滑块超精机的制作方法与工艺

本发明涉及一种滑块超精机。

背景技术：
目前对导轨滑块的加工首先经过切削，切削加工成型后经热处理，然后进行磨削。由于滑块滚道受结构所限，用于磨削滚道的砂轮直径比较小，通常一般取轨道宽度。如：15导轨，砂轮直径在Φ15～Φ10。20导轨砂轮直径在Φ20～Φ15。25导轨，砂轮直径在Φ25～Φ20；砂轮修正一般都采用金刚滚轮成型修正。由于砂轮直径小，要求达到磨削的线速度要求，砂轮转速高。由于砂轮直径小，成型砂轮在磨削过程中，砂轮脱粒、磨损造成砂轮的型线容易变形。因此滚道的圆弧轮廓度及表面粗糙度都是不易很好保证。而滚道的圆弧轮廓精度及表面粗糙度是影响滑块寿命噪音的关键因素。

技术实现要素：
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种滑块超精机，对滚道磨削后的精度提高，对圆弧轮廓度及表面粗糙度的改善，对多个滑块一起加工，提高工作效率。本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种滑块超精机，包括床身，床身的前部安装有横向导轨，横向导轨上安装有工作台，床身上安装有带动工作台滑动的丝杆和驱动丝杆旋转的伺服电机，工作台上装有电永磁吸盘，电永磁吸盘上装有定位板；该结构可以将一排滑块紧靠在定位板上，工作台上安装有电永磁吸盘，然后通电就能将滑块固定在工作台上，这样的安装具有定位精确、工作安全可靠、操作简单、装卸工件快捷。其中床身的后部安装有对滑块内滚道加工的超精加工机构，超精加工机构包括固定座，固定座的前端面上安装有纵向导轨，纵向导轨上安装有升降座，升降座外侧设有倾斜的倾斜安装面，倾斜安装面上安装有倾斜滑动座，倾斜滑动座与倾斜安装面之间安装有倾斜导轨、倾斜滑块和往复弹性滑动机构，倾斜滑动座在倾斜安装面上倾斜移动，由于滚道位于滑块中的上下角中，这样倾斜移动正好正对着滚道加工。其中往复弹性滑动机构包括滑动柱，倾斜安装面上固定有一对间隔设置的后固定块和前固定块，滑动柱穿过并滑动安装在后固定块和前固定块上，后固定块和前固定块之间的滑动柱上套有减重弹簧和减重滑块，减重弹簧的下端顶在前固定块，减重弹簧的上端顶在减重滑块，减重滑块的后端面与后固定块之间设有一定间隙，减重滑块固定在倾斜滑动座上，倾斜安装面上固定有电磁铁，滑动柱上固定有与电磁铁间隔设置的吸盘，电磁铁上开有通孔，滑动柱的下端穿入通孔中，通孔的下端固定有调节螺母和穿入通孔中的调节螺丝，滑动柱的下端面上开有槽体，槽体内安装有调节弹簧，调节螺丝穿入槽体内并顶在调节弹簧的下端。往复弹性滑动机构中的减重弹簧支撑在减重滑块上，倾斜滑动座以及安装在倾斜滑动座上的机构重量较大，受重力原因会向下滑动，这导致磨削砂带在加工时压在滚道表面上的力度，而减重弹簧抵消掉重力下滑的力，使倾斜滑动座以及安装在倾斜滑动座上的机构达到平衡状态，有利于控制倾斜滑动座上下滑动，而且该结构采用电磁铁和吸盘的吸引力作用来拉动倾斜滑动座，使磨削砂带以合适的力度贴合在滚道表面并进行磨削加工，在电磁铁的吸引力和减重弹簧的弹力相互配合下，这两个力均是正对着滚道表面，在滚道表面不平整或凸起时，可以使从动轴和磨削砂带的位置做出调整，有利于提高对滚道的加工质量，同时在加工时机器会小幅度电磁振动，往复弹性滑动机构将震动的方向控制在正对滚道方向，这种震动反而可以提高滚道加工质量，进一步提高滚道加工精度。而且滑动柱是螺纹连接在减重滑块上，因此转动滑动柱可以调节吸盘与电磁铁之间的距离，距离变动，减重弹簧的滑动行程变动，从而在电磁铁吸附吸盘时变动减重弹簧的弹力，减重弹簧是顶在减重滑块上，因此调节磨削砂带压在滚道表面上的压力。其中调节弹簧是顶在滑动柱上，因减重弹簧弹力不足或长期使用后弹力变化，因此通过调节螺丝控制调节弹簧，后固定块与减重滑块之间的间距是对滑动起到保护作用，在磨削砂带退出时，后固定块可以限制磨削砂带的后退位置，防止在超精加工机构碰触到滚道后部分。