CN105058201A - 数控直线导轨沟道磨削装置 - Google Patents

数控直线导轨沟道磨削装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数控直线导轨沟道磨削装置，其最主要的特点在于可磨削单根长度为7米的直线导轨，其主要包括主床身、左右两侧副床身、X轴进给机构、X轴丝杠辅助支撑机构、X轴工作台拖板、金刚滚轮修整器、龙门式立柱横梁、Y轴左右进给机构、Y轴左右砂轮拖板、Y轴左右砂轮主轴、Z轴进给机构、Z轴拖板、Z轴多功能主轴、操作控制系统及冷却循环系统。本发明数控直线导轨沟道磨削装置的结构简洁优化，制造成本低，重心低，刚性好，加工范围大，磨削性能优良，可有效提高产品磨削质量及生产效率，并可适应不同长度、大小规格的工件，有效降低生产成本。

Description

数控直线导轨沟道磨削装置
技术领域
本发明涉及一种沟道磨削装置，特别涉及一种数控直线导轨沟道磨削装置。
背景技术
常规的直线导轨沟道磨削装置主要用于对直线导轨工件的沟道磨削，基本可以满足一般直线导轨工件的沟道磨削要求，主要结构有以下两种：
第一、直线导轨磨削长度4米或6米，Y轴采用常规砂轮主轴的结构，由普通电机带动砂轮主轴旋转加工；并且金刚滚轮修整器与砂轮主轴安装在同一Y轴拖板上，金刚滚轮修整器自带驱动装置，修整时驱动金刚滚轮贴近砂轮来进行修整；工件平面自磨装置安装在龙门式立柱横梁背面。其相对特点是砂轮修整实现随需随修，两边砂轮可不一样大小，充分利用砂轮，但其Y轴结构相对复杂，重量大，对机床的控制系统要求较高，综合成本高。
第二、直线导轨磨削长度4米或6米，Y轴也采用常规砂轮主轴的结构，由普通电机带动砂轮主轴旋转加工；但金刚滚轮修整器安装在X轴工作台上；工件平面自磨装置布置与龙门式立柱横梁前并固定安装在床身上。其相对特点是Y轴结构较简单，降低了对控制系统的要求，但其工件平面自磨装置外形较大且结构较复杂，X轴方向行程所需较长，一般占地面积较大。
再者，随着近几年机床行业的迅速发展，直线导轨的市场需求越来越大，而且为提高机床精度，对于整根导轨的长度提出了更高的要求，常规3米左右的加工中心所需直线导轨长度皆在6米以上。
众所周知，拼接式直线导轨的精度是比不上单根长直线导轨的，故上述两种常规的直线导轨沟道磨削装置(加工范围≤6米)已经逐渐不能完全满足市场的需求了。
发明内容
针对上述现有直线导轨沟道磨削装置所存在的问题，本发明的目的在于提供一种数控直线导轨沟道磨削装置；该装置结构紧凑、性能稳定可靠、加工精度高、效率高且加工范围大(工件长度可达7米)。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
数控直线导轨沟道磨削装置，该装置包括主床身、金刚滚轮修整器、龙门式立柱横梁，其还包括左右两侧副床身、X轴进给机构、X轴丝杠辅助支撑机构、X轴工作台拖板、Y轴左、右进给机构、Y轴左、右砂轮拖板、Y轴左、右砂轮主轴、Z轴进给机构、Z轴拖板、Z轴多功能主轴、操作控制系统；
其中，所述左右两侧副床身分别对称设置在主床身两侧；所述龙门式立柱横梁设在主床身上；
所述X轴进给机构与X轴丝杠辅助支撑结构相配合的设在主床身上，所述X轴工作台拖板通过X轴进给机构设在主床身上，所述金刚滚轮修整器设置在X轴工作台拖板上；
所述Y轴左、右进给机构对称设置在龙门式立柱横梁上，所述Y轴左、右砂轮拖板分别设置在Y轴左、右进给机构上，所述Y轴左、右砂轮主轴分别设置在Y轴左、右砂轮拖板上；
所述Z轴进给机构设置在龙门式立柱横梁上，所述Z轴拖板设置在Z轴进给机构上，所述Z轴多功能主轴设置在Z轴拖板上；
所述操作控制系统设置在主床身上。
在本发明的优选实例中，所述左右两侧副床身结构相同，通过床身微调机构与主床身连接，并调整水平等精度。
进一步的，所述X轴进给机构包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在主床身及左右两侧副床身上，所述滚珠丝杠、直线导轨还与X轴工作台拖板相接。
进一步的，所述X轴丝杠辅助支撑机构包括直线导轨、支撑部件以及导向杆，所述支撑部件设置在X轴进给机构中滚珠丝杠的两端，并与直线导轨和导向杆相连。
进一步的，所述金刚滚轮修整器主要包括金刚滚轮、修整轴、修整电机，所述修整电机驱动修整轴带动金刚滚轮转动进行修整。
