用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床的制作方法

1.本实用新型属于机床结构领域，更具体而言，涉及用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床。


背景技术：

2.新能源汽车的汽车转向螺母，具备内螺纹和外轴承沟通同步加工的需求，通过现有的机床，需要内螺纹磨削机床和外沟道磨削机床同步协作才能完成。
3.而分别通过内螺纹磨削机床和外沟道磨削机床对汽车转向螺母加工时，需要分工序完成，此过程中，需要对待加工的零件进行拆卸和再安装，而再安装过程中，需要对待加工工件进行再定位，繁琐的流程使得汽车转向螺母的加工效率极低，且由于多次装夹和再定位，其加工精度也收到影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，可通过一次装夹完成内螺纹和外沟道的加工，从而显著提高加工效率和加工精度。
5.根据本实用新型的第一方面实施例，提供了一种用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，包括机床底座和设置于所述机床底座上的机床床身，所述机床床身上设有成t型设置的x轴滑板和z轴滑板，所述x轴滑板通过x向传导机构驱动以在所述机床床身上沿x向移动，所述z轴滑板通过z向传导机构驱动以在所述机床床身上沿z向移动，所述z轴滑板上设有用以装夹工件的工件主轴，所述x轴滑板上设有间隔设置的内螺纹磨削主轴和外沟道磨削主轴，所述工件主轴与所述内螺纹磨削主轴和外沟道磨削主轴平行设置，所述z轴滑板上位于所述工件主轴的侧面设有沟道砂轮修整器，所述机床床身还设有位于所述z轴滑板侧面的内螺纹砂轮修整器。
6.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述内螺纹磨削主轴上安装有内螺纹磨削砂轮，所述外沟道磨削主轴上安装有外沟道磨削砂轮。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述x轴滑板上还设有内螺纹砂轮摆角器，所述内螺纹砂轮摆角器连接所述内螺纹磨削主轴，以调节所述内螺纹磨削砂轮进行内螺纹磨削的磨削升角。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述内螺纹磨削主轴和外沟道磨削主轴在所述x轴滑板上间隔设置，所述内螺纹磨削主轴和外沟道磨削主轴间还设有测量机构底座，所述测量机构底座上铰接安装有用于测量加工螺纹首尾位置的螺纹测量机构，所述螺纹测量机构的端部设有测量探针。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述外沟道磨削主轴在所述x轴滑板上位于所述工件主轴的左侧，所述外
沟道磨削主轴在所述x轴滑板上向右侧的最大位移位于正对所述工件主轴的位置偏右。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述内螺纹磨削主轴在所述x轴滑板上位于所述工件主轴的右侧，所述外沟道磨削主轴在所述x轴滑板上向左侧的最大位移位于正对所述工件主轴的位置偏左。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，所述工件主轴随所述z轴滑板沿z轴的移动进行工件的进给，所述工件主轴沿z向进给的最大位移点位于所述x轴滑板近端的正上方。
12.本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
13.此用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床通过工件主轴对待加工的汽车转向螺母工件进行装夹后，通过沿x向移动x轴滑板以分别驱动外沟道磨削主轴对待加工工件进行外轴承沟道的磨削加工，在加工完毕收，沿x向移动x轴滑板以驱动内螺纹磨削主轴对待加工工件进行内螺纹的磨削加工，至汽车转向螺母工件完成全部加工工序，此机床在加工过程中仅需进行一次工件的装夹，可有效保障工件前后加工过程中的定位稳定，以有效提高加工精度和加工效率。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
15.图1是本实用新型实施例中复合磨削机床的整体结构示意图；
16.图2是本实用新型实施例中复合磨削机床的机床床身部分的布置结构示意图。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可
以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
22.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
23.参照图1至图2所示，提供了一种用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床，包括机床底座100和设置于机床底座100上的机床床身200，机床床身200上设有成t型设置的x轴滑板110和z轴滑板120，x轴滑板110通过x向传导机构驱动以在机床床身200上沿x向移动，z轴滑板120通过z向传导机构驱动以在机床床身200上沿z向移动，z轴滑板120上设有用以装夹工件的工件主轴121，x轴滑板110上设有间隔设置的内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112，工件主轴121与内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112平行设置，z轴滑板120上位于工件主轴121的侧面设有沟道砂轮修整器122，机床床身200还设有位于z轴滑板120侧面的内螺纹砂轮修整器123。
