超硬磨料砂轮数控精密修整磨床制造技术

本实用新型专利技术提供一种超硬磨料砂轮数控精密修整磨床，包括相对设置的砂轮主轴和工件主轴，工件主轴与设置于磨床床身上的回转工作台相连，砂轮主轴与设置于磨床床身上的十字滑台结构相连，该修整磨床可以实现对CBN砂轮、金刚石滚轮等超硬磨料砂轮、滚轮的高精度修形、修锐，亦可满足对铣刀后刀面、刀柄等有特殊要求轮廓处的修形。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于装备制造业精密修整设备领域，具体涉及一种超硬磨料砂轮数控精密修整磨床。
技术介绍
随着我国装备制造业水平的不断提升，在复杂曲面精密磨削加工方面，效率、精度的要求日益提高。随着成型磨削技术的不断推广应用，各种高精度超硬磨料砂轮的需求不断加大，国内对相关超硬磨料砂轮的高精度修整设备迫切需求，而目前市场上少有专业设备，多为其他类型机床兼顾，以完成形状相近一部分砂轮修整要求，而无法对应各种各样复杂形状超硬磨料成形砂轮。此外随着磨削领域对砂轮精度要求的不断提升，普通非专业设备跟不上修整精度要求，而高端进口精密五轴联动磨床专用于砂轮修整性价比太低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超硬磨料砂轮数控精密修整磨床，该修整磨床可以实现对CBN砂轮、金刚石滚轮等超硬磨料砂轮、滚轮的高精度修形、修锐，亦可满足对铣刀后刀面、刀柄等有特殊要求轮廓处的修形。为达到上述目的，本技术采用了以下技术方案。包括相对设置的砂轮主轴和工件主轴，工件主轴与设置于磨床床身上的回转工作台相连，砂轮主轴与设置于磨床床身上的十字滑台结构相连。所述十字滑台结构包括砂轮架底座，砂轮架底座设置于磨床床身上，砂轮架底座上设置有第一滚珠丝杆，第一滚珠丝杆的丝杆螺母与设置于砂轮架底座上的下层拖板相连，下层拖板上设置有第·二滚珠丝杆，第二滚珠丝杆的丝杆螺母与设置于下层拖板上的上层拖板相连，第一滚珠丝杆与第二滚珠丝杆呈十字交叉状，砂轮主轴与上层拖板相连。所述砂轮架底座以及下层拖板上分别设置有滚动导轨，砂轮架底座上的滚动导轨与下层拖板相连，下层拖板上的滚动导轨与上层拖板相连。所述第一滚珠丝杆的一端以及第二滚珠丝杆的一端分别设置有伺服电机。所述下层拖板以及上层拖板上分别设置有直线光栅尺。所述回转工作台包括台面轴承、台面底座以及设置于台面底座上的旋转台面，台面底座设置于磨床床身上，台面轴承的内圈固定于台面底座内，台面轴承的外圈与旋转台面相连。所述台面底座内设置有双导程蜗杆以及与双导程蜗杆配合的蜗轮，双导程蜗杆的一端设置有伺服电机，蜗轮与台面轴承的外圈相连。所述旋转台面的中心处设置有第一角度编码器。所述回转工作台上设置有手动调节机构，手动调节机构上设置有工件主轴座，工件主轴与设置于工件主轴座内的内置电机相连，工件主轴的一端设置有第二角度编码器。所述手动调节机构包括设置于旋转台面上的工件架基座，工件架基座上设置有梯形丝杆，梯形丝杆的螺母与设置于工件架基座上的滑座相连，工件主轴座设置于滑座上，工件架基座与滑座间以及工件主轴座与滑座间通过燕尾导轨面结合。本技术的特点如下:1)采用双主轴结构，工件和磨具同时高速旋转，提高了相对线速度，可以获得更好的磨削修整效果；2)磨床除了采用双主轴三轴联动方式工作外，还可以通过将工件主轴转换为伺服轴，实现四轴联动方式运行；3)旋转台面采用双导程蜗杆副驱动可以提高回转工作台的运动平稳性。附图说明图1为本技术所述磨床的结构示意图；图2为本技术所述磨床三维布局；图中:1.磨床床身；2.砂轮架底座；3.第一滚珠丝杆；4.直线光栅尺；5.滚动导轨；6.下层拖板；7.伺服电机；8.第二滚珠丝杆；9.上层拖板；10.电机座；11.电主轴；12.磨具；13.工件；14.工件主轴座；15内置电机；16.工件主轴；17.第二角度编码器；18.螺栓轴；19.滑座；20.梯形丝杆；21.工件架基座；22.旋转台面；23.双导程蜗杆；24.蜗轮；25.台面轴承；26.轴；27.第一角度编码器；28.台面底座；29.金刚笔。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。