CN115026645A - 五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床 - Google Patents
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Abstract
五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床。本发明涉及一种高精密智能数控复合磨床,其解决了现有数控复合磨床功能复合型不强,精度等级低,无法对复杂零件进行高精密磨削加工的技术问题,其采用倒π字形布局结构,包括床身、X轴驱动装置、B轴单元、W轴、活头架部件、Z1轴驱动单元11、Z2轴驱动单元、外圆磨头部件和内圆磨头电主轴部件。本发明广泛用于磨床技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及磨床技术领域,具体而言,涉及一种五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床。
背景技术
在磨床技术领域,市场上现有常规数控复合磨床通常将外圆柱表面磨削、内圆柱表面磨削两个功能简单叠加在一起,实现外圆和内圆的一次装夹磨削。该类机床主机通常采用传统的内孔磨床的布局方式,桥式结构,仅仅将外圆砂轮、内圆砂轮放置在同一滑座上(标准内圆磨床只有一个内圆磨头),通过一个传动系统X轴实现外圆砂轮和内圆砂轮的磨削定位(即用同一个进给轴X轴同时驱动内外圆磨头),Z轴滑板上固定工件夹持头架,通过Z轴纵向进给运动实现工件磨削进给,整机采用传统的X、Z两轴联动功能完成内外圆柱表面的磨削。该类机床属于低端复合磨床,功能复合型不强,且精度等级低,仅能满足最简单的初级意义上的零件内外圆柱表面的常规磨削加工,无法对复杂零件进行高精密磨削加工。
发明内容
本发明就是为了解决现有数控复合磨床功能复合型不强,精度等级低,无法对复杂零件进行高精密磨削加工的技术问题,提供了一种五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床。
本发明提供一种五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,所述五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床采用倒π字形布局结构,所述五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床包括床身、X轴驱动装置7、B轴单元、;W轴、活头架部件、Z1轴驱动单元、Z2轴驱动单元、外圆磨头部件和内圆磨头电主轴部件;
所述床身设有X轴驱动部件安装基准面、Z1轴驱动部件安装基准面和Z2轴驱动部件安装基准面,所述X轴驱动部件安装基准面、Z1轴驱动部件安装基准面、Z2轴驱动部件安装基准面呈倒π字形布局;
所述X轴驱动装置包括壳体、滑板、高精度光栅尺、DDL直线电机、调整垫板、两组高刚性滚柱线轨和两套线轨气动钳制器,调整垫板用于调整DDL直线电机的气隙,所述DDL直线电机设有定子和动子,所述DDL直线电机的定子与壳体固定连接,所述调整垫板位于滑板和DDL直线电机的动子之间,滑板的中部与调整垫板通过螺钉连接,调整垫板与DDL直线电机的动子通过螺钉连接,所述滑板的两侧分别与两组高刚性滚柱线轨的滑块连接;所述线轨气动钳制器与滑板连接,线轨气动钳制器与高刚性滚柱线轨的导轨配合用来锁死滑板,所述高精度光栅尺与壳体连接,所述高精度光栅尺的读数头与滑板连接;所述壳体与床身的X轴驱动部件安装基准面固定连接;
所述B轴单元采用DDR旋转直驱电机,所述DDR旋转直驱电机固定连接于X轴驱动装置的滑板上;
所述W轴与DDR旋转直驱电机的旋转部连接;
