專利名稱：無心滾珠絲杠磨床及其磨削加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體講是一種專業(yè)磨削滾珠絲杠的無心滾珠絲杠磨床 及其磨削加工工藝。
背景技術(shù)：
滾珠絲杠磨床一般包括床身、砂輪磨架機(jī)構(gòu)、導(dǎo)輪磨架機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、砂輪修 正機(jī)構(gòu)、工件托架機(jī)構(gòu)。砂輪磨架機(jī)構(gòu)的砂輪固定安裝在砂輪主軸上，由其傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪固定安裝在導(dǎo)輪軸上，旋轉(zhuǎn)地承托著工件。砂輪和導(dǎo)輪位 于工件的兩側(cè)，砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)對工件進(jìn)行磨削工作。
中國專利網(wǎng)上公開了專利申請?zhí)枮?200510041023.8"的發(fā)明專利"滾珠絲杠 磨床"，它包括床身、工件頭架、工件尾架，加工件夾裝在上述工件頭架和工件尾架 之間，工件頭架與頭架蝸輪蝸桿副相接，上述床身上置有橫躺移動(dòng)拖板，上述橫向移 動(dòng)拖板由掛輪驅(qū)動(dòng)橫向滾珠絲杠副橫向移動(dòng)，上述橫向移動(dòng)拖板上置有縱向移動(dòng)拖 板，上述縱向移動(dòng)拖板由縱向蝸輪蝸桿副驅(qū)動(dòng)縱向滾珠絲杠副作縱向移動(dòng)，上述縱向 移動(dòng)拖板上置有磨削裝置。
但是上述這種滾珠絲杠磨床采用磨頭固定式，工件被夾裝在工作臺上，且工件作 軸向移動(dòng)。它存在著以下的缺點(diǎn)當(dāng)需要加工細(xì)長形的滾珠絲杠時(shí)，由于工件本身的 特點(diǎn)，需要在滾珠絲杠的兩端加上頂針，這樣就相當(dāng)于在滾珠絲杠的兩頭定了兩個(gè)支 承點(diǎn)，再加上細(xì)長的工件本身容易變形，因此在進(jìn)行磨削時(shí)，細(xì)長的滾珠絲杠很容易 在中間部分變形彎曲，這樣會導(dǎo)致磨削出來的工件精度不高。同時(shí)，現(xiàn)有的滾珠絲杠 磨床的砂輪上只設(shè)有一個(gè)磨牙，這樣在進(jìn)行滾珠絲杠的磨削工作時(shí)，效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種無心滾珠絲杠磨床，它利用已有的無心
磨床的高速高效原理來無心磨削滾珠絲杠，特別是能提高細(xì)長形滾珠絲杠的加工精度 和工作效率。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種上述無心滾珠絲杠磨床的磨削加工 工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種無心滾珠絲杠磨床，包括床身、托架、砂輪、大導(dǎo)輪、砂輪修正器，所述的砂輪、大導(dǎo)輪和托架均安裝在床身上，所述的托 架位于砂輪和大導(dǎo)輪之間，所述的磨床還包括托板，所述的托板安裝在托架上，且與 托架之間有一個(gè)傾斜角，工件位于托板上；所述的砂輪的外圓面上沿長度方向均勻設(shè) 有多個(gè)平行排列的磨牙，且砂輪的外圓周面為內(nèi)凹的弧面；所述的大導(dǎo)輪的外圓周面 為內(nèi)凹的弧面，且大導(dǎo)輪的軸線與床身水平面之間有一個(gè)傾斜角a;在砂輪磨削區(qū)域 的兩端設(shè)有導(dǎo)入裝置和限位裝置，所述的導(dǎo)入裝置和限位裝置均安裝在托架上。
采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明中的砂輪外圓 面上沿長度方向均勻設(shè)有多個(gè)(可由50個(gè)至500個(gè))平行排列的磨牙，相當(dāng)于同時(shí)
有多個(gè)(可由50個(gè)至500個(gè))磨牙在工作，這樣明顯提高了磨削的工作效率和精度。 同時(shí)，在磨削區(qū)域兩邊各設(shè)有工件導(dǎo)入裝置和限位裝置，避免了現(xiàn)有技術(shù)中用兩端頂 針定位帶來工件變形的缺陷，從而能大大提高細(xì)長形滾珠絲杠的加工精度，能把原產(chǎn) 品精度在磨削前的34級提高到磨削后的0-1級。由于滾珠絲杠有螺旋角度，使托板 與托架呈一定的傾斜角度，而且砂輪和大導(dǎo)輪外圓周面為內(nèi)凹的弧面，同時(shí)大導(dǎo)輪的 軸線與床身之間有一個(gè)傾斜角a，這些都是為了保證滾珠絲杠的加工精度。
