离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其包括电主轴系统、基座、砂轮磨削系统和伺服进给系统，电主轴系统固定于基座上，伺服进给系统固定于基座上，且伺服进给系统与电主轴系统相垂直，砂轮磨削系统垂直固定于伺服进给系统上方；电主轴系统包括旋转系统和辅助进给系统，旋转系统垂直固定于辅助进给系统上方，砂轮磨削系统包括支撑系统、砂轮轴系统和纵向进给系统，其中砂轮轴系统平行固定于纵向进给系统上方，砂轮轴系统和纵向进给系统平行固定于支撑系统前方。本实用新型不仅可以同时磨削多个离轴工件，具有较高的加工效率，而且可以有效地减少或消除加工中的误差影响因素，具有较高的加工精度。
【专利说明】离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械制造【技术领域】，具体涉及一种离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床。
【背景技术】
[0002]目前生产制造领域所用的磨削机床通常采用的是单个砂轮对单个工件进行磨削的方式，加工效率较低，且工件均装夹在主轴的中心位置，这种机床对于离轴曲面的磨削加工具有很大的局限性，由于加工过程中的力分布不平衡而引起的随机振动，会影响机床加工的结构刚度和稳定性，工件动平衡性能差，影响机床的加工精度的影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是结合离轴曲面独特的曲面构造特点，通过深入分析与研究，设计了 一种针对离轴曲面磨削加工的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，该机床采用双砂轮进行同步磨削，不仅可以消除或减少加工过程中的力分布不平衡引起的随机振动，提高机床加工的结构刚度和稳定性，而且可以减少机床加工的工件动平衡性能差对机床加工精度的影响，此外，机床在能够实现离轴曲面的高精度磨削加工要求的同时，还能适用于普通非离轴工件的磨削，提高磨削加工的效率及通用性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案，结合附图:
[0005]提供一种离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其包括电主轴系统和基座7，电主轴系统固定于基座7上，电主轴系统包括旋转系统和辅助进给系统，旋转系统垂直安装于辅助进给系统上方；该离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床还包括砂轮磨削系统和伺服进给系统，砂轮磨削系统垂直安装于伺服进给系统上方，砂轮磨削系统包括支撑系统、砂轮轴系统和纵向进给系统，其中砂轮轴系统平行安置于纵向进给系统上方，砂轮轴系统和纵向进给系统平行安置于支撑系统前方；伺服进给系统固定于基座7上，且伺服进给系统与电主轴系统相垂直。
[0006]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，砂轮磨削系统的支撑系统包括底板57、电机支架24、直线导轨V 26、导轨支架I 25、滑块IX 27、直线导轨VI 16、导轨支架II 18和滑块X 17，电机支架24底部与底板57通过螺钉固定连接，导轨支架I 25和导轨支架II 18分别通过螺钉固定连接于电机支架24两侧，直线导轨V 26与导轨支架I 25固连，直线导轨VI 16与导轨支架II 18固连，滑块IX 27与直线导轨V 26活动连接，滑块X 17与直线导轨VI 16活动连接。
[0007]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，砂轮磨削系统的砂轮轴系统包括主动系统、砂轮系统、传动系统和连接支架系统，砂轮系统、传动系统和连接支架系统均为镜像对称结构，以王动系统的径向中心轴为对称轴，砂轮系统的左半部分和右半部分分别横向同轴安置于主动系统的左侧和右侧，传动系统的左半部分同轴套装于砂轮系统左半部分的左侧，传动系统的右半部分同轴套装于砂轮系统右半部分的右侦U，连接支架系统的左半部分同轴嵌套安置于传动系统左半部分的左侧，连接支架系统的右半部分同轴嵌套安置于传动系统右半部分的右侧。
[0008]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，主动系统包括伺服电机59、电机主轴62、花键母I 76和花键母II 79，伺服电机59为两端输出型电机，电机主轴62的两端开有花键槽，花键母I 76和花键母II 79分别与电机主轴62两端的花键槽相配合，使伺服电机59转动时能够带动花键母I 76和花键母II 79同时转动。
