專利名稱：高速及超高速平面磨削與外圓磨削方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及一種既可實(shí)現(xiàn)高速及超高速平面磨削，又能實(shí)現(xiàn)高速及超高速外圓磨削的方法及根據(jù)該方法所設(shè)計(jì)的設(shè)備。
本發(fā)明是通過(guò)下面的技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的。其特征在于主軸上裝有砂輪的砂輪架固定在床身上可旋轉(zhuǎn)90°的轉(zhuǎn)換座上，砂輪繞砂輪架主軸軸心作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，置放工件的工作臺(tái)作縱向、橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述方法而設(shè)計(jì)的設(shè)備包括主軸上裝有砂輪的砂輪架、縱向工作臺(tái)和床身等，其特征在于所述砂輪架與可使其作90°旋轉(zhuǎn)之轉(zhuǎn)換座相連，固定在磨床床身上；所述縱向工作臺(tái)下設(shè)置一橫向工作臺(tái)，其上設(shè)有與縱向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，橫向工作臺(tái)下設(shè)垂向工作臺(tái)，其上設(shè)有與橫向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，側(cè)面與床身上之導(dǎo)軌相配合。為保證加工精度，工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并采用高精度滾珠絲桿，導(dǎo)軌為具有預(yù)緊載荷的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)目前現(xiàn)有磨削加工方法及設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，可適應(yīng)高速和超高速磨削加工的需要，解決了高速及超高速磨削加工需要的行業(yè)技術(shù)難題，同時(shí)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種既能完成平面磨削、又能完成外圓磨削、且適用于高速及超高速磨削加工的通用磨削設(shè)備，亦解決了我國(guó)現(xiàn)有磨削裝備從結(jié)構(gòu)上不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)平面磨削和外圓磨削的問(wèn)題，該設(shè)備的研制對(duì)于開(kāi)發(fā)我國(guó)高速和超高速平面及外圓兩用磨床，進(jìn)而推進(jìn)我國(guó)高速和超高速磨床的產(chǎn)業(yè)化具有重要的實(shí)用價(jià)值。
圖中 1-縱向工作臺(tái)； 2-工件； 3-砂輪； 4-尾架；5-頭架電機(jī)； 6-頭架； 7-砂輪架主軸； 8-砂輪架；9-床身； 10-垂向工作臺(tái)； 11-頭架主軸； 12-導(dǎo)軌；13-轉(zhuǎn)換座； 14-橫向工作臺(tái)。
另外，現(xiàn)有的磨床只能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)平面磨削或外圓磨削，不能在一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)上述兩種磨削加工功能。如果要完成平面磨削或外圓磨削加工，必須同時(shí)配備兩種磨床，從而增加了投入的成本，生產(chǎn)效率低。
本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所存在的缺陷，提出了一種新的可實(shí)現(xiàn)高速和超高速磨削加工，并可在一臺(tái)磨床上實(shí)現(xiàn)平面和外圓磨削的方法，其特征在于用來(lái)進(jìn)行磨削加工的砂輪架固定設(shè)置于磨床床身上所設(shè)的轉(zhuǎn)換座上，只完成砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不進(jìn)行任何其它方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件的縱向、橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由工作臺(tái)完成。這樣，可實(shí)現(xiàn)砂輪的高速和超高速運(yùn)轉(zhuǎn)，大大提高了砂輪架的剛性，避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的振動(dòng)、砂輪架整體剛性不足的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)了工件的高速和超高速的磨削加工，機(jī)床加工精度和工件加工質(zhì)量亦大大提高。砂輪架安裝在轉(zhuǎn)換座上，通過(guò)轉(zhuǎn)換砂輪架的方向即可分別實(shí)現(xiàn)平面和外圓磨削。
本發(fā)明根據(jù)上述方法設(shè)計(jì)了一可進(jìn)行高速及超高速平面磨削與外圓磨削的設(shè)備。如

圖1、圖2所示，它包括床身9，砂輪架8，縱向工作臺(tái)1等，本發(fā)明取消了原平面磨床用于砂輪架安裝的立柱，另行設(shè)計(jì)制造一個(gè)砂輪架8，固定在可在床身9上轉(zhuǎn)換方向的轉(zhuǎn)換座13上。當(dāng)機(jī)床處于平面或外圓磨削狀態(tài)時(shí)，即將轉(zhuǎn)換座13固定，以保證砂輪架8除了完成砂輪3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，不進(jìn)行任何方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該砂輪架8內(nèi)裝有與電機(jī)直接相接的砂輪架主軸7，砂輪架主軸7一端裝有砂輪3，可在砂輪架主軸7帶動(dòng)下作高速和超高速旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有磨床的工作臺(tái)只完成縱向、橫向進(jìn)給中的一種或兩利磨削方式。本發(fā)明由于砂輪架8由于只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則工件2的縱向、橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由三向工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)完成，如圖所示，本發(fā)明在縱向工作臺(tái)1下面設(shè)置了一橫向工作臺(tái)14，該工作臺(tái)上設(shè)有導(dǎo)軌，與縱向工作臺(tái)1下對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的滑槽相配合，可使縱向工作臺(tái)1作縱向滑移；在橫向工作臺(tái)14下面設(shè)置一垂向工作臺(tái)10，該工作臺(tái)上亦開(kāi)設(shè)有導(dǎo)軌，與橫向工作臺(tái)14下對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的滑槽相配合，可使橫向工作臺(tái)14作橫向滑移；在垂向工作臺(tái)10側(cè)面，還開(kāi)設(shè)有滑槽，可與床身9上對(duì)應(yīng)所設(shè)的導(dǎo)軌相配合，使垂向工作臺(tái)10作垂直方向的位移。