专利名称：一种新型镜面磨削装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属镜面磨削设备制造技术领域，尤其是一种新型镜面磨 削装置。
技术背景
在机械工业中，镜面磨削是超精密加工工艺之一，常用于机械零件的终加 工工艺，其加工质量直接影响机械零件的精度和使用寿命。因此，对镜面磨削 工艺技术及其加工设备的研究具有重要意义。我国早在上个世纪60年代，已经 应用了镜面磨削技术工艺，并且制成高精度的镜面磨床，如3MG1432A。但随着 科技的发展，对其要求越来越高。而3MG1432A磨床存在以下缺陷(l)无法实现 砂轮大范围无级变速。(2)无法精确控制微小的进给运动。(3)进给拖板容易出 现"爬行"现象。 发明内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种新型的镜面磨 削装置，其通过利用人机界面、可编程序控制器和交流步进电机实现全数字化
控制，能够精确控制工件的尺寸精度和几何形状精度，有效实现了机械零件端 面的镜面磨削加工。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案 所述的镜面磨削装置，其主要由位置精度控制系统和执行机构(5)组成， 位置精度控制系统通过作为动力源的步进电机(4)安装在执行机构(5)上。
所述的镜面磨削装置的位置精度控制系统，其主要由人机界面(1)、可编 程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)、步进电机(4)和执行机构(5)组成， 人机界面(1)、可编程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)和步进电机(4) 依次通过通讯线和控制线相互连接，作为动力源的步进电机(4)安装在执行机
构(5)上。
所述的镜面磨削装置的执行机构(5)，其步进电机I (6)通过联轴器I (7) 与砂轮架拖板(8)相连接，砂轮架拖板(8)设置在十字交叉滚子导轨I (10) 上，电主轴(9)固定安装在砂轮架拖板(8)上，微粉砂轮(11)安装在电主 轴(9)的前端；其步进电机II (21)通过联轴器II (20)与工件架拖板(19) 相连接，工件架拖板(19)设置在十字交叉滚子导轨II (18)上，工件底板(17) 固定安装在工件架拖板(19)，工件轴(16)设置在工件底板(17)上，专用夹 具(13)固定连接在工件轴(16)的前端，工件(12)安装在专用夹具(13) 内，工件轴(16)与电主轴(9)对应设置，工件轴(16)的后端通过皮带(15) 与工件电机(14)相连。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优越性 该新型的镜面磨削装置采用了人机界面和交流歩进电机，人机界面可对参 数进行合理化设置，这样还可以直观显示出每- 工步的磨削参数，可以实现"快 速一快趋一黑皮一粗磨一精磨"循环运动，从而精确控制其尺寸精度；利用交 流步进电机的半闭环控制，可以高精度定位并具有很好的可控性；同时采用精 密十字交叉滚子导轨，结构比较紧凑，精度高，动作灵敏，可以避免"爬行" 现象。其可实现全数字化处理，操作调整便捷，很容易满足镜面磨削的加工工 艺要求；机械结构简单、中间环节少、可靠性高。其加工机械零件精度高、质 量稳定，生产效率高，适合大批量生产。
图1是该镜面磨削装置的位置精度控制原理示意图； 图2是镜面磨削装置的执行机构的结构示意图l、 2中所示l一人机界面；2—可编程序控制器；3—步进电机驱动器; 4一步进电机；5—执行机构；6—步进电机I ; 7—联轴器I ; 8—砂轮架拖板； 9一电主轴；IO—十字交叉滚子导轨I ; ll一微粉砂轮；12—工件；13—专用夹 具；14—工件电机；15—皮带；16—工件轴；17—工件底板；18—十字交叉滚 子导轨II; 19一工件架拖板；20—联轴器II; 21—步进电机II;
具体实施方式
如图1、 2所示，所述的镜面磨削装置，其主要由人机界面(1)、可编程序 控制器(2)、步进电机驱动器(3)、步进电机(4)和执行机构(5)组成，人 机界面(1)、可编程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)和步进电机(4)依 次通过通讯线和控制线相互连接，作为动力源的步进电机(4)安装在执行机构