所述的導(dǎo)入裝置是指，在所述的砂輪磨削區(qū)域兩邊各均勻分布有兩排若干個(gè)硬鋼 導(dǎo)輪和一個(gè)鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪，所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪與砂輪之間有若干個(gè)硬鋼導(dǎo)輪， 鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪上設(shè)有一個(gè)凸牙；在磨削區(qū)域的入料端還設(shè)有一個(gè)主動(dòng)輪，所述的主 動(dòng)輪位于其中一排硬鋼導(dǎo)輪的頭兩個(gè)硬鋼導(dǎo)輪之間。采用這種結(jié)構(gòu)后，先把滾珠絲杠 放在硬鋼導(dǎo)輪上，利用鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪上的凸牙與滾珠絲杠的凹牙相配合，來達(dá)到磨 削滾珠絲杠牙紋漕的同時(shí)主動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)也使?jié)L珠絲杠向前移動(dòng)，這樣避免了細(xì)長的滾 珠絲杠工作時(shí)的跳動(dòng)，更加保證了加工精度。
所述的限位裝置是指，在所述的磨削區(qū)域兩端各設(shè)有鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿，所述的鎢 鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿上設(shè)有一個(gè)凸牙，在所述的砂輪與鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿之間安裝有推壓導(dǎo) 輪，所述的推壓導(dǎo)輪的中心高度與滾珠絲杠的中心高度一致。采用這種結(jié)構(gòu)后，使細(xì) 長滾珠絲杠通過推壓導(dǎo)輪與大導(dǎo)輪緊貼，使絲杠與大導(dǎo)輪同線速度旋轉(zhuǎn)，更進(jìn)一步保 證了加工精度。
所述的磨削區(qū)域的出料端設(shè)有測量頭，所述的測量頭安裝在托架上。在磨削區(qū)域 的出料端設(shè)了測量頭后，可以通過滾珠絲杠來測出砂輪的磨牙圓中心位置的精確尺 寸，再來確定鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪和鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿的精確位置，從而來調(diào)整相應(yīng)的砂輪 位置。
所述的硬鋼導(dǎo)輪、鴇鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪、測量頭、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿和推壓導(dǎo)輪與托架均為橫向和縱向移動(dòng)可微調(diào)的連接。采用這種結(jié)構(gòu)后，使?jié)L珠絲杠能更好地與大導(dǎo)輪 接觸并通過砂輪磨削，從而更加保證加工精度。
所述的大導(dǎo)輪與床身的傾斜角ct為雙向10度。采用雙向可傾斜角度，是由于滾 珠絲杠可以分為右旋螺紋和左旋螺紋，因此大導(dǎo)輪的傾斜角要雙向，同時(shí)托板與托架 的傾斜角也要雙向。
所述的砂輪修正器包括軸向移動(dòng)拖板、徑向移動(dòng)拖板、金剛石滾輪、光柵尺、高 速電機(jī)、伺服電機(jī)和直線電機(jī)，所述的軸向移動(dòng)拖板和徑向移動(dòng)拖板均與床身連接， 所述的金剛石滾輪固定連接在高速電機(jī)的主軸上，所述的高速電機(jī)與徑向移動(dòng)拖板連 接；所述的伺服電機(jī)固定連接在徑向移動(dòng)拖板頂面上；所述的光柵尺固定在軸向移動(dòng) 拖板頂面上，所述的直線電機(jī)固定連接在軸向移動(dòng)拖板內(nèi)。采用金剛石滾輪的修正器 結(jié)構(gòu)，并同時(shí)結(jié)合光柵尺與直線電機(jī)合作的監(jiān)控作用，使砂輪修正器能更高精度地定 位控制并一牙一牙地修正砂輪，更能保證砂輪的磨削能力。
本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是，提供一種無心滾珠絲杠磨床的磨削加工工藝，它包 括以下幾個(gè)步驟
① 將滾珠絲杠放在硬鋼導(dǎo)輪及鴿鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪上，同時(shí)鴇鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪上的凸牙 放入滾珠絲杠上的凹牙中；