进一步的，所述Y轴左、右进给机构结构对称相同，包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在龙门式立柱横梁上，并与滚珠丝杠、伺服电机对应设置，滚珠丝杠、直线导轨也与Y轴左右砂轮拖板相接。
进一步的，所述Y轴左、右砂轮拖板结构对称相同，包括砂轮拖板、定位板以及调整装置，所述调整装置与定位板连接，定位板再固定设置在砂轮拖板上，构成Y轴左、右砂轮拖板。
进一步的，所述Y轴左、右砂轮主轴结构对称相同，其包括磨削电主轴、砂轮夹盘、砂轮动平衡仪、砂轮微调机构以及外径Φ600的大砂轮，所述外径Φ600的大砂轮与砂轮夹盘相接、再与砂轮动平衡仪以及砂轮微调机构一起固定设置在磨削电主轴上，所述磨削电主轴与Y轴左、右砂轮拖板相接。
进一步的，所述Z轴进给机构包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在龙门式立柱横梁上，滚珠丝杠、直线导轨还与Z轴拖板相接。
进一步的，所述Z轴多功能主轴包括伺服主轴电机、联轴器、主轴箱体及多功能电主轴，所述多功能电主轴通过联轴器与伺服主轴电机相接，并一起固定设置在主轴箱体上，所述主轴箱体与Z轴拖板相接。
进一步的，所述操作控制系统包括操作面板箱、位置调整机构以及电箱，所述操作面板箱设置在位置调整机构上。
进一步的，所述装置中还包括冷却循环系统，所述冷却循环系统由主、副床身上的四周排水结构及中间下沉式排水结构、冷却喷淋装置、磨削加工冷却水箱、砂轮主轴冷却水箱、砂轮主轴冷却水降温装置相互配合组成。
根据上述方案形成的数控直线导轨沟道磨削装置，其克服了现有直线导轨沟道磨削装置的不足之处，结构优化紧凑，采用高刚性的龙门式框架结构，以及独创的多磨头组合技术机构布局；采用两个独立的移动型磨削主轴配合外径Φ600的大砂轮，可对导轨型面同时进行加工，磨削线速度高、加工时间短、工件精度高；采用单个修整器，可同时对两个对称曲面砂轮进行同步修整，具备修整器数目少、结构简单、调整维护便利的优势，同时可有效减少两个砂轮之间的相互曲面误差影响，显著提高导轨曲面加工精度；Z轴多功能主轴可选配工作台高精度自磨装置，提高工作台与砂轮之间的相关精度，减少因换工装型号导致的加工基准变化而引起的精度偏差，进而间接提高导轨的加工精度；并有砂轮在线动平衡和恒线速控制技术。在降低生产制造难度及成本的同时，还具备重心低，刚性好，磨削性能优良，精度稳定，加工范围大(工件长度可达7米)等特点，其能够可对不同长度、大小的直线导轨进行沟道磨削加工，可有效提高生产效率，并能较大幅度降低厂家的采购成本。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明的主体结构俯视示意图；
图2为本发明的主体结构侧视示意图；
图3为本发明中主床身及主要部件结构的正向示意图；
图4为本发明中X轴进给机构的结构示意图；
图5为本发明中X轴丝杠辅助支撑机构的结构示意图；
图6为本发明中Z轴进给机构、拖板及多功能主轴的结构示意图；
图7为本发明中金刚滚轮修整器机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1和图2，本发明提供的数控直线导轨沟道磨削装置主要包括主床身1、左侧副床身2、右侧副床身3、X轴进给机构4、X轴丝杠辅助支撑机构5、X轴工作台拖板6、金刚滚轮修整器7、龙门式立柱横梁8、Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10、Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12、Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14、Z轴进给机构15、Z轴拖板16、Z轴多功能主轴17、操作控制系统18及冷却循环系统19。
本磨削装置中的操作控制系统18用于控制这个装置的运行，其包括操作面板箱18-1、面板箱支架18-2、控制电箱18-3。
其中，面板箱支架18-2安置在主床身1，其采用分段旋转式结构，可让操作面板箱18-1在一定范围及角度内自由移动、旋转，便于本磨削装置的调整、操作。
本磨削装置中的冷却循环系统19用于磨削加工装置在工作时的冷却环节，其工作性能好坏以及是否稳定将直接关系到磨削加工的成败，好的冷却循环系统可有效提高直线导轨工件磨削加工时的表面粗糙度、直线度，并减少振纹；可减少研磨烧伤裂损现象；可延长砂轮和金刚滚轮修整装置的寿命；并可确保设备主轴与轴承寿命，延长设备维修间隔，降低维修成本。
