[發(fā)明專利]可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810143650.6
• 申請(qǐng)日: 2008-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101417410A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊萬(wàn)里;鄧新春;陽(yáng)雪兵;紀(jì)宗輝;袁巨龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B41/04
• 分類號(hào): B24B41/04;B24B35/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 趙 洪;陳 暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其涉及實(shí)現(xiàn)超精密磨削的磨床靜壓頭架。

背景技術(shù)

精密和超精密磨削是先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。隨著對(duì)零件加工精度與加工效率的要求越來(lái)越高，國(guó)際上許多發(fā)達(dá)國(guó)家把精密和超精密磨削裝備的研究開(kāi)發(fā)列入國(guó)家重點(diǎn)支撐的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。精密和超精密磨削裝備相對(duì)于普通加工裝備而言，對(duì)床身的剛性、砂輪主軸的剛性和回轉(zhuǎn)精度、工件安裝的剛性和回轉(zhuǎn)精度的要求更高。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的磨床，頭架主軸大多采用滾動(dòng)軸承或稀油潤(rùn)滑的銅瓦滑動(dòng)軸承作為支承元件，而且都是以皮帶傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。由于皮帶傳動(dòng)容易導(dǎo)入傳動(dòng)鏈的振動(dòng)和噪聲，降低了傳動(dòng)效率和主軸精度，通常要在主軸傳動(dòng)端加泄荷裝置來(lái)抵消皮帶額外載荷的影響。滾動(dòng)軸承由于客觀上存在著滾動(dòng)體與內(nèi)外套圈之間的磨損，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，軸承間隙容易發(fā)生變化，因而采用滾動(dòng)軸承支撐的頭架主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)降低工件的回轉(zhuǎn)精度，從而導(dǎo)致砂輪磨削工件的表面輪廓精度下降和表面粗糙度增大。稀油潤(rùn)滑的銅瓦滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)，由于稀油的供給和回油完全是開(kāi)放式的，難以形成穩(wěn)定的高剛度的油膜壓力，從而導(dǎo)致采用稀油潤(rùn)滑的銅瓦滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)的頭架主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件的支撐剛性較低，影響了砂輪磨削工件的表面質(zhì)量的提高。由于現(xiàn)有的頭架主軸在支承元件和傳動(dòng)方式兩個(gè)方面存在上述缺陷，導(dǎo)致磨床頭架的剛性較小、回轉(zhuǎn)精度較低，限制了現(xiàn)有磨削裝備加工精度的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、減振性能好、無(wú)磨損、精度壽命長(zhǎng)的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種實(shí)現(xiàn)超精密磨削的磨床靜壓頭架，包括套筒、頭架主軸、支撐箱體、連接于頭架主軸后端的頭架電機(jī)和裝設(shè)于頭架主軸前端的頭架頂尖，套筒裝設(shè)于支撐箱體上，套筒的后端裝設(shè)有后端蓋，套筒的前端裝設(shè)有前端蓋，所述頭架主軸的前后兩端分別通過(guò)前液體靜壓軸承和后液體靜壓軸承支承于套筒上，前液體靜壓軸承和后液體靜壓軸承均與頭架主軸之間充滿有液體介質(zhì)，頭架主軸上設(shè)有止推軸肩，止推軸肩上套有一圈墊片，所述止推軸肩和墊片均位于前液體靜壓軸承和前端蓋之間，止推軸肩前端與前端蓋之間留有前端間隙，止推軸肩后端與前液體靜壓軸承之間留有后端間隙，前端間隙與后端間隙內(nèi)充滿液體介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓止推軸承，所述套筒上設(shè)有前進(jìn)液通道、前回液通道、后進(jìn)液通道、后回液通道、供液通道和設(shè)于套筒中部的套筒回液孔，所述支撐箱體上設(shè)有儲(chǔ)液腔，所述前進(jìn)液通道和后進(jìn)液通道分別與供液通道連通，所述前回液通道、后回液通道和套筒回液孔均與儲(chǔ)液腔連通，所述前液體靜壓軸承上設(shè)有第一軸向進(jìn)液孔、第一徑向進(jìn)液孔、止推前端進(jìn)液孔和止推后端進(jìn)液孔，前液體靜壓軸承的外壁上設(shè)有第一進(jìn)液環(huán)槽，前液體靜壓軸承的內(nèi)壁上設(shè)有第一靜壓腔，所述墊片上設(shè)有通孔和回液孔，所述前端蓋上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔和前端蓋回液通道，第一進(jìn)液環(huán)槽一端與前進(jìn)液通道連通，第一進(jìn)液環(huán)槽另一端經(jīng)第一徑向進(jìn)液孔與第一靜壓腔連通，第一軸向進(jìn)液孔與第一徑向進(jìn)液孔連通，止推的端進(jìn)液孔一端與第一軸向進(jìn)液孔連通，止推前端進(jìn)液孔另一端依次經(jīng)通孔、止推前端導(dǎo)液孔與前端間隙連通，止推后端進(jìn)液孔一端與第一軸向進(jìn)液孔連通，止推后端進(jìn)液孔另一端與后端間隙連通，前端蓋回液通道經(jīng)墊片上的回液孔與前回液通道連通。

所述頭架主軸后端通過(guò)聯(lián)軸器與頭架電機(jī)連接。

所述頭架主軸后端套裝于頭架電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，頭架電機(jī)靠近套筒的一端設(shè)有法蘭，頭架電機(jī)的定子外殼通過(guò)法蘭固定在套筒上。

所述后液體靜壓軸承上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔，后液體靜壓軸承的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán)槽，后液體靜壓軸承的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓腔，第二進(jìn)液環(huán)槽一端與后進(jìn)液通道連通，另一端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔與第二靜壓腔連通。