② 在主動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)作用下，使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)移動(dòng)經(jīng)過鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿的凸牙，到 達(dá)推壓導(dǎo)輪和大導(dǎo)輪中間；
③ 推壓導(dǎo)輪作徑向推壓，使?jié)L珠絲杠與大導(dǎo)輪緊貼，并使?jié)L珠絲杠與大導(dǎo)輪同線 速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)繼續(xù)移動(dòng)，這時(shí)砂輪與大導(dǎo)輪之間的距離要比滾珠絲杠直徑尺寸大 0.5 1.5毫米；
當(dāng)滾珠絲杠移動(dòng)到滾珠絲杠全長的30% 80%進(jìn)入砂輪磨削區(qū)或砂輪磨削區(qū)域 全長的30% 80%時(shí)，砂輪開始快速進(jìn)刀；
⑤ 當(dāng)砂輪運(yùn)動(dòng)到與滾珠絲杠的距離為0.02 0. 1毫米時(shí)，砂輪要慢速進(jìn)刀，進(jìn)刀 速度是滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)一圈其進(jìn)刀量為0.001 0. 01毫米；
⑥ 滾珠絲杠的前端運(yùn)行到砂輪磨削區(qū)域的末端時(shí)，砂輪停止進(jìn)刀，此時(shí)滾珠絲杠 繼續(xù)移動(dòng)到砂輪另一端的推壓導(dǎo)輪、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿、硬鋼導(dǎo)輪和測量頭，當(dāng)滾珠絲 杠的末端經(jīng)過推壓導(dǎo)輪后離開砂輪磨削區(qū)域
⑦ 砂輪退刀，退刀時(shí)間定在砂輪停止進(jìn)刀后的0.5 5秒時(shí)，或滾珠絲杠后段剛 出砂輪磨削區(qū)域時(shí)。
所述的砂輪和大導(dǎo)輪在磨削時(shí)的進(jìn)給速度按照滾珠絲杠的長度依次為快、慢、快、慢、快。
所述的砂輪磨削區(qū)域需要有均勻的機(jī)動(dòng)變溫的冷卻液來冷卻。 采用以上的加工工藝后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果-
現(xiàn)有的滾珠絲杠磨床的加工工藝中要把滾珠絲杠的兩端用頂針作為支承點(diǎn)，并用一個(gè)
砂輪進(jìn)行磨削，而本發(fā)明的加工工藝則用導(dǎo)輪和托板在滾珠絲杠的外圓作為支承點(diǎn)，
用五十個(gè)甚至五百個(gè)砂輪同時(shí)進(jìn)行磨削，大大提高了工作效率。


圖1所示的是本發(fā)明無心滾珠絲杠磨床的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2所示的是圖1中A向示意圖； 圖3所示的是圖1中B向示意圖4所示的是本發(fā)明無心滾珠絲杠磨床的砂輪修正器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5所示的是圖4中C向示意圖； 圖6所示的是圖4中D向示意圖。
其中1、砂輪；2、大導(dǎo)輪；3、滾珠絲杠；4、托板；5、推壓導(dǎo)輪；6、鎢鋼 導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿；7、測量頭；8、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪；9、硬鋼導(dǎo)輪；10、主動(dòng)輪；11、金 剛石滾輪；12、高速電機(jī)；13、伺服電機(jī)；14、光柵尺；15、直線電機(jī)；16、軸向 移動(dòng)拖板；17、徑向移動(dòng)拖板；18、托架。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
由圖1 圖3所示的本發(fā)明無心滾珠絲杠磨床的結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括床身、 托架18、砂輪1、大導(dǎo)輪2、砂輪修正器，所述的砂輪1、大導(dǎo)輪2和托架18均安 裝在床身上，所述的托架18位于砂輪1和大導(dǎo)輪2之間，所述的磨床還包括托板4， 所述的托板4安裝在托架18上，且與托架18之間有一個(gè)傾斜角，工件位于托板4 上。所述的砂輪1的外圓面上沿長度方向均勻設(shè)有五十個(gè)甚至五百個(gè)平行排列的磨 牙，且砂輪1的外圓周面為內(nèi)凹的弧面。所述的大導(dǎo)輪2的外圓周面為內(nèi)凹的弧面， 且大導(dǎo)輪2的軸線與床身水平面之間有一個(gè)傾斜角a，所述的傾斜角a為雙向10度。 在砂輪磨削區(qū)域的兩端設(shè)有導(dǎo)入裝置和限位裝置，所述的導(dǎo)入裝置和限位裝置均安裝 在托架18上。
