專利名稱：一種數控磨床砂輪架進給系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種數控磨床砂輪架進給系統，特別涉及一種采用直線對稱電機及直 線靜壓導軌的數控磨床高精度砂輪架進給系統。
背景技術：
在數控磨床技術蓬勃發展的今天，越來越多的新功能被要求在數控磨床上進行實 現，比如對于加工曲軸上主軸頸和連桿頸的隨動磨削功能；凸輪軸或某些工件的非圓磨削 功能；以及使用CBN砂輪的超高速磨削功能。以上幾種磨削功能要求砂輪架進給系統必須 具有良好的動態性能，剛性，重復定位精度及很強的抗振特性。傳統結構的伺服電機驅動滾 珠絲桿加上滑動導軌或滾動導軌的形式已經完全無法滿足。要實現上述目標，關鍵在于導軌的結構和驅動方式。國外同類機床通常采用矩形 靜壓滑動導軌和圓柱形靜壓滑動導軌，這類導軌的剛性和抗振特性非常好，缺點是機械結 構復雜，制造難度大，且對導軌潤滑系統的要求也非常高。同時為了保證靜壓導軌良好的動 態響應特性不受冷卻液的影響，各相對運動部件之間的防護密封性也是一個難題。國外機 床通常采用高成本、高污染性的油性冷卻液來解決這個問題。針對上述情況我們開發了采 用直線對稱電機及直線靜壓導軌的數控磨床高精度砂輪架進給系統。

發明內容
本發明是針對現在數控磨床技術存在的問題，提出了一種數控磨床砂輪架進給系 統，該機構能夠大大改善數控磨床砂輪架進給系統的動態響應特性、機床剛性、重復定位精 度，降低位移阻力，提高機床的抗振性能和磨削精度，同時便于加工、制造和維修。本發明的技術方案為一種數控磨床砂輪架進給系統，包括砂輪架墊板、兩根直線 靜壓導軌、機械抱閘系統、滑座、次級安裝塊、直線對稱電機次級、直線對稱電機初級、導軌 壓板、直線光柵尺、機械緩沖裝置，直線靜壓導軌的導軌部分通過螺釘與砂輪架墊板連接， 而直線靜壓導軌的滑塊部分則通過螺釘與滑座固定；導軌壓板安裝在直線靜壓導軌的導軌 側面用作橫向固定；兩根直線靜壓導軌的內側各安裝有一套機械抱閘系統，機械抱閘系統 的導軌部分通過螺釘與砂輪架墊板固定，而抱閘系統與滑座固定；直線電機初級安裝在滑 座中心，而直線電機次級先與次級安裝塊固定，而次級安裝塊和砂輪架墊板連接，以對稱布 置的形式安裝在直線電機初級的兩側；在砂輪架墊板的右側安裝有直線光柵尺，砂輪架墊 板的前后兩端各裝有兩個機械緩沖裝置。所述每套直線靜壓導軌包括一根鋼導軌，四個靜壓滑塊，導軌的側面用壓板作橫 向固定，四個靜壓滑塊固定在作往復運動的滑座底部，其中靠近導軌上的兩個滑塊內側有 定位面，滑塊外側面用壓板作橫向固定。本發明的有益效果在于本發明數控磨床砂輪架進給系統，系統整體結構的穩定 性、可靠性、安全性、以及加工工藝方面的可行性等多角度考慮出發。大大提高了砂輪架進 給系統的在高速磨削時的抗振特性，運行時的重復定位精度，機械結構和制造工藝均比傳統靜壓滑動導軌簡單。可以適用于類似凸輪磨床、隨動磨床、采用CBN砂輪高速磨床等對于 砂輪架進給系統有嚴格要求的機床上。


圖1為本發明數控磨床砂輪架進給系統主視圖； 圖2為本發明數控磨床砂輪架進給系統俯視圖。
具體實施例方式如圖1、2所示數控磨床砂輪架進給系統結構圖，包括砂輪架墊板1，直線靜壓導軌 2，機械抱閘系統3，滑座4，次級安裝塊5，直線對稱電機次級6，直線對稱電機初級7，導軌 壓板8，直線光柵尺9，機械緩沖裝置10。直線靜壓導軌2的導軌部分通過螺釘與砂輪架墊板1連接，而直線靜壓導軌2的 滑塊部分則通過螺釘與滑座4固定。導軌壓板8安裝在直線靜壓導軌2的導軌側面用作 橫向固定。兩根直線靜壓導軌2的內側各安裝有一套機械抱閘系統3，機械抱閘系統3的 導軌部分通過螺釘與砂輪架墊板1固定，而抱閘系統與滑座4固定。直線電機初級7安裝 在滑座4中心，而直線電機次級6先與次級安裝塊5固定，而次級安裝塊5和砂輪架墊板1 連接，以對稱布置的形式安裝在直線電機初級7的兩側。在砂輪架墊板1的右側安裝有直 線光柵尺9，砂輪架墊板1的前后兩端各裝有兩個機械緩沖裝置10。