[發明專利]一種基于ELID磨削的軸承滾道精準遞進精密成形磨削機床

在審

• 申請號: 202110058760.8
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN112917340A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 關佳亮;張振高;代子鵬;潘艷杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00;B24B35/00;B24B19/06;B24B7/16;B24B41/02;B24B47/20;B24B51/00;B24B53/00;B24B53/06;B24B53/14;B24B55/03;B24B49/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于ELID磨削的軸承滾道精準遞進精密成形磨削機床，其特征在于：該磨削機床由工作臺模塊、進給平臺模塊、ELID磨削精密加工模塊(9)、ELID磨削超精密加工模塊(10)、砂輪電火花修形模塊(11)、電磁裝夾模塊(12)、端面修整模塊(13)、上下料模塊(14)、冷卻過濾模塊(15)、控制系統模塊(16)和檢測模塊組成；

所述工作臺模塊固定在床身(21)側部，包括工件放置臺(1)、磨削工作臺(2)和檢測工作臺(3)，順次排列；

所述進給平臺模塊包括第一平臺(4)、第二平臺(5)、第三平臺(6)、第四平臺(7)和第五平臺(8)；第二平臺(5)和第三平臺(6)能夠進行x向進給，第四平臺(7)和第五平臺(8)能夠進行y向進給，第一平臺(4)固定在床身(21)后側，第二平臺(5)和第三平臺(6)分別經滾珠絲杠副與第一平臺(4)連接，第四平臺(7)和第五平臺(8)分別經滾珠絲杠副與第二平臺(5)和第三平臺(6)連接；電磁裝夾模塊(12)、砂輪電火花修形模塊(11)使用螺栓連接固定在第四平臺(7)和第五平臺(8)上，通過數控控制系統調節電動機轉速驅動滾珠絲杠實現電磁磁裝夾模塊(12)、砂輪電火花修形模塊(11)的x、y向復合進給運動；

所述ELID磨削精密加工模塊(9)和ELID磨削超精密加工模塊(10)通過螺栓并行固定在磨削工作臺(2)的側部，ELID磨削精密加工模塊(9)和ELID磨削超精密加工模塊(10)結構相同，均包括鐵基金剛石砂輪(22)、在線電解修銳電極(23)、間隙調節螺釘(24)、高速電主軸(25)以及脈沖電源(20)；鐵基金剛石砂輪(22)安裝在高速電主軸(25)輸出端一側，與脈沖電源(20)正極相連；弧線與砂輪磨削表面相吻合的在線電解修銳電極(23)安裝在砂輪側面，與脈沖電源(20)負極相連，通過間隙調節螺釘(24)調節在線電解修銳電極(23)和鐵基金剛石砂輪(22)之間的電解間隙，電解液由電解修銳電極上方入口注入，均勻噴灑在電解間隙內，使在線電解修銳電極(23)與鐵基金剛石砂輪(22)間形成閉環的電解回路；

所述砂輪電火花修形模塊(11)固定在數控系統控制的進給第二平臺(5)上，包括高速電主軸(26)、脈沖電源(20)、紫銅輪電火花修形電極(27)及其修形裝置(19)，紫銅輪電火花修形電極(27)安裝在高速電主軸(26)上與脈沖電源(20)的負極連接；修形裝置(19)包括金剛石車刀(28)與刀架(29)，刀架(29)固定在床身(21)上，刀架(29)的位置與紫銅輪電火花修形電極(27)并列，金剛石車刀(28)使用沉頭螺釘固定在刀架(29)上；

所述電磁裝夾模塊(12)固定在進給第一平臺(4)上，包括夾具體(30)、電磁吸盤(31)、定位支承架(32)、樹脂砂輪端面修整裝置(33)三部分，電磁吸盤(31)安裝在夾具體(30)一側，定位支撐架(32)在電磁吸盤(31)端面下方，通過沉頭螺釘固定在夾具體(30)上，樹脂砂輪端面修整裝置(33)固定在夾具體(30)側部；

所述上下料模塊(14)位于床身(21)右側，上下料模塊(14)包括龍門式xz十字向復合進給平臺(34)和旋轉機械手(35)，旋轉機械手(35)安裝在z向進給平臺的底部，通過旋轉機械手(35)的抓取與旋轉實現工件上下料；

所述端面修整模塊(13)固定在磨削工作臺(2)側部，包括樹脂砂輪(36)、高速電主軸(37)，樹脂砂輪(36)安裝在高速電主軸(37)輸出端一側；

所述檢測模塊包括軸承滾道尺寸精度檢測裝置(17)、修銳電流檢測裝置和紫銅電極輪廓曲線檢測裝置(18)；軸承滾道精度檢測裝置(17)固定在工件放置臺(1)側部，修銳電流檢測裝置裝備在ELID磨削精密加工模塊(9)、ELID磨削超精密加工模塊(10)一側；紫銅電極輪廓曲線檢測裝置(18)安裝在檢測工作臺(3)上；

所述控制系統模塊(16)位于床身(21)的一側，包含ELID磨削控制系統、機床伺服控制系統，控制系統模塊(16)與砂輪電火花修形模塊(11)、ELID精密磨削加工模塊(9)、ELID超精密磨削加工模塊(10)、冷卻過濾模塊(15)、檢測模塊、上下料模塊(14)相互連接，以實現對ELID磨削狀態和機床的運動狀態的精準控制；

冷卻過濾模塊(15)安裝在床身(21)外部，位于ELID磨削精密加工模塊(9)、ELID磨削超精密加工模塊(10)后方的位置；包括電火花加工液過濾裝置(38)和ELID磨削液過濾裝置(39)；ELID磨削液過濾裝置(38)由上至下還包括電磁過濾箱(40)、物理過濾箱(41)和化學過濾箱(42)。