以上所述的磨牙，也就是小砂輪，五十至五百個(gè)這么多小砂輪，在磨削工件的移 動(dòng)過程中，變換著凹牙工件與凸牙砂輪的位子，同時(shí)又有互相互補(bǔ)缺陷。以上所述的 托架18在實(shí)際應(yīng)用中按每臺磨床的不同是個(gè)形狀各異、結(jié)構(gòu)功能多樣、大小多種類的零部件，所以未注具體形狀。
所述的導(dǎo)入裝置是指，在磨削區(qū)域兩邊各均勻分布有若干個(gè)硬鋼導(dǎo)輪9和一個(gè)鎢 鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8，所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8與砂輪1之間有若干個(gè)硬鋼導(dǎo)輪9，鎢鋼 導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8上設(shè)有一個(gè)凸牙；在磨削區(qū)域的入料端還還設(shè)有一個(gè)主動(dòng)輪10，所述 的主動(dòng)輪10位于其中一排硬鋼導(dǎo)輪9的頭兩個(gè)硬鋼導(dǎo)輪9之間。所述的限位裝置是 指，在磨削區(qū)域兩端各設(shè)有鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6，所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6上設(shè)有一個(gè) 凸牙。
所述的鉤鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6的材質(zhì)是鎢鋼，其支承力由鋼板傳遞，對滾珠絲杠的徑 向有著一定的彈性和推力，推力約在幾十克到幾百克，這要根據(jù)滾珠絲杠的直徑大小 來定，以不會把滾珠絲杠推出位置或卡住為準(zhǔn)。按照滾珠絲杠軸向的鋼板剛性要較強(qiáng)， 如用一公斤推力，滾珠絲杠的活動(dòng)范圍不超過2微米。所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8的材 質(zhì)也為鎢鋼，其下面下段支承力由鋼板傳遞，其徑向彈性和鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6的支承 鋼板相似，但上面上段與滾珠絲杠接近處則須用無彈性的鋼板，并在鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪 8的對傾位置里安裝個(gè)硬鋼導(dǎo)輪9，其支承力來自鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8同一塊鋼板，也 是沒有彈性的，并可單獨(dú)微調(diào)與滾珠絲杠的間距大小。這兩個(gè)鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8的中 心高度與滾珠絲杠的中心高度一樣，但這種功能是供磨大又長的滾珠絲杠所用，或滾 珠絲杠長度超過砂輪整體長度時(shí)所用。
在所述的砂輪1與鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6之間安裝有推壓導(dǎo)輪5，所述的推壓導(dǎo)輪5 的中心高度與滾珠絲杠的中心高度一致。所述的磨削區(qū)域的出料端設(shè)有測量頭7，所 述的測量頭7安裝在托架18上。所述的硬鋼導(dǎo)輪9、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8、測量頭7、 鉤鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6和推壓導(dǎo)輪5與托架18均為橫向和縱向移動(dòng)可調(diào)的連接。