這樣，通過(guò)垂向工作臺(tái)10可實(shí)現(xiàn)橫向工作臺(tái)14和縱向工作臺(tái)1的垂向位移，由橫向工作臺(tái)14實(shí)現(xiàn)了縱向工作臺(tái)1的縱向和橫向的位移，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)置在縱向工作臺(tái)1上之工件的縱向、橫向和垂向進(jìn)給，且這三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均不采用液壓系統(tǒng)，而采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所用的絲桿為高精度滾珠絲桿，導(dǎo)軌為具有預(yù)緊載荷的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，以保證進(jìn)給的精度。上述結(jié)構(gòu)既提高了運(yùn)動(dòng)部件如縱向、橫向工作臺(tái)的結(jié)合剛度，同時(shí)又使其運(yùn)動(dòng)時(shí)非常靈敏，從而使機(jī)床結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。
為能在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)平面和外圓磨削加工，本發(fā)明砂輪架8方向可作90°旋轉(zhuǎn)，它是通過(guò)在砂輪架8下面設(shè)一轉(zhuǎn)換座13來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該轉(zhuǎn)換座13連接在床身9上，可作90°旋轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)床處于平面或外圓磨削狀態(tài)時(shí)，即將轉(zhuǎn)換座13固定，以保證砂輪架8除了完成砂輪3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，不進(jìn)行任何方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。如圖1所示，當(dāng)用于外圓磨削時(shí)，砂輪架主軸7軸線與縱向工作臺(tái)1運(yùn)動(dòng)方向平行，與橫向工作臺(tái)14運(yùn)動(dòng)方向垂直；縱向工作臺(tái)1上裝有可實(shí)現(xiàn)工件旋轉(zhuǎn)的頭架6和尾架4，頭架6中心裝有頭架主軸11，由頭架電機(jī)5帶動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)垂向工作臺(tái)10鎖緊在保證砂輪架主軸7軸線高度與頭架主軸11等高并與砂輪14及待磨工件2大小相匹配的位置。如圖2所示，當(dāng)用于平面磨削時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)換座13使砂輪架8方向旋轉(zhuǎn)90°后鎖定，使砂輪3軸線與縱向工作臺(tái)1和垂向工作臺(tái)10運(yùn)動(dòng)方向垂直，與橫向工作臺(tái)14運(yùn)動(dòng)方向平行；同時(shí)保證砂輪架主軸7軸線高度與砂輪3及待磨工件2大小相匹配。這樣，在一臺(tái)設(shè)備上就可同時(shí)進(jìn)行平面磨削及外圓磨削兩種磨削方式，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種高速及超高速平面磨削與外圓磨削方法，其特征在于主軸上裝有砂輪的砂輪架固定在床身上可旋轉(zhuǎn)90°的轉(zhuǎn)換座上，砂輪繞砂輪架主軸軸心作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，置放工件的工作臺(tái)作縱向、橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2.一種根據(jù)上述方法而設(shè)計(jì)的高速及超高速平面磨削與外圓磨削設(shè)備，它包括主軸上裝有砂輪的砂輪架、縱向工作臺(tái)和床身等，其特征在于所述砂輪架與可使其作90°旋轉(zhuǎn)之轉(zhuǎn)換座相連，固定在磨床床身上；所述縱向工作臺(tái)下設(shè)置一橫向工作臺(tái)，其上設(shè)有與縱向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，橫向工作臺(tái)下設(shè)垂向工作臺(tái)，其上設(shè)有與橫向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，側(cè)面與床身上之導(dǎo)軌相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速及超高速平面磨削與外圓磨削設(shè)備，其特征在于的工作臺(tái)板的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并采用高精度滾珠絲桿，導(dǎo)軌為具有預(yù)緊載荷的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。
全文摘要
一種高速及超高速平面磨削與外圓磨削方法，其特征在于主軸上裝有砂輪的砂輪架固定在床身上可旋轉(zhuǎn)90°的轉(zhuǎn)換座上，砂輪繞砂輪架主軸軸心作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，置放工件的工作臺(tái)作縱向、橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其設(shè)備包括主軸上裝有砂輪的砂輪架、縱向工作臺(tái)和床身等，其特征在于所述砂輪架與可使其作90°旋轉(zhuǎn)之轉(zhuǎn)換座相連，固定在磨床床身上；所述縱向工作臺(tái)下設(shè)置一橫向工作臺(tái)，其上設(shè)有與縱向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，橫向工作臺(tái)下設(shè)垂向工作臺(tái)，其上設(shè)有與橫向工作臺(tái)下滑槽相配合的導(dǎo)軌，側(cè)面與床身上之導(dǎo)軌相配合。本發(fā)明既可實(shí)現(xiàn)工件的高速和超高速磨削加工，又可在一臺(tái)設(shè)備上同時(shí)實(shí)現(xiàn)平面磨削及外圓磨削兩種磨削方式。
文檔編號(hào)B24B5/00GK1410225SQ0213974
公開(kāi)日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者黃紅武, 陸名彰, 宓海青, 熊萬(wàn)里, 吳耀, 盛曉敏 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)