[0009]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，砂轮系统包括砂轮I 30、长螺钉阵列I 77、花键母套I 75、挡圈I 74、砂轮II 15、长螺钉阵列II 78、花键母套II 80和挡圈II 81，以王动系统的径向中心轴为对称轴，在砂轮系统的左半部分中，砂轮I 30的内侧与花键母套I 75的外侧固定连接，挡圈I 74与花键母套I 75固定连接且位于砂轮I 30的外侧，花键母套I 75通过长螺钉阵列I 77与主动系统固定连接；在砂轮系统的右半部分中，砂轮II 15的内侧与花键母套II 80的外侧固定连接，挡圈II 81与花键母套II 80固定连接且位于砂轮II 15的外侧，起到夹紧固定砂轮II 15的作用，花键母套II 80通过长螺钉阵列II 78与主动系统固连，从而使伺服电机59能够带动砂轮I 30和砂轮II 15旋转。
[0010]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，传动系统包括深沟球轴承I 73、套筒I 72、推力球轴承I 71、隔板I 69、推力球轴承II 68、套筒II 67、深沟球轴承II 66、挡环I 65、深沟球轴承III 82、套筒III 83、推力球轴承III 84、隔板II 86、推力球轴承IV 87、套筒IV 88、深沟球轴承IV 89和挡环II 90，以主动系统的径向中心轴为对称轴，在传动系统的左半部分，以对称轴为内侧，深沟球轴承I 73、套筒I 72、推力球轴承
I71、隔板I 69、推力球轴承II 68、套筒II 67、深沟球轴承II 66沿从内侧到外侧的顺序依次活动连接；在传动系统的右半部分，以对称轴为内侧，深沟球轴承III 82、套筒III 83、推力球轴承III 84、隔板II 86、推力球轴承IV 87、套筒IV 88、深沟球轴承IV 89沿从内侧到外侧的顺序依次活动连接。该传动系统能够沿电机主轴62移动，但不能转动，可以有效的消除或减小砂轮磨削过程中的力，提高系统稳定性和加工精度。
[0011]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，连接支架系统包括连接支架II 58、沉头螺钉阵列I 70、连接支架I 29、短螺钉阵列I 64、花键尾罩
I61、连接支架IV 60、沉头螺钉阵列II 85、连接支架III 14、短螺钉阵列II 91和花键尾罩
II63，以主动系统的径向中心轴为对称轴，在连接支架系统的左半部分，连接支架II 58和连接支架I 29的圆形端面通过沉头螺钉阵列I 70固定连接后嵌套在传动系统的左半部分的外侧，花键尾罩I 61通过短螺钉阵列I 64与连接支架I 29固定连接，连接支架II 58的端面与砂轮系统活动连接；在连接支架系统的右半部分，连接支架IV 60和连接支架III14的圆形端面通过沉头螺钉阵列II 85固定连接后嵌套在传动系统的外侧，花键尾罩II 63通过短螺钉阵列II 91与连接支架III14固定连接，连接支架IV 60的端面与砂轮系统中的挡圈II 81活动连接；连接支架I 29和连接支架III14的方形端面分别通过螺钉与支撑系统中的滑块IX 27和滑块X 17固定连接，使连接支架系统能够沿着直线导轨V 26和直线导轨VI16移动，此外，还能增加整个砂轮轴系统的刚性。
[0012]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，砂轮系统中的花键母套I 75通过长螺钉阵列I 77与主动系统中的花键母I 76固定连接，花键母套II 80通过长螺钉阵列II 78与主动系统中的花键母II 79固定连接；传动系统中的挡环I 65嵌在主动系统中的花键母I 76的末端开槽中，深沟球轴承I 73的端面与连接支架系统中的连接支架II 58接触，挡环II 90嵌在主动系统中的花键母II 79的末端开槽中，深沟球轴承III82的端面与连接支架系统中的连接支架IV 60接触；连接支架系统的连接支架II 58的端面与砂轮系统中的挡圈I 74活动连接，连接支架IV 60的端面与砂轮系统中的挡圈II 81活动连接。
[0013]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，纵向进给系统包括交流电机III10、交流电机底座III 94、联轴器III11、环型轴承座III 12、密封套III 39、滚珠丝杠III 13、丝杠进给座III 50、丝杠进给座IV 56、密封圈III 38和轴承座III 28 ;交流电机底座III94通过螺钉与支撑系统固定连接，交流电机III10通过螺钉与交流电机底座III94固定连接，交流电机III10输出端通过联轴器III 11和环型轴承座III12带动滚珠丝杠III13旋转；滚珠丝杠III 13的中部设有两段旋转方向相反且螺距相等的螺纹，其两端设有密封套III 39和密封圈III 38，密封套III 39和密封圈III 38分别与环型轴承座III 12和轴承座III 28固定连接；丝杠进给座III 50和丝杠进给座IV 56的中心与滚珠丝杠III 13的螺纹部分活动连接，丝杠进给座III 50和丝杠进给座IV 56的顶面分别与砂轮轴系统固定连接，使交流电机III10能够带动连接支架系统移动，进而实现了交流电机III10带动砂轮I 30和砂轮II 15沿机床的X方向做同步相向移动。