由圖4 圖6所示的本發(fā)明無心滾珠絲杠磨床的砂輪修正器的結(jié)構(gòu)示意圖可知， 所述的砂輪修正器包括軸向移動(dòng)拖板16、徑向移動(dòng)拖板17、金剛石滾輪11、光柵尺 14、高速電機(jī)12、伺服電機(jī)13和直線電機(jī)15，所述的軸向移動(dòng)拖板16和徑向移動(dòng) 拖板17均與床身連接，所述的金剛石滾輪11固定連接在高速電機(jī)12的主軸上，所 述的高速電機(jī)12與徑向移動(dòng)拖板17固定連接；所述的伺服電機(jī)13固定連接在徑向 移動(dòng)拖板17頂面上；所述的光柵尺14固定在軸向移動(dòng)拖板16頂面上，所述的直線 電機(jī)15固定連接在軸向移動(dòng)拖板16內(nèi)。
一種無心滾珠絲杠磨床的磨削加工工藝，它包括以下幾個(gè)步驟
①將滾珠絲杠放在硬鋼導(dǎo)輪9及鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8上，同時(shí)鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪8 上的凸牙放入滾珠絲杠上的凹牙中；② 在主動(dòng)輪10的旋轉(zhuǎn)作用下，使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)移動(dòng)經(jīng)過鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6的凸 牙，到達(dá)推壓導(dǎo)輪5和大導(dǎo)輪2中間；
③ 推壓導(dǎo)輪5作徑向推壓，使?jié)L珠絲杠與大導(dǎo)輪2緊貼，并使?jié)L珠絲杠與大導(dǎo)輪 2同線速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)繼續(xù)移動(dòng)，這時(shí)砂輪1與大導(dǎo)輪2之間的距離要比滾珠絲杠直 徑尺寸大0.5 1.5毫米；
④ 當(dāng)滾珠絲杠移動(dòng)到滾珠絲杠全長的30% 80%進(jìn)入砂輪磨削區(qū)或砂輪磨削區(qū) 域全長的30% 80%時(shí)，砂輪1開始快速進(jìn)刀；
⑤ 當(dāng)砂輪1運(yùn)動(dòng)到與滾珠絲杠的距離為0.02 0.1毫米時(shí)，砂輪1要慢速進(jìn)刀， 進(jìn)刀速度是滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)一圈其進(jìn)刀量為0.001 0.01毫米；
⑥ 滾珠絲杠的前端運(yùn)行到砂輪磨削區(qū)域的末端時(shí)，砂輪1停止進(jìn)刀，此時(shí)滾珠絲 杠繼續(xù)移動(dòng)到砂輪1另一端的推壓導(dǎo)輪5、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿6、硬鋼導(dǎo)輪9和測量頭 7，當(dāng)滾珠絲杠的末端經(jīng)過推壓導(dǎo)輪5后離開砂輪磨削區(qū)域
⑦ 砂輪1退刀，退刀時(shí)間定在砂輪1停止進(jìn)刀后的0.5 5秒時(shí)，或滾珠絲杠后 段剛出砂輪磨削區(qū)域時(shí)。
所述的砂輪1和大導(dǎo)輪2在磨削時(shí)的進(jìn)給速度按照滾珠絲杠的長度依次為快、慢、 快、慢、快。
所述的砂輪磨削區(qū)域需要有均勻的機(jī)動(dòng)變溫的冷卻液來冷卻。
本發(fā)明無心滾珠絲杠磨床的可磨削的滾珠絲杠直徑范圍為010 060毫米，長 度可達(dá)10米以上。當(dāng)磨長絲杠(超過砂輪寬度的)時(shí)，如長度為IO米以上的，托架 18底盤必須要固定不能移動(dòng)，磨削量進(jìn)給要補(bǔ)上移動(dòng)量，并通過砂輪磨架來移動(dòng)， 此時(shí)砂輪磨架要有象現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)輪磨架下的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
與原有的無心磨床相比，它們外形相同，雖然增加十幾個(gè)零部件，但是作用是完 全不同的，原無心磨床是磨外圓的，本發(fā)明磨床是磨滾珠絲杠的牙紋漕的。在不會磨 出三角形的情況條件下，也可以牙紋漕、絲杠漕和外圓一起同時(shí)磨削。
與原有的滾珠絲杠磨床相比，它們不僅外形也完全不同，而且工作效率完全不同， 操作方法完全不同。所要磨削的產(chǎn)品有些相同，都能磨滾珠絲杠，但本無心滾珠絲杠 磨床只專門磨滾珠絲杠，尤其是能磨小而細(xì)長的滾珠絲杠，這是原有的滾珠絲杠磨床 所無能為力的。
本無心滾珠絲杠磨床要在恒溫室內(nèi)工作，砂輪磨頭要單獨(dú)預(yù)熱恒溫，磨削區(qū)域中 需要大量接觸冷卻液的部位，須有隔溫材料來保持恒溫，這冷卻液要根據(jù)磨削量的大 小變化而改變溫度高低，來達(dá)到工件的恒溫。本磨床的大小拖板的移動(dòng)都要用高精度滾針道軌進(jìn)行傳遞，并要有足夠的清潔 度、潤滑度。
