[发明专利]一种具有在机测量功能的外圆珩磨机床及测量方法

说明书

本发明公开了一种具有在机测量功能的外圆珩磨机床及测量方法，所述机床包括床身、主轴箱、尾座单元、珩磨单元、珩磨驱动单元以及测量单元。工件装夹在主轴箱与尾座单元之间，主轴驱动工件做圆周运动，珩磨驱动单元为丝杠螺母副结构，驱动珩磨单元沿工件轴向做直线往复运动，珩磨单元内珩磨头进给运动采用气压驱动，使珩磨头在加工中保持浮动状态。加工完成后，位于床身侧边的测量单元可对工件直径进行在机测量。本发明采用了气压浮动式珩磨单元，可避免加工缺陷，保证加工精度，且本发明能够完成工件的在机测量，测量方法采用比对式测量，减小了常规测量时的误差影响，并采用了主动误差补偿方法，极大的提高了测量精度和工作效率。

技术领域

本发明属于机械磨削设备及测量技术领域，具体涉及一种具有在机测量功能的外圆珩磨机床及测量方法。

背景技术

现阶段，对长轴类工件表面的精细加工普遍采用外圆珩磨床，由于工件单边受力，容易弯曲，仅局限于刚性高、尺寸短的工件。而对于外圆珩磨设备常见的珩磨头多为整体式，且油石条进给多采用珩磨头上的油缸驱动，进给行程较小，无法适应大范围不同尺寸规格的零件加工，更换对应珩磨头时，过程繁杂，降低了工作效率。

此外，现有的外圆珩磨机床基本不配备相应的在机测量装置，对于加工后的工件采用常规千分尺测量，人工操作，费时费力，测量精度不易保证，同样也降低了工作效率。正是由于目前外圆珩磨加工的应用领域较少，使得外圆珩磨机的发展较为迟缓。

发明内容

为解决现有外圆珩磨设备存在的上述问题，本发明要设计一种测量效率高、结构简单、结构可靠性高的具有在机测量功能的外圆珩磨机床及测量方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种具有在机测量功能的外圆珩磨机床，包括床身、主轴箱、珩磨结构、尾座单元、珩磨驱动单元、外径测量单元及数控系统；

所述床身的床头安装主轴箱，所述床身中部安装两个直线导轨A，所述直线导轨A上方设有珩磨结构和尾座单元，均与直线导轨A滑动连接，所述床身在两个直线导轨A之间设有长凹槽，在长凹槽内安装珩磨驱动单元，所述床身一侧设有测量单元安装台，所述测量单元安装台上安装外径测量单元；

所述珩磨结构包括两个珩磨头、两个珩磨头支架、两个直线导轨B、气缸、四个上滑块、珩磨拖板、丝杆螺母支座和下滑块，所述珩磨拖板上安装两个直线导轨B，每个珩磨头支架下方设有两个上滑块，两个上滑块分别与两个直线导轨B滑动连接，所述珩磨头支架通过上滑块沿直线导轨B在X向移动，所述珩磨头与珩磨头支架上部固定连接，所述珩磨头沿直线导轨B在X向移动，所述气缸的缸体和活塞杆分别固定在两个珩磨头支架下方，气缸的伸缩运动带动两个珩磨头沿直线导轨B相向移动；所述珩磨拖板下方固定安装丝杆螺母支座；

所述珩磨驱动单元包括丝杆固定座、丝杆、丝杆螺母、电机支座、联轴器和丝杆电机，所述丝杆两端分别与丝杆固定座及电机支座的一端连接，所述丝杆电机安装在电机支座的另一端，所述丝杆电机与丝杆之间通过联轴器连接，所述丝杆螺母与丝杆螺母支座固定连接，所述丝杆螺母通过丝杆螺母支座带动珩磨结构在直线导轨A上沿Z向运动；

所述外径测量单元包括上测量仪、下测量仪、测量仪支架、气动滑台、转接板、直线模组和模组电机；所述直线模组一端安装模组电机，所述气动滑台通过转接板与直线模组连接，所述气动滑台上方安装测量仪支架，所述测量仪支架上安装上测量仪和下测量仪，所述上测量仪与下测量仪安装位置关于主轴轴线在竖直方向上对称，所述直线模组驱动上测量仪和下测量仪沿Z向移动，所述气动滑台驱动上测量仪和下测量仪沿X向移动；

所述上测量仪及下测量仪的测量形式为比对测量，即测量出标定后的测量仪触头接触工件后相较于标准件所产生的偏移量，所述上测量仪及下测量仪的内部均设有单向气缸，控制测杆的摆动，使得测量仪触头紧靠工件外圆表面；