本技術涉及磨削設備，具體地說是一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置及磨床。

背景技術：

1、眾所周知，汽車制動系統(tǒng)是汽車的關鍵部件，剎車片與剎車盤組成一對摩擦副，通過剎車片對偶件制動達到制動功能。

2、碳陶復合剎車材料是?20?世紀?90?年代發(fā)展起來的一種以高強度碳纖維為增強體，以熱解碳、碳化硅（sic）等為基體的多相復合剎車材料，是在碳/碳復合剎車材料的基礎上引入具有“1、碳陶瓷剎車盤在摩擦的時候產生的損耗很小，這是區(qū)別與金屬剎車盤的最大的優(yōu)勢。剎車盤在摩擦的時候，金屬材質的剎車盤多多少少會有噪音，而碳陶瓷剎車盤通常不會有異響，2、關于使用壽命，碳陶瓷剎車盤的使用壽命比普通剎車盤的使用壽命長很多，3、碳陶瓷剎車盤有很好的物理性能，而且碳陶瓷剎車盤的機械強度很高，可以承受很大的剪切力和壓力，散熱也很快，4、碳陶瓷剎車盤的制動性能也很不錯，耐高溫。如果想要制動性能更好，就選擇更高的摩擦系數，摩擦系數不會因為工作溫度的升高而降低；而普通的金屬剎車盤摩擦產生熱量后，摩擦系數會隨著溫度的變化而變化。在走陡坡或者需要頻繁剎車的時候這個優(yōu)勢就體現出來了，普通的剎車盤容易發(fā)軟和發(fā)熱，碳陶瓷剎車盤的制動性能更穩(wěn)定?！眱?yōu)異抗氧化性能的碳化硅（sic）陶瓷硬質材料作為基體的一種剎車材料，其具有既保持了碳/碳復合剎車材料密度低、耐高溫的優(yōu)點，又克服了碳/碳剎車材料靜摩擦系數低、濕態(tài)衰減大、摩擦壽命不足及環(huán)境適應性差等缺點，成為新一代剎車材料，在汽車和高速列車等現代交通工具的剎車制動領域具有廣闊的應用前景。

3、而超高的車速，加上電車本身較大的質量，普通的制動系統(tǒng)在極限狀態(tài)下確實難堪重任，所以將來很多汽車廠家準備給電動汽車換上碳陶瓷剎車盤，并且四個輪子均采用碳陶盤，以實現最強的制動效果。

4、但目前，由于碳陶瓷剎車盤的硬度非常高，且在利用雙端面磨床磨削端面時，由于碳陶瓷剎車盤整個在雙端面磨削過程中會產生非常高的溫度，而碳陶瓷剎車盤的優(yōu)點則是，溫度越高，其摩擦系數越高，因此，加工難度非常大，現有的雙端面磨床在磨削碳陶瓷剎車盤時，每個部件的加工工時一般在3個多小時，一個工人一個班只能加工2件工件，由此造成碳陶瓷剎車盤總體的高昂價格。請看網上公開了2021?年?11?月，特斯拉宣布將在?2022年中期，為旗下最快量產車?model?s?plaid?車型提供碳陶瓷剎車套件，該套裝的成本已達2?萬美元，約合人民幣?12.78?萬元。由此可見，雖然碳陶瓷剎車盤未來市場前景一片廣闊，但由于加工成本特別高，進而造成很多汽車廠商無法接受。

5、由此可見，對于碳陶瓷剎車盤加工時間長、磨削難度大，總體成本高，國內外業(yè)界都在研究這一難題，到目前為止，還沒有解決該問題的方法和設備。

技術實現思路

1、本實用新型為了解決上述現有技術的實質性不足，提供了一種具有結構新穎、加工速度快、加工效率高、加工成本低、加工質量高的無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置及磨床。

2、本實用新型解決上述技術問題采用的技術手段是：

3、一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置，其特征在于設有撥輪（3-3）、旋轉驅動裝置（3-2）和支軸（3-5），所述支軸經旋轉驅動裝置（3-2）驅動，所述支軸上設有撥輪，所述撥輪（3-3）外圓部間隔設有與工件相配合且限制工件周向旋轉的限制部，以限制工件（6）相對于撥輪（3-3）周向旋轉，且軸向無固定夾緊，所述撥輪（3-3）的厚度小于工件厚度，以利于方便對硬度高的諸如碳陶瓷剎車盤類工件（6）進行雙端面加工，避免雙端面磨削機構（2）觸碰到撥輪（3-3），硬度高的碳陶瓷剎車盤類工件的兩端面在進入雙端面磨削裝置中磨削時，能夠使得（6）的兩個磨削端面隨著雙端面磨削裝置的雙端面的平行度、厚度和平面度軸向移動浮動調整，進而實現了硬度高的工件在磨削過程中兩端面的厚度、平行度、平面度和粗糙度的加工要求。