所述活头架部件与W轴连接;
所述Z1轴驱动单元包括基座、前轴承座、丝杆、Z1轴驱动滑板、丝杆丝母座、后轴承座、弹性联轴器和伺服电机,所述前轴承座和后轴承座固定连接在基座内,所述丝杆的一端与前轴承座连接,丝杆的另一端与后轴承座连接,所述丝杆上连接有丝杆螺母,所述丝杆丝母座与丝杆螺母连接,所述Z1轴驱动滑板与丝杆丝母座固定连接,所述伺服电机的输出轴通过弹性联轴器与丝杆直连;所述基座固定连接于所述床身的Z1轴驱动部件安装基准面上;
所述Z2轴驱动单元包括基座、前轴承座、后轴承座、丝杆、Z2轴驱动滑板、丝杆螺母、丝杆丝母座、弹性联轴器、伺服电机;所述Z2轴驱动单元的基座固定连接在所述床身的Z2轴驱动部件安装基准面上;
所述外圆磨头部件与Z1轴驱动单元的Z1轴驱动滑板连接;
所述内圆磨头电主轴部件与Z2轴驱动单元的Z2轴驱动滑板连接。
优选地,所述W轴为燕尾型导轨,所述燕尾型导轨设有燕尾型导轨面,燕尾型导轨面与活头架部件连接。
优选地,所述活头架部件包括头架壳体、锁紧压块、伺服电机、同步带、主动同步带轮、从动同步带轮、头架主轴1和三爪自定心卡盘,所述伺服电机与头架壳体连接,所述头架主轴与头架壳体转动连接,所述三爪自定心卡盘与头架主轴的端部连接,所述主动同步带轮与伺服电机的输出轴连接,所述从动同步带轮与头架主轴连接,所述同步带连接于主动同步带轮和从动同步带轮之间;所述头架壳体的底部设有燕尾槽,所述燕尾型导轨的燕尾型导轨面与燕尾槽连接配合;所述锁紧压块用于将头架壳体固定,所述锁紧压块为上下双V型结构,用锁紧螺钉穿过锁紧压块后头架体壳底部的螺纹孔连接,锁紧压块的上V型面顶压头架体壳的上V型面,锁紧压块的下V型面顶压W轴的燕尾型导轨面的下V型面。
优选地,所述外圆磨头部件包括外圆磨头壳体、多楔带、主轴带轮、外圆磨头主轴、主轴轴瓦、壳体盖板、电机底座、电机皮带轮、电机和外圆砂轮,所述壳体盖板固定连接于外圆磨头壳体的上端,所述电机底座与壳体盖板连接,所述电机底座能够在壳体盖板上前后滑动,用于调整多楔带工作时的皮带张力,所述电机固定连接于电机底座上,所述外圆磨头主轴与主轴轴瓦连接于外圆磨头壳体内,磨头主轴在主轴轴瓦内部旋转工作,主轴轴瓦与外圆磨头主轴之间充满润滑油,所述外圆砂轮与外圆磨头主轴连接,所述主轴带轮与外圆磨头主轴固定连接,所述电机皮带轮与电机的输出轴固定连接,所述多楔带连接于主轴带轮和电机皮带轮之间;
所述外圆磨头壳体固定连接于Z1轴驱动单元的Z1轴驱动滑板上。
优选地,所述内圆磨头电主轴部件包括内圆磨头壳体、内圆砂轮、内圆磨杆、内圆电主轴、水冷入口、信号及电源接口和水冷出口,所述内圆磨头电主轴部件的壳体与Z2轴驱动单元的Z2轴驱动滑板固定连接,所述内圆电主轴与内圆磨头电主轴部件的壳体连接,所述内圆砂轮与内圆磨杆连接,所述内圆磨杆与内圆电主轴连接。
优选地,所述头架主轴为高精密大锥度动压滑动轴承结构的旋转C轴。
优选地,所述丝杆丝母座内部配置有传感器,可以实现对丝杆间隙的在线监测、润滑状态的在线监测、振动状态的在线监测。
优选地,所述外圆磨头主轴为大锥度高精度动压滑动主轴,所述主轴轴瓦为高精度大锥度动压滑动主轴轴瓦。
优选地,所述X轴驱动装置的壳体上连接有线轨锁紧块,所述线轨锁紧块用于对高刚性滚柱线轨的导轨定位面进行横向锁紧、定位。
优选地,所述外圆磨头部件的电机为变频电机。
本发明的有益效果是:
本发明公开的机床为五轴四联动复合磨床,实现3个直线轴X轴、Z1轴、Z2轴(W轴为手动机械轴)和两个旋转轴B轴、C轴的CNC控制,且X轴采用DDL直线电机直驱技术,Z1、Z2轴采用伺服直驱智慧丝杆技术,实现进给的单元的亚微米级精确进给,且采用高精密动压滑动外圆轴系以及工件夹持头架轴系,采用高速电主轴内圆磨削技术(内圆主轴转速3x104RPM),且机床具有恒温控制功能等辅助功能,以此实现复杂零件内外表面的高精密磨削加工。适用各种行业、多重复杂型面零件的高端精密磨削加工。
