一种高精度自动双轴磨床的制作方法

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1.本发明属于磨床设备技术领域，具体涉及一种高精度自动双轴磨床。

背景技术：

2.目前国内外加工高性能“钕铁硼磁性材料”装备是以传统式磨床进行磨削，其缺点是精度差、效率低、批量生产cpk值可靠性差，且尺寸精度整费时费力，实用性较低。
3.随着新能源汽车电机功耗小、功率大及各种通讯设备小而精的需求的不断提高，对稀土钕铁硼磁性材料加工及工艺要求也越来越高。加工行业原有的传统装备已不能满足要求，目前更新换代在行业内已提上议事议程；其中现有的磨床上的主轴磨头的刚度和转速较低，所以需要对其进行改进。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高精度自动双轴磨床，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：包括；
6.床体；
7.主轴磨头，用于加工钕铁硼磁性材料；
8.x轴自动闭环调整机构，用于驱动主轴磨头在x轴向上移动；
9.y轴自动闭环调整机构，设置在床体上，用于驱动x轴自动闭环调整机构在y轴向上移动；
10.其中，主轴磨头包括：盘类伺服电机、主轴体和水冷轴套，所述盘类伺服电机设置在x轴自动闭环调整机构上，所述主轴体与盘类伺服电机相连接，所述主轴体通过两组p4级双列锥孔滚子轴承和一组p4级角接触轴承与水冷轴套相连接。
11.作为一种优选的实施方式，所述x轴自动闭环调整机构包括第一伺服电机、滑台和滑座，滑台设置在y轴自动闭环调整机构上，所述滑座滑动设置在滑台上，所述滑台上转动设置有第一滚珠丝杆副，所述第一滚珠丝杆副上的滑套与滑座相连接，所述第一伺服电机设置在滑台上，所述第一伺服电机与第一滚珠丝杆副上的丝杆相连接，所述滑座上设置有固定板，所述盘类伺服电机和水冷轴套均设置在固定板上。
12.作为一种优选的实施方式，所述y轴自动闭环调整机构包括第二伺服电机、加速器、升降套、固定套、螺套和第二滚珠丝杆副，所述第二伺服电机和加速器均设置在床体内，所述第二伺服电机与加速器相连接，所述床体内设置有支撑板，所述固定套设置在支撑板上，所述升降套滑动设置在固定套内，第二滚珠丝杆副与加速器相连接，所述第二滚珠丝杆副的一端位于升降套和固定套内，所述螺套设置在升降套内，所述螺套与第二滚珠丝杆副上的滑套相连接，所述升降套远离第二伺服电机的一端穿过床体的上表面并与滑台相连接。
13.作为一种优选的实施方式，所述固定板上还设置有螺旋气动锁紧机构，所述螺旋气动锁紧机构包括气缸、连杆、锁紧套和锁紧压环，所述气缸和锁紧压环均设置在固定板上，所述气缸与连杆相连接，所述连杆与锁紧套相连接，所述锁紧套与锁紧压环相连接。
14.作为一种优选的实施方式，所述的主轴磨头的数量为2个；
15.所述x轴自动闭环调整机构的数量为2个；
16.所述y轴自动闭环调整机构的数量为2个；
17.所述螺旋气动锁紧机构的数量为2个。
18.作为一种优选的实施方式，所述床体上对称设置有两个立板，两个立板分别位于两个盘类伺服电机的两侧，两个所述立板上均设置有滑轨，所述滑轨上滑动设置有滑块，所述滑块与盘类伺服电机相连接。
19.作为一种优选的实施方式，所述主轴体为空心轴。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.该一种高精度自动双轴磨床，主轴体由2组p4级双列滚子和1组角接触轴承组合依次装入高刚度水冷轴套内，盘类伺服电机转子串联在主轴末端靠涨套、锁紧套定位在主轴座上，从而实现了主轴磨头的高刚度、高转速及高输出扭矩性能；
22.该一种高精度自动双轴磨床，主轴磨头x、y轴自由度的调整，x轴以高精度交叉滚子导轨联结的滑台与第一滚珠丝杆副、第一伺服电机结合，按指令信息进行x轴向调整；y轴以升降套、固定套随着螺套沿着y轴靠第二滚珠丝杆副与减速器、伺服电机联结，按指令信息完成y轴的上下自动位移；
23.该一种高精度自动双轴磨床，螺旋气动锁紧机构限制滑台在工况下的位移，其特点是以气缸驱动连杆，连杆带动锁紧套滑移紧定在锁紧压环上，实现滑台的径向锁紧；
24.该一种高精度自动双轴磨床，通过x轴自动闭环调整机构、y轴自动闭环调整机构和螺旋气动锁紧机构的配合，靠各机械联结来完成装备的高精度加工性能，使其在对物料进行磨削时具有精度好、效率高、批量生产cpk值可靠性高以及调整方便、尺寸精度高的优点。
附图说明
25.图1为本发明的整体结构示意图；
26.图2为本发明中固定套的结构示意图；
27.图3为本发明中滑台的剖视结构示意图；
28.图4为本发明中固定套的剖视结构示意图；
29.图5为本发明中气缸的结构示意图。
