專利名稱：一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)控磨床，特別涉及一種專用于電主軸的錐孔和端面精密磨 削用數(shù)控磨床。
技術背景在自動換刀機床中，主軸和刀柄的連接通常依靠錐面來定位。隨著高速切削技術 的發(fā)展，人們對高速主軸與刀柄的連接剛度、精度提出了新的要求在主軸和刀柄連接時， 越來越多的高速加工電主軸采用了錐面和端面兩面同時定位的方式，如主軸和HSK刀柄、 BIG-PLUS刀柄的連接。由于主軸和刀柄之間采用了過定位安裝，因而在制造過程中必須嚴 格保證錐孔基準線與端面的軸向位置精度、以及錐孔和端面的形狀誤差，這樣無形之中大 大增加了制造的難度。為了完成上述要求的錐孔和端面的加工，現(xiàn)有技術中多采用萬能內外圓磨床作為 加工機床，將定位錐孔和端面在零部件加工時分別磨削加工到位，然后組裝起來達到整機 的各項精度指標要求。這種加工方法必須多次裝卡并調整磨床，加工出的錐孔和端面的形 位公差很難達到要求；即使主軸的錐孔和端面的形狀位置精度加工達到要求，在裝成電主 軸整機時，也可能由于裝配方法、其它零件精度的影響造成整機旋轉精度不合格。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種結構簡單、制造方便的 電主軸錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，通過一次裝卡過程即可實現(xiàn)電主軸整機的定位錐孔和 端面的磨削，能夠有效保證錐孔基準線和端面的形狀、位置公差以及主軸整機的各項公差 要求。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，由床身、錐孔磨頭組件、端面磨頭組 件、工件進給組件、控制系統(tǒng)組成；控制系統(tǒng)包括計算機數(shù)控系統(tǒng)和進給系統(tǒng)；錐孔磨頭 組件包括錐孔磨頭和進給機構，安裝在床身的右端；端面磨頭組件包括端面磨頭和進給機 構，安裝在床身中后端；工件組件包括進給機構和工件安裝座，安裝在床身左端。安裝過 程中，端面磨頭組件進給軸線與錐孔磨頭組件進給軸線的夾角成錐孔半角α/2 ；待磨電主 軸安裝在工件組件的工件安裝座內，其自旋軸線與工件組件進給軸線的夾角也成錐孔半角 α/2。上述三個組件的進給機構分別固定安裝在床身上；錐孔磨頭、端面磨頭、工件安裝座 分別固聯(lián)在拖板上，通過拖板與進給機構相連。所述的電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其三個組件的進給機構可以分別由 伺服電機、滾珠絲杠、導軌和聯(lián)軸器組成，也可以是其它的進給方式。所述的電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其伺服電機采用無間隙彈性聯(lián)軸器 與滾珠絲杠直聯(lián)，絲杠前端采用高精度絲杠軸承固定支承，后端用高精度深溝球軸承支承。所述的電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其端面磨頭組件進給軸線與錐孔磨頭組件進給軸線的夾角、待磨電主軸的自旋軸線與工件組件進給軸線的夾角可通過調整機 構進行調整，但必須保證兩個夾角相等且等于待磨電主軸的錐孔半角。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是所述的電主軸的錐孔和端面磨削用 數(shù)控磨床，通過一次裝卡工件，可以完成錐孔和端面兩面的磨削，避免了加工過程中因多次 裝卡工件造成的加工誤差；由于是待磨電主軸自旋做圓周進給，避免了裝配過程中產生的 裝配精度誤差，減小了電主軸的裝配難度。

圖1是磨削錐孔時的俯視圖。圖2是磨削端面時的俯視圖。圖3是磨削端面時的主視圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述如圖1 圖3所示，本實用新型由床身、錐孔磨頭組件、端面磨頭組件、工件進給組 件、控制系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)包括計算機數(shù)控系統(tǒng)和進給系統(tǒng)。床身1采用整體鑄造封閉框型結構，內部采用環(huán)形筋肋，倒T型布置，提高了磨床 的整體剛性。錐孔磨頭組件安裝在床身1的右端，包括錐孔磨頭2和X軸伺服進給機構，其 中X軸伺服進給機構由伺服電機7、聯(lián)軸器6、X軸滾珠絲杠副4、X軸直線導軌副5組成，它 們固定安裝在機床床身上，通過X軸拖板3和垂直上方的錐孔磨頭2相連；錐孔磨頭2在伺 服進給機構的拖動下可沿橫向(X軸)運動。