[实用新型]磨床的进给机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床，且特别涉及轴承磨床的微进给伺服控制系统。

背景技术

轴承行业磨加工是整个加工链中最为重要的环节，其加工的尺寸精度都以微米计量，随着我国轴承产业不断提升，轴承在生产制造过程中的零件加工精度要求也在不断提升，特别是在微型及特微型轴承磨加工方面。行业需求的提升已开始拉动对磨床制造技术要求的提升。

目前国产轴承行业磨床加工精度多为5微米左右，最高不超过3微米，而一些轴承内孔的磨削，本身其公差带也就5微米左右。磨削精度误差来自于机床的各个方面，如机床磨削进给系统精度、高速电主轴系统，机床本体振动控制等等，而其中最主要的方面则是来自于机床进给系统。分析当前机床测量技术与运动控制技术的实现，可以看到，测量技术通过在线式主动量仪，其在磨削过程中测量精度已能实现1微米，目前主要的精度损失环节在于磨床进给系统。

磨床进给系统传动主是通过凸轮机构或滚珠丝杠传动，凸轮机构传动通过凸轮转动带摆臂进行进给运动，机构较复杂，整体精度难以保证，加之加工制造的复杂性，使大多机床制造商转向通过滚珠丝杠螺母传动，通过步进电机或伺服电机进行联轴直接驱动。步进电机由于步距角与步距细分的精度不够高，目前精度较高的都通过伺服电机拖动。伺服电机控制系统已能实现单圈10000个脉冲的细分精度，其电机输出轴的转角精度已足够，但滚珠丝杠本身在传动有一定的精度损失，对应于最高精度C0级也只能到3-4微米，所以目前磨床进给系统的步进精度不够高是影响加工精度的主要因素。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种精度高、自动化程度高的磨床的进给机构。

为达成上述目的，本实用新型提出一种磨床的进给机构，包括伺服粗进给机构和精进给机构。伺服粗进给机构包括磨床机身、伺服进给机构、进给拖板以及光栅尺，其中伺服进给机构用于驱动进给拖板相对于磨床机身移动，光栅尺设置在磨床机身和进给拖板之间并用于测量进给拖板相对于磨床机身的移动量。精进给机构包括微动执行机构、工件夹持机构、工件和在线式主动量仪，其中微动执行机构、工件夹持机构、工件和在线式主动量仪设置于进给拖板上，微动执行机构产生弹性形变从而驱动工件夹持机构和工件，在线式主动量仪用于加工过程中测量工件尺寸，其中，光栅尺和在线式主动量仪的测量结果均输入磨床的控制单元，控制单元根据光栅尺和在线式主动量仪的测量结果控制伺服进给机构和微动执行机构。

进一步，本实用新型中，上述微动执行机构由磁致伸缩材料通电形成可变磁场形成。

综上，从整个方案看，通过伺服进给可实现进给的快速性，通过微动机构可实现在精磨与光磨过程的微小位移量的变动，由于二级进给传给都配置有位置检测与传感部件，形成反馈环节，因此重复定位精度主要都是由测量元件保证。测量方面能达至的精度基本就是机床可加工达到的精度。这种设计在保证原先快速进给效率较高的基础上，进而增加精进给，弥补了原先进给系统在精磨时精度不高的缺点，同时由于全闭环控制，所有磨削过程全部实现自动检测与反馈，避免人为误差。从设计角度，可将磨床精度提高一倍左右，从而实现轴承行业微型磨床加工精度的提高，带动产业加工链的进步，提高整体产品加工质量与批次一致性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的进给机构的原理框图。

图2为本实用新型另一实施例的进给机构的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

如图1所示，磨床的进给机构包括伺服粗进给机构和精进给机构。

伺服粗进给机构包括磨床机身、伺服进给机构、进给拖板以及光栅尺，其中伺服进给机构用于驱动进给拖板相对于磨床机身移动，光栅尺设置在磨床机身和进给拖板之间并用于测量进给拖板相对于磨床机身的移动量。

精进给机构包括微动执行机构、工件夹持机构、工件和在线式主动量仪。其中微动执行机构、工件夹持机构、工件和在线式主动量仪设置于进给拖板上，微动执行机构产生弹性形变从而驱动工件夹持机构和工件，在线式主动量仪用于加工过程中测量工件尺寸，其中，光栅尺和在线式主动量仪的测量结果均输入磨床的控制单元，控制单元根据光栅尺和在线式主动量仪的测量结果控制伺服进给机构和微动执行机构。