如图1所示，为保证冷却循环系统19的高性能和高可靠性，该冷却循环系统19由主床身1上的四周排水结构19-1及中间下沉式排水结构(图中未显示)、冷却喷淋装置(图中未显示)、磨削加工冷却水箱19-2、砂轮主轴冷却水箱19-3、砂轮主轴冷却水降温装置19-4组成。
其中砂轮主轴冷却水箱19-3及砂轮主轴冷却水降温装置19-4主要是对Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14在高速旋转工作时产生的热量进行冷却散热，保证它们在工作时的稳定可靠。
主床身1上的四周排水结构19-1及中间下沉式排水结构(图中未显示)、冷却喷淋装置(图中未显示)、磨削加工冷却水箱19-2则是对磨削加工时的工件进行冷却散热。
主床身1上的四周排水结构19-1及中间下沉式排水结构用于及时并快速的将喷洒的冷却水排出，该排水结构包括设置在主床身1内部的排水槽，该排水槽根据需要设计成坡度，加快冷却水的流动与排出。排水槽的深度较深，使得淬火冷却水直接可以顺着台面流入排水通道及中间下沉式排水结构中进入主床身1侧面的磨削加工冷却水箱19-2中进行循环使用；同时较深的排水通道有效减少了冷却水四处乱流、飞溅的现象及冷却水的损耗，降低了生产成本。
本磨削装置上的冷却循环系统19可满足工件磨削加工时的大流量冷却水的喷射、排出与循环，具有结构简单、经济实用的特点。
参见图3，本发明提供的数控直线导轨沟道磨削装置采用高刚性的龙门式框架结构，及独特的多磨头组合技术。
本磨削装置中，主床身1为整个装置对工件进行磨削加工的主体，其上设置有X轴进给机构4、X轴丝杠辅助支撑机构5、X轴工作台拖板6、龙门式立柱横梁8、操作控制系统18及冷却循环系统19。其中X轴工作台拖板6上设置有金刚滚轮修整器7，龙门式立柱横梁8上还设置有Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10、Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12、Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14、Z轴进给机构15、Z轴拖板16、Z轴多功能主轴17。
具体的，X轴进给机构4与X轴丝杠辅助支撑结构5相配合的设在主床身1上，而X轴工作台拖板6通过X轴进给机构4设在主床身1上。
这里的，X轴进给机构4用于驱动X轴工作台拖板6及固定在X轴工作台拖板6上的工件的往复运动；X轴丝杠辅助支撑机构5用于支撑重量较大的X轴进给机构4中的滚珠丝杠4-4，以防止其因自重产生弯曲变形以及共振，进而影响精度与寿命；X轴工作台拖板6是用于安装工装及工件，并带动工装及工件往复运动。
由此当设备开启工作时，由X轴进给机构4中的伺服电机4-1驱动滚珠丝杠4-4，滚珠丝杠4-4带动X轴工作台拖板6以及安装在其上面工装、工件一起移向加工区域；此时，X轴丝杠辅助支撑结构5中的左支撑主体5-1与右支撑主体5-2跟随滚珠丝杠4-4的螺母一起移动，并托住丝杠两侧以保护滚珠丝杠4-4。
参见图4，X轴进给机构4包括伺服电机4-1、减速器4-2、联轴器4-3、滚珠丝杠4-4、支撑结构4-5及直线导轨4-6。
其中支撑结构4-5安装在主床身1及右副床身3上，用于支撑整套X轴进给机构4，其结构紧凑简单，并具有滚珠丝杠防撞装置。直线导轨4-6选用滚柱型直线导轨，运行平稳灵活，具备极高的承载能力及较高的刚性，用于支撑和引导X轴工作台拖板6的移动，其沿主床身1、左副床身2及右副床身3设置，其导轨部分安装在主床身1、左副床身2及右副床身3上，滑块部分安装在X轴工作台拖板6上。
伺服电机4-1用于精确控制滚珠丝杠4-4的转动，从而能够精确控制X轴工作台拖板6的移动速度。伺服电机4-1、减速器4-2通过联轴器4-3与滚珠丝杠4-4连接，并与支撑结构4-5一起安装在主床身1及右副床身3上，用于驱动X轴工作台拖板6，其结构简易可靠、旋转扭矩大、行走平稳、精度高。
为了能够实现X轴工作台拖板6带动工件的稳定移动，本发明中采用两根直线导轨4-6平行设置，将滚珠丝杠4-4设置在两个平行直线导轨4-6的中间。
参见图5，由于X轴滚珠丝杠4-4长度较长，容易因为其自身重量产生弯曲，故本发明还在主床身1及右副床身3上设置有X轴丝杠辅助支撑机构5，其结构简易实用，并具有滚珠丝杠防撞保护装置。
X轴丝杠辅助支撑机构5包括左支撑主体5-1、右支撑主体5-2、支撑联动导向杆5-3及直线导轨5-4。
