一种超精密数控万能磨床的制作方法

本发明涉及机床，具体为一种超精密数控万能磨床。

背景技术：

1、磨床用于磨削加工工件的外圆面、内圆面及端面，从而实现工件表面的粗糙度满足工件使用要求。磨床在驱动轴上安装有磨削砂轮，工件安装于磨床的移动工作台上，实现工件的转动及移动加工，磨削砂轮在相对转动中磨削加工工件的表面。

2、但现有技术中，目前在磨床使用过程中，在对于工件的固定过程中，虽然通过爪夹将工件的一端形成水平面进行夹持固定，但对于薄壁、长悬臂或易变形材料的工件，仅通过一端夹持可能导致工件在磨削力作用下产生变形，尤其是当磨削深度较大或磨削力集中时，易导致工件变形，且在高速磨削或大进给量磨削时，可能由于夹持力不足或工件重心偏移导致工件在爪夹夹持端产生晃动，影响磨削过程的稳定性，同时，由于一次装夹只能加工单一磨削面，对于需要加工多个磨削面的工件，需要多次装夹和重复定位，不仅增加了工件装夹次数和定位误差的风险，还降低了设备的整体利用率，因此就需要提出一种超精密数控万能磨床。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超精密数控万能磨床，以解决上述背景技术提出在磨床使用过程中，在对于工件的固定过程中，虽然通过爪夹将工件的一端形成水平面进行夹持固定，但对于薄壁、长悬臂或易变形材料的工件，仅通过一端夹持可能导致工件在磨削力作用下产生变形，尤其是当磨削深度较大或磨削力集中时，易导致工件变形，且在高速磨削或大进给量磨削时，可能由于夹持力不足或工件重心偏移导致工件在爪夹夹持端产生晃动，影响磨削过程的稳定性，同时，由于一次装夹只能加工单一磨削面，对于需要加工多个磨削面的工件，需要多次装夹和重复定位，不仅增加了工件装夹次数和定位误差的风险，还降低了设备的整体利用率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超精密数控万能磨床，包括花岗岩床身，所述花岗岩床身的顶部表面上对称开设有第一高精度线轨滑槽和第二高精度线轨滑槽，所述花岗岩床身的边侧左右两端安装设置光纤折射率传感器安装基座，所述光纤折射率传感器安装基座的表面上通过电动轨槽滑动连接有多点夹持调节组件，所述花岗岩床身的顶壁表面开设有短精度线轨，所述短精度线轨位于第二高精度线轨滑槽的内侧，所述短精度线轨的内部滑动连接有底夹持调节结构，所述多点夹持调节组件和底夹持调节结构的结构相同；

3、所述多点夹持调节组件包括连接龙门架，所述连接龙门架的内壁表面对称开设有导向阻尼滑槽，所述连接龙门架的顶端底部紧固安装有液压导向杆，所述液压导向杆的底部安装设置光电测距控制端，所述光电测距控制端的壳体两侧紧固连接有连接定位滑杆，所述光电测距控制端的两端对称安装设置两组上位运动控制器，两组所述上位运动控制器的底端对称安装设置两组微调气杆，两组所述微调气杆的底端安装设置受力柱，所述受力柱的底端均安装设置边夹板，所述边夹板的中心端铰接有承载转动柱，所述边夹板的侧端边侧表面开设有边槽，所述边槽的内部插接安装四组微型化活塞式驱动泵活塞，四组所述微型化活塞式驱动泵活塞的底端外部安装设置受力柔性块，四组所述微型化活塞式驱动泵活塞的顶部安装设置微型化活塞式驱动泵控制端，所述边夹板的底边表面形成有水平面。

4、优选的，所述花岗岩床身的侧边一体成型有边侧花岗岩床体，所述边侧花岗岩床体的顶部安装设置x轴导轨条，所述x轴导轨条的顶端外部滑动连接有x滑块，所述x滑块的顶端安装设置转塔防护罩，所述x滑块的轴心端安装设置砂轮调节组件。

5、优选的，所述砂轮调节组件包括底转盘，所述底转盘的顶部转动连接有转塔柱，所述转塔柱的外部侧端安装设置磨砂架，所述磨砂架的左右两端分别开设有内圆安装槽和外圆安装槽，所述外圆安装槽的边侧设置外圆磨砂轮，所述内圆安装槽的边侧设置内圆磨砂轮轴。