本專利由直線對稱電機直接驅動運行。與傳統直線電機中初級和次級采用上下水 平安裝的形式不同，直線對稱電機的初級和次級使用的是對稱安裝形式，即直線對稱電機 的初級安裝在滑座中間，而次級部分通過螺釘與砂輪架墊板固定，豎直對稱安裝在初級的 左右兩側。通過直線對稱電機次級6與砂輪架墊板1的相對固定，由直線對稱電機初級7帶 動滑座4實現相對于電機次級6的直線運動。該砂輪架進給系統運動所需動力由直線對稱 電機通過磁力無接觸傳動，因此在傳動過程中不會產生磨損，以及不會像傳統的傳動結構 中存在反相間隙的情況發生。考慮到砂輪架進給系統的高定位精度要求和高動態性能，在 相對運動的部件之間采用了直線靜壓導軌2進行支撐，兩套直線靜壓導軌平行地固定在有 支持面和側向定位面的砂輪架墊板上，每套直線靜壓導軌包括一根鋼導軌，兩個靜壓滑塊， 導軌的側面用壓板作橫向固定。四個靜壓滑塊固定在作往復運動的滑座底部，其中主導軌 上的兩個滑塊內側有定位面，滑塊外側面用壓板作橫向固定。該直線靜壓導軌2具有無磨 差，阻力，動態鋼度高，阻尼性能好，無須專用液壓油泄漏回收裝置等優點，可以有效承受磨 削過程中的載荷。在砂輪架墊板1外側安裝有直線光柵尺9，用于控制砂輪架進給系統的速 度和位置精度。當砂輪架進給系統斷電后由專用的機械抱閘系統3進行鎖緊，保證了直線 對稱電機不會因為沒有自鎖功能而發生前后移動的情況。機械緩沖裝置10可以有效吸收 沖擊載荷，用于避免誤操作時的強烈快速沖擊對直線對稱電機及直線靜壓導軌產生的破壞 的情況發生。
權利要求
1.一種數控磨床砂輪架進給系統，其特征在于，包括砂輪架墊板(1)、兩根直線靜壓導 軌(2 )、機械抱閘系統(3 )、滑座(4 )、次級安裝塊(5 )、直線對稱電機次級(6 )、直線對稱電機 初級(7)、導軌壓板(8)、直線光柵尺(9)、機械緩沖裝置(10)，直線靜壓導軌(2)的導軌部 分通過螺釘與砂輪架墊板(1)連接，而直線靜壓導軌(2)的滑塊部分則通過螺釘與滑座(4) 固定；導軌壓板(8)安裝在直線靜壓導軌(2)的導軌側面用作橫向固定；兩根直線靜壓導軌 (2)的內側各安裝有一套機械抱閘系統(3)，機械抱閘系統(3)的導軌部分通過螺釘與砂輪 架墊板(1)固定，而抱閘系統(3)與滑座(4)固定；直線電機初級(7)安裝在滑座(4)中心， 而直線電機次級(6)先與次級安裝塊(5)固定，而次級安裝塊(5)和砂輪架墊板(1)連接， 以對稱布置的形式安裝在直線電機初級(7)的兩側；在砂輪架墊板(1)的右側安裝有直線 光柵尺(9 )，砂輪架墊板(1)的前后兩端各裝有兩個機械緩沖裝置(10 )。
2.根據權利要求1所述數控磨床砂輪架進給系統，其特征在于，所述每套直線靜壓導 軌(2)包括一根鋼導軌，四個靜壓滑塊，導軌的側面用壓板作橫向固定，四個靜壓滑塊固定 在作往復運動的滑座(4)底部，其中靠近導軌上的兩個滑塊內側有定位面，滑塊外側面用壓 板作橫向固定。
全文摘要
本發明涉及一種數控磨床砂輪架進給系統，該砂輪架進給系統運動所需動力由直線對稱電機通過磁力無接觸傳動，在相對運動的部件之間采用了直線靜壓導軌進行支撐，兩套直線靜壓導軌平行地固定在有支持面和側向定位面的砂輪架墊板上，在砂輪架墊板外側安裝有直線光柵尺，當砂輪架進給系統斷電后由專用的機械抱閘系統進行鎖緊。系統從整體結構的穩定性、可靠性、安全性、以及加工工藝方面的可行性等多角度考慮出發，大大提高了砂輪架進給系統在高速磨削時的抗振特性，運行時的重復定位精度，機械結構和制造工藝均比傳統靜壓滑動導軌簡單。可以適用于類似凸輪磨床、隨動磨床、采用CBN砂輪的高速磨床等對于砂輪架進給系統有嚴格要求的機床上。
文檔編號B24B41/00GK102092004SQ20101059254
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者劉炯, 盧培勇, 張詠, 張永建, 王充 申請人:上海機床廠有限公司