其中左支撑主体5-1、右支撑主体5-2分别安置在X轴滚珠丝杠4-4螺母的前后两端，并与支撑联动导向杆5-3及直线导轨5-4相连，用于托起X轴滚珠丝杠4-4。
支撑联动导向杆5-3安装在左支撑主体5-1、右支撑主体5-2上，用于连接两者，并让两者在移动时能联动。
直线导轨5-4沿主床身1及右副床身3设置，其导轨部分安装在主床身1及右副床身3上，滑块部分安装在左支撑主体5-1、右支撑主体5-2上，主要用于支撑整个结构的移动及承重。
本机构结构简单实用，具有两大好处：第一、负担X轴滚珠丝杠4-4的重量使其不会因自重而产生弯曲；第二、使X轴滚珠丝杠4-4能有效转动，避免其产生共振。
Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10对称设置在龙门式立柱横梁8上，而Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12分别设置在Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10上；Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14分别设置在Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12上。
这里的，Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10用于驱动固定设置在Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12上的Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14左右移动；Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12用于固定安装Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14，并在加工时带动其左右往复移动；Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14是主要部件，用于对工件进行磨削加工。
由此当对工件进行加工时，由Y轴左进给机构9、Y轴右进给机构10中的伺服电机驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠带动Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12向加工区域移动；此时，Y轴左砂轮主轴13中的左磨削电主轴13-1以及Y轴右砂轮主轴中的14右磨削电主轴14-1各自旋转，带动两个大砂轮对工件进行磨削加工。
其中，Y轴左进给机构9和Y轴右进给机构10结构相同，每个进给机构分别包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在龙门式立柱横梁上，并与滚珠丝杠、伺服电机对应设置，滚珠丝杠、直线导轨也分别与对应的Y轴左右砂轮拖板相接。
Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12的结构对称相同，包括砂轮拖板、定位板以及调整装置；调整装置与定位板连接，定位板再固定设置在砂轮拖板上，构成Y轴左砂轮拖板11、Y轴右砂轮拖板12。
Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14是整个直线导轨沟道磨削系统的一个重要组成部分，用于对工件进行精密沟道磨削加工，其主要特点是结构紧凑、重量低、刚性好，并具有砂轮在线动平衡和恒线速控制技术。
由图3可知，Y轴左砂轮主轴13包括左磨削电主轴13-1、左砂轮夹盘13-2、左砂轮动平衡仪13-3、左砂轮微调机构13-4以及外径Φ600的大砂轮。外径Φ600的大砂轮与左砂轮动平衡仪13-3分别与左砂轮夹盘13-2相接，并一起固定设置在左磨削电主轴13-1的带锥度轴端上，左砂轮微调机构13-4固定设置在左磨削电主轴13-1的基座尾端，这些部件相互连接组成Y轴左砂轮主轴13。Y轴左砂轮主轴13再与Y轴左砂轮拖板11固定相接，通过Y轴左砂轮拖板11以及Y轴左进给机构9一起设置在龙门式立柱横梁8上。
