[发明专利]数控车磨复合机床

说明书

技术领域

本发明涉及到一种数控机床，专门针对于大批量生产CVT（自动变速箱）主动带轮和被动带轮高精度轴套类（材质为20CrMnTiH）零件的车削和磨削加工。 

背景技术

针对于大批量生产CVT自动变速箱主动带轮和被动带轮高精度轴套类（材质为20CrMnTiH）零件，国内目前多数变速器企业，从国外进口设备来进行加工，制造成本高。为促进产业结构调整和升级，替代进口。设计开发了一种数控车磨复合加工机床，其设备可在一次装夹中实现零件的外锥面、端面、内阶梯圆及内滚道的高效、高精度连续车削、磨削的复合加工过程。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控车磨复合加工机床，其设备可在一次装夹中实现零件的外锥面、端面、内阶梯孔及内滚道的连续车削、磨削的复合加工过程。以消除多次装夹造成的较大累积误差。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控车磨复合机床，所述机床床身分为前后两部分，床身前半部分设有工作台，所述工作台上从依次装有外锥面磨削装置、滚道磨削装置、检测装置、硬车削装置、内阶梯圆磨削装置；床身后半部分安装有十字溜板，十字溜板上方装有工件主轴和修整器装置；所述床身前后各部分均配有气液系统和电气系统。 

其中床身：材料选用了人造矿物铸件镶嵌高性能铸铁件，是整个机床的载体。将管道、电缆、触发器等铸入矿物铸件，方便了切削液循环和电机走线。在铸铁加工面上安装直线滚动导轨、直线电机和工作台面，所述床身上表面为四周高、中间低的中凹面，下部设有回油口。 

其中：十字溜板选用了0级精度的满柱式滚柱导轨与阻尼块配合的方法，导轨基准面通过人工刮研的保证了高精度。驱动采用直线电机对称布局的结构实现大跨距溜板的驱动。最高速度要求能达到120m/min,同时实现0.1μm的分辨率的进给能力。十字溜板包括Z溜板和X溜板； Z溜板为直线滚动导轨导向和滚珠丝杠驱动结构, X溜板为直线滚动导轨导向和直线电机驱动结构，两直线滚动导轨两块之间均装有阻尼块；Z溜板的滚珠丝杠为双支撑结构，丝杠两端支撑轴承采用了推力滚子轴承复合结构，即轴承与轴承盖一体式结构；滚珠丝杠为端盖循环式滚珠丝杠。端盖循环式滚珠具有运转时低噪声低振动的特性。Z轴采用了特殊的丝杠轴承组合的预拉伸结构和低噪声低振动的高精度滚珠丝杠，实现了进给系统的高刚度和系统的微量进给能力。 

其中：工件主轴选用了德国FAG主轴轴承，固定在十字溜板上，主轴一端配有气动卡盘，其夹爪呈星形布局。主轴轴承安装面和主轴箱的轴承安装孔精密加工，通过精密装配实现主轴精度。 

其中：滚道磨削装置通过分度完成三个滚道磨削的定位方式。 

其中：内阶梯圆磨削装置其主轴安装轴线与工件主轴呈3°角，以双翼形式安装在支座上，工作时采用CBN成型砂轮同时加工工件的两个孔及端面，主轴前端装有气封装置，可以避免灰尘、磨粒进入；夹具采用HSK短锥形，端面和轴向同时定位，满足了高速要求；后端电缆接头采用了 

90°弯头，避免了电缆的挠曲；其余冷却管接头及油气润滑接头均为直通式接头。 

其中:外锥面磨削装置的主轴安装轴线与工件主轴呈16°角，以双翼形式安装在支座上，工作时，采用CBN电镀砂轮磨削工件的外锥面；在主轴前端中心内置了自动动平衡装置来提高系统的动平衡能力，并配置了AE声发射系统协助 磨削和砂轮修整，使主轴内部的不平衡量控制到最小，实现了防碰撞、随时监测加工状态等功能。尾部电缆接头为90°弯头，其余冷却管接头均为直通式接头。 

其中：修整器装置包括轴式修整器和盘式修整器，全为电镀金刚滚轮；盘式修整器固定在工件主轴上，随主轴一起旋转；轴式修整器固定在工件主轴一侧，由修整器主轴、修整器安装座、气缸、气缸安装座、气缸运动座、缸体安装座、修整器调整座、修整轮等组成；其中修整器安装座固定在工件主轴上，气缸安装座与修整器安装座固定在一起，修整器安装座上装有直线滚动导轨，滑板与直线滚动导轨滑块连接，气缸安装座上装有气缸，气缸活塞前端与气缸运动座连接，气缸运动座与修整器调整座连接，气缸活塞带动滑板前行或后退，滑板前端装有修整器调整座，从而控制修整器前进或后退，修整器调整座微调修整器的上下位置，修整器端部装有修整轮。 

砂轮修整能够确保磨削过程中砂轮能够实现较高的金属磨除率、较低的表面粗糙度以及避免磨削烧伤现，砂轮修整分为内阶梯圆砂轮的修整、外锥面砂轮的修整，滚道磨砂轮的修整。前两者在盘式修整器装置上修整，滚道磨砂轮在轴式修整器装置上修整。