專利名稱：超精數(shù)控端面磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬數(shù)控端面磨床領(lǐng)域，尤其涉及一種用于噴油嘴、噴油器體、調(diào)節(jié)閥等
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)中核心零部件端面超精密磨削加工的超精數(shù)控端 面磨床。
背景技術(shù)：
噴油嘴偶件是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的核心零部件。無論是傳統(tǒng)的直列式噴 泵，還是標(biāo)志當(dāng)代世界先進(jìn)水平的高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)，噴油嘴偶件都是必不可少 的，其端面加工精度直接決定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和檔次。 隨著我國經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變以及對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，國家正在不斷地以法
規(guī)形式提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，即采用發(fā)達(dá)國家歐ni、歐iv排放標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)制實(shí)
施，這就使得傳統(tǒng)的噴油嘴偶件端面加工工藝不再適應(yīng)新的要求而不得不淘汰。這是因?yàn)?在高壓力下工作的噴油嘴端面，不但有較高的粗糙度要求，而且必須保證較高的平面度。從 技術(shù)上看，噴油嘴端面與噴油器端面直接接觸，并要保證密封。要達(dá)到這一點(diǎn)，對噴油嘴 端面和噴油器端面的精度來說，其要求是相當(dāng)高的。傳統(tǒng)的直列泵用噴油嘴(壓力范圍
100 200Kg/cm2)端面的精度要求為粗糙度《0. liim，平面度《0. 0009mm，而高壓共軌 用噴油嘴(壓力范圍1000 2000Kg/cm2)端面的精度要求為粗糙度《0. 04 y m，平面度 《0. 0006mm。 傳統(tǒng)的端面加工工藝為粗磨_精磨_粗研_精研，多次裝夾，其加工難度大，不易 保證清潔度，研磨端面后，極易形成中凸超差，難以保證密封精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，質(zhì)量 穩(wěn)定可靠，效率較高，并保證其磨削加工后的端面獲得所需要高精度要求的超精數(shù)控端面 磨床。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種超精數(shù)控端面磨床，它包括床身組件；在所述床身組件上固定設(shè)有X軸滑臺 及Z軸滑臺；在所述X軸滑臺上設(shè)有可沿X軸方向橫向滑動(dòng)的主軸箱組件；在所述Z軸滑臺 上依次并行設(shè)有可沿Z軸方向縱向滑動(dòng)的粗磨軸箱組件及精磨軸箱組件；所述主軸箱組件 上沿Z軸方向設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的主軸；在所述主軸的工作端固定設(shè)有卡具；在 所述粗磨軸箱組件及精磨軸箱組件內(nèi)沿Z軸方向依次設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的粗磨 軸及精磨軸。 作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述X軸滑臺及Z軸滑臺上分別設(shè)有滾珠絲杠機(jī) 構(gòu)及與所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)端部相接的伺服電機(jī)；所述主軸箱組件經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在X 軸滑臺上的X軸方向橫向滑動(dòng)；所述粗磨軸箱組件及精磨軸箱組件經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在 Z軸滑臺上的Z軸方向縱向滑動(dòng)。[0009] 作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型在所述Z軸滑臺與粗磨軸箱組件及精磨軸箱組
件間依次分別設(shè)有粗磨軸四維調(diào)整組件及精磨軸四維調(diào)整組件；所述粗磨軸箱組件及精磨
軸箱組件可依次分別繞粗磨軸四維調(diào)整組件及精磨軸四維調(diào)整組件旋轉(zhuǎn)。 進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述粗磨軸四維調(diào)整組件及精磨軸四維調(diào)整組件可采用旋
轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)。 更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述X軸滑臺及Z軸滑臺上設(shè)有滾珠線性導(dǎo)軌。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，效率較高，并保證其磨削加工后
