專利名稱：可實(shí)現(xiàn)精密垂向進(jìn)給的高速及超高速平面磨削設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)高速及超高速平面磨削的設(shè)備。
背景技術(shù)：
高速和超高速磨削是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。隨著對(duì)零件精加工精度與效率越來(lái)越高的要求，國(guó)際上許多發(fā)達(dá)國(guó)家均把高速和超高速磨削工藝與裝備的研究作為加工技術(shù)領(lǐng)域的重要課題列入研究范圍。高速和超高速磨削較之線速度較低的普通磨削的顯著特點(diǎn)在于當(dāng)磨削速度超過(guò)某臨界值后，磨削力和磨削溫度顯著降低，加工效率和加工質(zhì)量大幅度提高。由于高速精密磨削能極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，實(shí)現(xiàn)難加工材料的精加工，因而該技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)由于高速磨削能夠?qū)⒋志庸と跒橐惑w，由毛坯一次加工成成品，使制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和組織模式發(fā)生深刻變化，其關(guān)聯(lián)效應(yīng)和輻射能力難以估量。我國(guó)目前還不能生產(chǎn)超高速磨床產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有加工方法的缺陷，提供一種可實(shí)現(xiàn)高速及超高速平面磨削并可實(shí)現(xiàn)精密垂向進(jìn)給的平面磨削設(shè)備。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下面的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它包括床身，砂輪架和縱向工作臺(tái)等，其特征在于所述砂輪架固定設(shè)置在床身上，其內(nèi)設(shè)有與電機(jī)直接相接的砂輪架主軸，砂輪架主軸一端裝有裝有砂輪，其軸心線與工件橫向進(jìn)給方向平行，與縱向和垂向進(jìn)給方向垂直；所述縱向工作臺(tái)下面沿縱向開(kāi)設(shè)有滑槽，與設(shè)于其下之橫向工作臺(tái)上面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的縱向?qū)к壪嗯浜?；橫向工作臺(tái)下面橫向開(kāi)設(shè)有滑槽，與床身上橫向?qū)?yīng)開(kāi)設(shè)的導(dǎo)軌相配合；在縱向工作臺(tái)上表面設(shè)有固定斜楔和活動(dòng)斜楔，其中固定斜楔塊固定在縱向工作臺(tái)上，另一可擱置工件的活動(dòng)斜楔與其相對(duì)設(shè)置且互相貼合。為保證加工精度，本實(shí)用新型工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，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。
本實(shí)用新型不僅可實(shí)現(xiàn)高速及超高速平面磨削，而且還可實(shí)現(xiàn)工件表面的微量進(jìn)給加工，進(jìn)一步提高加工精度，對(duì)提升我國(guó)在該領(lǐng)域的整體水平，為開(kāi)發(fā)我國(guó)高速和超高速平面磨床，進(jìn)而推進(jìn)我國(guó)高速磨床的產(chǎn)業(yè)化具有重要的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-縱向工作臺(tái)； 2-固定斜楔；3-活動(dòng)斜楔；4-工件； 5-砂輪；6-砂輪架主軸；7-砂輪架； 8-床身；9-橫向工作臺(tái)。
具體實(shí)施方式
目前國(guó)內(nèi)外平面磨床的總體運(yùn)動(dòng)方案均由以下幾個(gè)運(yùn)動(dòng)組成①砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；②工件的縱向運(yùn)動(dòng)；③砂輪架的垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；④砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于超高速磨削條件下機(jī)床必須具有很高的剛性，而超高速運(yùn)轉(zhuǎn)的砂輪是一個(gè)重要的振動(dòng)源，若其既要做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又要做垂向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由于增加了接觸面而勢(shì)必降低砂輪架的剛度，增大砂輪架的振動(dòng)，降低其運(yùn)動(dòng)精度，同時(shí)給砂輪的平衡帶來(lái)極大的困難。因此，砂輪架不宜再進(jìn)行垂向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。目前的平面磨床結(jié)構(gòu)不適合于進(jìn)行超高速磨削。
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，在現(xiàn)有的平面磨床上進(jìn)行了改進(jìn)，它將用來(lái)進(jìn)行磨削加工的砂輪架固定于磨床床身上，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、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由工作臺(tái)完成，工件的垂直方向微量進(jìn)給由安裝在工作臺(tái)上的小斜度斜楔完成。這樣，由于從結(jié)構(gòu)保證了高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)砂輪架的剛性，使砂輪的高速和超高速運(yùn)轉(zhuǎn)得以實(shí)現(xiàn)，即實(shí)現(xiàn)了工件的高速和超高速磨削加工，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，而小斜度斜楔的垂向進(jìn)給還可克服現(xiàn)有平面磨床中由于砂輪架的垂向移動(dòng)而使砂輪架剛性降低的缺陷，可以大大提高整個(gè)機(jī)床的剛性。同時(shí)，通過(guò)小斜楔可將較大的縱向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為切深方向的微量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)垂向微量進(jìn)給，即實(shí)現(xiàn)精密磨削，且不會(huì)產(chǎn)生諸如爬行，抖動(dòng)之類蔽病，使機(jī)床加工精度和工件加工質(zhì)量大大提高。