本发明进一步的特征,将在以下具体实施方式的描述中,得以清楚地记载。
附图说明
图1是本发明五轴四联动智慧型数控复合磨床的布局图;
图2是本发明五轴四联动智慧型数控复合磨床的结构示意图;
图3是图2所示五轴四联动智慧型数控复合磨床另一视角的立体图;
图4是床身的安装面的结构示意图;
图5是X轴驱动装置的结构示意图;
图6是活头架部件的主视图;
图7是活头架部件的侧视图;
图8是图6中A-A方向的剖视图;
图9是图2的局部放大图;
图10是Z1轴驱动单元的结构示意图;
图11是外圆磨头部件的主视图;
图12是图11中B-B方向的剖视图;
图13是内圆磨头电主轴部件的结构示意图。
图中符号说明:
6.床身,6.1.X轴驱动部件安装基准面,6.2.Z1轴驱动部件安装基准面,6.3.Z2轴驱动部件安装基准面;7.X轴驱动装置,7.1.壳体,7.2.高刚性滚柱线轨,7.3.滑板,7.4.高精度光栅尺,7.5.DDL直线电机磁极,7.6.DDL直线电机动子,7.7.调整垫板,7.8.线轨气动钳制器,7.9.线轨锁紧块;8.B轴单元,9.W轴;10.活头架部件,10.1.头架壳体,10.1.1燕尾槽,10.2.锁紧压块,10.3.伺服电机,10.4.同步带,10.5.头架主轴,10.6.三爪自定心卡盘,10.7.法兰盘试磨件,10.8锁紧螺钉;11.Z1轴驱动单元,11.1.基座11.1,11.2.前轴承座,11.3.丝杆,11.4.Z1轴驱动滑板,11.5.丝杆丝母座,11.6.后轴承座,11.7.弹性联轴器,11.8.伺服电机;12.Z2轴驱动单元,13.外圆磨头部件,13.1.外圆磨头壳体,13.2.多楔带,13.3.主轴带轮,13.4.外圆磨头主轴,13.5.主轴轴瓦,13.6.壳体盖板,13.7.电机底座,13.8.电机皮带轮,13.9.电机,13.10.外圆砂轮;14.内圆磨头电主轴部件,14.1.内圆磨头壳体,14.2.锁紧块,14.3.内圆砂轮,14.4.内圆磨杆,14.5.锁紧螺钉,14.6.内圆电主轴,14.7.水冷入口,14.8.信号及电源接口,14.9.水冷出口。
具体实施方式
以下参照附图,以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,本发明公开的五轴四联动智慧型数控复合磨床,为5轴4联动机床,机床采用“倒π”字形布局结构,其中X轴为工件前后横向进给的直线轴,X轴驱动的滑板上安装有DDR直驱的旋转B轴,旋转B轴上安装有手动移置导轨W轴,W轴上装有工件夹持头架,该头架主轴为活轴,及可旋转伺服C轴;其中Z1、Z2轴均采用伺服电机直驱滚珠丝杆结构,该滚珠丝杆通过传感器,对丝杆润滑状况、丝杆间隙、丝杆振动情况进行实时监控,通过传感器的数据采集以及与机床CNC控制系统的实时在线信号反馈,实现数控系统对丝杆单元寿命、精度智慧控制;其中Z1轴驱动的滑板上安装有外圆磨头,Z2轴驱动的滑板上安装有内圆磨头,整机通过5轴数控系统进行CNC控制。
床身6为整体一体式铸造结构,床身6设有X轴驱动部件安装基准面6.1、Z1轴驱动部件安装基准面6.2、Z2轴驱动部件安装基准面6.3。X轴驱动部件安装基准面6.1、Z1轴驱动部件安装基准面6.2、Z2轴驱动部件安装基准面6.3采用“倒π”字形布局结构。床身6内部为双层结构,优化筋板布局结构,整体刚性好,热稳定性好。
