一种龙门式坐标磨床的制作方法

1.本实用新型涉及坐标磨床，特别是一种龙门式坐标磨床。


背景技术：

2.坐标磨床具有直线和圆弧插补功能，利用直线和圆弧逼近的方法，可以对淬火后的机械零件进行磨削加工，还可以磨削直孔、锥孔、曲面等，具有行星磨削、插磨削循环、修整磨削循环等加工方式。现有坐标磨床存在行星主轴回转精度差，圆度加工精度不高；磨削主轴径向进给传动链过长， u轴进给行程小、位置精度较差，无法实现高精度加工。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种龙门式坐标磨床。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种龙门式坐标磨床，包括床身、设于床身上的双立柱，床身上滑动安装有x向滑台，x向滑台通过x向驱动机构驱动，且使得x向滑台可相对双立柱移动；双立柱上滑动安装有w向横梁，w向横梁通过w向驱动机构驱动，且使得w向横梁沿双立柱上下移动；w向横梁上滑动安装有y向滑板，w向横梁上安装有y向驱动机构，y向驱动机构驱动y向滑板沿y向横梁移动，y向滑板上安装有主轴箱，主轴箱内部安装有静压主轴机构，静压主轴机构的底部安装有u向滑板机构，u向滑板机构上安装有磨削主轴，磨削主轴上安装有砂轮，砂轮位于床身上方。
5.可选的，静压主轴机构包括行星主轴和套筒，套筒套装在行星主轴上，且行星主轴与套筒之间具有油膜间隙，套筒固定安装在主轴箱内，套筒上开设有进油孔和出油孔，进油孔和出油孔均与油膜间隙连通，主轴箱安装在y向滑板上，行星主轴的顶部与主轴驱动装置连接，且主轴驱动装置驱动行星主轴直线和回转运动，行星主轴的底部与u向滑板机构连接。
6.可选的，主轴驱动装置分为主轴直线驱动装置和主轴回转驱动装置，主轴直线驱动装置驱动行星主轴直线运动，主轴回转驱动装置驱动行星主轴回转运动。
7.可选的，磨削主轴与砂轮采用hsk拉刀系统进行联接。
8.可选的，行星主轴的轴心线与x向滑台的台面相垂直。
9.本实用新型具有以下优点：本实用新型的坐标磨床采用龙门式结构，增大了零件加工尺寸范围；坐标磨床用静压主轴机构，代替了传统的滚动轴承和直线轴承，具有精度高、吸振性好、无磨损、结构简单的特点，特别适用于高精密坐标磨床；该静压主轴机构，工作面之间形成了油膜，油膜具有刚度高、承载能力强、吸振性好的特点，可使工作面之间没有摩擦和磨损，低速爬行好、精度稳定性好、使用寿命长；静压油膜还具有误差均化效果，无需太高的零件加工精度即可得到较高的静压主轴精度；与滚动轴承加直线轴承结构相比，静压主轴机构由于没有滚珠循环滚动，所以即使在高速运行时也完全没有振动、没有噪声，而且在反方向运动时没有磨损，可使主轴回转精度达到0.5微米，与直线电机配合使用，可使主轴直线移动实现0.1微米的进给。静压主轴的应用，提高了坐标磨床本身的精度和加工
精度，可实现精密加工。
附图说明
10.图1 为本实用新型的结构示意图一；
11.图2 为本实用新型的结构示意图二；
12.图3 为本实用新型的结构示意图三；
13.图4 为行星主轴的安装示意图；
14.图5 为图4中的i处放大示意图；
15.图6 为套筒的安装示意图
16.图中，2
‑
套筒，4
‑
盖板，6
‑
通孔，7
‑
油膜间隙，8
‑
进油孔，9
‑
出油孔， 10
‑
床身，20
‑
双立柱，30
‑
磨削主轴，40
‑
x向滑台，50
‑
静压主轴机构，51
‑
y向横梁，52
‑
y向滑板，53
‑
主轴箱，54
‑
行星主轴，55
‑
u向滑板机构，301
‑