[0014]根据本实用新型所提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其中，伺服进给系统包括交流电机II 8、交流电机底座II 93、联轴器II 9、环型轴承座II 42、密封套II 41、滚珠丝杠II 20、丝杠进给座II 52、密封圈II 40、轴承座II 21、直线导轨III 23、滑块VDI 54、滑块VII 55、直线导轨IV 19、滑块V 51、滑块VI 53和底座II 22 ;交流电机底座II 93通过螺钉与底座II 22固定连接，交流电机II 8通过螺钉与交流电机底座II 93固定连接，其输出端通过联轴器II 9和环型轴承座II 42带动滚珠丝杠II 20旋转；滚珠丝杠II 20的两端设有密封套
II41和密封圈II 40，密封套II 41和密封圈II 40分别与环型轴承座II 42和轴承座II 21固定连接；丝杠进给座II 52的中心与滚珠丝杠II 20的螺纹部分活动连接，丝杠进给座II 52的顶面与砂轮磨削系统固定连接，从而使交流电机II 8能够带动砂轮磨削系统沿机床的Z方向做进给移动；滑块VDI 54、滑块VII 55分别与直线导轨III 23活动连接，滑块V 51、滑块
VI53分别与直线导轨IV 19活动连接，滑块VDI 54、滑块VII 55和滑块V 51、滑块VI 53的顶面与砂轮磨削系统固定连接，对砂轮磨削系统的移动起导向作用，实现砂轮I 30和砂轮II 15沿机床的Z方向做进给移动；底座II 22与基座7采用螺钉连接。
[0015]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0016]1.传统磨削机床通常每次只能对一个工件进行磨削，且对离轴曲面的加工具有很大的局限性，本实用新型提供的机床采用针对离轴曲面设计的特殊装夹工具和双砂轮同步磨削机构，通过控制双砂轮在机床X方向和Z方向的综合进给运动，能够同时磨削多个离轴曲面，提高了机床的加工效率。
[0017]2.通过将工件直接装夹在电主轴真空吸盘上，该机床还能实现对单个工件的磨削加工，具有很强的实用性和通用性。
[0018]3.伺服电机采用的是两端输出的伺服电机，能够实现两个砂轮同步相向运动。
[0019]4.本实用新型由于采用了推力球轴承和深沟球轴承，能够有效的承受和减小磨削时的磨削力，提高加工精度。
[0020]5.本实用新型提供的机床，其各种支架的使用能够提高机床整体的刚度和稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0022]图1为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床整体装配图
[0023]图2为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的基座结构示意图
[0024]图3为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的旋转系统的结构示意图
[0025]图4为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的电主轴系统的驱动装置示意图
[0026]图5为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的辅助进给系统和伺服进给系统的结构示意图
[0027]图6为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的砂轮磨削系统的支撑系统示意图
[0028]图7为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的砂轮磨削系统的结构示意图
[0029]图8为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的砂轮轴系统的结构示意图
[0030]图9为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的砂轮轴系统的内部剖视图
[0031]图10为图9左半侧结构的放大图
[0032]图11为图9右半侧结构的放大图
[0033]图12为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的纵向进给系统的驱动装置示意图