本磨床的一些零部件，如砂、導(dǎo)輪磨架的移動(dòng)，砂輪修正器的修正運(yùn)動(dòng)，磨削區(qū) 域的量具、儀表、測量頭的監(jiān)控，推壓導(dǎo)輪的壓力大小變換，冷卻液的溫度高低變換 等這些都要用電腦智能化來控制(低溫冷卻液儲存箱、槽，此零部件為后加上的)。
本發(fā)明并不局限于以上所述的的結(jié)構(gòu)，其中無心滾珠磨床中砂輪的外徑X厚度可 達(dá)1米X1米或更大，大導(dǎo)輪的直徑可達(dá)0.6 0.7米，厚度可達(dá)1.1米以上。這些變 化均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種無心滾珠絲杠磨床，包括床身、托架(18)、砂輪(1)、大導(dǎo)輪(2)、砂輪修正器，所述的砂輪(1)、大導(dǎo)輪(2)和托架(18)均安裝在床身上，所述的托架(18)位于砂輪(1)和大導(dǎo)輪(2)之間，其特征在于所述的磨床還包括托板(4)，所述的托板(4)安裝在托架(18)上，且與托架(18)之間有一個(gè)傾斜角，工件位于托板(4)上；所述的砂輪(1)的外圓面上沿長度方向均勻設(shè)有多個(gè)平行排列的磨牙，且砂輪(1)的外圓周面為內(nèi)凹的弧面；所述的大導(dǎo)輪(2)的外圓周面為內(nèi)凹的弧面，且大導(dǎo)輪(2)的軸線與床身水平面之間有一個(gè)傾斜角α；在砂輪磨削區(qū)域的兩端設(shè)有導(dǎo)入裝置和限位裝置，所述的導(dǎo)入裝置和限位裝置均安裝在托架(18)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的導(dǎo)入裝置是指，在所述的砂輪磨削區(qū)域兩邊各均勻分布有兩排若干個(gè)硬鋼導(dǎo)輪(9)和一個(gè)鉤鋼導(dǎo)牙漕 導(dǎo)輪(8)，所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪(8)與砂輪(1)之間有若干個(gè)硬鋼導(dǎo)輪(9),鴇鋼 導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪(8)上設(shè)有一個(gè)凸牙；在磨削區(qū)域的入料端還設(shè)有一個(gè)主動(dòng)輪(10)，所述 的主動(dòng)輪(10)位于其中一排硬鋼導(dǎo)輪(9)的頭兩個(gè)硬鋼導(dǎo)輪(9)之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的限位裝置是指， 在所述的磨削區(qū)域兩端各設(shè)有鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)，所述的鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)上設(shè) 有一個(gè)凸牙，在所述的砂輪(1)與鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)之間安裝有推壓導(dǎo)輪(5)，所 述的推壓導(dǎo)輪(5)的中心高度與滾珠絲杠的中心高度一致。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的磨削區(qū)域的出 料端設(shè)有測量頭(7)，所述的測量頭(7)安裝在托架(18)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的硬鋼 導(dǎo)輪(9)、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪(8)、測量頭(7)、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)和推壓導(dǎo)輪(5) 與托架(18)均為橫向和縱向移動(dòng)可微調(diào)的連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的大導(dǎo)輪(2)與 床身的傾斜角a為雙向10度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無心滾珠絲杠磨床，其特征在于所述的砂輪修正器包 括軸向移動(dòng)拖板(16)、徑向移動(dòng)拖板(17)、金剛石滾輪(11)、光柵尺(14)、高速 電機(jī)(12)、伺服電機(jī)(13)和直線電機(jī)(15)，所述的軸向移動(dòng)拖板(16)和徑向移 動(dòng)拖板(17)均與床身連接，所述的金剛石滾輪(11)固定連接在高速電機(jī)(12)的主 軸上，所述的高速電機(jī)(12)與徑向移動(dòng)拖板(17)連接；所述的伺服電機(jī)(13)連接在徑向移動(dòng)拖板(17)頂面上；所述的光柵尺(14)固定在軸向移動(dòng)拖板(16)頂 面上，所述的直線電機(jī)(15)固定連接在軸向移動(dòng)拖板(16)內(nèi)。
