CN115464521B - 用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺，此机床和复合加工工艺专用于电子刹车系统丝杠轴的加工，在加工过程中，通过工件主轴和尾座装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件，然后依次通过同轴设置的外滚道磨削砂轮和外螺纹磨削砂轮对电子刹车系统丝杠轴上的外滚道和外螺纹进行加工，加工过程中的砂轮主轴的摆角可通过砂轮摆角装置操作，此机床结构和复合加工工艺可以对待加工工件的一次装夹工序，实现零件上需要同时加工滚道和外螺纹的需求，对此类产品的加工可显著提高加工效率，并提高加工精度，此发明用于机械制造技术领域。

Description

用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，更具体而言，涉及用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺。

背景技术

现有的大部分机床是单一功能的，特别是外螺纹磨床，外螺纹磨削需要保证外螺纹磨削的光洁度与效率，所以磨削线速度和扭矩做到一定数值时，外螺纹砂轮和外螺纹砂轮主轴的外形尺寸都做的比较大。所以外螺纹磨床无论是什么结构的机床，外螺纹磨床的机床尺寸一般都是比较大的，使得外螺纹磨削与其他加工工序的复合机床也就比较少。

但是，市场上存在着部分零件是需要外螺纹滚道和其他零件特征保证一定的精度要求，譬如带有零件轴承支撑位的电子刹车系统丝杠轴。

针对这种多特征的复杂零件，传统的加工工艺是将零件的各个加工部位分开加工，精加工、磨削加工也是要将各个部位分开磨削，这样分开加工的零件的精度就要靠工装定位、工人经验等有一定重复误差的方式进行保证。为了减少重复装夹带来的误差，保证零件加工的精度，将外螺纹磨削与轴承支撑位的磨削复合在一起磨削的磨床是一直需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺，以通过一次装夹完成电子刹车系统丝杠轴的加工，提高加工效率的同时，提高产品的加工精度。

根据本发明的第一方面实施例，提供了用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，包括机床床身，所述机床床身上设有相互垂直设置的X向传导机构和经所述X向传导机构沿X向移动的X轴滑板，以及Z向传导机构和经所述Z向传导机构沿Z向移动的Z轴滑板，所述Z轴滑板上设有工件主轴和可在所述Z轴滑板上沿Z向滑动的尾座，所述X轴滑板上设有砂轮主轴和驱动所述砂轮主轴进行摆角定位的砂轮摆角装置，所述砂轮摆角装置的轴向沿X向垂直于Z向设置，所述砂轮主轴上设有同轴安装的外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮，所述外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮间留有间隙，所述外螺纹磨削砂轮的外径大于所述外滚道磨削砂轮的外径。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述X向传导机构包括在所述机床床身上沿X向平行设置的两条X向导轨，所述X轴滑板上设有与所述X向导轨匹配连接的X向滑槽，两所述X向导轨间布置有X向丝杆和驱动所述X向丝杆转动以驱动所述X轴滑板移动的第一驱动电机。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述Z向传导机构包括在所述机床床身上沿Z向平行设置的两条Z向导轨，所述Z轴滑板上设有与所述Z向导轨匹配连接的Z向滑槽，两所述Z向导轨间布置有Z向丝杆和驱动所述Z向丝杆转动以驱动所述Z轴滑板移动的第二驱动电机。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述Z轴滑板上设有第二滑轨，所述尾座可沿所述第二滑轨移动并定位于所述第二滑轨。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述Z轴滑板上位于所述工件主轴的侧面还设有轴向平行于所述工件主轴的砂轮修整器，所述砂轮修整器上设有同轴设置的外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽间留有间隙，所述外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽的外端面等高设置。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮的外径差小于待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道的外径与所述尾座的顶尖的外径之差。

根据本发明第一方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，所述外滚道磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道时，所述外螺纹磨削砂轮位于所述尾座所在侧。

根据本发明第二方面实施例，提供了一种用于电子刹车系统丝杠轴加工的复合加工工艺，包括以下步骤：

1)、通过工件主轴和尾座装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件，进行工件定位安装；

2)、通过砂轮修整器上外螺纹砂轮修整槽修整外螺纹磨削砂轮，并通过与所述外螺纹砂轮修整槽同轴设置的外滚道砂轮修整槽修整与所述外螺纹磨削砂轮同轴设置的外滚道磨削砂轮；

3)、通过外滚道磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道；

4)、通过外螺纹磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外螺纹。

根据本发明第二方面实施例所述的用于电子刹车系统丝杠轴加工的复合加工工艺，所述步骤3)操作时，所述外螺纹磨削砂轮位于尾座所在侧，且同轴设置的所述外滚道磨削砂轮的外径小于所述外螺纹磨削砂轮的外径。