端面磨頭組件安裝在床身1的中后端，包括端 面磨頭15和W軸伺服進給機構兩部分內容，其中W軸伺服進給機構由伺服電機11、聯(lián)軸器 10、W軸滾珠絲杠副13、W軸直線導軌副12組成，它們固定安裝在機床床身上，通過W軸拖板 14和垂直上方的端面磨頭15相連；端面磨頭15在進給機構的拖動下可沿斜向(W軸)運 動。工件進給組件安裝在床身臺面的左端，它包括Z軸伺服進給機構和工件安裝座8，其中 Z軸伺服進給機構由伺服電機19、聯(lián)軸器18、Z軸滾珠絲杠副16、Z軸直線導軌副17組成， 它們一端固定安裝在機床床身上，另一端通過Z軸拖板與垂直上方的工件安裝座8固聯(lián)，拖 動安裝在工件安裝座8內的待磨電主軸9運動。為了保證錐孔和端面磨削過程的完成，各 組件安裝過程中，必須保證兩點一是，端面磨頭組件進給軸線(W軸)與錐孔磨頭組件進 給軸線(X軸)的夾角成錐孔半角α/2;二是，待磨電主軸的自旋軸線跟工件組件進給軸線 (Ζ軸)的夾角也成錐孔半角α/2。待磨電主軸9安裝在工件安裝座8內，只需裝夾一次，就可以完成錐孔和端面兩面 的磨削加工。進行錐孔磨削的時候，待磨電主軸9在Z軸伺服進給機構的帶動下沿Z軸縱 向先快移到適當位置，然后改為沿縱向的往復直線運動，同時被磨電主軸9自轉做圓周進 給運動；錐孔磨頭2在X軸進給機構的驅動下沿X軸做微量的橫向進給進行磨削。磨完錐 孔后，Z軸進給機構帶動待磨電主軸9快速退回，W軸伺服進給機構帶動端面磨頭15沿W軸 快移到適當位置，Z軸伺服進給機構慢速進給，待端面磨削砂輪與被磨電主軸的轉子端面接 觸后，再做間斷均勻的進給來磨削端面。下面介紹實施例之一的主要性能指標[0019]工件錐孔相對于旋轉軸線的徑向跳動0. OOlmm ；工件端面相對于旋轉軸線的全跳動0. 002mm ；工件磨削表面的粗糙度RaO. 4。
權利要求1.一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其特征在于它由床身、錐孔磨頭組件、 端面磨頭組件、工件進給組件、控制系統(tǒng)組成；控制系統(tǒng)包括計算機數(shù)控系統(tǒng)和進給系統(tǒng)； 錐孔磨頭組件包括錐孔磨頭和進給機構，安裝在床身的右端；端面磨頭組件包括端面磨頭 和進給機構，安裝在床身中后端；工件組件包括進給機構和工件安裝座，安裝在床身左端； 安裝過程中，端面磨頭組件進給軸線與錐孔磨頭組件進給軸線的夾角成錐孔半角α/2 ；待 磨電主軸安裝在工件組件的工件安裝座內，其自旋軸線與工件組件進給軸線的夾角也成錐 孔半角α /2 ；上述三個組件的進給機構分別固定安裝在床身上；錐孔磨頭、端面磨頭、工件 安裝座分別固聯(lián)在拖板上，通過拖板與進給機構相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其特征在于所 述的三個組件的進給機構可以分別由伺服電機、滾珠絲杠、導軌和聯(lián)軸器組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其特征在于所 述的伺服電機采用無間隙彈性聯(lián)軸器與滾珠絲杠直聯(lián)，絲杠前端采用高精度絲杠軸承固定 支承，后端用高精度深溝球軸承支承。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種電主軸的錐孔和端面磨削用數(shù)控磨床，其特征在于所 述的端面磨頭組件進給軸線與錐孔磨頭組件進給軸線的夾角、待磨電主軸的自旋軸線與工 件組件進給軸線的夾角可通過調整機構進行調整，但必須保證兩個夾角相等且等于待磨電 主軸的錐孔半角。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)控磨床，特別涉及一種專用于電主軸的錐孔和端面精密磨削用數(shù)控磨床。由床身、錐孔磨頭組件、端面磨頭組件、工件進給組件、控制系統(tǒng)組成；錐孔磨頭組件包括錐孔磨頭和進給機構，安裝在床身右端；端面磨頭組件包括端面磨頭和進給機構，安裝在床身中后端；工件組件包括進給機構和工件安裝座，安裝在床身左端。端面磨頭組件進給軸線與錐孔磨頭組件進給軸線的夾角成錐孔半角；待磨主軸安裝在工件安裝座內，其自旋軸線與工件組件進給軸線的夾角也成錐孔半角。本實用新型結構簡單，制造方便，通過一次裝卡可完成錐孔和端面磨削，避免了多次裝卡造成的加工誤差、裝配誤差，減小了電主軸的裝配難度。
文檔編號B24B7/16GK201907036SQ20102056446
公開日2011年7月27日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者吳愛軍, 崔立英, 房大正, 李偉 申請人:北京精雕精密機械制造有限公司