6、优选的，所述转塔柱的顶端安装转塔，所述转塔的顶部安装转塔控制电机，所述转塔控制电机的底部输出端连接设置第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮的侧端啮合连接有第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮的顶部设置设置调速器，所述第二驱动齿轮的底部中心端连接设置控制轴柱，所述控制轴柱的底端和底转盘的顶壁轴心端转动连接，所述转塔柱的外部边侧安装设置定位校准器。

7、优选的，所述第一高精度线轨滑槽的内部滑动连接置料架体，所述置料架体的轴心端安装设置爪夹，所述第二高精度线轨滑槽的内部滑动连接有顶尖组件。

8、优选的，所述顶尖组件包括顶尖滑台，所述顶尖滑台的内部两端对称安装直线轴承，所述直线轴承采用过盈配合，所述顶尖滑台的侧端安装设置驱动结构，所述驱动结构的输出端贯穿顶尖滑台连接设置驱动轴，所述驱动轴的外部安装设置回力弹簧，所述回力弹簧的侧端安装设置尾座套筒，所述驱动轴的前端一体成型有螺纹柱，所述螺纹柱的前端安装设置高精度顶尖，所述顶尖滑台的侧端安装设置手动阀杆，所述手动阀杆和驱动结构形成控制调节结构。

9、优选的，所述花岗岩床身的侧端安装设置磨削冷却介质液箱，所述磨削冷却介质液箱的顶端连通有输送管，所述输送管的侧端连通有输送泵，所述输送泵的顶部通过竖管安装设置流量控制器，所述流量控制器的侧端连接有纤维软管，所述纤维软管的侧端外部安装设置温度检测探感端。

10、优选的，所述花岗岩床身的表面上内部开设有集屑槽，所述集屑槽的底端侧边连接有过滤接屑抽拉端，所述集屑槽的底端通过过滤网连通有液体输送管路。

11、优选的，所述花岗岩床身的边侧安装设置plc控制器，所述plc控制器通过无线信号和外接控制端连接设置。

12、优选的，所述边侧花岗岩床体的边侧表面等分开设有多组安装孔槽，多组所述安装孔槽的内部安装设置气动减震垫，所述边侧花岗岩床体的顶部边侧安装设置防护边罩。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明中，通过在多点夹持调节组件和底夹持调节结构配合下，利用电动轨槽，使得连接龙门架在光纤折射率传感器安装基座的配合下，根据光纤折射率传感器，来反馈工件的位置，接着通过连接龙门架内壁所对称开设的导向阻尼滑槽，使得连接定位滑杆在液压导向杆所提供的垂直方向的支撑和导向作用力时，能够保障结构的平稳移动，接着在光电测距控制端配合下，利用光电测距技术实时监测垂直下降和工件的位置，当到达工件表面上时，使得上位运动控制器将运动控制策略指令下发至微调气杆，使得两组微调气杆通过精确调节气压来实现对受力柱的位移控制，便于带动受力柱与边夹板根据表面形状进行调节，从而实现根据工件的表面形状进行夹持精确调整，之后将四组微型化活塞式驱动泵活塞安装在边槽内，使得微型化活塞式驱动泵控制端控制四组微型化活塞式驱动泵活塞通过受力柔性块依次根据与工件的表面上形状进行接触，而其中水平面形成在边夹板的底边表面，确保在夹持时不损伤物体表面，同时，使得底夹持调节结构在短精度线轨内部进行滑动调节，便于对工件的底端进行多点夹持，有效避免仅通过一端夹持而导致工件在磨削力作用下产生变形，尤其是当磨削深度较大或磨削力集中时，易导致工件变形的问题，使得在高速磨削或大进给量磨削时，降低由于夹持力不足或工件重心偏移导致工件在爪夹夹持端产生晃动的问题，提高磨削过程的稳定性。

15、2、本发明中，通过在砂轮调节组件配合下，将外圆磨砂轮安装在外圆安装槽轴心端，并通过内圆磨砂轮轴将所需的磨内孔用的小砂轮进行安装在内圆安装槽的轴心端，接着在转塔控制电机和定位校准器的配合下，使得转塔控制电机依次带动第一驱动齿轮和第二驱动齿轮进行啮合转动，便于控制轴柱在底转盘的顶壁轴心端转动，带动转塔柱同步进行转动，进而使得以底转盘的轴心端可以作为b轴参与轴向，实现三轴联动曲面磨削，当底转盘转动180°时，实现外圆磨砂轮与磨内孔用的小砂轮之间的转换，有效实现不同切削工艺，进一步提高作业效率。