的轴线与床身水平面之间有一个倾斜角α；在砂轮磨削区域的两端设有导入装置和限位装置，所述的导入装置和限位装置均安装在托架（１８）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周良财，
申请(专利权)人：周良财，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]