Y轴右砂轮主轴14包括右磨削电主轴14-1、右砂轮夹盘14-2、右砂轮动平衡仪14-3、右砂轮微调机构14-4以及外径Φ600的大砂轮。外径Φ600的大砂轮与右砂轮动平衡仪14-3分别与右砂轮夹盘14-2相接，并一起固定设置在右磨削电主轴14-1的带锥度轴端上，右砂轮微调机构14-4固定设置在右磨削电主轴14-1的基座尾端，这些部件相互连接组成Y轴右砂轮主轴14。Y轴右砂轮主轴14再与Y轴右砂轮拖板12固定相接，通过Y轴右砂轮拖板12以及Y轴右进给机构10一起设置在龙门式立柱横梁8上。
由此构成的Y轴磨削结构相比常规砂轮主轴+普通电机驱动的方式，结构更紧凑，重量更轻，更具备砂轮恒线速控制技术，可无级变速，在砂轮直径变化时可实时改变转速，维持磨削线速度不变，进而提高机床的磨削性能，以及被加工产品的精度稳定性。
在本发明的具体实例中，左磨削电主轴13-1、右磨削电主轴14-1采用功率高达20KW的电主轴来作为磨削主轴，其包括电主轴本体、轴座、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置等一整套组件。电主轴本体由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、内置编码器、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由砂轮主轴冷却水箱19-3、砂轮主轴冷却水降温装置19-4限制。
左砂轮动平衡仪13-3、右砂轮动平衡仪14-3采用德国马波斯动平衡仪，使左砂轮主轴13、右砂轮主轴14具备砂轮在线动平衡功能，其安装简单、操作方便、砂轮动平衡状态及数据可实时观察，具有高效、高可靠、高精密的特点，可有效提高直线导轨工件磨削加工的精密度、稳定性和批量一致性；可大幅改善被磨削工件的表面粗糙度、直线度，并减少振纹；可延长被磨削工件的寿命、减少研磨烧伤裂损现象，并控制其低频工作噪音；可延长砂轮和金刚滚轮修整装置的寿命；并可确保设备主轴与轴承寿命，延长设备维修间隔，降低维修成本。
本装置中的Z轴进给机构15、Z轴拖板16、Z轴多功能主轴17中，Z轴进给机构15设置在龙门式立柱横梁8上，Z轴拖板16设置在Z轴进给机构15上，Z轴多功能主轴17设置在Z轴拖板16上。
这里的Z轴进给机构15用于驱动固定设置在Z轴拖板16上的Z轴多功能主轴17上下移动；Z轴拖板16用于固定安装Z轴多功能主轴17，并在Z轴进给机构15作动时，带动Z轴多功能主轴17一起上下移动；Z轴多功能主轴17主要用于对工装或工件平面进行自磨加工，以提高加工精度，也可选配铣削部件或金刚滚轮，以达到不同的加工需求。
当设备需要对工装或工件进行平面自磨加工时，Z轴进给机构15中的伺服电机15-1驱动滚珠丝杠15-4，滚珠丝杠15-4带动Z轴拖板16及Z轴多功能主轴17向加工区域移动，此时Z轴多功能主轴17中的伺服主轴电机17-1旋转带动多功能电主轴17-4对工装或工件进行磨削或铣削加工。
参见图6，Z轴进给机构包括伺服电机15-1、减速器15-2、联轴器15-3、滚珠丝杠15-4、支撑结构15-5及直线导轨15-6。
其中支撑结构15-5安装在龙门式立柱横梁8上，用于支撑整套Z轴进给机构15，其结构紧凑简单，并具有滚珠丝杠防撞装置。直线导轨15-6选用滚柱型直线导轨，运行平稳灵活，具备极高的承载能力及较高的刚性，用于支撑和引导Z轴拖板16的移动。其沿龙门式立柱横梁8竖向设置，其导轨部分安装在龙门式立柱横梁8上，滑块部分安装在Z轴拖板16上。
伺服电机15-1带有抱闸功能，用于精确控制滚珠丝杠15-4的转动，从而能够精确控制Z轴拖板16的移动速度。伺服电机15-1、减速器15-2通过联轴器15-3与滚珠丝杠15-4连接，并与支撑结构15-5一起安装在龙门式立柱横梁8上，用于驱动Z轴拖板16，其结构简易可靠、旋转扭矩大、行走平稳、精度高。
为了能够实现Z轴拖板16带动Z轴多功能主轴17的稳定移动，本发明中采用两根直线导轨15-6平行设置，将滚珠丝杠15-4设置在两个平行直线导轨15-6的中间。
参见图6，Z轴多功能主轴17包括伺服主轴电机17-1、联轴器17-2、主轴箱体17-3及多功能电主轴17-4。其中主轴箱体17-3固定设置在Z轴拖板16上，伺服主轴电机17-1与多功能电主轴17-4分别固定设置在主轴箱体17-3上，并通过联轴器17-2相连接。
其结构紧凑实用，零件加工简化，占用空间小，易于实现多轴联动，替代了常规直线导轨磨床中结构复杂、重量较大的工件平面自磨装置，并具有常规直线导轨磨床工件平面自磨装置所没用的功能：1、铣削；2、金刚滚轮备用安装点。