[0034]图13为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的进给系统的空间布局图
[0035]图14为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的砂轮磨削系统的驱动装置示意图
[0036]图15为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的丝杠进给座的结构示意图
[0037]图16为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的连接支架的组合示意图
[0038]图17为本实用新型所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的磨削单个工件时的工况示意图
[0039]图中:1.电主轴 2.电主轴滑座 3.环型轴承座I 4.联轴器I 5.底座I6.交流电机I 7.基座 8.交流电机II 9.联轴器II 10.交流电机III 11.联轴器III 12.环型轴承座III 13.滚珠丝杠III 14.连接支架III 15.砂轮II 16.直线导轨VI17.滑块X 18.导轨支架II 19.直线导轨IV 20.滚珠丝杠II 21.轴承座II 22.底座II 23.直线导轨III 24.电机支架 25.导轨支架I 26.直线导轨V 27.滑块IX28.轴承座III 29.连接支架I 30.砂轮I 31.工件阵列 32.轴承座I 33.夹具34.定位销阵列 35.密封圈I 36.滚珠丝杠I 37.密封套I 38.密封圈III 39.密封套III 40.密封圈II 41.密封套II 42.环型轴承座II 43.直线导轨II 44.直线导轨I 45.滑块III 46.滑块I 47.丝杠进给座I 48.滑块IV 49.滑块II 50.丝杠进给座III 51.滑块V 52.丝杠进给座II 53.滑块VI 54.滑块VDI 55.滑块VII 56.丝杠进给座IV 57.底板58.连接支架II 59.伺服电机60.连接支架IV 61.花键尾罩
I62.电机主轴 63.花键尾罩II 64.短螺钉阵列I 65.挡环I 66.深沟球轴承II67.套筒II 68.推力球轴承II 69.隔板I 70.沉头螺钉阵列I 71.推力球轴承I72.套筒I 73.深沟球轴承I 74.挡圈I 75.花键母套I 76.花键母I 77.长螺钉阵列I 78.长螺钉阵列II 79.花键母II 80.花键母套II 81.挡圈II 82.深沟球轴承III 83.套筒III 84.推力球轴承III 85.沉头螺钉阵列II 86.隔板II 87.推力球轴承IV 88.套筒IV 89.深沟球轴承IV 90.挡环II 91.短螺钉阵列II 92.交流电机底座
I93.交流电机底座II 94.交流电机底座III
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0041]本实用新型提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床方案的总体结构如图1所示，其包括电主轴系统、砂轮磨削系统、伺服进给系统和基座7，结合图1和图2所示，其中，电主轴系统固定于基座7上，伺服进给系统固定于基座7上，且伺服进给系统与电主轴系统相垂直，砂轮磨削系统垂直安装于伺服进给系统上方。
[0042]电主轴系统包括旋转系统和辅助进给系统，旋转系统垂直安装于辅助进给系统上方；
[0043]参照图3所示，旋转系统包括电主轴1、电主轴滑座2、夹具33、工件阵列31和定位销阵列34，定位销阵列34用于工件阵列31的定位，工件阵列31中的工件均匀密布在夹具33上，工件阵列31和定位销阵列34装夹在夹具33上，夹具33吸附在电主轴I的真空吸盘上，使电主轴I的旋转能够带动工件阵列31旋转，便于对离轴曲面进行高效磨削；
[0044]结合图4和图5所示，辅助进给系统包括交流电机I 6、交流电机底座I 92、联轴器I 4、环型轴承座I 3、滚珠丝杠I 36、密封套I 37、丝杠进给座I 47、密封圈I 35、轴承座I 32、直线导轨I 44、滑块I 46、滑块II 49、直线导轨II 43、滑块III 45、滑块IV 48和底座
I5，其中交流电机I 6通过交流电机底座I 92固定在底座I 5上，交流电机I 6的输出端通过联轴器I 4和环型轴承座I 3带动滚珠丝杠I 36的旋转，滚珠丝杠I 36的两端有密封套I 37和密封圈I 35，分别与环型轴承座I 3和轴承座I 32固定连接；丝杠进给座I 47的中心与滚珠丝杠I 36通过螺纹活动连接，丝杠进给座I 47的顶面与旋转系统中的电主轴滑座2的底面通过螺栓固定连接，使交流电机I 6能够带动旋转系统移动；滑块I 46、滑块II 49均与直线导轨I 44活动连接，滑块III 45、滑块IV 48均与直线导轨II 43活动连接，滑块I 46、滑块II 49和滑块III 45、滑块IV 48的顶面与电主轴滑座2的底面通过螺栓固定连接，对旋转系统的移动起导向作用。[0045]参照图7所示，砂轮磨削系统包括支撑系统、砂轮轴系统和纵向进给系统，其中砂轮轴系统平行安置于纵向进给系统上方，砂轮轴系统和纵向进给系统平行安置于支撑系统前方；