的端面獲得所需要高精度要求。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn) 1、產(chǎn)品質(zhì)量高 由于本超精數(shù)控端面磨床采用一次裝夾，經(jīng)粗磨、精磨即完成加工。整個(gè)加工過程 為CNC控制，并采用在線測量，不僅保證加工精度，而且大大提高加工效率。機(jī)床配有機(jī)械 手，完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料。 2、使用方便，效率高 由于本超精數(shù)控端面磨床采用一次裝夾，經(jīng)粗磨、精磨即完成加工。因此，解決了
傳統(tǒng)端面加工工藝粗磨_精磨_粗研_精研，多次裝夾，加工難度大，不易保證清潔度，研
磨端面后，極易形成中凸超差，難以保證密封精度的質(zhì)量難題，大大提高生產(chǎn)效率。 3、適用性強(qiáng)，用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)中核心零部件端面的超
精密磨削加工。如噴油嘴、噴油器體、調(diào)節(jié)閥、柱塞等端面超精度磨削加工，以及其它工件
端面的高精度磨削。 4、在提高我國噴油嘴加工精度的同時(shí)，大大降低行業(yè)生產(chǎn)成本。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍不僅局限于下列內(nèi)容的表述。


圖1為本實(shí)用新型主視圖； 圖2為本實(shí)用新型的俯視圖。
具體實(shí)施方式本超精數(shù)控端面磨床采用模塊化設(shè)計(jì)。床身上配有兩個(gè)獨(dú)立的工作滑臺，上面分 別裝有主軸箱和磨頭箱。通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾株絲杠，分別帶動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的工作滑臺位移， 實(shí)現(xiàn)主軸沿X軸方向的橫向移動(dòng)和磨頭沿Z軸方向的縱向移動(dòng)。 如
圖1所示，本實(shí)用新型包括床身組件1 ;在所述床身組件1上固定設(shè)有X軸滑臺 2及Z軸滑臺3 ;在所述X軸滑臺2上設(shè)有可沿X軸方向橫向滑動(dòng)的主軸箱組件4 ;在所述 Z軸滑臺3上依次并行設(shè)有可沿Z軸方向縱向滑動(dòng)的粗磨軸箱組件5及精磨軸箱組件6 ;所 述主軸箱組件4上沿Z軸方向設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的主軸7 ;在所述主軸7的工作 端固定設(shè)有卡具8 ;在所述粗磨軸箱組件5及精磨軸箱組件6內(nèi)沿Z軸方向依次設(shè)有與驅(qū) 動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的粗磨軸9及精磨軸10。 本實(shí)用新型所述X軸滑臺2及Z軸滑臺3上分別設(shè)有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)11及與所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)11端部相接的伺服電機(jī)12 ;所述主軸箱組件4經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)11實(shí)現(xiàn)在X 軸滑臺2上的X軸方向橫向滑動(dòng)；所述粗磨軸箱組件5及精磨軸箱組件6經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu) 11實(shí)現(xiàn)在Z軸滑臺3上的Z軸方向縱向滑動(dòng)。 參見圖2，本實(shí)用新型在所述Z軸滑臺3與粗磨軸箱組件5及精磨軸箱組件6間依 次分別設(shè)有粗磨軸四維調(diào)整組件13及精磨軸四維調(diào)整組件14 ;所述粗磨軸箱組件5及精 磨軸箱組件6可依次分別繞粗磨軸四維調(diào)整組件13及精磨軸四維調(diào)整組件14旋轉(zhuǎn)；所述 粗磨軸四維調(diào)整組件13及精磨軸四維調(diào)整組件14采用旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型所述X軸滑臺2及Z軸滑臺3上可設(shè)有滾珠線性導(dǎo)軌以實(shí)現(xiàn)主軸箱和 磨頭箱分別沿X軸滑臺2及Z軸滑臺3的滑動(dòng)。 在具體操作時(shí)，在本實(shí)用新型的上部還設(shè)有機(jī)械手自動(dòng)上下料裝置。另外，與普通 機(jī)床一樣，本實(shí)用新型還可設(shè)有潤滑、冷卻、過濾、油霧分離等部分。 在電氣結(jié)構(gòu)方面本實(shí)用新型包括CNC控制系統(tǒng)、主軸電機(jī)、伺服電機(jī)、磨頭電機(jī)、 操作控制面板、電氣柜、熱交換器。 參見