圖1展示了本實(shí)用新型具體的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。如圖所示，它包括床身8，砂輪架7和縱向工作臺(tái)1等，本實(shí)用新型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7，固定在床身8上，該砂輪架內(nèi)裝有與電機(jī)直接相接的砂輪架主軸6，砂輪架主軸6一端裝有砂輪5，可在砂輪架主軸6帶動(dòng)下作高速和超高速旋轉(zhuǎn)。砂輪架7設(shè)置時(shí)砂輪架主軸6軸線與工件4縱向和垂向運(yùn)動(dòng)方向垂直，與工件3橫向運(yùn)動(dòng)方向平行；保證砂輪架主軸6軸線高度與砂輪5及待磨工件4大小相匹配。本實(shí)用新型由于砂輪5只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件4的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由縱向工作臺(tái)1和設(shè)于其下的橫向工作臺(tái)9完成，如圖所示，縱向工作臺(tái)1下面沿縱向開(kāi)設(shè)有滑槽，與橫向工作臺(tái)9上面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的縱向?qū)к壪嗯浜希粰M向工作臺(tái)9下面橫向開(kāi)設(shè)有滑槽，可與床身8上橫向?qū)?yīng)開(kāi)設(shè)的導(dǎo)軌相配合。這樣，縱向工作臺(tái)1和橫向工作臺(tái)9的運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了工件的縱向和橫向移動(dòng)，且這兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均不采用液壓系統(tǒng)，而是采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并采用高精度滾珠絲桿和具有預(yù)緊載荷的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)完成，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)非常靈敏，從而使機(jī)床結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。
如圖所示，本實(shí)用新型工件垂向的微量進(jìn)給是通過(guò)設(shè)置在縱向工作臺(tái)1上，由固定斜楔2和活動(dòng)斜楔3組成的精密垂向進(jìn)給裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中固定斜楔2固定在縱向工作臺(tái)1上，活動(dòng)斜楔3與其相對(duì)設(shè)置且互相貼合，待磨工件4置于該活動(dòng)斜楔3上，當(dāng)工件4需要進(jìn)行垂向精密進(jìn)給時(shí)，只需沿縱向移動(dòng)活動(dòng)斜楔3，便可由其縱向的較大位移轉(zhuǎn)換成為工件4的垂向微量位移，且這種位移很容易調(diào)整。這樣，既實(shí)現(xiàn)了平面加工的高速和超高速磨削，又實(shí)現(xiàn)了平面的精密磨削，使加工效率和加工質(zhì)量大大提高。
權(quán)利要求1.一種可實(shí)現(xiàn)精密垂向進(jìn)給的高速及超高速平面磨削設(shè)備，它包括床身，砂輪架和縱向工作臺(tái)等，其特征在于所述砂輪架固定設(shè)置在床身上，其內(nèi)設(shè)有與電機(jī)直接相接的砂輪架主軸，砂輪架主軸一端裝有裝有砂輪，其軸心線與工件橫向進(jìn)給方向平行，與縱向和垂向進(jìn)給方向垂直；所述縱向工作臺(tái)下面沿縱向開(kāi)設(shè)有滑槽，與設(shè)于其下之橫向工作臺(tái)上面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的縱向?qū)к壪嗯浜?；橫向工作臺(tái)下面橫向開(kāi)設(shè)有滑槽，與床身上橫向?qū)?yīng)開(kāi)設(shè)的導(dǎo)軌相配合；在縱向工作臺(tái)上表面設(shè)有固定斜楔和活動(dòng)斜楔，其中固定斜楔塊固定在縱向工作臺(tái)上，另一可擱置工件的活動(dòng)斜楔與其相對(duì)設(shè)置且互相貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)精密垂向進(jìn)給的高速及超高速平面磨削設(shè)備，其特征在于工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，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。
專利摘要一種可實(shí)現(xiàn)精密垂向進(jìn)給的高速及超高速平面磨削設(shè)備，包括床身，砂輪架和縱向工作臺(tái)等，其特征在于砂輪架固定設(shè)在床身上，其內(nèi)設(shè)有與電機(jī)直接相接的砂輪架主軸，該主軸一端裝有裝有砂輪，其軸心線與工件橫向進(jìn)給方向平行，與縱向和垂向進(jìn)給方向垂直；縱向工作臺(tái)下沿縱向開(kāi)設(shè)有滑槽，與設(shè)于其下之橫向工作臺(tái)上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的縱向?qū)к壪嗯浜?；橫向工作臺(tái)下面橫向開(kāi)設(shè)有滑槽，與床身上橫向?qū)?yīng)開(kāi)設(shè)的導(dǎo)軌相配合；在縱向工作臺(tái)上表面設(shè)有固定斜楔和活動(dòng)斜楔，其固定斜楔塊固定在縱向工作臺(tái)上，另一可擱置工件的活動(dòng)斜楔與其相對(duì)設(shè)置且互相貼合。本實(shí)用新型不僅可實(shí)現(xiàn)高速及超高速平面磨削，而且還可實(shí)現(xiàn)工件表面的微量進(jìn)給加工，進(jìn)一步提高加工精度。
文檔編號(hào)B24B7/00GK2576414SQ0227765
公開(kāi)日2003年10月1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, 宓海青, 陸名彰, 吳耀, 熊萬(wàn)里, 盛曉敏 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)