24.此用于汽车转向螺母内螺纹和外轴承沟道的复合磨削机床通过工件主轴121对待加工的汽车转向螺母工件进行装夹后，通过沿x向移动x轴滑板110以分别驱动外沟道磨削主轴112对待加工工件进行外轴承沟道的磨削加工，在加工完毕收，沿x向移动x轴滑板110以驱动内螺纹磨削主轴111对待加工工件进行内螺纹的磨削加工，至汽车转向螺母工件完成全部加工工序，此机床在加工过程中仅需进行一次工件的装夹，可有效保障工件前后加工过程中的定位稳定，以有效提高加工精度和加工效率。
25.本实用新型其中的一些实施例中，内螺纹磨削主轴111上安装有内螺纹磨削砂轮113，外沟道磨削主轴112上安装有外沟道磨削砂轮114。内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112彼此平行设置，使得内螺纹磨削砂轮113和外沟道磨削砂轮114沿x向平齐设置，从而通过沿x向左右移动x轴滑板110，即可分别移动内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112以分别对汽车转向螺母的外轴承沟道和内螺纹进行磨削加工。
26.本实用新型其中的一些实施例中，x轴滑板110上还设有内螺纹砂轮摆角器115，内螺纹砂轮摆角器115连接内螺纹磨削主轴111，以调节内螺纹磨削砂轮113进行内螺纹磨削的磨削升角。
27.本实用新型其中的一些实施例中，内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112在x轴滑板110上间隔设置，内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112间还设有测量机构底座，测量机构底座上铰接安装有用于测量加工螺纹首尾位置的螺纹测量机构116，螺纹测量机构116的端部设有测量探针117。
28.本实用新型其中的一些实施例中，外沟道磨削主轴112在x轴滑板110上位于工件主轴121的左侧，外沟道磨削主轴112在x轴滑板110上向右侧的最大位移位于正对工件主轴121的位置偏右。
29.本实用新型其中的一些实施例中，内螺纹磨削主轴111在x轴滑板110上位于工件主轴121的右侧，外沟道磨削主轴112在x轴滑板110上向左侧的最大位移位于正对工件主轴121的位置偏左。
30.本实用新型其中的一些实施例中，工件主轴121随z轴滑板120沿z轴的移动进行工件的进给，工件主轴121沿z向进给的最大位移点位于x轴滑板110近端的正上方。
31.新能源汽车的汽车转向螺母，有内螺纹和外轴承沟道同步加工的需求，其中内螺纹和外轴承沟道在汽车转向螺母上为同轴设置，现有的单功能的机床仅能单独进行内螺纹
的加工，或者仅能单独进行外轴承沟道的加工，在加工过程中需要进行待加工工件的转移和再装夹，此机床结构中通过工件主轴121的一次装夹，即可完成外轴承沟道和内螺纹的全部加工工序，可显著提高加工精度。
32.此机床结构有两个全闭环的直线轴、一个工件回转轴及四个动力主轴。
33.x轴滑板110带着内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112做左右运动，实现砂轮接近工件和修整器，z轴带动工件主轴121做前后往复运动，实现加工动作，回转轴实现工件的回转和分度，从而实现加工的要求。四个动力主轴分别为内螺纹磨削主轴111，内螺纹修整器主轴和外沟道磨削主轴112及沟道砂轮修整主轴。
34.机床底座100采用优质孕育铸铁，支撑床身，使得床身平稳，底座还有接水的功能，使得冷却液全部回收。机床床身200采用天然大理石整体结构，刚性好，床身上安置有两个方向滑板运行的精密高刚性导轨和滚珠丝杠形成的驱动机构和，每个方向的导轨均为两条直线导轨和四个滑块，每个方向均有高精度光栅尺和作为反馈单元，实现机床高精度定位。
35.x轴滑板110，安装在机床床身200上部，通过x向的直线导轨和滚珠丝杠驱动单元，带动内螺纹磨削主轴111和外沟道磨削主轴112做左右运动，实现砂轮接近工件和修整器。滑板均采用高强度铸造零件，滑板的运行采用高精度检测光栅尺，光栅尺将滑板运行的实际数值反馈给数控系统，使得滑板得到极高精度的定位位置。
36.z轴滑板120，采用高刚性球磨铸铁，造型方便且刚性好，它是通过z轴直线导轨和丝杠在床身上做前后运动，带动工件实现加工所需要的运动，滑板采用高精度检测光栅尺，使得滑板得到极高精度的定位位置。
37.工件主轴121采用力矩电机驱动，回转扭矩大，采用圆光栅形成全封闭结构，定位精度高，实现螺纹加工过程中高精度分度。
38.内螺纹磨削主轴111，采用高速磨削电主轴，此主轴精度高、转速高，能完全实现加工的要求。前端安装内螺纹砂轮以及内螺纹砂轮摆角器115，手动实现螺旋升角摆动，达到磨削需要的角度。
39.内螺纹砂轮修整器123，此结构为一套带有伺服轴的独立机构，与角度摆动机构和前后运动(w轴)机构，主轴采用一体式电主轴，修整轮采用高精蝶形金刚轮，通过伺服功能w轴和x轴的伺服匹配，形成修整。加工轴承位的磨削主轴，此磨头动力强劲，采用cbn砂轮，满足一次修整重复加工的高效率需求。
40.砂轮修整器，采用一体式电主轴，修整轮采用高精蝶形金刚轮，通过伺服功能x轴和z轴的伺服匹配，形成修整。
41.机床结构主要实现行汽车转向螺母的两个部位的精加工以及外轴承位的磨削加工，在加工过程中，首先装夹工件，待加工工件就被牢靠的定位在需要的位置。根据需要首先加工轴承位，将机床x轴滑板110上的外沟道磨削主轴112开到工件轴承位置，将加工用的cbn砂轮磨头主轴靠近工件进行对刀，对好刀，进行加工，加工好轴承位。开动x轴来移动磨头，用测量探针117测量螺纹的起始位，确定后，开始磨削内螺纹，磨削内螺纹时，需要工件主轴121和z轴的联动来实现螺旋加工，x轴进行进刀动作，每磨一刀，x轴按照要求移动进刀距离，实现进刀要求，直到螺纹磨削到位。
42.砂轮的使用，会产生磨损，就需要在机床上实现自动修整。
43.此发明通过部件的巧妙组合实现零件的多工位一次装夹加工成型，机床的复合化
程度高，精度保证性好。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。