[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于ELID磨削的軸承滾道精準(zhǔn)遞進(jìn)精密成形磨削機(jī)床

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110058760.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112917340A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)佳亮;張振高;代子鵬;潘艷杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B24B27/00
• 分類(lèi)號(hào): 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(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于ELID磨削的軸承滾道精準(zhǔn)遞進(jìn)精密成形磨削機(jī)床，主要包括由工作臺(tái)模塊、進(jìn)給平臺(tái)模塊、ELID磨削精密加工模塊、ELID磨削超精密加工模塊、砂輪電火花修形模塊、電磁裝夾模塊、端面修整模塊、上下料模塊、冷卻過(guò)濾模塊、控制系統(tǒng)模塊、檢測(cè)模塊十一部分。本發(fā)明在工作時(shí)具有在位電火花整形和在線ELID電解修銳的特點(diǎn)，能夠通過(guò)一次裝卡完成對(duì)軸承滾道的ELID磨削精密加工、ELID磨削超精密加工，并對(duì)加工中重要模塊進(jìn)行在位檢測(cè)。機(jī)床可靠的定位精度和進(jìn)給精度與ELID磨削中砂輪微去除作用的量化積累的優(yōu)化組合，能實(shí)現(xiàn)軸承滾道精密和超精密加工兩道工序間遞進(jìn)量級(jí)的恒定和對(duì)工序余量精準(zhǔn)遞進(jìn)式的去除，保證零件具有高的加工精度、加工效率及加工一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于ELID磨削的軸承滾道精準(zhǔn)遞進(jìn)精密成形磨削機(jī)床，屬于精密超精密成形磨削加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，軸承滾道加工多數(shù)以樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪磨削和油石研磨為主要加工手段的軸承滾道加工工藝存在著加工磨具(樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪和油石)在加工中自身尺寸變化大、損耗嚴(yán)重的致命缺陷，從而導(dǎo)致加工精度和表面質(zhì)量一致性難以保證。直接影響著零件的性能及使用壽命，成為我國(guó)軸承制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，嚴(yán)重影響著我國(guó)軸承產(chǎn)品在國(guó)際同行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

在線電解修整(ELID)金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪精密磨削技術(shù)，是指在磨削過(guò)程中，利用非線性電解作用和金屬結(jié)合劑在砂輪表層形成氧化物絕緣層對(duì)電解抑制作用的動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)砂輪進(jìn)行連續(xù)修銳，使砂輪超微細(xì)粒度的磨粒獲得恒定的突出量，實(shí)現(xiàn)對(duì)磨削加工表面的微去除；微進(jìn)給和光磨時(shí)，砂輪表面生成的氧化膜中蘊(yùn)含著大量游離態(tài)脫落磨粒，形成彈性研拋層，可對(duì)加工表面繼續(xù)進(jìn)行高速、穩(wěn)定、柔性壓力作用下的研磨和拋光加工。同時(shí)離子級(jí)的電解去除作用對(duì)砂輪的尺寸影響微乎其微，砂輪形狀精度能夠長(zhǎng)期保持不變，磨削過(guò)程穩(wěn)定、可控，能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)加工。

該技術(shù)砂輪形狀精度保持性好，修銳過(guò)程在線、加工余量精準(zhǔn)可控，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)遞進(jìn)精密成型磨削加工，克服了傳統(tǒng)磨削加工中模具尺寸變化無(wú)法控制導(dǎo)致遞進(jìn)加工精度模糊不準(zhǔn)，精度難以保證的缺陷，滿足產(chǎn)品對(duì)尺寸一致性和表面質(zhì)量的要求(不用頻繁更換砂輪，加工效率高，成本低，砂輪自損小)。

發(fā)明內(nèi)容

基于ELID磨削的軸承滾道精準(zhǔn)遞進(jìn)精密成形磨削機(jī)床由工作臺(tái)模塊、進(jìn)給平臺(tái)模塊、ELID磨削精密加工模塊、ELID磨削超精密加工模塊、砂輪電火花修形模塊、電磁裝夾模塊、端面修整模塊、上下料模塊、冷卻過(guò)濾模塊、控制系統(tǒng)模塊、檢測(cè)模塊十一部分組成。

所述工作臺(tái)模塊固定在床身前側(cè)，包括工件放置臺(tái)、磨削工作臺(tái)和檢測(cè)工作臺(tái)，位置由左及右依次排列，用于支承相關(guān)功能模塊。

所述進(jìn)給平臺(tái)模塊主要包括第一平臺(tái)、可進(jìn)行x向進(jìn)給的第二平臺(tái)和第三平臺(tái)、可進(jìn)行y向進(jìn)給的第四平臺(tái)和第五平臺(tái)。通過(guò)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)加工進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

所述ELID磨削精密加工模塊和ELID磨削超精密加工模塊通過(guò)螺栓連接固定在磨削工作臺(tái)的左側(cè)，主要包括鐵基金剛石砂輪、在線電解修銳電極、間隙調(diào)節(jié)螺釘、高速電主軸以及脈沖電源組成。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(nèi)，使在線電解修銳電極與鐵基金剛石砂輪間形成閉環(huán)的電解回路。

所述砂輪電火花修形模塊固定在數(shù)控系統(tǒng)控制的進(jìn)給第二平臺(tái)上，可進(jìn)行x、y向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主要包括高速電主軸、脈沖電源、紫銅輪電火花修形電極及其修形裝置，可以對(duì)ELID磨削用鐵基金剛石砂輪進(jìn)行精密電火花加工修形。

所述電磁裝夾模塊固定在進(jìn)給第一平臺(tái)上，可進(jìn)行x、y向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主要包括夾具體、電磁吸盤(pán)、定位支承架、樹(shù)脂砂輪端面修整裝置三部分，用于工件的定位裝夾。

所述上下料模塊位于床身右側(cè)，上下料模塊主要包括龍門(mén)式xz十字向復(fù)合進(jìn)給平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)械手的抓取與旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工件上下料。