[0046]参照图6所示，支撑系统包括底板57、电机支架24、直线导轨V 26、导轨支架
I25、滑块IX 27、直线导轨VI 16、导轨支架II 18和滑块X 17，电机支架24底部与底板57通过螺钉固定连接，导轨支架I 25和导轨支架II 18均通过螺钉分别固定连接于电机支架24两侧，直线导轨V 26与导轨支架I 25固连，直线导轨VI 16与导轨支架II 18固连，滑块IX 27与直线导轨V 26活动连接，滑块X 17与直线导轨VI 16活动连接。 [0047]砂轮轴系统包括主动系统、砂轮系统、传动系统和连接支架系统，其中，砂轮系统、传动系统和连接支架系统均为镜像对称结构，以王动系统的径向中心轴为对称轴，砂轮系统的左半部分和右半部分分别横向同轴安置于主动系统的左侧和右侧，传动系统的左半部分同轴套装于砂轮系统左半部分的左侧，传动系统的右半部分同轴套装于砂轮系统右半部分的右侧，连接支架系统的左半部分同轴嵌套安置于传动系统左半部分的左侧，连接支架系统的右半部分同轴嵌套安置于传动系统右半部分的右侧。
[0048]结合图7和图9所示，主动系统包括伺服电机59、电机主轴62、花键母I 76和花键母II 79，伺服电机59为两端输出型电机，电机主轴62的两端开有花键槽，花键母I 76和花键母II 79分别与电机主轴62两端的花键槽相配合，使伺服电机59转动时能够带动花键母I 76和花键母II 79同时转动。
[0049]结合图9、图10和图11所示，砂轮系统为镜像对称结构，包括砂轮I 30、长螺钉阵列I 77、花键母套I 75、挡圈I 74、砂轮II 15、长螺钉阵列II 78、花键母套II 80和挡圈
II81，以主动系统的径向中心轴为对称轴，以砂轮系统的左半侧为例，砂轮I 30的内侧与花键母套I 75的外侧固定连接，挡圈I 74与花键母套I 75固定连接且位于砂轮I 30的外侧，起到夹紧固定砂轮I 30的作用，花键母套I 75通过长螺钉阵列I 77与主动系统中的花键母I 76固连，除了长螺钉阵列I 77，砂轮系统左半侧其他零件均活动套装在主动系统中的花键母I 76上；右半侧的设计与左半侧相同，砂轮II 15的内侧与花键母套II 80的外侧固定连接，挡圈II 81与花键母套II 80固定连接且位于砂轮II 15的外侧，起到夹紧固定砂轮II 15的作用，花键母套II 80通过长螺钉阵列II 78与主动系统中的花键母II 79相固连，除了长螺钉阵列II 78，砂轮系统右半侧其他零件均活动套装在主动系统中的花键母
II79上，从而使伺服电机59能够带动砂轮I 30和砂轮II 15旋转。
[0050]结合图9、图10和图11所示，传动系统为镜像对称结构，包括深沟球轴承I 73、套筒I 72、推力球轴承I 71、隔板I 69、推力球轴承II 68、套筒II 67、深沟球轴承II 66、挡环I 65、深沟球轴承III 82、套筒III 83、推力球轴承III 84、隔板II 86、推力球轴承IV 87、套筒IV 88、深沟球轴承IV 89和挡环II 90，传动系统所包括的原件均套装在电机主轴62上，如图12所不，以王动系统的径向中心轴为对称轴，以传动系统的左半侧为例，传功系统左半侧所包含的元件均套装在花键母I 76的外面，且除挡环I 65嵌在花键母I 76的末端开槽中外，其他元件之间均采用活动接触，从近砂轮I 30端到电机主轴62在该侧端面方向上，各元件的安装排列次序为深沟球轴承I 73、套筒I 72、推力球轴承I 71、隔板I 69、推力球轴承II 68、套筒II 67、深沟球轴承II 66，深沟球轴承I 73的端面与连接支架II 58接触?’传动系统右半侧的设计与左半侧对称，右半侧所包含的元件均套装在花键母II 79的外面，且除挡环II 90嵌在花键母II 79的末端开槽中外，其他元件之间均采用活动接触，从近砂轮
II15端到电机主轴62在该侧端面方向上，各元件的安装排列次序为深沟球轴承III 82、套筒III 83、推力球轴承III 84、隔板II 86、推力球轴承IV 87、套筒IV 88、深沟球轴承IV 89，深沟球轴承III 82的端面与连接支架IV 60接触；该传动系统能够沿电机主轴62移动，但不能转动，可以有效的消除或减小砂轮磨削过程中的力，提高系统稳定性和加工精度。
