CN216463684U - 一种精密磨床 - Google Patents

Abstract

一种精密磨床，包括：床身，床身上安装有第一油静压直线导轨与第二油静压直线导轨；第一油静压直线导轨上装有工件滑台，工件滑台的一端装有工件轴，工件轴的支座上装有修整电主轴，修整电主轴上装有金刚石砂轮；第二油静压直线导轨上装有砂轮头架滑台，砂轮头架滑台的滑块上安装有转台；转台安装有砂轮头架；砂轮头架一侧装有第一电主轴，电主轴上装有用于外圆磨削和端面磨削的大直径砂轮，砂轮头架另一侧装有一个安装座，安装座上安装有第二电主轴，第二电主轴上装有用于内孔磨削和端面磨削的小直径砂轮。本实用新型中，改变转台的位置角度，可以实现外圆磨砂轮和内圆磨砂轮之间的切换，实现一次装夹完成工件的外圆、端面和内孔全部磨削工序。

Description

一种精密磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床技术领域，具体涉及一种精密磨床。

背景技术

精密磨床是一种应用到机械工程领域的工艺加工机器，通过集成的X轴、Z轴、B轴，外圆磨，端面磨，内圆磨，可实现工件超精密外圆，端面，内圆，曲面等磨削加工。精密磨床的设计是件比较麻烦的事情，涉及很多机械领域高精尖技术，这些技术基本上被国外机床厂家掌握，但是随着航天航空，高精度加工母机对组装件的高精度要求，因此，如何合理的布局磨床结构，运用高精尖技术，提高磨床结构合理性，提高磨床定位精度，加工精度，一次装夹完成工件的全部磨削工序是实际需要解决的技术问题。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的精密磨床。

为达到本实用新型之目的，采用如下技术方案：一种精密磨床，包括：床身，床身上安装有第一油静压直线导轨与第二油静压直线导轨；第一油静压直线导轨上装有工件滑台，工件滑台的一端装有工件轴，工件轴的支座上装有用于砂轮外圆周形状的修整电主轴，修整电主轴上装有修正砂轮的金刚石砂轮；第二油静压直线导轨上装有砂轮头架滑台，砂轮头架滑台的滑块上安装有转台；转台安装有砂轮头架；砂轮头架一侧装有第一电主轴，电主轴上装有用于外圆磨削和端面磨削的大直径砂轮，砂轮头架另一侧装有一个安装座，安装座上安装有第二电主轴，第二电主轴上装有用于内孔磨削和端面磨削的小直径砂轮。

进一步的：转台的转轴上固定驱动转台的力矩电机转子，力矩电机定子与转台的轴瓦固定；电机转子的末端固定了第二角度编码器编码盘，电机定子上固定了第二角度编码器读数头。

进一步的：工件滑台的滑块的下方固定了两个平行的导向条，导向条导向面之间的距离大于固定在花岗岩床身上的导向块的宽度。

进一步的：工件轴由前轴承和后轴承组成，前轴承为闭式油静压轴向轴承和油静压径向轴承，后轴承为油静压径向轴承。

进一步的：力矩电机的定子与前轴承的轴瓦同时固定在工件轴的套筒内，在转轴的末端装有第一角度编码器编码盘，第一角度编码器读数头。

进一步的：在工件滑台的一端固定安装有活顶尖尾座。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型精密磨床，改变转台的位置角度，可以实现外圆磨砂轮和内圆磨砂轮之间的切换，实现一次装夹完成工件的外圆、端面和内孔全部磨削工序。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型精密磨床的结构示意图。