圖1，15為機(jī)械手組件在使用時(shí)，首先啟動(dòng)機(jī)床，將X軸滑臺上的主軸移動(dòng)停 在粗磨頭位置上，卡盤松開，A軸機(jī)械手上的上料桿左移零件并把零件送入卡盤內(nèi)，卡盤夾 緊，粗磨頭開始磨削。與此同時(shí)，A軸上下料桿右移，Y軸上下料桿上移。檢測桿伸出-測 量頭壓在工件端面上。粗磨完成后，粗磨頭Z軸退回，X軸滑臺主軸后移在精磨頭位置，精 磨頭磨削。與此同時(shí)，A軸上下料桿左移至下料道上方，Y軸下移把下料桿上零件放入下料 道。A軸上下料桿右移，Y軸上下料桿下移，A軸上下料桿左移，A軸上料桿插入零件內(nèi)孔，Y 軸上料桿上移，A軸上下料桿右移至主軸上方。精磨完成后，主軸停-Z軸精磨頭退回-測 量頭抬起-檢測桿退回。Y軸上下料桿下移，A軸上下料桿左移，卡盤松開。A軸下料桿右 移，X軸滑臺主軸前移，(主軸停在粗磨頭位置上)接著進(jìn)行下一個(gè)磨削循環(huán)。 可以理解地是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型而并非 受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以 對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種超精數(shù)控端面磨床，包括床身組件(1)；其特征在于，在所述床身組件(1)上固定設(shè)有X軸滑臺(2)及Z軸滑臺(3)；在所述X軸滑臺(2)上設(shè)有可沿X軸方向橫向滑動(dòng)的主軸箱組件(4)；在所述Z軸滑臺(3)上依次并行設(shè)有可沿Z軸方向縱向滑動(dòng)的粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)；所述主軸箱組件(4)上沿Z軸方向設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的主軸(7)；在所述主軸(7)的工作端固定設(shè)有卡具(8)；在所述粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)內(nèi)沿Z軸方向依次設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的粗磨軸(9)及精磨軸(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精數(shù)控端面磨床，其特征在于所述X軸滑臺(2)及Z軸 滑臺(3)上分別設(shè)有滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(11)及與所述滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(11)端部相接的伺服電機(jī)(12) ;所述主軸箱組件(4)經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(11)實(shí)現(xiàn)在X軸滑臺(2)上的X軸方向橫向滑 動(dòng)；所述粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)經(jīng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(11)實(shí)現(xiàn)在Z軸滑臺(3) 上的Z軸方向縱向滑動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超精數(shù)控端面磨床，其特征在于在所述Z軸滑臺(3)與 粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)間依次分別設(shè)有粗磨軸四維調(diào)整組件(13)及精磨 軸四維調(diào)整組件(14);所述粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)可依次分別繞粗磨軸四 維調(diào)整組件(13)及精磨軸四維調(diào)整組件(14)旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超精數(shù)控端面磨床，其特征在于所述粗磨軸四維調(diào)整組件(13) 及精磨軸四維調(diào)整組件(14)采用旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超精數(shù)控端面磨床，其特征在于所述X軸滑臺(2)及Z軸 滑臺(3)上設(shè)有滾珠線性導(dǎo)軌。
專利摘要本實(shí)用新型屬數(shù)控端面磨床領(lǐng)域，尤其涉及一種用于噴油嘴、噴油器體、調(diào)節(jié)閥端面超精密磨削加工的超精數(shù)控端面磨床；它包括床身組件(1)；在床身組件(1)上固定設(shè)有X軸滑臺(2)及Z軸滑臺(3)；在X軸滑臺(2)上設(shè)有可沿X軸方向橫向滑動(dòng)的主軸箱組件(4)；在Z軸滑臺(3)上依次并行設(shè)有可沿Z軸方向縱向滑動(dòng)的粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)；主軸箱組件(4)上沿Z軸方向設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相接的主軸(7)；在主軸(7)的工作端固定設(shè)有卡具(8)；在粗磨軸箱組件(5)及精磨軸箱組件(6)內(nèi)沿Z軸方向依次設(shè)有粗磨軸(9)及精磨軸(10)。本實(shí)用新型效率高，并保證其磨削加工后的端面獲得所需高精度。
文檔編號B24B7/16GK201537840SQ20092024829
公開日2010年8月4日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者宋志英, 湯金寶, 邵冰, 郝玉瑋 申請人:沈陽泰和數(shù)控機(jī)械制造有限公司