(5)上。其镜面磨削装置的执行机构(5)的步进电机I (6)通过联轴器I (7) 与砂轮架拖板(8)相连接，砂轮架拖板(8)设置在十字交叉滚子导轨I (10) 上，电主轴(9)固定安装在砂轮架拖板(8)上，微粉砂轮(11)安装在电主 轴(9)的前端；其步进电机II (21)通过联轴器II (20)与工件架拖板(19) 相连接，工件架拖板(19)设置在十字交叉滚子导轨II (18)上，工件底板(17) 固定安装在工件架拖板(19)，工件轴(16)设置在工件底板(17)上，专用夹 具(13)固定连接在工件轴(16)的前端，工件(12)安装在专用夹具(13) 内，工件轴(16)与电主轴(9)对应设置，工件轴(16)的后端通过皮带(15) 与工件电机(14)相连。
加工时，步进电机I (6)通过联轴器I (7)直接带动砂轮架拖板(8)，电主 轴(9)固定在砂轮架拖板(8)上，这样可以实现砂轮横向进给运动，电主轴
(9)的旋转直接带动微粉砂轮(11)旋转；步进电机II (21)通过联轴器I1 (20) 带动工件架拖板(19)，工件底板(17)固定于工件架拖板(19)，工件轴(16) 连接于工件底板(17)，专用夹具(13)固定在工件轴(16)，工件(12)被专 用夹具(13)夹紧，从而实现工件纵向进给运动和工件往复振荡运动，电机(14) 通过皮带(15)带动工件轴，这样工件可以作旋转运动。因此，经过上述一系 列运动，从而能够实现镜面磨削运动。同时，利用人机界面(1)，通过可编程 序控制器(2)的定位模块使交流步进电机驱动器(3)控制交流步进电机(4) 进行运动，交流步进电机(4)的半闭环控制，高精度定位和很好的可控性；人 机界面(1)可对参数进行合理化设置，这样还可以直观显示出每一工步的磨 削参数，可以实现"快速一快趋一黑皮一粗磨一精磨"循环运动，从而精确控
制其尺寸精度；十字交叉滚子导轨，无"爬行"现象；采用人机界面(1)和交
流步进电机(4),可实现全数字化处理。
权利要求1、一种新型镜面磨削装置，其主要特征在于其主要由位置精度控制系统和执行机构(5)组成，位置精度控制系统通过作为动力源的步进电机(4)安装在执行机构(5)上。
2、 如权利要求1所述的一种新型镜面磨削装置，其特征在于所述的位置精度控制系统，其主要由人机界面(1)、可编程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)、 步进电机(4)和执行机构(5)组成，人机界面(1)、可编程序控制器(2)、步 进电机驱动器(3)和步进电机(4)依次通过通讯线和控制线相互连接，作为动 力源的步进电机(4)安装在执行机构(5)上。
3、 如权利要求1所述的一种新型镜面磨削装置，其特征在于所述的执行机 构(5),其步进电机I (6)通过联轴器I (7)与砂轮架拖板(8)相连接，砂轮架拖 板(8)设置在十字交叉滚子导轨I (10)上，电主轴(9)固定安装在砂轮架拖 板(8)上，微粉砂轮(11)安装在电主轴(9)的前端；其步进电机II (21)通 过联轴器II (20)与工件架拖板(19)相连接，工件架拖板(19)设置在十字交 叉滚子导轨II (18)上，工件底板(17)固定安装在工件架拖板(19)，工件轴(16) 设置在工件底板(17)上，专用夹具(13)固定连接在工件轴(16)的前端，工 件(12)安装在专用夹具(13)内，工件轴(16)与电主轴(9)对应设置，工件 轴(16)的后端通过皮带(15)与工件电机(14)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种用于金属镜面磨削的新型的镜面磨削装置，其主要由人机界面(1)、可编程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)、步进电机(4)和执行机构(5)组成，人机界面(1)、可编程序控制器(2)、步进电机驱动器(3)和步进电机(4)依次通过通讯线和控制线相互连接，作为动力源的步进电机(4)安装在执行机构(5)上。其通过利用人机界面、可编程序控制器和交流步进电机实现全数字化控制，精确控制工件的尺寸精度和几何形状精度，有效实现了机械零件端面的镜面磨削加工。其机械结构简单，可靠性高，生产效率高。
文档编号B24B41/00GK201009139SQ200720089568
公开日2008年1月23日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者张志涛, 琨 曹, 李晓耘, 杨国举, 段富宣, 王世锋, 申志新 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司