8、 一種無心滾珠絲杠磨床的磨削加工工藝，其特征在于它包括以下幾個(gè)步驟① 將滾珠絲杠放在硬鋼導(dǎo)輪(9)及鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪(8)上，同時(shí)鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)輪 (8)上的凸牙放入滾珠絲杠上的凹牙中；② 在主動(dòng)輪(10)的旋轉(zhuǎn)作用下，使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)移動(dòng)經(jīng)過鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)的凸牙，到達(dá)推壓導(dǎo)輪(5)和大導(dǎo)輪(2)中間；③ 推壓導(dǎo)輪(5)作徑向推壓，使?jié)L珠絲杠與大導(dǎo)輪(2)緊貼，并使?jié)L珠絲杠與大 導(dǎo)輪(2)同線速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)繼續(xù)移動(dòng)，這時(shí)砂輪(1)與大導(dǎo)輪(2)之間的距離要 比滾珠絲杠直徑尺寸大0.5 1.5毫米；④ 當(dāng)滾珠絲杠移動(dòng)到滾珠絲杠全長的30% 80%進(jìn)入砂輪磨削區(qū)或砂輪磨削區(qū)域 全長的30% 80%時(shí)，砂輪(1)開始快速進(jìn)刀；⑤ 當(dāng)砂輪(1)運(yùn)動(dòng)到與滾珠絲杠的距離為0.02 0.1毫米時(shí)，砂輪(1)要慢速進(jìn) 刀，進(jìn)刀速度是滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)一圈其進(jìn)刀量為0.001 0.01毫米；⑥ 滾珠絲杠的前端運(yùn)行到砂輪磨削區(qū)域的末端時(shí)，砂輪(1)停止進(jìn)刀，此時(shí)滾珠 絲杠繼續(xù)移動(dòng)到砂輪(1)另一端的推壓導(dǎo)輪(5)、鎢鋼導(dǎo)牙漕導(dǎo)桿(6)、硬鋼導(dǎo)輪(9) 和測量頭(7)，當(dāng)滾珠絲杠的末端經(jīng)過推壓導(dǎo)輪(5)后離開砂輪磨削區(qū)域；⑦ 砂輪(1)退刀，退刀時(shí)間定在砂輪(1)停止進(jìn)刀后的0.5 5秒時(shí)，或滾珠絲 杠后段剛出砂輪磨削區(qū)域時(shí)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無心滾珠絲杠磨床的磨削加工工藝，其特征在于所述 的砂輪(1)和大導(dǎo)輪(2)在磨削時(shí)的進(jìn)給速度按照滾珠絲杠的長度依次為快、慢、快、 慢、快。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無心滾珠絲杠磨床的磨削加工工藝，其特征在于所述 的砂輪磨削區(qū)域需要有均勻的機(jī)動(dòng)變溫的冷卻液來冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無心滾珠絲杠磨床及其磨削加工工藝，所述的砂輪(1)的外圓面上沿長度方向均勻設(shè)有多個(gè)平行排列的磨牙，且砂輪(1)的外圓周面為內(nèi)凹的弧面；所述的大導(dǎo)輪(2)的外圓周面為內(nèi)凹的弧面。它的磨削加工工藝包括以下幾個(gè)步驟將滾珠絲杠通過導(dǎo)入裝置和限位裝置在主動(dòng)輪(10)的旋轉(zhuǎn)作用下，到達(dá)磨削區(qū)域，砂輪(1)開始快速進(jìn)刀；砂輪(1)運(yùn)動(dòng)到與滾珠絲杠的距離為0.02～0.1毫米時(shí)，砂輪(1)要慢速進(jìn)刀；運(yùn)行到砂輪磨削區(qū)域的末端時(shí)，砂輪(1)停止進(jìn)刀；砂輪(1)退刀。采用以上結(jié)構(gòu)后，利用已有的無心磨床的高速高效原理來無心磨削滾珠絲杠，特別是能提高細(xì)長形滾珠絲杠的加工精度和工作效率。
文檔編號B23G1/36GK101433984SQ20081016311
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者周良財(cái) 申請人:周良財(cái)