[0051]结合图9、图10和图11所示，连接支架系统为镜像对称结构，包括连接支架II 58、沉头螺钉阵列I 70、连接支架I 29、短螺钉阵列I 64、花键尾罩I 61、连接支架IV 60、沉头螺钉阵列II 85、连接支架III 14、短螺钉阵列II 91和花键尾罩II 63，以主动系统的径向中心轴为对称轴，以连接支架系统的左半侧为例，其中连接支架II 58和连接支架I 29的圆形端面通过沉头螺钉阵列I 70固定连接后嵌套在传动系统外侧，花键尾罩I 61通过短螺钉阵列I 64与连接支架I 29固定连接，连接支架II 58的端面与砂轮系统中的挡圈I 74活动连接；连接支架系统的右半侧的设计与左半侧相同，连接支架IV60和连接支架III14的圆形端面通过沉头螺钉阵列II 85固定连接后嵌套在传动系统外侧，花键尾罩II 63通过短螺钉阵列II 91与连接支架III 14固定连接，连接支架IV 60的端面与砂轮系统中的挡圈II 81活动连接；连接支架I 29和连接支架III 14的方形端面分别通过螺钉与支撑系统中的滑块IX 27和滑块X 17固定连接，使连接支架系统能够沿着直线导轨V 26和直线导轨VI 16移动，此夕卜，还能增加整个砂轮轴系统的刚性。
[0052]结合图12和图13所示，纵向进给系统包括交流电机III 10、交流电机底座III 94、联轴器III11、环型轴承座III 12、密封套III 39、滚珠丝杠III 13、丝杠进给座III 50、丝杠进给座IV 56、密封圈III 38和轴承座III 28 ;其中交流电机底座III 94通过螺钉与支撑系统中的底板57固定连接，交流电机III10通过螺钉与交流电机底座III94固定连接，其输出端通过联轴器
III11和环型轴承座III 12带动滚珠丝杠III13的旋转；滚珠丝杠III13的中部设有两段旋转方向相反且螺距相等的螺纹，其两端有密封套III39和密封圈III38，分别与环型轴承座III12和轴承座III28固定连接；丝杠进给座III50和丝杠进给座IV 56的中心与滚珠丝杠III13的螺纹部分通过螺纹活动连接，其顶面分别与砂轮轴系统中的连接支架II 58和连接支架IV 60的方形面通过螺栓固定连接，使交流电机III 10能够带动连接支架系统移动，进而实现了交流电机III 10带动砂轮I 30和砂轮II 15在机床的X方向做同步相向移动。
[0053]结合图13和图14，伺服进给系统包括交流电机II 8、交流电机底座II 93、联轴器
II9、环型轴承座II 42、密封套II 41、滚珠丝杠II 20、丝杠进给座II 52、密封圈II 40、轴承座II 21、直线导轨III 23、滑块VDI 54、滑块VII 55、直线导轨IV 19、滑块V 51、滑块VI 53和底座II 22 ;其中，交流电机底座II 93通过螺钉与底座II 22固定连接，交流电机II 8通过螺钉与交流电机底座II 93固定连接，其输出端通过联轴器II 9和环型轴承座II 42带动滚珠丝杠II 20旋转；滚珠丝杠II 20的两端有密封套II 41和密封圈II 40，密封套II 41和密封圈
II40分别与环型轴承座II 42和轴承座II 21固定连接；丝杠进给座II 52的中心与滚珠丝杠II 20的螺纹部分通过螺纹活动连接，丝杠进给座II 52的顶面与砂轮磨削系统中的底板57的底面通过螺栓固定连接，从而使交流电机II 8能够带动砂轮磨削系统在机床的Z方向做进给移动；滑块珊54、滑块VII 55分别与直线导轨III 23活动连接，滑块V 51、滑块VI 53分别与直线导轨IV 19活动连接，滑块VDI 54、滑块VII 55和滑块V 51、滑块VI 53的顶面与砂轮磨削系统中的底板57的底面通过螺栓固定连接，对砂轮磨削系统的移动起导向作用，实现砂轮I 30和砂轮II 15在机床的Z方向做进给移动。
[0054]电主轴系统通过其底座I 5与基座7采用螺钉固定连接，砂轮磨削系统通过其底板57与伺服进给系统中的丝杠进给座II 52、滑块VDI 54、滑块VII 55、滑块V 51和滑块VI 53采用螺钉固定连接，伺服进给系统通过其底座II 22与基座7采用螺钉固定连接。
[0055]本实用新型提供的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床的工作原理为:在进行磨削加工时，通过使交流电机I 6工作将待磨削的工件阵列31移动到相应的加工区域待加工，开启电主轴I使工件阵列31高速旋转，开启伺服电机59使砂轮I 30和砂轮II 15高速旋转，开启交流电机III10和交流电机II 8使砂轮I 30和砂轮II 15在机床的X方向移动的同时还能沿机床的Z方向移动，从而实现了对工件阵列31的同步高效磨削加工。
[0056]参考图17所示，若需要对单个工件进行磨削加工，可将待加工的工件直接吸附在电主轴I的真空吸盘上，通过交流电机II 8和交流电机III10相配合将砂轮I 30或砂轮II 15移动到待加工的工件处，该机床便可实现单个砂轮对单个工件的一般性磨削加工，提高机床的实用性和通用性。
【权利要求】