4、本實用新型所述旋轉驅動裝置（3-2）可以由旋轉驅動電機（3-2-1）、傳動裝置（3-2-2）組成，所述旋轉驅動電機（3-2-1）固定在座板（3-1）上，所述旋轉驅動電機（3-2-1）的輸出軸經傳動裝置（3-2-2）與支軸（3-5）相連接。

5、本實用新型所述傳動裝置（3-2-2）可以是由齒輪和驅動齒輪組成的傳動箱（3-4），所述驅動齒輪固定在旋轉驅動電機的輸出軸上，所述驅動齒輪與齒輪相嚙合來傳動動力，所述齒輪固定在支軸上，所述支軸與傳動箱可轉動連接。

6、本實用新型也可在所述驅動齒輪和齒輪間嚙合有中間齒輪，所述中間齒輪經中間軸與傳動箱（3-4）可轉動連接。

7、本實用新型所述傳動箱（3-4）前端自支軸（3-5）軸心向前（指的是向雙端面磨削裝置方向）的伸出長度小于撥輪（3-3）的半徑，以避免砂輪磨削到傳動箱。

8、本實用新型所述限制部是由所述撥輪（3-3）外周間隔設有與工件（6）內孔相配合且限制工件（6）周向旋轉的凸起和/或凹槽首尾連接而成，通過凸起和/或凹槽與剎車盤內圈設有的凹槽和/或凸起相配合插接；也可以是在所述撥輪外部表面圓周間隔設有剎車盤定位插銷，所述剎車盤定位插銷用于帶動剎車盤旋轉。

9、本實用新型還可通過如下措施得到：

10、如附圖2所示，一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置，其特征在于設有撥輪（3-3）、工件安裝齒輪（3-6）、齒輪箱（3-7）、驅動齒輪（3-8）和旋轉驅動裝置（3-2），所述撥輪（3-3）的內圈圓周設有與工件（6）外圈相配合且限制工件周向旋轉的限制部，以限制工件相對于撥輪（3-3）周向旋轉，所述撥輪（3-3）外周與工件安裝齒輪（3-6）內圈固定連接，所述工件安裝齒輪（3-6）外周與齒輪箱（3-7）上設有的圓形光孔（3-14）相配合軸向定位且周向可轉動連接，以利于通過圓形光孔（3-14）對工件安裝齒輪（3-6）進行定心，所述工件安裝齒輪（3-6）一側與驅動齒輪（3-8）相嚙合，所述驅動齒輪（3-8）經齒輪軸與齒輪箱（3-7）可轉動連接，所述驅動齒輪（3-8）經旋轉驅動裝置（3-2）驅動，所述工件安裝齒輪（3-6）兩端與齒輪箱的左右封板之間有間隙，以防止工件安裝齒輪（3-6）與齒輪箱(3-7)脫離，所述齒輪箱（3-7）的厚度小于工件的厚度，以利于方便對硬度高的諸如碳陶瓷剎車盤類超薄工件進行雙端面加工，避免雙端面磨削機構（2）觸碰到撥輪（3-3）、齒輪箱（3-7），硬度高的碳陶瓷剎車盤類工件（6）的兩端面在進入雙端面磨削裝置中磨削時，能夠使得工件（6）的兩個磨削端面隨著雙端面磨削裝置的雙端面的平行度、厚度和平面度軸向配合浮動移動調整，進而實現了硬度高的工件（6）在磨削過程中兩端面的厚度、平行度、平面度和粗糙度的加工要求，同時，由于在磨削過程中，旋轉驅動裝置（3-2）驅動驅動齒輪（3-8）帶動工件安裝齒輪（3-6）旋轉，工件安裝齒輪（3-6）帶動撥輪上的工件旋轉，顯著增大工件的磨削速度。

