专利名称：数控内球面磨床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磨床，尤其是一种数控内球面磨床，主要用于加工汽车万向节钟型壳内球面零件。
背景技术：
磨削加工的特点是加工过程中砂轮本身在不断磨损，以至于影响加工零件的尺寸和精度，现有用于加工内球面零件的磨床大多采用“PLC+液压”的控制方式，存在低速运动易爬行、定位精度低、系统噪音大、可靠性差等问题，特别是对于加工过程中的砂轮磨损无法进行自动定量修整和补偿。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种精度高、加工效率高、可靠性好的数控内球面磨床。
实现上述目的的技术方案是一种数控内球面磨床，包括床身、纵向进给拖板及带动其的滚珠丝杠、横向进给拖板及带动其的滚珠丝杠、导轨、砂轮修整器、定心夹具、主轴变频器、润滑系统、电气柜和数控系统，还包括交流伺服电动机、交流伺服控制系统和高速电主轴，交流伺服电动机通过联轴器与带动横向进给拖板的滚珠丝杠连接，交流伺服电动机的输出轴上装有同步带轮，带动纵向进给拖板的滚珠丝杠上安装有同步带轮，同步带轮和同步带轮通过同步带连接，高速电主轴位于横向进给拖板上。
采用上述技术方案后，数控系统、交流伺服控制系统、交流伺服电动机、滚珠丝杠的控制方式代替了公知技术中的“PLC+液压”的控制形式，大大改善了零件加工精度，提高了零件加工效率。采用高速电主轴后，主轴转速提高到了18000转/分以上，不仅缩短工时，提高效率，而且更重要的是零件的表面光洁度得到本质的提高。通过采用滚珠丝杠、高速电主轴、联轴器、同步带等高精度、无间隙的传动部件，解决了磨床的加工一致性问题。
图1为本实用新型的总装结构示意图；图2为图1的俯视示意图；图3为图1的左视示意图；图4为本实用新型的X轴装配图；图5为图4的左视图；图6本实用新型的Z轴装配图；
图7为图6的左视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1～7所示，一种数控内球面磨床，包括床身1、纵向进给拖板13及带动其的滚珠丝杠6、横向进给拖板7及带动其的滚珠丝杠2、导轨18、21、砂轮修整器10、定心夹具12、主轴变频器、润滑系统、电气柜5和数控系统，还包括交流伺服电动机8、9、交流伺服控制系统和高速电主轴3，交流伺服电动机9通过联轴器16与带动横向进给拖板7的滚珠丝杠2连接，交流伺服电动机9通过联轴器16带动滚珠丝杠2转动，滚珠丝杠2转动后带动横向进给拖板7移动，交流伺服电动机8的输出轴上装有同步带轮22，带动纵向进给拖板13的滚珠丝杠6上安装有同步带轮19，同步带轮19和同步带轮22通过同步带20连接，高速电主轴3位于横向进给拖板7上，交流伺服电动机8带动同步带轮22运转，同步带轮22通过同步带20带动同步带轮19运转，同步带轮19带动滚珠丝杠6转动，滚珠丝杠6转动后纵向进给拖板13移动。
为了提高磨床的运动精度，导轨18、21采用贴塑导轨，配套集中润滑系统对丝杠、导轨进行定时、定量润滑，从而实现高速、高效、高精度的零件加工，同时延长滚珠丝杠2、6的使用寿命，降低噪音，并有效地避免了低速爬行。
为保证球面加工精度，砂轮修整器10采用了独特的单点回转式砂轮修整器，并以液压作为砂轮修整器的推动力，使金刚笔修整砂轮的速度平稳而且可以控制，修整后的砂轮均匀、连续。采用高速成型磨削加工工艺，保证了加工精度，提高了加工效率。
如图2所示，定心夹具12为全自动定心夹具，其动力由液压缸4提供，通过液压缸4控制其夹紧和松开，减少了工件装夹时间，提高了加工效率和加工精度；此外，通过采用数控技术，机床运动速度由原来的2m/min提高到20m/min以上，大大缩短了辅助加工时间。
本实用新型配套自动过滤机对切削液进行过滤，无需操作人员进行维护，彻底隔绝切削液中的杂质，改善冷却效果，提高磨削质量，解决加工效率低的问题。
本实用新型使机床的快速运动速度提高到了10m/min以上，运动速度全范围连续可调，全行程任意位置定位。同时解决了液压系统存在的噪音、漏油、环境污染等问题。
本实用新型通过专用的补偿软件开发，充分利用数控系统的功能，在不增加任何辅助装置的前提下，解决砂轮自动修整和补偿的问题。
权利要求1.一种数控内球面磨床，包括床身(1)、纵向进给拖板(13)及带动其的滚珠丝杠(6)、横向进给拖板(7)及带动其的滚珠丝杠(2)、导轨(18、21)、砂轮修整器(10)、定心夹具(12)、主轴变频器、润滑系统、电气柜(5)和数控系统，其特征在于还包括交流伺服电动机(8、9)、交流伺服控制系统和高速电主轴(3)，交流伺服电动机(9)通过联轴器(16)与带动横向进给拖板(7)的滚珠丝杠(2)连接，交流伺服电动机(8)的输出轴上装有同步带轮(22)，带动纵向进给拖板(13)的滚珠丝杠(6)上安装有同步带轮(19)，同步带轮(19)和同步带轮(22)通过同步带(20)连接，高速电主轴(3)位于横向进给拖板(7)上。
2.根据权利要求1所述的数控内球面磨床，其特征在于所述的导轨(18、21)为贴塑导轨。
3.根据权利要求1或2所述的数控内球面磨床，其特征在于所述的定心夹具(12)为全自动定心夹具，其动力由液压缸(4)提供。
专利摘要一种数控内球面磨床，包括床身(1)、纵向进给拖板(13)及带动其的滚珠丝杠(6)、横向进给拖板(7)及带动其的滚珠丝杠(2)、导轨(18、21)、砂轮修整器(10)、定心夹具(12)、主轴变频器、润滑系统、电气柜(5)和数控系统，还包括交流伺服电动机(8、9)、交流伺服控制系统和高速电主轴(3)，交流伺服电动机(9)通过联轴器(16)与滚珠丝杠(2)连接，交流伺服电动机(8)的输出轴上装有同步带轮(22)，滚珠丝杠(6)上安装有同步带轮(19)，同步带轮(19)和同步带轮(22)通过同步带(20)连接，高速电主轴(3)位于横向进给拖板(7)上。本实用新型具有精度高、加工效率高、可靠性好等优点。同时解决了液压系统存在的噪音、漏油、环境污染等问题。
文档编号B24B11/00GK2745696SQ20042010933
公开日2005年12月14日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者龚仲华, 唐国兴, 史建成, 孙毅 申请人:常州工业技术学院机电研究所