图2为本实用新型精密磨床的工件轴剖面图。

图3为本实用新型精密磨床的转台剖面图。

图中：床身10，第一油静压直线导轨11，第二油静压直线导轨12，工件滑台20，导向条21，调整滑块22，砂轮头架滑台30，工件轴40，前轴承41，后轴承42，力矩电机转子43，力矩电机定子44，转轴45，轴瓦46，第一角度编码器编码盘47，第二角度编码器读数头48，套筒49，支座50，修整电主轴51，金刚石修正砂轮52，活顶尖尾座60，顶尖套筒61，转台70，转台转轴71，力矩电机转子72，定子73，转台轴瓦74，第二角度编码器编码盘75，第二角度编码器读数头76，砂轮头架80，第一电主轴81，外圆砂轮82，安装座90，第二电主轴91，内圆砂轮92。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1至图3所示，本实用新型精密磨床，包括床身部件：床身10、第一油静压直线导轨11、第二油静压直线导轨12，工件滑台部件：工件滑台20、导向条21、调整滑块22，砂轮头架滑台30，工件轴部件：工件轴40、前轴承41、后轴承42、力矩电机转子43、力矩电机定子44、转轴45、轴瓦46、第一角度编码器编码盘47、第二角度编码器读数头48、套筒49，修整电主轴部件：支座50、修整电主轴51、金刚石修正砂轮52，活顶尖尾座部件：活顶尖尾座60、顶尖套筒61，转台部件：转台70、转台转轴71、力矩电机转子72、定子73、转台轴瓦74、第二角度编码器编码盘75、第二角度编码器读数头76，砂轮头架组件：砂轮头架80、第一电主轴81、外圆砂轮82，内圆砂轮主轴部件：安装座90、第二电主轴91、内圆砂轮92。床身10采用花岗岩T形结构，床身10用至少一块花岗岩制成，第一油静压直线导轨11与第二油静压直线导轨12的竖直方向的导向面集成在床身上，床身10安装在高刚性高稳定性底托上，底托固定在地基上，整个机床的重力通过底托传递到地基；工件滑台20在采用闭式油静压导轨，在竖直方向采用施加预紧力的开式油静压导轨，预紧力的施加方式可以是永久磁铁吸力、真空吸力或者是机械预紧力，所述工件滑台20的油静压直线导轨副在水平方向为闭式导轨，在竖直方向为滑台重力和外力预加载的开式导轨，预加载外力是通过负压施加的力、机械力或磁力；工件滑台20一端上装有工件轴40；工件轴40的侧面固定一个支座50，支座50上装有用于砂轮外圆周形状的修整电主轴51，修整电主轴51上装有修正砂轮的金刚石砂轮52；工件滑台20另一端上装有活顶尖尾座60；砂轮头架滑台30的滑块上装有转台70；转台70上装有随转轴转动的砂轮头架80；砂轮头架80一侧装有第一电主轴81，第一电主轴81上装有用于外圆磨削和端面磨削的大直径砂轮82，砂轮头架80另一侧装有一个安装座90，安装座90上安装有第二电主轴91，第二电主轴91上装有用于内孔磨削和端面磨削的小直径砂轮92。

转台70的轴向和油静压径向轴承均采用闭式油静压支撑腔；转台70的转轴71上固定驱动转台的力矩电机转子72，力矩电机定子73与转台的轴瓦74固定；力矩电机转子72的末端固定了第二角度编码器编码盘75，力矩电机定子73上固定了两个角度编码器的读数头76，以此达到消除角度编码器编码盘的安装偏心带来的测量误差的效果。

转台70上装有用于固定砂轮轴的砂轮头架80，所述砂轮头架80的滑台的滑块上安装多个砂轮轴，用于外圆磨削的精密油静压第一电主轴81内部集成了电磁动平衡系统，可以在磨削过程中连续检测砂轮轴的振动，根据振动的幅值和相位，确定不平衡质量的大小和位置，通过无线传输电控系统，用电磁力驱动平衡块达到指令确定的位置，使砂轮第一电主轴81的振幅始终处于最小的状态。改变转台70的位置角度，可以实现外圆磨砂轮82和内圆磨砂轮92之间的切换，实现一次装夹完成工件的外圆、端面和内孔全部磨削工序。