11、本實用新型所述齒輪箱（3-7）上設有支撐旋轉機構（3-10），所述支撐旋轉機構（3-10）安裝在齒輪箱（3-7）上，所述支撐旋轉機構（3-10）與工件安裝齒輪（3-6）連接，支撐工件安裝齒輪（3-6）穩(wěn)定旋轉。

12、本實用新型所述支撐旋轉機構（3-10）包括支撐齒輪（3-11）、支撐齒輪軸（3-12），所述工件安裝齒輪（3-6）外周設有支撐齒輪（3-11），所述支撐齒輪（3-11）與工件安裝齒輪（3-6）相嚙合轉動，所述支撐齒輪（3-11）設置在齒輪箱（3-7）的支撐孔（3-13）內，所述支撐孔（3-13）與工件安裝齒輪（3-6）所在的圓形光孔（3-14）相連通，所述支撐齒輪（3-11）經軸承與支撐齒輪軸（3-12）固定連接，所述支撐齒輪軸（3-12）兩端與齒輪箱（3-7）固定連接，或者所述支撐齒輪（3-11）固定在支撐齒輪軸（3-12）上，所述支撐齒輪軸（3-12）兩端經軸承與齒輪箱（3-7）固定連接，以利于通過支撐齒輪支撐并導向工件安裝齒輪旋轉，確保工件安裝齒輪軸心位置不偏移，工件安裝齒輪旋轉穩(wěn)定，順暢。

13、本實用新型所述支撐齒輪（3-11）設置在工件安裝齒輪（3-6）的下端，以通過支撐齒輪支撐工件安裝齒輪，防止工件安裝齒輪下移。

14、本實用新型所述支撐齒輪（3-11）圓周分布在工件安裝齒輪（3-6）外周，以通過多個支撐齒輪更好的導向支撐工件安裝齒輪。

15、本實用新型可在所述工件安裝齒輪（3-6）和驅動齒輪（3-8）之間設有中間齒輪（3-9），所述中間齒輪（3-9）分別與工件安裝齒輪（3-6）和驅動齒輪（3-8）相嚙合，所述中間齒輪（3-9）外周與齒輪箱（3-7）上的第二個圓形光孔周向可轉動連接，以利于通過驅動齒輪經中間齒輪（3-9）帶動工件安裝齒輪旋轉，進而使得工件安裝齒輪帶動撥輪內的工件旋轉，通過設置中間齒輪，進一步延長了工件的磨削深度，所述中間齒輪（3-9）兩端與齒輪箱兩側的左右封板之間有間隙，以防止中間齒輪（3-9）與齒輪箱(3-7)上的第二個圓形光孔脫離。

16、本實用新型所述工件安裝齒輪（3-6）和/或中間齒輪（3-9）的材質可以采用耐磨度高的工程塑料制成，以達到耐磨性能高、重量輕、使用壽命長的作用。

17、本實用新型所述中間齒輪（3-9）為空心齒輪，以使得重量進一步減輕，方便快速傳遞動力。

18、本實用新型所述限制部可以是在所述撥輪（3-3）內圈圓周間隔設有與工件（6）外圈相配合且限制工件（6）周向旋轉的內凸起和/或內凹槽，通過內凸起和/或內凹槽與剎車盤外圈設有的凹槽和/或凸起相配合插接；也可以是在所述撥輪內圈表面圓周間隔設有剎車盤定位插銷，所述剎車盤定位插銷用于帶動剎車盤旋轉。

19、一種磨床，包括床身（1）、雙端面磨削機構（2）和控制系統(tǒng)，所述雙端面磨削機構（2）經控制系統(tǒng)控制，其特征在于還設有如上所述無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置（3）和直線導軌往復驅動裝置（4），所述盤類工件定位裝置（3）和雙端面磨削機構（2）其中之一與固定在床身（1）上的直線導軌往復驅動裝置（4）固定連接，其中另一與床身（1）固定連接，通過直線導軌往復驅動裝置（4）帶動所述盤類工件定位裝置（3）和雙端面磨削機構（2）相對運動，來達到實現盤類工件定位裝置（3）上的工件做直線往復磨削的作用。