X轴驱动装置7包括壳体7.1、高刚性滚柱线轨7.2、滑板7.3、高精度光栅尺7.4、DDL直线电机磁极7.5、DDL直线电机动子7.6、调整垫板7.7、线轨气动钳制器7.8、线轨锁紧块7.9,壳体7.1为整个装置的载体。有两组高刚性滚柱线轨7.2,成对使用。高精度光栅尺7.4的精度等级是0.050μm(50纳米)。DDL直线电机磁极7.5和DDL直线电机动子7.6构成DDL直线电机,DDL直线电机磁极7.5是定子。调整垫板7.7用于调整DDL直线电机的气隙(该气隙是直线电机的动子和定子之间的间隙),装配调整垫板7.7时采用不导磁塞尺检测该气隙实际尺寸,通过配磨该调整垫板厚度,确保该处气隙达到0.6mm±0.01mm的设计要求,使直线电机的状态最好,直线电机的输出扭矩是100%(直线电机的动子和定子之间的间隙变大,电机的输出扭矩会变小,间隙过大,输出扭矩曲线直线下降,电机没劲,驱动不了整个部件)。线轨锁紧块7.9为两组,成对使用。使用螺钉将两组高刚性滚柱线轨7.2固定安装在壳体7.1上,两组线轨锁紧块7.9通过安装螺钉与壳体7.1把合,线轨锁紧块7.9的垂直侧面对高刚性滚柱线轨7.2的导轨定位面进行横向锁紧、定位。一组线轨锁紧块7.9对应一个高刚性滚柱线轨7.2。DDL直线电机固定安装在壳体7.1上,滑板7.3的中部通过调整垫板7.7与DDL直线电机的动子连接(即与DDL直线电机动子7.6连接),调整垫板7.7位于滑板7.3和DDL直线电机的动子之间,用螺钉穿过滑板3中部与调整垫板7.7上的螺纹孔连接,再用另外的螺钉穿过调整垫板7.7后与DDL直线电机的动子上的螺纹孔连接。滑板7.3的两侧分别与两组高刚性滚柱线轨7.2的滑块连接。线轨气动钳制器7.8固定安装在滑板7.3上,线轨气动钳制器7.8起作用的时候锁死在高刚性滚柱线轨7.2的导轨上,滑板7.3就被锁死而不能自由运动;当线轨气动钳制器7.8不起作用的时候,高刚性滚柱线轨7.2的滑块拖着滑板7.3前后进给运动,也就是说滑板7.3能够自由移动,线轨气动钳制器7.8随着滑板移动。当滑板7.3运动到合适的位置,CNC控制系统根据磨削工艺要求指令气控阀动作,控制线轨气动钳制器7.8的打开、关闭,进而实现滑板7.3相对于两组高刚性滚柱线轨7.2进行锁紧固定以及打开进给动作,有两套线轨气动钳制器7.8,一套线轨气动钳制器7.8对应一个高刚性滚柱线轨7.2。高精度光栅尺7.4安装在壳体7.1上,高精度光栅尺7.4的读数头安装在滑板7.3上。
通过螺钉将壳体7.1固定安装在床身6的X轴驱动部件安装基准面6.1上。X轴驱动装置7采用DDL直线电机直接驱动方式,内置高分辨率光栅尺与电机闭环控制,两组线轨配置钳制器(气动)。理论加速度可以达到3-5g,理论线速度可以达到30m/min。实现X轴大加速度的亚微米级(0.1μm)的全闭环高精密CNC数控控制进给。
B轴单元8采用DDR旋转直驱电机,将DDR旋转直驱电机固定安装在滑板7.3的上表面上。W轴9与DDR旋转直驱电机的旋转部固定连接。B轴单元带动W轴9在CNC控制系统指令下进行顺时针或逆时针旋转,即DDR旋转直驱电机动作带动W轴9旋转。
W轴9为燕尾型导轨,该燕尾型导轨设有燕尾型导轨面9-1,燕尾型导轨面9-1上安装有活头架部件10,活头架部件10可沿W轴的燕尾型导轨面进行左右方向调整,用于适应不同长度或深度的零件加工尺寸调整,调整到合适位置后通过锁紧压块10.2将活头架部件10锁紧、固定。活头架部件10在W燕尾轴上的左右位置调整通过手动完成,故而叫机械手动滑台。燕尾型导轨面9-1优选为75°燕尾型导轨面。
活头架部件10完成工件的夹持、转动进给,活头架部件10包括头架壳体10.1、锁紧压块10.2、伺服电机10.3、同步带10.4、主动同步带轮、从动同步带轮、头架主轴10.5、三爪自定心卡盘10.6、法兰盘试磨件10.7,伺服电机10.3固定安装在头架壳体10.1上,头架主轴10.5与头架壳体10.1转动连接,三爪自定心卡盘10.6与头架主轴10.5的端部连接,法兰盘试磨件10.7与三爪自定心卡盘10.6连接,主动同步带轮与伺服电机10.3的输出轴连接,从动同步带轮与头架主轴10.5连接,同步带10.4连接于主动同步带轮和从动同步带轮之间;头架壳体10.1的底部设有燕尾槽10.1.1,W轴9的燕尾型导轨面9-1与燕尾槽10.1.1连接配合,可以对头架壳体10.1进行手动移置调整。