其中的关键就在于独特的、自主创新多磨头联合布置技术及多功能电主轴17-4。多功能电主轴17-4可根据不同客户的不同需求，分别选配：1、铣削加工刀具；2、工件平面自磨砂轮；3、金刚滚轮。
参见图7，金刚滚轮修整器机构7用于修整砂轮形状，其为固定安装结构，转速高、刚性好，不会因是用外径Φ600的砂轮而产生修整不良的状况。该机构具体包括金刚滚轮7-1、调整垫圈7-2、修整轴7-3、修整器座7-4、皮带轮7-5、电机安装座7-6、皮带涨紧调整机构7-7、修整电机7-8。
其中金刚滚轮7-1、调整垫圈7-2安装在修整轴7-3上，修整轴7-3通过修整器座7-4固定布置在X轴工作台拖板6上，修整电机7-8安装在电机安装座7-6上，而电机安装座7-6通皮带涨紧调整机构7-7也安装在X轴工作台拖板6上。修整轴7-3与修整电机7-8通过皮带轮7-5及皮带连接、驱动。
根据上述方案形成的数控直线导轨沟道磨削装置对工件20进行磨削加工的过程如下(参见图1及图7)：
首先根据工件大小及类型，选择相对应厚度的新砂轮，拆下左砂轮夹盘13-2、右砂轮夹盘14-2后分别装上新砂轮，并对其做静平衡，再装到设备上，通过左砂轮微调机构13-4、右砂轮微调机构14-4调整好Y轴左砂轮主轴13、Y轴右砂轮主轴14的位置。
之后选择相对应的金刚滚轮，通过选用相应厚度的调整垫圈7-2，来使金刚滚轮的高度与工件保持一致。
然后电源通电，在操作面板箱18-1启动开机按钮，系统自动启动后进入操作界面，先进行机械回零，再打开冷却循环系统19中冷却喷淋装置(图中未显示)、磨削加工冷却水箱19-2、砂轮主轴冷却水箱19-3、砂轮主轴冷却水降温装置19-4的开关，启动整个冷却循环系统19。
接着按操作面板上的“砂轮修整”按钮，X轴工作台拖板6自动移动到修整位置，金刚滚轮修整器7开始旋转修整Y轴两侧的新砂轮。在修整完毕后，关闭冷却循环系统19的开关，再将砂轮连同左砂轮夹盘13-2、右砂轮夹盘14-2一起拆下，进行二次静平衡调整，以保证其平衡性，可有效减少振纹等现象的发生，之后再将其装到设备上。
为保证工装的精度，可先用Z轴多功能主轴17装上工件平面自磨砂轮对工装平面进行修磨，以保证其与机床精度的一致性。
进入正式磨削阶段，如图1所示，左边为上下料位，先将工件20固定在X轴工作台拖板6的工装上，打开冷却循环系统19的开关，按工件大小及类型选择好磨削加工程序，再按下“自动磨削”按钮，设备自动进入磨削状态。
磨削一般分为三个阶段：粗磨、精磨、光磨。
在磨削过程中，可实时用工具测量被加工工件，以便控制尺寸大小，保证产品的一致性及稳定性；也可在发现问题后及时修改程序来挽救工件。
在光磨完成后，按下“停止”按钮，即可拆下工件，磨削加工结束。
此过程中通过左右两边砂轮的同时磨削以及恒磨削线速度技术的运用，可有效的保证磨削加工质量。
本磨削装置不同与常规设备一般只能加工4米或6米的直线导轨，是通过优化结构、紧跟市场需求而开发的一款能加工单根7米长直线导轨沟道的磨削装置。
由上述实例可知，本发明数控直线导轨沟道磨削装置采用高刚性的龙门式框架结构，以及自主创新独特的多磨头组合技术机构布局，结构优化紧凑；并配有砂轮在线动平衡和恒线速控制技术。在降低生产制造难度及成本的同时，还具备重心低，刚性好，磨削性能优良，加工精度稳定，加工范围大等特点，可有效提高生产效率，降低了生产成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.数控直线导轨沟道磨削装置，该装置包括主床身、金刚滚轮修整器、龙门式立柱横梁，其特征在于，所述道磨削装置还包括左右两侧副床身、X轴进给机构、X轴丝杠辅助支撑机构、X轴工作台拖板、Y轴左、右进给机构、Y轴左、右砂轮拖板、Y轴左、右砂轮主轴、Z轴进给机构、Z轴拖板、Z轴多功能主轴、操作控制系统；
其中，所述左右两侧副床身分别对称设置在主床身两侧；所述龙门式立柱横梁设在主床身上；
所述X轴进给机构与X轴丝杠辅助支撑结构相配合的设在主床身上，所述X轴工作台拖板通过X轴进给机构设在主床身上，所述金刚滚轮修整器设置在X轴工作台拖板上；
所述Y轴左、右进给机构对称设置在龙门式立柱横梁上，所述Y轴左、右砂轮拖板分别设置在Y轴左、右进给机构上，所述Y轴左、右砂轮主轴分别设置在Y轴左、右砂轮拖板上；
所述Z轴进给机构设置在龙门式立柱横梁上，所述Z轴拖板设置在Z轴进给机构上，所述Z轴多功能主轴设置在Z轴拖板上；
所述操作控制系统设置在主床身上。