20、本實用新型可在雙端面磨削機構（2）的進料端一側面上設有滾動導入裝置5，當所述盤類工件定位裝置（3）帶動工件進入雙端面磨削機構（2）中磨削時，滾動導入裝置5與工件間隙配合，以利于通過滾動導入裝置5對工件進入雙端面磨削機構（2）的磨削區(qū)磨削時進行導向，同時，在工件逐漸進入磨削區(qū)時，通過雙端面磨削機構（2）自動調整工件的軸向位置時，使得工件在懸浮狀態(tài)下自動隨著雙端面磨削機構（2）的左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）的磨削面調整工件加工面與磨削面的平行度和平面度，同時，還通過滾動導入裝置5對工件的軸向移動距離進行限制，防止工件在磨削過程中脫離支軸（3-5），達到了無固定夾持時的安全磨削。

21、本實用新型所述滾動導入裝置5是由滾動固定架（5-1）、輥軸（5-2）、導輥（5-3）組成，所述滾動固定架（5-1）固定在進料端側面，所述滾動固定架（5-1）的自由端可轉動地設有輥軸（5-2），所述輥軸（5-2）上固定有導輥（5-3），導輥（5-3）的側面切線與左砂輪（2-1）或右砂輪（2-2）的磨削面在同一平面上，在工件進入磨削區(qū)時，通過導輥（5-3）對工件的軸向位移進行限位，避免工件未進入磨削區(qū)的部分向一側移動而脫離支軸（3-5），同時還能隨著工件的旋轉而旋轉地對工件進行導向，以保證工件的軸向懸浮磨削。

22、本實用新型所述滾動導入裝置5設置兩個，兩個滾動導入裝置5沿著進料端側面垂直排列、且分別相對于支軸（3-5）上下鏡像設置，以保證工件在進入磨削空間時的平穩(wěn)移動。

23、本實用新型所述直線導軌往復驅動裝置（4）是由線性導軌（4-1）、往復滑板（4-2）、直線伺服電機、絲杠和絲母組成，兩個相平行的線性導軌（4-1）下端固定在床身（1）上，線性導軌（4-1）間設有絲杠，所述絲杠經軸承與固定在床身（1）上的軸承座相連接，所述絲杠一端與直線伺服電機驅動，所述絲杠上螺紋連接有絲母，所述絲母上端與往復滑板（4-2）固定連接，所述往復滑板（4-2）與線性導軌（4-1）滑動連接，所述直線伺服電機經輸出軸與支軸（3-5）相連接，所述直線伺服電機經控制系統(tǒng)控制，所述盤類工件定位裝置（3）下端與往復滑板（4-2）固定連接，或者所述雙端面磨削機構（2）下端與往復滑板（4-2）固定連接。

24、本實用新型所述雙端面磨削機構（2）是由左砂輪（2-1）、右砂輪（2-2）、左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）、右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）、左移動驅動裝置（2-5）和右移動驅動裝置（2-6），所述左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）鏡像設置，所述左砂輪（2-1）經左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）驅動，所述左砂輪（2-1）的橫向移動經安裝在左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）下端的左移動驅動裝置（2-5）驅動，所述右砂輪（2-2）經右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）驅動，所述右砂輪（2-2）的橫向移動經安裝在右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）下端的右移動驅動裝置（2-6）驅動，所述左移動驅動裝置（2-5）和右移動驅動裝置（2-6）安裝在床身（1）上或者安裝在往復滑板（4-2）上，所述左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）、右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）、左移動驅動裝置（2-5）和右移動驅動裝置（2-6）分別經控制系統(tǒng)控制。

25、本實用新型所述左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）、右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）分別是由砂輪旋轉伺服電機、旋轉支軸支撐套、旋轉支軸組成，所述左砂輪旋轉驅動裝置（2-3）中的旋轉支軸經支撐軸承穿過旋轉支軸支撐套一端與左砂輪（2-1）固定連接，另一端與砂輪旋轉伺服電機的輸出軸固定連接，所述右砂輪旋轉驅動裝置（2-4）中的旋轉支軸經支撐軸承穿過旋轉支軸支撐套一端與右砂輪（2-2）固定連接，另一端與砂輪旋轉伺服電機的輸出軸固定連接。

26、本實用新型所述左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）端面呈階梯狀，且分別為內圈（7）厚度大于外圈（8）厚度的階梯狀砂輪，以利于對臺階狀盤類工件進行加工，達到快速磨削的作用。

27、本實用新型由于采用上述結構，具有結構新穎、加工速度快、加工效率高、加工成本低、加工質量高等優(yōu)點。