当头架壳体10.1被调整到合适位置时,两个锁紧压块10.2将头架壳体10.1锁死、固定。锁紧压块10.2为上下双“V”型结构,参考图9,分别锁紧头架体壳10.1上V型面和W轴9的燕尾型导轨面下V型面,通过锁紧螺钉施加预紧力,静摩擦力锁紧,锁紧螺钉10.8穿过锁紧压块10.2,锁紧螺钉10.8的螺纹部与头架体壳10.1底部的螺纹孔连接,锁紧压块10.2的上V型面顶压头架体壳10.1的上V型面,锁紧压块10.2的下V型面顶压W轴9的燕尾型导轨面的下V型面。头架主轴10.5为伺服驱动的大锥度、高精密动压轴承结构的旋转C轴,伺服电机10.3通过同步带10.4驱动高精密大锥度动压滑动轴承结构的旋转C轴精确旋转进给,三爪自定心卡盘10.6通过A2-4标准接口安装于C轴鼻端,与C轴一同旋转,最终实现伺服电机10.3驱动法兰盘试磨件10.7的精确、高精密的旋转进给。
Z1轴驱动单元11用于驱动外圆磨头的磨削进给,Z2轴驱动单元12用于驱动内圆磨头的磨削进给。
如图10所示,Z1轴驱动单元11包括基座11.1、前轴承座11.2、丝杆11.3、Z1轴驱动滑板11.4、丝杆丝母座11.5、后轴承座11.6、弹性联轴器11.7、伺服电机11.8,基座11.1固定安装于图4所示床身的Z1轴驱动部件安装基准面6.2上,前轴承座11.2和后轴承座11.6固定安装在基座11.1的内部安装面上,丝杆11.3的一端与前轴承座11.2连接,丝杆11.3的另一端与后轴承座11.6连接,丝杆螺母与丝杆11.3连接配合,丝杆丝母座11.5安装于丝杆螺母上,Z1轴驱动滑板11.4固定于丝杆丝母座11.5上,伺服电机11.8的输出轴通过弹性联轴器11.7与丝杆11.3直连,整个Z1轴驱动单元11实现伺服电机11.8到弹性联轴器11.7到丝杆丝母座11.5到Z1轴驱动滑板11.4的伺服驱动。其中Z1轴驱动滑板11.4上连接有外圆磨头部件13。其中丝杆丝母座11.5内部配置有传感器,可以实现对丝杆间隙的在线监测、润滑状态的在线监测、振动状态的在线监测,检测数值与CNC控制数控系统实时双向通信,完成系统对Z1轴驱动单元11的精准控制,从而实现整机的精度、寿命等的智慧控制。
Z2轴驱动单元12固定安装于图4所示床身的Z2轴驱动部件安装基准面6.3上。Z2轴驱动单元12的结构与Z1轴驱动单元11的结构相同,Z2轴驱动单元12包括基座、前轴承座、后轴承座、丝杆、Z2轴驱动滑板、丝杆丝母座、弹性联轴器、伺服电机。基座固定安装在Z2轴驱动部件安装基准面6.3。
外圆磨头部件13包括外圆磨头壳体13.1、多楔带13.2、主轴带轮13.3、外圆磨头主轴13.4、主轴轴瓦13.5、壳体盖板13.6、电机底座13.7、电机皮带轮13.8、电机13.9、外圆砂轮13.10,外圆磨头主轴13.4为大锥度高精度动压滑动主轴,主轴轴瓦13.5为高精度大锥度动压滑动主轴轴瓦,外圆磨头壳体13.1固定安装于图10所示Z1轴驱动单元11的Z1轴驱动滑板11.4的上表面,壳体盖板13.6固定安装于外圆磨头壳体13.1的上端,形成密封油池,电机底座13.7安装于壳体盖板13.6的上表面,电机底座13.7能够在壳体盖板13.6上前后滑动,用于调整多楔带13.2工作时的皮带张力,电机13.9固定安装于电机底座13.7上,外圆磨头主轴13.4与主轴轴瓦13.5部装于外圆磨头壳体13.1内,主轴轴瓦13.5与外圆磨头壳体13.1小间隙、静态安装,外圆磨头主轴13.4在主轴轴瓦13.5内部旋转工作,主轴轴瓦13.5与外圆磨头主轴13.4之间充满润滑油,外圆磨头主轴13.4旋转时,轴瓦与主轴之间的润滑油起到润滑、并建立起动压刚性油膜,支撑主轴磨削时的刚性力平衡。外圆磨头主轴13.4通过电机13.9驱动旋转,外圆砂轮13.10通过内锥面与外圆磨头主轴13.4定位连接,主轴带轮13.3与外圆磨头主轴13.4固定连接,电机皮带轮13.8与电机13.9的输出轴固定连接,多楔带13.2连接于主轴带轮13.3和电机皮带轮13.8之间。整个部件实现电机13.9依次通过电机皮带轮13.8、多楔带13.2、主轴带轮13.3、外圆磨头刚精度主轴13.4等中间零件,最终实现外圆砂轮13.10的磨削转动驱动。电机13.9优选为变频电机。