砂轮。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.如图1、图2和图3所示，一种龙门式坐标磨床，包括床身10、设于床身10上的双立柱
20，双立柱20的设置，使得坐标磨床为龙门式结构，可以增大零件加工尺寸，床身10上滑动安装有x向滑台40，x向滑台40通过x向驱动机构驱动，x向驱动机构为现有机构，主要包括驱动电机和x向丝杠，驱动电机带动x向丝杠转动，从而带动x向滑台40沿床身10移动，由于双立柱20是安装在床身10上，此时也相当于x向滑台40相对双立柱20移动。
24.在本实施例中，双立柱20上滑动安装有w向横梁51，w向横梁51上滑动安装有y向滑板52，双立柱20和w向横梁51上分别安装有w、y向驱动机构，w、y向驱动机构也为现有机构，主要包括驱动电机和滚珠丝杠，w向驱动机构驱动w向横梁51沿双立柱20移动，y向驱动机构驱动y向滑板52沿w向横梁51移动，y向滑板52上安装有主轴箱，主轴箱内部安装有静压主轴机构50，静压主轴机构50的底部安装有u向滑板机构55，u向滑板机构55上安装有磨削主轴30，磨削主轴30上安装有砂轮301，砂轮301位于床身10上方，u向滑板机构55也为现有技术，主要包括u向滑板、u轴伺服电机和滚珠丝杠副，u向滑板通过u轴伺服电机驱动滚珠丝杠副来实现磨削主轴30径向移动。
25.在本实施例中，如图4、图5和图6所示，静压主轴机构50包括行星主轴54和套筒2，套筒2套装在行星主轴54上，且行星主轴54与套筒2之间具有油膜间隙7，套筒2固定安装在主轴箱53内，套筒2上开设有进油孔8和出油孔9，进油孔8和出油孔9均与油膜间隙7连通，在本实施例中，主轴箱53上开设有与进油孔8和出油孔9对应通孔6，供油设备的油管穿入通孔6并与进油孔8连接，供油设备供油，使得油膜间隙7内灌满油液，从而使得行星主轴54与套筒2之间的油膜间隙7形成静压油膜，静压油膜具有刚度高、承载能力强、吸振性好的特点，可使工作面之间没有摩擦和磨损，低速爬行好、精度稳定性好、使用寿命长；静压油膜还具有误差均化效果，无需太高的零件加工精度即可得到较高的静压主轴精度，在本实施例中，该坐标磨床采用静压主轴机构50代替了滚轴轴承加直线轴承，与现有的滚轴轴承和直线轴承相比，由于没有滚珠循环滚动，所以即使在高速运行时也完全没有振动、没有噪声，而且在反方向运动时没有磨损，可使行星主轴54回转精度达到0.5微米，与直线电机配合使用，可使行星主轴54直线移动实现0.1微米的进给，因此该静压主轴机构50，提高了坐标磨床本身的精度和加工精度，可实现高精密加工。
26.在本实施例中，主轴箱53安装在y向滑板52上，行星主轴54的顶部与主轴驱动装置连接，且主轴驱动装置驱动行星主轴54直线和回转运动，主轴驱动装置分为主轴直线驱动装置和主轴回转驱动装置，主轴直线驱动装置优选的采用直线电机直接驱动，次选的采用伺服电机带动滚珠丝杠副驱动行星主轴上下移动，主轴回转运动则通过伺服电机经减速器减速后驱动主轴回转，行星主轴54的底部与u向滑板机构55连接，在本实施例中，主轴直线驱动装置和主轴回转驱动装置均为现有技术，则不再进行赘述，在本实施例中，优选采用直线电机，直线电机搭配静压主轴机构50，可使主轴1直线移动实现0.1微米的进给，而伺服电机搭配静压主轴机构50，可使主轴1回转精度达到0.5微米。
27.在本实施例中，磨削主轴30与砂轮301采用hsk拉刀系统进行联接。
28.在本实施例中，行星主轴54的轴心线与x向滑台40的台面相垂直。
29.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。