其中倾斜滑动座上安装有摆动电机，摆动电机的输出轴上连接有连杆，连杆的外端连接有摆臂，倾斜滑动座的下端安装有主动轴，主动轴的两端安装有轴承，轴承通过紧固套安装在倾斜滑动座上，主动轴的一端连接摆臂，倾斜滑动座的左右侧分别转动连接有连接板，连接板与紧固套、倾斜滑动座之间开有定位孔和定位螺丝，连接板由内至外逐渐变窄，连接板外端的侧边开有弧形凹槽，弧形凹槽内安装有从动轴，连接板的左右两侧分别固定有防止从动轴滑出的挡板，主动轴和从动轴之间套有磨削砂带，主动轴上开有卡槽，卡槽内固定连接有卡住磨削砂带的卡块，卡块通过螺丝连接于卡槽中，连接板的外端部分安装有引导磨削砂带的内导向轴和外导向轴。其中从动轴的形状、外径大小分别与滚道内表面相对应，磨削砂带包裹在从动轴对滚道进行打磨，该磨削采用磨削砂带与滚道进行面接触，磨削精度更高，而且该结构通过主动轴和连接板的结构，使磨削砂带外部分缩小并包裹在从动轴上，使磨削砂带可以深入滑块中并直接对滚道精磨加工，该结构可以使磨削砂带对一排滑块进行自动化加工，采用数控的方式，进一步提高加工精度，且提高加工效率。为了进一步完善，连接板上安装有磨削砂带压紧轴，压紧轴安装在杠杆的一端，杠杆的另一端连接有压紧弹簧。这样可以调节并保证磨削砂带的松紧度。进一步完善，后固定块上安装有退刀限位螺栓，退刀限位螺栓穿过后固定块并顶在减重滑块的后端面。这样可以调节超精加工机构后退的位置，避免后退碰撞到工件(滑块)的后部分，起到很好的保护作用。进一步完善，超精加工机构至少有两台并安装在床身上，超精加工机构分为上滚道超精加工机构和下滚道超精加工机构，所述上滚道超精加工机构的倾斜安装面设于升降座的下端面并由内至外向上倾斜，下滚道超精加工机构的倾斜安装面设于升降座的上端面并由内至外向下倾斜。进一步完善，床身采用花岗岩材料制成。本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，将一排滑块快速定位在工作台上，采用磨削砂带对滑块滚道加工，提高加工精度，且该结构可以同时对一排滑块中的上下滚道同时加工，提高加工效率，磨削砂带相对于砂轮磨削更加光滑，而且采用往复弹性滑动机构，使得加工更加容易，抗震效果更佳，因此本发明的超精机不仅提高数倍工作效率，而且磨削精度更高，结构设计新颖，机器本身制造难度低，有利于广泛推广。附图说明图1为本发明的主视图；图2为图1的左视图；图3为图2中超精加工机构的结构示意图，显示中间的往复弹性滑动机构；图4为图3中A部分的放大示意图；图5为图3中滑动柱的安装示意图；图6为图3中B部分的放大示意图，其中磨削砂带对下滚道加工；图7为图2中超精加工机构的结构示意图，显示两边的倾斜导轨和倾斜滑块；图8为图7顶面倾斜向下的结构示意图；图9为本发明中超精加工机构的正面视图；图10为图9中C部分的放大示意图；图11为图9中D部分的放大示意图；图12为图9的右视图，其中压紧轴未对磨削砂带压紧；图13为图9的右视图，其中压紧轴对磨削砂带压紧；图14为本发明的左视图；图15为图14中E部分的放大示意图，其中磨削砂带对上滚道加工；图16为图14中F部分的放大示意图。附图标记说明：床身1，横向导轨2，工作台3，电永磁吸盘3-1，丝杆4，丝杆电机5，定位板6，超精加工机构a，固定座7，纵向导轨8，升降座9，倾斜安装面9-1，倾斜导轨9-2，倾斜滑块9-3，倾斜滑动座10，滑动槽10-1，电磁铁11，滑动柱12，槽体12-1，后固定块13，前固定块14，滑块15，减重弹簧16，减重滑块17，调节螺母18，调节螺丝19，调节弹簧20，摆动电机21，连杆22，摆臂23，主动轴24，卡槽24-1，卡块24-2，轴承25，紧固套26，连接板27，弧形凹槽27-1，从动轴28，挡板29，磨削砂带30，内导向轴31，外导向轴32，压紧轴33，定位孔34，定位螺丝35，退刀限位螺栓36，机架37，超精加工机构a，上滚道超精加工机构a-1，下滚道超精加工机构a-2。