内圆磨头电主轴部件14包括内圆磨头壳体14.1、锁紧块14.2、内圆砂轮14.3、内圆磨杆14.4、锁紧螺钉14.5、内圆电主轴14.6、水冷入口14.7、信号及电源接口14.8、水冷出口14.9,壳体14.1通过锁紧块14.2固定安装于Z2轴驱动单元的Z2轴驱动滑板上(或者不使用锁紧块,而是用螺钉等其他方式将壳体14.1固定在Z2轴驱动滑板上),内圆电主轴14.6通过锁紧螺钉14.5固定安装在壳体14.1内,内圆砂轮14.3与内圆磨杆14.4连接,内圆磨杆14.4与内圆电主轴14.6连接。控制系统通过信号及电源接口14.8实现对内圆电主轴14.6的变频控制,内圆电主轴14.6带动内圆磨杆14.4旋转,内圆磨杆14.4带动内圆砂轮14.3旋转。外部循环冷却液通过冷却入口14.7后从冷却出口14.9流出,实现对高速运转的内圆电主轴14.6进行降温冷却。
上述五轴四联动智慧型数控复合磨床可以实现复杂曲面的复合磨削。
以上所述仅对本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。
Claims (10)
1.一种五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床采用倒π字形布局结构,所述五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床包括床身、X轴驱动装置、B轴单元、;W轴、活头架部件、Z1轴驱动单元、Z2轴驱动单元、外圆磨头部件和内圆磨头电主轴部件;
所述床身设有X轴驱动部件安装基准面、Z1轴驱动部件安装基准面和Z2轴驱动部件安装基准面,所述X轴驱动部件安装基准面、Z1轴驱动部件安装基准面、Z2轴驱动部件安装基准面呈倒π字形布局;
所述X轴驱动装置包括壳体、滑板、高精度光栅尺、DDL直线电机、调整垫板、两组高刚性滚柱线轨和两套线轨气动钳制器,调整垫板用于调整DDL直线电机的气隙,所述DDL直线电机设有定子和动子,所述DDL直线电机的定子与壳体固定连接,所述调整垫板位于滑板和DDL直线电机的动子之间,滑板的中部与调整垫板通过螺钉连接,调整垫板与DDL直线电机的动子通过螺钉连接,所述滑板的两侧分别与两组高刚性滚柱线轨的滑块连接;所述线轨气动钳制器与滑板连接,线轨气动钳制器与高刚性滚柱线轨的导轨配合用来锁死滑板,所述高精度光栅尺与壳体连接,所述高精度光栅尺的读数头与滑板连接;所述壳体与床身的X轴驱动部件安装基准面固定连接;
所述B轴单元采用DDR旋转直驱电机,所述DDR旋转直驱电机固定连接于X轴驱动装置的滑板上;
所述W轴与DDR旋转直驱电机的旋转部连接;
所述活头架部件与W轴连接;
所述Z1轴驱动单元包括基座、前轴承座、丝杆、Z1轴驱动滑板、丝杆丝母座、后轴承座、弹性联轴器和伺服电机,所述前轴承座和后轴承座固定连接在基座内,所述丝杆的一端与前轴承座连接,丝杆的另一端与后轴承座连接,所述丝杆上连接有丝杆螺母,所述丝杆丝母座与丝杆螺母连接,所述Z1轴驱动滑板与丝杆丝母座固定连接,所述伺服电机的输出轴通过弹性联轴器与丝杆直连;所述基座固定连接于所述床身的Z1轴驱动部件安装基准面上;
所述Z2轴驱动单元包括基座、前轴承座、后轴承座、丝杆、Z2轴驱动滑板、丝杆螺母、丝杆丝母座、弹性联轴器、伺服电机;所述Z2轴驱动单元的基座固定连接在所述床身的Z2轴驱动部件安装基准面上;
所述外圆磨头部件与Z1轴驱动单元的Z1轴驱动滑板连接;