30.图中：1、床体；2、盘类伺服电机；3、主轴体；4、水冷轴套；5、第一伺服电机；6、滑台；7、滑座；8、第一滚珠丝杆副；9、固定板；10、第二伺服电机；11、加速器；12、升降套；13、固定套；14、第二滚珠丝杆副；15、滑块；16、支撑板；17、气缸；18、连杆；19、锁紧套；20、锁紧压环；21、立板；22、滑轨；23、螺套。
具体实施方式
31.实施例一，请参阅图1-5，本发明提供一种高精度自动双轴磨床，包括；
32.床体1；
33.主轴磨头，用于加工钕铁硼磁性材料；
34.x轴自动闭环调整机构，用于驱动主轴磨头在x轴向上移动；
35.y轴自动闭环调整机构，设置在床体1上，用于驱动x轴自动闭环调整机构在y轴向上移动；
36.其中，主轴磨头包括：盘类伺服电机2、主轴体3和水冷轴套4，盘类伺服电机2设置在x轴自动闭环调整机构上，主轴体3与盘类伺服电机2相连接，主轴体3通过两组p4级双列锥孔滚子轴承和一组p4级角接触轴承与水冷轴套4相连接，通过盘类伺服电机2带动主轴体3能够对钕铁硼磁性材料进行加工，其中，主轴体3与水冷轴套4以两组p4级双列锥孔滚子轴承、一组p4级角接触轴承组合，靠锁紧螺母锁紧轴承游隙有机的装配主轴体3，且轴承座将主轴体3靠锁紧锥套、锁紧盘锁在x轴自动闭环调整机构上，后端的主轴体3输出部分依次串联盘类伺服电机2，并将盘类伺服电机2上的定子固定于轴承座上，将盘类伺服电机2上的转子锁紧在后端的主轴体3上，使得高刚性、高精度、高输出扭矩主轴体3，通过上述的联结、装配形式，实现了主轴体3的旋转精度高(径向、轴向跳动小于2um)、高转速(0～8000rpm)、高刚度(适用于一次单面加工进刀量0.05～0.10mm)、高输出功率(电机特性恒定功率7.9kw，最大输出11kw)；x轴自动闭环调整机构包括第一伺服电机5、滑台6和滑座7，滑台6设置在y轴自动闭环调整机构上，滑座7滑动设置在滑台6上，滑台6上转动设置有第一滚珠丝杆副8，第一滚珠丝杆副8上的滑套与滑座7相连接，第一伺服电机5设置在滑台6上，第一伺服电机5与第一滚珠丝杆副8上的丝杆相连接，滑座7上设置有固定板9，盘类伺服电机2和水冷轴套4均设置在固定板9上，启动第一伺服电机5带动第一滚珠丝杆副8上的丝杆转动，进而能够带动滑座7移动，进而能够带动固定板9移动，进而能够带动主轴磨头在x轴向上移动，且能够通过x轴微米级光栅尺显示，控制精度在2um之内，从而保证了被加工件的两侧平行度、异形工件的对称度；y轴自动闭环调整机构包括第二伺服电机10、加速器11、升降套12、固定套13、螺套23和第二滚珠丝杆副14，第二伺服电机10和加速器11均设置在床体1内，第二伺服电机10与加速器11相连接，床体1内设置有支撑板16，固定套13设置在支撑板16上，升降套12滑动设置在固定套13内，第二滚珠丝杆副14与加速器11相连接，第二滚珠丝杆副14的一端位于升降套12和固定套13内，螺套23设置在升降套12内，螺套23与第二滚珠丝杆副14上的滑套相连接，升降套12远离第二伺服电机10的一端穿过床体1的上表面并与滑台6相连接，启动第二伺服电机10带动加速器11转动，进而能够带动第二滚珠丝杆副14上的丝杆转动，进而能够带动螺套23上下移动，进而能够带动升降套12上下移动，进而能够带动x轴自动闭环调整机构在y轴向上移动，且能够通过y轴微米级光栅尺显示，控制精度在2um之内。从而保证了被加工件的加工(厚度方向)进刀量、成型后的尺寸精度；固定板9上还设置有螺旋气动锁紧机构，螺旋气动锁紧机构包括气缸17、连杆18、锁紧套19和锁紧压环20，气缸17和锁紧压环20均设置在固定板9上，气缸17与连杆18相连接，连杆18与锁紧套19相连接，锁紧套19与锁紧压环20相连接，螺旋气动锁紧机构限制滑台6在工况下的位移，其特点是以气缸17驱动连杆18，连杆18带动锁紧套19滑移紧定在锁紧压环20上，实现滑台6的径向锁紧，的主轴磨头的数量为2个；
37.x轴自动闭环调整机构的数量为2个；
38.y轴自动闭环调整机构的数量为2个；
39.螺旋气动锁紧机构的数量为2个；
40.床体1上对称设置有两个立板21，两个立板21分别位于两个盘类伺服电机2的两侧，两个立板21上均设置有滑轨22，滑轨22上滑动设置有滑块15，滑块15与盘类伺服电机2相连接，使得滑块15能够跟随两个x轴自动闭环调整机构上下移动，进而能够提高x轴自动闭环调整机构移动时的稳定性；主轴体3为空心轴，主轴为空心轴其抗扭、抗弯强度、刚度高。
41.在使用时，启动第二伺服电机10带动加速器11转动，进而能够带动第二滚珠丝杆副14上的丝杆转动，进而能够带动螺套23上下移动，进而能够带动升降套12上下移动，推动滑台6上下移动，使得滑台6沿着滑轨22上下移动，然后启动第一伺服电机5带动第一滚珠丝杆副8转动，进而能够带动滑座7移动，使得滑座7能够带动固定板9移动，进而带动盘类伺服电机2和主轴体3横向移动，然后启动盘类伺服电机2带动主轴体3进行工作。