工件滑台20的滑块的下方固定了两个平行的导向条21，每个导向条21的下侧有两个竖直方向的油静压支承腔和一个施加预紧力的真空腔，当两个导向条21的四个竖直油静压支撑腔的浮力与预紧力和滑台总重力相等时，滑台20浮起在有静压腔的油膜上，每个导向条21的侧面有两个油静压腔，分别相对固定在工件滑台20的滑块的两侧，两个带油腔的导向条导向面之间的距离略大于固定在床身10上的导向块的宽度，二者之差的一半就是油静压腔的油膜厚度。

工件轴40的油静压轴承由前轴承41和后轴承42组成，前轴承41为闭式油静压轴向轴承和油静压径向轴承，后轴承42为油静压径向轴承。当工件轴40温度升高时，工件轴40的前端位置固定，向后伸长，不会影响工件的轴向尺寸。力矩电机转子43固定在转轴45上，力矩电机定子44与前轴承41的轴瓦46同时固定在工件轴的套筒49内。

活顶尖尾座60可以在调整滑块22的导轨上手动或者由电机驱动移动，移到适合被加工工件的长度时，锁紧在调整滑块22上。顶尖套筒61可以相对于尾座轴向移动，同时可以在顶紧工件时在工件轴和摩擦力的带动下随工件轴同步转动。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种精密磨床，其特征在于：包括：床身，床身上安装有第一油静压直线导轨与第二油静压直线导轨；第一油静压直线导轨上装有工件滑台，工件滑台的一端装有工件轴，工件轴的支座上装有用于砂轮外圆周形状的修整电主轴，修整电主轴上装有修正砂轮的金刚石砂轮；第二油静压直线导轨上装有砂轮头架滑台，砂轮头架滑台的滑块上安装有转台；转台安装有砂轮头架；砂轮头架一侧装有第一电主轴，电主轴上装有用于外圆磨削和端面磨削的大直径砂轮，砂轮头架另一侧装有一个安装座，安装座上安装有第二电主轴，第二电主轴上装有用于内孔磨削和端面磨削的小直径砂轮。

2.如权利要求1所述的精密磨床，其特征在于：床身用至少一块花岗岩制成，第一油静压直线导轨与第二油静压直线导轨的竖直方向的导向面集成在床身上。

3.如权利要求2所述的精密磨床，其特征在于：所述工件滑台的油静压直线导轨副在水平方向为闭式导轨，在竖直方向为滑台重力和外力预加载的开式导轨，预加载外力是通过负压施加的力、机械力或磁力。

4.如权利要求3所述的精密磨床，其特征在于：所述砂轮头架滑台的滑块上安装多个砂轮轴。

5.如权利要求4所述的精密磨床，其特征在于：转台的转轴上固定驱动转台的力矩电机转子，力矩电机定子与转台的轴瓦固定；力矩电机转子的末端固定了第二角度编码器编码盘，力矩电机定子上固定了第二角度编码器读数头。

6.如权利要求5所述的精密磨床，其特征在于：工件滑台的滑块的下方固定了两个平行的导向条，导向条导向面之间的距离大于固定在花岗岩床身上的导向块的宽度。

7.如权利要求6所述的精密磨床，其特征在于：工件轴由前轴承和后轴承组成，前轴承为闭式油静压轴向轴承和油静压径向轴承，后轴承为油静压径向轴承。

8.如权利要求7所述的精密磨床，其特征在于：力矩电机定子与前轴承的轴瓦同时固定在工件轴的套筒内，力矩电机转子装在转轴上，在转轴的末端装有第一角度编码器编码盘与第一角度编码器读数头，实现转轴的速度和角度位置控制，配合力矩电机驱动器的控制模态，工件轴作为主轴实现无级变速转速控制，同时实现精确的角度定位，完成空间曲面的磨削加工。

9.如权利要求8所述的精密磨床，其特征在于：所述工件滑台的一端安装有活顶尖尾座。

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