本发明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：

此用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺专用于电子刹车系统丝杠轴的加工，在加工过程中，通过工件主轴和尾座装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件，然后依次通过同轴设置的外滚道磨削砂轮和外螺纹磨削砂轮对电子刹车系统丝杠轴上的外滚道和外螺纹进行加工，加工过程中的砂轮主轴的摆角可通过砂轮摆角装置操作，此机床结构和复合加工工艺可以对待加工工件的一次装夹工序，实现零件上需要同时加工滚道和外螺纹的需求，对此类产品的加工可显著提高加工效率，并提高加工精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是本发明实施例中用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中用于电子刹车系统丝杠轴加工机床中砂轮主轴的整体结构示意图；

图3是本发明实施例中砂轮主轴上的外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮的安装结构示意图；

图4是本发明实施例中的机床和复合加工工艺用于外螺纹磨削的状态示意图；

图5是本发明实施例中的机床和复合加工工艺用于外滚道磨削的状态示意图；

图6是本发明实施例中的机床和复合加工工艺用于外螺纹砂轮修整的状态示意图；

图7是本发明实施例中的机床和复合加工工艺用于外滚道砂轮修整的状态示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，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。

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。

在本发明的描述中，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。

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发明的不同方案。

参照图1至图7所示，提供了用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床，包括机床床身100，机床床身100上设有相互垂直设置的X向传导机构和经X向传导机构沿X向移动的X轴滑板110，以及Z向传导机构和经Z向传导机构沿Z向移动的Z轴滑板120，Z轴滑板120上设有工件主轴121和可在Z轴滑板120上沿Z向滑动的尾座122，X轴滑板110上设有砂轮主轴111和驱动砂轮主轴111进行摆角定位的砂轮摆角装置112，砂轮摆角装置112的轴向沿X向垂直于Z向设置，砂轮主轴111上设有同轴安装的外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114，外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114间留有间隙，外螺纹磨削砂轮113的外径大于外滚道磨削砂轮114的外径。

根据本发明第二方面实施例，提供了一种用于电子刹车系统丝杠轴加工的复合加工工艺，包括以下步骤：

1)、通过工件主轴121和尾座122装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件200，进行工件定位安装；

2)、通过砂轮修整器上外螺纹砂轮修整槽修整外螺纹磨削砂轮113，并通过与外螺纹砂轮修整槽同轴设置的外滚道砂轮修整槽修整与外螺纹磨削砂轮113同轴设置的外滚道磨削砂轮114；

3)、通过外滚道磨削砂轮114磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道；

4)、通过外螺纹磨削砂轮113磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外螺纹。

此用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床和复合加工工艺专用于电子刹车系统丝杠轴的加工，在加工过程中，通过工件主轴121和尾座122装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件200，然后依次通过同轴设置的外滚道磨削砂轮114和外螺纹磨削砂轮113对电子刹车系统丝杠轴上的外滚道和外螺纹进行加工，加工过程中的砂轮主轴111的摆角可通过砂轮摆角装置112操作，此机床结构和复合加工工艺可以对待加工工件的一次装夹工序，实现零件上需要同时加工滚道和外螺纹的需求，对此类产品的加工可显著提高加工效率，并提高加工精度。

本发明其中的一些实施例中，X向传导机构包括在机床床身100上沿X向平行设置的两条X向导轨，X轴滑板110上设有与X向导轨匹配连接的X向滑槽，两X向导轨间布置有X向丝杆和驱动X向丝杆转动以驱动X轴滑板110移动的第一驱动电机115。

本发明其中的一些实施例中，Z向传导机构包括在机床床身100上沿Z向平行设置的两条Z向导轨，Z轴滑板120上设有与Z向导轨匹配连接的Z向滑槽，两Z向导轨间布置有Z向丝杆和驱动Z向丝杆转动以驱动Z轴滑板120移动的第二驱动电机123。

第一驱动电机115和第二驱动电机123分别为X向丝杆和Z向丝杆的转动提供动力，以分别通过第一驱动电机115和第二驱动电机123的旋转，驱动X轴滑板110和Z轴滑板120沿X向和Z向的精确移动定位。

本发明其中的一些实施例中，Z轴滑板120上设有第二滑轨124，尾座122可沿第二滑轨124移动并定位于第二滑轨124。

本发明其中的一些实施例中，Z轴滑板120上位于工件主轴121的侧面还设有轴向平行于工件主轴121的砂轮修整器125，砂轮修整器125上设有同轴设置的外螺纹砂轮修整槽1251和外滚道砂轮修整槽1252。

本发明其中的一些实施例中，外螺纹砂轮修整槽1251和外滚道砂轮修整槽1252间留有间隙，外螺纹砂轮修整槽1251和外滚道砂轮修整槽1252的外端面等高设置。

外螺纹砂轮修整槽1251和外滚道砂轮修整槽1252间隔设置于同一砂轮修整器125上，而外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114间隔设置于同一砂轮主轴111上，通过同一砂轮主轴111驱动，彼此之间不会产生干涉，且能通过保持两者之间的同轴度来进一步提高零件加工的精度。

本发明其中的一些实施例中，外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114的外径差小于待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道的外径与尾座122的顶尖的外径之差。