技术特征：

1.一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：包括；床体(1)；主轴磨头，用于加工钕铁硼磁性材料；x轴自动闭环调整机构，用于驱动主轴磨头在x轴向上移动；y轴自动闭环调整机构，设置在床体(1)上，用于驱动x轴自动闭环调整机构在y轴向上移动；其中，主轴磨头包括：盘类伺服电机(2)、主轴体(3)和水冷轴套(4)，所述盘类伺服电机(2)设置在x轴自动闭环调整机构上，所述主轴体(3)与盘类伺服电机(2)相连接，所述主轴体(3)通过两组p4级双列锥孔滚子轴承和一组p4级角接触轴承与水冷轴套(4)相连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述x轴自动闭环调整机构包括第一伺服电机(5)、滑台(6)和滑座(7)，滑台(6)设置在y轴自动闭环调整机构上，所述滑座(7)滑动设置在滑台(6)上，所述滑台(6)上转动设置有第一滚珠丝杆副(8)，所述第一滚珠丝杆副(8)上的滑套与滑座(7)相连接，所述第一伺服电机(5)设置在滑台(6)上，所述第一伺服电机(5)与第一滚珠丝杆副(8)上的丝杆相连接，所述滑座(7)上设置有固定板(9)，所述盘类伺服电机(2)和水冷轴套(4)均设置在固定板(9)上。3.根据权利要求2所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述y轴自动闭环调整机构包括第二伺服电机(10)、加速器(11)、升降套(12)、固定套(13)、螺套(23)和第二滚珠丝杆副(14)，所述第二伺服电机(10)和加速器(11)均设置在床体(1)内，所述第二伺服电机(10)与加速器(11)相连接，所述床体(1)内设置有支撑板(16)，所述固定套(13)设置在支撑板(16)上，所述升降套(12)滑动设置在固定套(13)内，第二滚珠丝杆副(14)与加速器(11)相连接，所述第二滚珠丝杆副(14)的一端位于升降套(12)和固定套(13)内，所述螺套(23)设置在升降套(12)内，所述螺套(23)与第二滚珠丝杆副(14)上的滑套相连接，所述升降套(12)远离第二伺服电机(10)的一端穿过床体(1)的上表面并与滑台(6)相连接。4.根据权利要求3所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述固定板(9)上还设置有螺旋气动锁紧机构，所述螺旋气动锁紧机构包括气缸(17)、连杆(18)、锁紧套(19)和锁紧压环(20)，所述气缸(17)和锁紧压环(20)均设置在固定板(9)上，所述气缸(17)与连杆(18)相连接，所述连杆(18)与锁紧套(19)相连接，所述锁紧套(19)与锁紧压环(20)相连接。5.根据权利要求4中任意一项所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述的主轴磨头的数量为2个；所述x轴自动闭环调整机构的数量为2个；所述y轴自动闭环调整机构的数量为2个；所述螺旋气动锁紧机构的数量为2个。6.根据权利要求5所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述床体(1)上对称设置有两个立板(21)，两个立板(21)分别位于两个盘类伺服电机(2)的两侧，两个所述立板(21)上均设置有滑轨(22)，所述滑轨(22)上滑动设置有滑块(15)，所述滑块(15)与盘类伺服电机(2)相连接。7.根据权利要求6所述的一种高精度自动双轴磨床，其特征在于：所述主轴体(3)为空心轴。

技术总结

本发明公开了一种高精度自动双轴磨床，属于磨床设备技术领域，包括床体；主轴磨头，用于加工钕铁硼磁性材料；X轴自动闭环调整机构，用于驱动主轴磨头在X轴向上移动；Y轴自动闭环调整机构，设置在床体上；其中，主轴磨头包括：盘类伺服电机、主轴体和水冷轴套，盘类伺服电机设置在X轴自动闭环调整机构上，主轴体与盘类伺服电机相连接，主轴体通过两组P4级双列锥孔滚子轴承和一组P4级角接触轴承与水冷轴套相连接；主轴体由2组P4级双列滚子和1组角接触轴承组合依次装入高刚度水冷轴套内，盘类伺服电机转子串联在主轴末端靠涨套、锁紧套定位在主轴座上，从而实现了主轴磨头的高刚度、高转速及高输出扭矩性能。及高输出扭矩性能。及高输出扭矩性能。