一种用于轴承轨道超精密成形磨削加工装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108500786A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810363836.6B24B55/03(2006.01)(22)申请日2018.04.22(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人关佳亮胡志远张妤王建杰(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.B24B19/02(2006.01)B24B27/00(2006.01)B24B41/00(2006.01)B24B41/02(2006.01)B24B51/00(2006.01)B24B53/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用于轴承轨道超精密成形磨削加工装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于轴承轨道超精密成形磨削加工装置及方法，属于精密超精密加工技术领域。主要由砂轮主轴模块、回转工作台模块、砂轮电火花在位整形模块、金刚石滚轮在位整形模块、ELID精密磨削模块、冷却及过滤模块、在位检测模块、自动上下料模块和控制系统模块组成。本发明将ELID精密磨削技术与多主轴转台式磨床结构设计相结合，采用模块化设计理念，本发明通过在一次装卡中实现对高精度轴承轨道的半精加工、精加工及砂轮的在位整形和在线修锐，并对加工后的工件进行在位检测，保证零件的加工精度、加工效率及加工一致性。CN108500786ACN108500786A权利要求书1/2页1.一种用于轴承轨道超精密成形磨削加工装置，其特征在于：该装置由砂轮主轴模块(1)、回转工作台模块(2)、砂轮电火花在位整形模块(3)、金刚石滚轮在位整形模块(4)、ELID精密磨削模块(5)、冷却及过滤模块(6)、在位检测模块(7)、自动上下料模块(8)和控制系统模块(9)组成；砂轮主轴模块(1)位于回转工作台模块(2)的上方，由回转工作台模块(2)带动实现砂轮主轴模块(1)的旋转运动；所述回转工作台模块(2)位于床身(10)上面，回转工作台模块(2)具有三个工位，分别为两个砂轮主轴模块(1)和在位检测模块(7)，两个砂轮主轴模块(1)的主轴相互垂直，在位检测模块(7)设置在两个砂轮主轴模块(1)的外侧，回转工作台模块(2)能够实现旋转运动；所述砂轮电火花在位整形模块(3)位于床身(10)之上，回转工作台(2)之后；砂轮电火花在位整形模块(3)包括成形车刀(11)和石墨轮修形器(12)，成形车刀(11)和石墨轮修形器(12)并列布设，石墨轮修形器(12)底部有十字导轨，用以实现砂轮电火花在位整形模块(3)X向、Y向运动；所述金刚石滚轮在位整形模块(4)位于床身(10)之上，砂轮电火花在位整形模块(3)的一侧，金刚石滚轮在位整形模块(4)包括金刚石滚轮修形器(13)，金刚石滚轮修形器(13)与石墨轮修形器(12)并列布设，金刚石滚轮修形器(13)底部有十字导轨，实现金刚石滚轮在位整形模块(4)的X向、Y向运动；所述ELID精密磨削模块(5)位于回转工作台模块(2)的两个砂轮主轴模块(1)工位上，ELID精密磨削模块(5)包括金属结合剂CBN成型砂轮(14)、在线电解修整电极(15)和间隙调节沉头螺钉(16)，在线电解修整电极(15)安装在砂轮主轴模块(1)的砂轮处，可通过间隙调节沉头螺钉(16)调节在线电解修整电极(15)和金属结合剂CBN成型砂轮(14)之间的电解间隙，金属结合剂CBN成型砂轮(14)设置在在线电解修整电极(15)内部；ELID精密磨削模块(5)配有在线电流检测系统，通过在线电流检测系统检测在线电解修整电极(15)与金属结合剂CBN成型砂轮(14)之间电流大小，自动控制变曲率可调在线电解修整电极(15)的曲率半径进而均匀的改变在线电解修整电极(15)与金属结合剂CBN成型砂轮(14)之间的间距，完成对在线电解修整电极(15)与金属结合剂CBN成型砂轮(14)之间距离的闭环控制，从而使ELID磨削最优化；所述冷却及过滤模块(6)位于床身(10)一侧，包括煤油过滤循环箱(17)和ELID磨削液过滤循环箱(18)，用以实现对煤油和ELID磨削液的过滤及冷却；所述在位检测模块(7)位于回转工作台模块(2)上的一个工位上，包括Z向进给滑台(19)和测量探针(20)，测量探针(20)安装在Z向进给滑台(19)上，Z向进给滑台(19)沿竖直方向固定在回转工作台模块(2)上，用以实现对已加工工件的在位检测；所述自动上下料模块(8)位于床身(10)上的另一侧，自动上下料模块(8)包括Y向滑台(21)、Z向滑台(22)和旋转机械手(23)，旋转机械手(23)安装在Z向滑台(22)的底部，Z向滑台(22)安装在Y向滑台(21)