所述内圆磨头电主轴部件与Z2轴驱动单元的Z2轴驱动滑板连接。
2.根据权利要求1所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述W轴为燕尾型导轨,所述燕尾型导轨设有燕尾型导轨面,燕尾型导轨面与活头架部件连接。
3.根据权利要求2所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述活头架部件包括头架壳体、锁紧压块、伺服电机、同步带、主动同步带轮、从动同步带轮、头架主轴1和三爪自定心卡盘,所述伺服电机与头架壳体连接,所述头架主轴与头架壳体转动连接,所述三爪自定心卡盘与头架主轴的端部连接,所述主动同步带轮与伺服电机的输出轴连接,所述从动同步带轮与头架主轴连接,所述同步带连接于主动同步带轮和从动同步带轮之间;所述头架壳体的底部设有燕尾槽,所述燕尾型导轨的燕尾型导轨面与燕尾槽连接配合;所述锁紧压块用于将头架壳体固定,所述锁紧压块为上下双V型结构,用锁紧螺钉穿过锁紧压块后头架体壳底部的螺纹孔连接,锁紧压块的上V型面顶压头架体壳的上V型面,锁紧压块的下V型面顶压W轴的燕尾型导轨面的下V型面。
4.根据权利要求1、2或3所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述外圆磨头部件包括外圆磨头壳体、多楔带、主轴带轮、外圆磨头主轴、主轴轴瓦、壳体盖板、电机底座、电机皮带轮、电机和外圆砂轮,所述壳体盖板固定连接于外圆磨头壳体的上端,所述电机底座与壳体盖板连接,所述电机底座能够在壳体盖板上前后滑动,用于调整多楔带工作时的皮带张力,所述电机固定连接于电机底座上,所述外圆磨头主轴与主轴轴瓦连接于外圆磨头壳体内,磨头主轴在主轴轴瓦内部旋转工作,主轴轴瓦与外圆磨头主轴之间充满润滑油,所述外圆砂轮与外圆磨头主轴连接,所述主轴带轮与外圆磨头主轴固定连接,所述电机皮带轮与电机的输出轴固定连接,所述多楔带连接于主轴带轮和电机皮带轮之间;
所述外圆磨头壳体固定连接于Z1轴驱动单元的Z1轴驱动滑板上。
5.根据权利要求1、2或3所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述内圆磨头电主轴部件包括内圆磨头壳体、内圆砂轮、内圆磨杆、内圆电主轴、水冷入口、信号及电源接口和水冷出口,所述内圆磨头电主轴部件的壳体与Z2轴驱动单元的Z2轴驱动滑板固定连接,所述内圆电主轴与内圆磨头电主轴部件的壳体连接,所述内圆砂轮与内圆磨杆连接,所述内圆磨杆与内圆电主轴连接。
6.根据权利要求3所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述头架主轴为高精密大锥度动压滑动轴承结构的旋转C轴。
7.根据权利要求1所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述丝杆丝母座内部配置有传感器,可以实现对丝杆间隙的在线监测、润滑状态的在线监测、振动状态的在线监测。
8.根据权利要求4所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述外圆磨头主轴为大锥度高精度动压滑动主轴,所述主轴轴瓦为高精度大锥度动压滑动主轴轴瓦。
9.根据权利要求1所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述X轴驱动装置的壳体上连接有线轨锁紧块,所述线轨锁紧块用于对高刚性滚柱线轨的导轨定位面进行横向锁紧、定位。
10.根据权利要求4所述的五轴四联动智慧型高精密数控复合磨床,其特征在于,所述外圆磨头部件的电机为变频电机。
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