[发明专利]一种高硬度涂层表面快速光整装置及方法

权利要求书

1.一种高硬度涂层表面快速光整切削装置，其特征在于：转床底座板（7）上设有用于定位待加工工件的主轴卡盘、与主轴卡盘相对设置的尾座（4），转床底座板（7）上还设有往复机（6）、用于处理待加工圆柱形轴类零件高硬度涂层表面的磨头组件（3）；所述往复机（6）包括往复机壳体（20），往复机壳体（20）内装有丝杠螺母（22），丝杠螺母（22）装于丝杠（5）中部，往复机壳体（20）上设有与丝杠（5）配合装配的让位孔，让位孔直径大于丝杠（5）直径，往复机壳体（20）上部装安装座（25），磨头组件（3）装于安装座（25）上；所述磨头组件（3）包括磨头（9）、磨头安装机匣（8），磨头（9）经磨头压力预紧装置装于磨头安装机匣（8）；

所述尾座（4）上设有用于与用于定位待加工工件中心孔相配合的活动顶尖（14），活动顶尖（14）安装在顶尖座内的轴承上，活动顶尖（14）后端顶压在顶尖座内的碟簧机构（15）上，顶尖移动丝杠（17）中部装于顶尖导向筒（18）上的螺母处，顶尖移动丝杠（17）前端经力传感器（16）与顶尖座以顶压方式连接，顶尖移动丝杠（17）后端与电机连接；

转床主轴箱（1）内有主轴、变速齿轮箱、伺服电机，丝杠（5）一端穿过转床主轴箱（1）上的轴承一经丝杠齿轮与变速齿轮箱一输出轴连接，丝杠（5）另一端经轴承二装于尾座（4）上，位于转床主轴箱（1）外的主轴卡盘装在主轴上，主轴与变速齿轮箱另一输出轴连接，变速齿轮箱输入轴连接伺服电机；

还包括用于根据力传感器（16）采集信号控制电机工作的压紧力控制器；

所述磨头压力预紧装置为柔性磨头压力预紧装置；

所述磨头压力预紧装置包括弹簧（10）、弹簧顶板（11）、压力调整螺栓（13），磨头（9）中部插装于磨头安装机匣（8）前端的安装孔处，磨头（9）前端位于磨头安装机匣（8）外，磨头（9）后端经弹簧（10）与弹簧顶板（11）相抵，压力调整螺栓（13）螺纹连接于安装磨头安装机匣（8）上，压力调整螺栓（13）端部顶于弹簧顶板（11）上。

2.根据权利要求1所述的高硬度涂层表面快速光整切削装置，其特征在于：所述磨头组件（3）经高度调整垫（26）、压紧螺栓（27）装于安装座（25）上。

3.根据权利要求2所述的高硬度涂层表面快速光整切削装置，其特征在于：所述安装座（25）为方筒，方筒上面设有与压紧螺栓（27）配合装配的安装孔，方筒后面设有与压力调整螺栓（13）配合装配的让位孔；所述压紧螺栓（27）插装于安装孔处，所述高度调整垫（26）有多个尺寸规格。

4.根据权利要求1所述的高硬度涂层表面快速光整切削装置，其特征在于：所述磨头（9）为金刚石磨头。

5.一种高硬度涂层表面快速光整方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）、待加工圆柱形轴类零件一端安装在主轴卡盘上，待加工圆柱形轴类零件另一端通过可旋转的活动顶尖（14）顶紧，变速齿轮箱驱动丝杠驱动齿轮旋转从而带动丝杠（5）正反转动，丝杠（5）正反转动带动往复机（6）往复工作；主轴转速高于8000转/分，转床底座板（7）平面度要求不大于0.1mm/m；

2）、往复机（6）上的磨头（9）以恒定的压力挤压在高速旋转的待加工圆柱形轴类零件高硬度涂层表面，主轴切削转速为8000-12000转/分，磨头（9）相对于待加工工件表面的切削相对速度不小于25米/秒；磨头组件（3）径向进给通过压力调整螺栓（13）以实现磨头压紧力调整，磨头组件（3）轴向进给每分钟不大于0.1m。