2.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述左右两侧副床身结构相同，通过床身微调机构与主床身连接，并调整水平等精度。
3.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述X轴进给机构包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在主床身及左右两侧副床身上，所述滚珠丝杠、直线导轨还与X轴工作台拖板相接。
4.根据权利要求3所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述X轴丝杠辅助支撑机构包括直线导轨、支撑部件以及导向杆，所述支撑部件设置在X轴进给机构中滚珠丝杠的两端，并与直线导轨和导向杆相连。
5.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述金刚滚轮修整器主要包括金刚滚轮、修整轴、修整电机，所述修整电机驱动修整轴带动金刚滚轮转动进行修整。
6.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述Y轴左、右进给机构结构对称相同，包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在龙门式立柱横梁上，并与滚珠丝杠、伺服电机对应设置，滚珠丝杠、直线导轨也与Y轴左右砂轮拖板相接。
7.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述Y轴左、右砂轮拖板结构对称相同，包括砂轮拖板、定位板以及调整装置，所述调整装置与定位板连接，定位板再固定设置在砂轮拖板上，构成Y轴左、右砂轮拖板。
8.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述Y轴左、右砂轮主轴结构对称相同，其包括磨削电主轴、砂轮夹盘、砂轮动平衡仪、砂轮微调机构以及外径Φ600的大砂轮，所述外径Φ600的大砂轮与砂轮夹盘相接、再与砂轮动平衡仪以及砂轮微调机构一起固定设置在磨削电主轴上，所述磨削电主轴与Y轴左、右砂轮拖板相接。
9.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述Z轴进给机构包括滚珠丝杠、直线导轨以及伺服电机，所述滚珠丝杠与伺服电机相接，所述直线导轨安装在龙门式立柱横梁上，滚珠丝杠、直线导轨还与Z轴拖板相接。
10.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述Z轴多功能主轴包括伺服主轴电机、联轴器、主轴箱体及多功能电主轴，所述多功能电主轴通过联轴器与伺服主轴电机相接，并一起固定设置在主轴箱体上，所述主轴箱体与Z轴拖板相接。
11.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述操作控制系统包括操作面板箱、位置调整机构以及电箱，所述操作面板箱设置在位置调整机构上。
12.根据权利要求1所述的数控直线导轨沟道磨削装置，其特征在于，所述装置中还包括冷却循环系统，所述冷却循环系统由主、副床身上的四周排水结构及中间下沉式排水结构、冷却喷淋装置、磨削加工冷却水箱、砂轮主轴冷却水箱、砂轮主轴冷却水降温装置相互配合组成。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105479313A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 湖南宇晶机器股份有限公司 一种立式双面磨床
CN106808343A (zh) * 2016-09-21 2017-06-09 比亚迪股份有限公司 用于轻轨轨道预制体的打磨装置
CN106826495A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 烟台市莱威数控科技有限公司 一种高精度直线导轨专用磨床
CN107617469A (zh) * 2017-09-11 2018-01-23 邢台恒丰轧辊制造有限公司 合金辊压机辊套、工装及制造工艺
CN108406598A (zh) * 2018-05-03 2018-08-17 郑亦海 导轨磨床的砂轮自主移动和修整系统
CN108608265A (zh) * 2018-05-03 2018-10-02 郑亦海 数控滚动直线导轨磨床