本发明其中的一些实施例中，外滚道磨削砂轮114磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道时，外螺纹磨削砂轮113位于尾座122所在侧。

上述设置可以有效地避免外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114在加工过程中的彼此干涉，以及外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114与机床结构之间的干涉，且方便在加工过程中分别通过砂轮修整器125上的外螺纹砂轮修整槽1251和外滚道砂轮修整槽1252分别对外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114进行修整。

本发明其中的一些实施例中，步骤3)操作时，外螺纹磨削砂轮113位于尾座122所在侧，且同轴设置的外滚道磨削砂轮114的外径小于外螺纹磨削砂轮113的外径。

本机床床身100采用平床身结构，在机床床身100上布置有X向传导机构和Z向传导机构。机床有X/Z/A/C四个数控坐标轴，包括工件回转的C轴、砂轮主轴111、砂轮摆角装置112，放置在前后移动的Z轴滑板120上，工件主轴121、砂轮修整器125均放置在左右移动的X轴滑板110上。

该机床在砂轮方面配置了外螺纹磨削砂轮113和外滚道磨削砂轮114，则复杂零件一次装夹即可完成零件的外螺纹磨削和外滚道磨削的工序，保证了零件加工精度，提高了整体的加工效率，降低了加工车间的管理成本。

电子刹车系统丝杠轴零件需要磨削外螺纹和外滚道，按照传统工艺加工，需要两台机床(外圆磨床、螺纹磨床)进行加工，反复装卸损失精度，来回搬运增加成本，数台机床占用空间。

但是使用本发明的机床只需要一台数控螺纹复合磨床一次装夹即可完成该零件多道工序加工要求，保证了加工精度，降低了加工车间成本，节省车间空间。

针对特征复杂工序加工较多的零件，只需要一台数控螺纹与滚道复合磨床一次装夹即可完成零件外螺纹磨削和外滚道磨削等多道工序加工要求，保证了加工精度，降低了加工车间成本，节省车间空间。机床一个砂轮主轴111安装两个磨削砂轮，节省了机床电主轴成本，减少了机床空间大小。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.用于电子刹车系统丝杠轴加工的复合加工工艺，其特征在于，用于电子刹车系统丝杠轴加工的机床包括机床床身，所述机床床身上设有相互垂直设置的X向传导机构和经所述X向传导机构沿X向移动的X轴滑板，以及Z向传导机构和经所述Z向传导机构沿Z向移动的Z轴滑板，所述X向传导机构包括在所述机床床身上沿X向平行设置的两条X向导轨，所述X轴滑板上设有与所述X向导轨匹配连接的X向滑槽，两所述X向导轨间布置有X向丝杆和驱动所述X向丝杆转动以驱动所述X轴滑板移动的第一驱动电机，所述Z向传导机构包括在所述机床床身上沿Z向平行设置的两条Z向导轨，所述Z轴滑板上设有与所述Z向导轨匹配连接的Z向滑槽，两所述Z向导轨间布置有Z向丝杆和驱动所述Z向丝杆转动以驱动所述Z轴滑板移动的第二驱动电机，所述Z轴滑板上设有第二滑轨，尾座可沿所述第二滑轨移动并定位于所述第二滑轨，所述Z轴滑板上设有工件主轴和可在所述Z轴滑板上沿Z向滑动的尾座，所述X轴滑板上设有砂轮主轴和驱动所述砂轮主轴进行摆角定位的砂轮摆角装置，所述砂轮摆角装置的轴向沿X向垂直于Z向设置，所述砂轮主轴上设有同轴安装的外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮，所述外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮间留有间隙，所述外螺纹磨削砂轮的外径大于所述外滚道磨削砂轮的外径，所述Z轴滑板上位于所述工件主轴的侧面还设有轴向平行于所述工件主轴的砂轮修整器，所述砂轮修整器上设有同轴设置的外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽，所述外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽间留有间隙，所述外螺纹砂轮修整槽和外滚道砂轮修整槽的外端面等高设置，所述外螺纹磨削砂轮和外滚道磨削砂轮的外径差小于待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道的外径与所述尾座的顶尖的外径之差，所述外滚道磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道时，所述外螺纹磨削砂轮位于所述尾座所在侧，且同轴设置的所述外滚道磨削砂轮的外径小于所述外螺纹磨削砂轮的外径；

复合加工工艺包括以下步骤：

1）、通过工件主轴和尾座装夹待加工的电子刹车系统丝杠轴工件，进行工件定位安装；

2）、通过砂轮修整器上外螺纹砂轮修整槽修整外螺纹磨削砂轮，并通过与所述外螺纹砂轮修整槽同轴设置的外滚道砂轮修整槽修整与所述外螺纹磨削砂轮同轴设置的外滚道磨削砂轮；

3）、通过外滚道磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外滚道；

4）、通过外螺纹磨削砂轮磨削待加工的电子刹车系统丝杠轴上的外螺纹。