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明：参照附图：本实施例中滑块超精机，包括床身1，床身1固定在机架37上，床身1的前部安装有横向导轨2，横向导轨2上安装有工作台3，床身1上安装有带动工作台3滑动的丝杆4和驱动丝杆旋转的伺服电机5，工作台3上装有电永磁吸盘3-1，电永磁吸盘3-1上装有定位板6；床身1的后部安装有对滑块内滚道加工的超精加工机构a，超精加工机构a包括固定座7，固定座7的前端面上安装有纵向导轨8，纵向导轨8上安装有升降座9，升降座9外侧设有倾斜的倾斜安装面9-1，倾斜安装面9-1上安装有倾斜滑动座10，倾斜滑动座10与倾斜安装面9-1之间安装有倾斜导轨9-2、倾斜滑块9-3和往复弹性滑动机构，往复弹性滑动机构包括滑动柱12，倾斜安装面9-1上固定有一对间隔设置的后固定块13和前固定块14，滑动柱12穿过并滑动安装在后固定块13和前固定块14上，后固定块13和前固定块14之间的滑动柱12上套有减重弹簧16和减重滑块17，减重弹簧16的下端顶在前固定块14，减重弹簧16的上端顶在减重滑块17，减重滑块17的后端面与后固定块13之间设有一定间隙，减重滑块17固定在倾斜滑动座10上，倾斜安装面9-1上固定有电磁铁11，滑动柱12上固定有与电磁铁11间隔设置的吸盘12-1，电磁铁11上开有通孔11-1，滑动柱12的下端穿入通孔11-1中，通孔11-1的下端固定有调节螺母18和穿入通孔11-1中的调节螺丝19，调节螺母18是与电磁铁外壳连成一体的。滑动柱12的下端面上开有槽体12-1，槽体12-1内安装有调节弹簧20，调节螺丝19穿入槽体12-1内并顶在调节弹簧20的下端。其中倾斜滑动座10上安装有摆动电机21，摆动电机21的输出轴上连接有连杆22，连杆22的外端连接有摆臂23，倾斜滑动座10的下端安装有主动轴24，主动轴24的两端安装有轴承25，轴承25通过紧固套26安装在倾斜滑动座10上，主动轴24的一端连接摆臂23，倾斜滑动座10的左右侧分别转动连接有连接板27，连接板27与紧固套26、倾斜滑动座10之间开有定位孔34和定位螺丝35，连接板27由内至外逐渐变窄，连接板27外端的侧边开有弧形凹槽27-1，弧形凹槽27-1内安装有从动轴28，连接板27的左右两侧分别固定有防止从动轴28滑出的挡板29，主动轴24和从动轴28之间套有磨削砂带30，主动轴24上开有卡槽24-1，卡槽24-1内固定连接有卡住磨削砂带的卡块24-2，卡块24-2通过螺丝连接于卡槽24-1中，连接板27的外端部分安装有引导磨削砂带的内导向轴31和外导向轴32。连接板27上安装有磨削砂带压紧轴33，压紧轴33安装在杠杆的一端，杠杆的另一端连接有压紧弹簧。后固定块13上安装有退刀限位螺栓36，退刀限位螺栓36穿过后固定块13并顶在减重滑块17的后端面。其中超精加工机构a至少有两台并安装在床身1上，超精加工机构a分为上滚道超精加工机构a-1和下滚道超精加工机构a-2，上滚道超精加工机构a-1的倾斜安装面9-1设于升降座9的下端面并由内至外向上倾斜，下滚道超精加工机构a-2的倾斜安装面9-1设于升降座9的上端面并由内至外向下倾斜。如附图14所示，其中下滚道超精加工机构a-2中减重滑块17的位置分布有所不同，倾斜安装面9-1上固定有一对间隔设置的后固定块13和前固定块14，滑动柱12穿过并滑动安装在后固定块13和前固定块14上，减重弹簧16和减重滑块17均位于前固定块14前部分的滑动柱12上。本发明采用CNC控制整个加工过程，工作台的往复移动采用伺服驱动。工作台向左移动时当工件(滑块)还没有进入超精加工机构a时，连接板27外端的磨削砂带30顺利进入工件。通常调整保证超精头(即对滚道接触磨削的磨削砂带)与滑块的滚道之间的距离为1～1.5mm，不接触。当工作台左移使滑块移到下超精头内时，下滚道超精加工机构a-2的电磁铁11通电，此时下超精头接触滑块的下滚道。并有一定的作用力(预先调整好的弹簧作用力)开始对滑块下滚道进行超精。工作台继续左移到上超精头进入滑块的上滚道，上超精头电磁铁通电，此时上超精头接触滑块的上滚道。并有一定的作用力，开始对滑块上滚道进行超精。此时，上下滚道同时超。当工作台继续左移直到工作台右边的工件(滑块)与下超精头即将脱离滑块时，电磁铁断电，使下超精头在弹簧力作用下与滑块的下滚道脱开。而后上超精头脱离。当工作台向右移动时，先是上超精头工作而后是下超精头工作与上述向左移动类似。超精头的移动利用了程序控制两个电磁铁电磁吸力作用时，会产生电磁振动。该振动对超精头具有更好超精效果。当失电时，利用弹簧力将超精头松开，松开距离为1～1.5mm。虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。