CN109530625A (zh) * 2018-12-27 2019-03-29 苏州勤美达精密机械有限公司 一种砂芯修毛边设备
CN116512125A (zh) * 2023-05-15 2023-08-01 山东华准机械有限公司 滚动直线导轨副滑块体加工用夹具和机床

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2538209A1 (de) * 1974-08-29 1976-03-11 Inst Sa Metallorejeschti Masch Doppelspindel-flachschleifmaschine
CN1947946A (zh) * 2006-07-14 2007-04-18 杭州机床集团有限公司 直线滚动导轨及导轨滑块多磨头组合磨削装置
CN201513537U (zh) * 2009-09-27 2010-06-23 大连华根机械有限公司 丝杠支撑装置
CN201922336U (zh) * 2010-11-25 2011-08-10 杭州机床集团有限公司 数控立轴圆台复合磨床
CN204868439U (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 上海莱必泰数控机床股份有限公司 数控直线导轨沟道磨削装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2538209A1 (de) * 1974-08-29 1976-03-11 Inst Sa Metallorejeschti Masch Doppelspindel-flachschleifmaschine
CN1947946A (zh) * 2006-07-14 2007-04-18 杭州机床集团有限公司 直线滚动导轨及导轨滑块多磨头组合磨削装置
CN201513537U (zh) * 2009-09-27 2010-06-23 大连华根机械有限公司 丝杠支撑装置
CN201922336U (zh) * 2010-11-25 2011-08-10 杭州机床集团有限公司 数控立轴圆台复合磨床
CN204868439U (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 上海莱必泰数控机床股份有限公司 数控直线导轨沟道磨削装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐慧芳等: "大型精密数控直线滚动导轨磨床整体结构布局设计分析", 《世界制造技术与装备》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105479313A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 湖南宇晶机器股份有限公司 一种立式双面磨床
CN106808343A (zh) * 2016-09-21 2017-06-09 比亚迪股份有限公司 用于轻轨轨道预制体的打磨装置
CN106826495A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 烟台市莱威数控科技有限公司 一种高精度直线导轨专用磨床
CN107617469A (zh) * 2017-09-11 2018-01-23 邢台恒丰轧辊制造有限公司 合金辊压机辊套、工装及制造工艺
CN107617469B (zh) * 2017-09-11 2023-08-18 邢台恒丰轧辊制造有限公司 合金辊压机辊套、工装及制造工艺
CN108406598A (zh) * 2018-05-03 2018-08-17 郑亦海 导轨磨床的砂轮自主移动和修整系统
CN108608265A (zh) * 2018-05-03 2018-10-02 郑亦海 数控滚动直线导轨磨床
CN109530625A (zh) * 2018-12-27 2019-03-29 苏州勤美达精密机械有限公司 一种砂芯修毛边设备
CN116512125A (zh) * 2023-05-15 2023-08-01 山东华准机械有限公司 滚动直线导轨副滑块体加工用夹具和机床

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