1.离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其包括电主轴系统和基座(7)，电主轴系统固定于基座(7)上，电主轴系统包括旋转系统和辅助进给系统，旋转系统垂直安装于辅助进给系统上方；其特征在于，该离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床还包括砂轮磨削系统和伺服进给系统，砂轮磨削系统垂直安装于伺服进给系统上方，砂轮磨削系统包括支撑系统、砂轮轴系统和纵向进给系统，其中砂轮轴系统平行安置于纵向进给系统上方，砂轮轴系统和纵向进给系统平行安置于支撑系统前方；伺服进给系统固定于基座(7)上，且伺服进给系统与电主轴系统相垂直。
2.按照权利要求1所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述砂轮磨削系统的支撑系统包括底板(57)、电机支架(24)、直线导轨V (26)、导轨支架I (25)、滑块IX(27)、直线导轨VK16)、导轨支架II (18)和滑块X (17)，电机支架(24)底部与底板(57)通过螺钉固定连接，导轨支架I (25)和导轨支架II (18)分别通过螺钉固定连接于电机支架(24)两侧，直线导轨V (26)与导轨支架I (25)固连，直线导轨VI(16)与导轨支架II (18)固连，滑块IX (27)与直线导轨V (26)活动连接，滑块X (17)与直线导轨VI(16)活动连接。
3.按照权利要求1所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述砂轮磨削系统的砂轮轴系统包括主动系统、砂轮系统、传动系统和连接支架系统，其中，砂轮系统、传动系统和连接支架系统均为镜像对称结构，以王动系统的径向中心轴为对称轴，砂轮系统的左半部分和右半部分分别横向同轴安置于主动系统的左侧和右侧，传动系统的左半部分同轴套装于砂轮系统左半部分的左侧，传动系统的右半部分同轴套装于砂轮系统右半部分的右侧，连接支架系统的左半部分同轴嵌套安置于传动系统左半部分的左侧，连接支架系统的右半部分同轴嵌套安置于传动系统右半部分的右侧。
4.按照权利要求3所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述主动系统包括伺服电机(59)、电机主轴(62)、花键母I (76)和花键母II (79)，其中，伺服电机(59)为两端输出型电机 ，电机主轴(62)的两端开有花键槽，花键母I (76)和花键母II (79)分别与电机主轴(62)两端的花键槽相配合。
5.按照权利要求3所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述砂轮系统包括砂轮I (30)、长螺钉阵列I (77)、花键母套I (75)、挡圈I (74)、砂轮II (15)、长螺钉阵列II (78)、花键母套II (80)和挡圈II (81)，以主动系统的径向中心轴为对称轴，在砂轮系统的左半部分中，砂轮I (30)的内侧与花键母套I (75)的外侧固定连接，挡圈I(74)与花键母套I (75)固定连接且位于砂轮I (30)的外侧，花键母套I (75)通过长螺钉阵列I (77)与主动系统固定连接；在砂轮系统的右半部分中，砂轮II (15)的内侧与花键母套II (80)的外侧固定连接，挡圈II (81)与花键母套II (80)固定连接且位于砂轮II (15)的外侧，花键母套II (80)通过长螺钉阵列II (78)与主动系统固连。
6.按照权利要求3所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述传动系统包括深沟球轴承I (73)、套筒I (72)、推力球轴承I (71)、隔板I (69)、推力球轴承II(68)、套筒II (67)、深沟球轴承II (66)、挡环I (65)、深沟球轴承III (82)、套筒III (83)、推力球轴承III(84),隔板II (86)、推力球轴承IV (87),套筒IV (88),深沟球轴承IV (89)和挡环II(90),以王动系统的径向中心轴为对称轴，在传动系统的左半部分，以对称轴为内侧，深沟球轴承I (73)、套筒I (72)、推力球轴承I (71)、隔板I (69)、推力球轴承II (68)、套筒II(67)、深沟球轴承II (66)沿从内侧到外侧的顺序依次活动连接；在传动系统的右半部分，以对称轴为内侧，深沟球轴承III (82)、套筒III (83)、推力球轴承III (84)、隔板II (86)、推力球轴承IV (87)、套筒IV (88)、深沟球轴承IV (89)沿从内侧到外侧的顺序依次活动连接。