参见图1以及图2,本技术所述超硬磨料砂轮数控精密修整磨床包括相对设置的砂轮主轴和工件主轴16，工件主轴16与设置于磨床床身I上的回转工作台相连，砂轮主轴与设置于磨床床身I上的十字滑台结构相连。所述十 字滑台结构包括砂轮架底座2，砂轮架底座2设置于磨床床身I上，砂轮架底座2上设置有第一滚珠丝杆3，第一滚珠丝杆3的丝杆螺母与设置于砂轮架底座2上的下层拖板6相连，下层拖板6上设置有第二滚珠丝杆8，第二滚珠丝杆8的丝杆螺母与设置于下层拖板6上的上层拖板9相连，第一滚珠丝杆3与第二滚珠丝杆8呈十字垂直交叉状，砂轮主轴与上层拖板9相连，所述砂轮架底座2以及下层拖板6上分别设置有滚动导轨5，砂轮架底座2上的滚动导轨与下层拖板6相连，下层拖板6上的滚动导轨与上层拖板9相连，所述第一滚珠丝杆3的一端以及第二滚珠丝杆8的一端分别设置有伺服电机7，所述下层拖板6以及上层拖板9上分别设置有直线光栅尺4。所述回转工作台包括台面轴承25、台面底座28以及设置于台面底座28上的旋转台面22，台面底座28设置于磨床床身I上，台面轴承25的内圈固定于台面底座28内，台面轴承25的外圈与旋转台面22相连。所述台面底座内设置有双导程蜗杆23以及与双导程蜗杆23配合的蜗轮25，双导程蜗杆23的一端设置有伺服电机7，蜗轮24与台面轴承25的外圈相连。所述旋转台面22的中心处设置有第一角度编码器27，所述回转工作台上设置有手动调节机构，手动调节机构上设置有工件主轴座14，工件主轴16与设置于工件主轴座14内的内置电机15相连，工件主轴16的一端设置有第二角度编码器17，所述手动调节机构包括设置于旋转台面22上的工件架基座21，工件架基座21上设置有梯形丝杆20，梯形丝杆20的螺母与设置于工件架基座21上的滑座19相连，工件主轴座14设置于滑座19上，工件架基座21与滑座19间以及工件主轴座14与滑座19间通过燕尾导轨面结合。工作原理该磨床采用卧式布局，在磨床床身I上设置有以砂轮主轴和以工件主轴16分别为核心的2个相对独立部分，拥有三个伺服轴以及砂轮主轴、工件主轴双主轴结构，以完成超硬磨料砂轮修整。其中工件主轴16又可更改数控参数，作为伺服轴参与机床联动，从而使机床转换为四轴联动数控磨床，实现铣刀等特定刀具修整要求。固定在床身右侧的砂轮架底座2上设置能在前后方向(X轴)上运动的下层拖板6，下层拖板6上设置能在左右方向(Z轴)运动的上层拖板9，共同组合为十字滑台结构，下层拖板6前后运动和上层拖板9左右运动都由伺服电机7控制，用于磨削修整工件时磨具轴向和径向进给运动，由光栅尺检测其实际位置数据，以便实现磨削修整精确进刀。上层拖板9上水平安装作为砂轮主轴的高速电主轴，面向左侧工件主轴16方向。采用高速电主轴以提高砂轮的线速度，满足修整超硬磨料砂轮的要求。在床身左侧安装的旋转台面(B轴)采用高精度台面轴承支撑，可以采用力矩电机直接驱动，也可以采用伺服电机通过消隙传动机构驱动。优选方案采用伺服电机通过双导程蜗轮蜗杆副驱动旋转台面。此方案优点在于:1)可以获得较高的伺服刚性；2)由于蜗轮副具有大的速比，可以减小工件转动惯量变化对伺服控制的影响；3)双导程蜗轮蜗杆副结构紧凑，占用空间小。旋转台面上安装着精密角度编码器，检测控制旋转台面的角度数据，实现工件的角度和圆弧轮廓精密磨削修整。在旋转台面22上左侧安装工件架基座21，随台面回转，采用2个相互垂直的燕尾导轨面结合方式，组成手动十字滑台结构。通过放松燕尾导轨面压板后，可手动调节工件与台面中心的相对位置，实现不同规格尺寸的工件磨削修整要求，简化工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超硬磨料砂轮数控精密修整磨床，其特征在于：包括相对设置的砂轮主轴和工件主轴（16），工件主轴（16）与设置于磨床床身（1）上的回转工作台相连，砂轮主轴与设置于磨床床身（1）上的十字滑台结构相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊岭，黄超，张武刚，
申请(专利权)人：陕西秦川机械发展股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：