7.按照权利要求3所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述连接支架系统包括连接支架II (58)、沉头螺钉阵列I (70)、连接支架I (29)、短螺钉阵列I(64)、花键尾罩I (61)、连接支架IV(60)、沉头螺钉阵列II (85)、连接支架111(14)、短螺钉阵列II (91)和花键尾罩II (63)，以王动系统的径向中心轴为对称轴，在连接支架系统的左半部分，连接支架II (58)和连接支架I (29)的圆形端面通过沉头螺钉阵列I (70)固定连接后嵌套在传动系统的左半部分的外侧，花键尾罩I (61)通过短螺钉阵列I (64)与连接支架I (29)固定连接，连接支架II (58)的端面与砂轮系统活动连接；在连接支架系统的右半部分，连接支架IV (60)和连接支架III (14)的圆形端面通过沉头螺钉阵列II (85)固定连接后嵌套在传动系统的外侧，花键尾罩II (63)通过短螺钉阵列II (91)与连接支架IIK14)固定连接，连接支架IV(60)的端面与砂轮系统中的挡圈II (81)活动连接；连接支架I (29)和连接支架IIK14)的方形端面分别通过螺钉与砂轮磨削系统的支撑系统固定连接。
8.按照权利要求4至权利要求7中任--项所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述砂轮系统中的花键母套I (75)通过长螺钉阵列I (77)与主动系统中的花键母I (76)固定连接，花键母套II (80)通过长螺钉阵列II (78)与主动系统中的花键母II (79)固定连接；所述传动系统中的挡环I (65)嵌在主动系统中的花键母I (76)的末端开槽中，深沟球轴承I (73)的端面与连接支架系统中的连接支架II (58)接触，挡环II(90)嵌在主动系统中的花键母II (79)的末端开槽中，深沟球轴承111(82)的端面与连接支架系统中的连 接支架IV(60)接触；所述连接支架系统的连接支架II (58)的端面与砂轮系统中的挡圈I (74)活动连接，连接支架IV(60)的端面与砂轮系统中的挡圈II (81)活动连接。
9.按照权利要求1所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述纵向进给系统包括交流电机III (10)、交流电机底座III (94),联轴器III (11)、环型轴承座III (12)、密封套111(39)、滚珠丝杠III (13)、丝杠进给座111(50)、丝杠进给座IV (56)、密封圈III (38)和轴承座III (28);其中，交流电机底座III (94)通过螺钉与支撑系统固定连接，交流电机III(10)通过螺钉与交流电机底座111(94)固定连接，交流电机III(IO)输出端通过联轴器III(11)和环型轴承座III(12)带动滚珠丝杠III(13)旋转；滚珠丝杠III(13)的中部设有两段旋转方向相反且螺距相等的螺纹，其两端设有密封套111(39)和密封圈111(38)，密封套111(39)和密封圈111(38)分别与环型轴承座III(12)和轴承座III (28)固定连接；丝杠进给座111(50)和丝杠进给座IV (56)的中心与滚珠丝杠IIK13)的螺纹部分活动连接，丝杠进给座111(50)和丝杠进给座IV(56)的顶面分别与砂轮轴系统固定连接。
10.按照权利要求1所述的离轴曲面双砂轮同步高效磨削机床，其特征在于，所述伺服进给系统包括交流电机II (8)、交流电机底座II (93)、联轴器II (9)、环型轴承座II (42)、密封套II (41)、滚珠丝杠II (20)、丝杠进给座II (52)、密封圈II (40)、轴承座II (21)、直线导轨III (23),滑块VDI (54)、滑块VII (55)、直线导轨IV (19)、滑块V (51)、滑块VI (53)和底座II(22);其中，交流电机底座II (93)通过螺钉与底座II (22)固定连接，交流电机II (8)通过螺钉与交流电机底座II (93)固定连接，其输出端通过联轴器II (9)和环型轴承座II (42)带动滚珠丝杠II (20)旋转；滚珠丝杠II (20)的两端设有密封套II (41)和密封圈II (40)，密封套II (41)和密封圈II (40)分别与环型轴承座II (42)和轴承座II (21)固定连接；丝杠进给座II (52)的中心与滚珠丝杠II (20)的螺纹部分活动连接，丝杠进给座II (52)的顶面与砂轮磨削系统固定连接；滑块珊(54)、滑块VIK55)分别与直线导轨111(23)活动连接，滑块V(51)、 滑块VI (53)分别与直线导轨IV (19)活动连接，滑块VDI(54),滑块VII (55)和滑块V(51)、滑块VK53)的顶面与砂轮磨削系统固定连接；底座II (22)与基座(7)通过螺钉连接。
【文档编号】B24B19/08GK203509844SQ201320576389
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】冀世军, 赵继, 于慧娟, 张雷, 陈嘉迪 申请人:吉林大学