一种三面一体成型研磨线轨专用磨床的制作方法

1.本发明涉及加工磨床技术领域，特别涉及一种三面一体成型研磨线轨专用磨床。


背景技术：

2.线轨即直线导轨，直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于高精或高速直线往复运动场合，且可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
3.对于线轨的高精度导向特性要求，线轨加工完成后需要对线轨的表面进行磨削精加工，以保证其导向精度。现有的线轨加工磨床对线轨的表面进行加工，需要拆卸线轨分步对线轨的顶面与侧边进行磨削精加工，工件定位后不能实现一次对侧面和顶面进行磨削成型，使得线轨的加工的效率低，同时线轨拆卸加工也会导致给加工带来误差，因此急需改进。


技术实现要素：

4.本发明提供一种三面一体成型研磨线轨专用磨床以解决背景技术中提及问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种三面一体成型研磨线轨专用磨床，包括机床以及安装在机床上的轨道机构和顶面磨削机构；还包括侧磨削机构；所述顶面磨削机构和所述侧磨削机构左右分布设置在所述机床一侧；所述轨道机构包括滑动装置和轨道x轴驱动装置；所述轨道x轴驱动装置设置在机床上且动力输出端与所述滑动装置连接；所述侧磨削机构包括第一支撑架、两组侧磨削y轴驱动装置和两组侧磨砂轮装置；两组所述侧磨砂轮装置前后分布设置且分别通过两组所述侧磨削y轴驱动装置安装在所述第一支撑架上。
7.对本发明的进一步描述，所述滑动装置包括滑动板和线轨座；所述线轨座设置在所述滑动板上；所述滑动板与所述轨道x驱动装置的动力输出端连接。
8.对本发明的进一步描述，所述滑动装置还包括有修砂轮组件；所述修砂轮组件包括第一驱动装置、顶面修砂笔和侧边修砂轮，所述第一驱动装置安装于所述滑动板上；所述侧边修砂轮设置在所述线轨座的未端且与所述第一驱动装置的动力输出端连接；所述顶面修砂笔设置在所述滑动板的未端，用于对顶面磨砂轮进行修整。
9.对本发明的进一步描述，两组所述侧磨砂轮装置相同；所述侧磨砂轮装置包括第一安装支架、侧磨削z轴驱动装置、第二驱动装置、侧磨砂轮和滑动座；所述第一安装支架通过滑动座安装在所述第一支撑架上；所述侧磨削z轴驱动装置安装在所述第一支撑架上且动力输出端连接与所述第一安装支架；所述第二驱动装置安装在所述第一安装支架前后且动力输出端与所述侧磨砂轮连接。
10.对本发明的进一步描述，所述顶面磨削机构包括第二支撑组件和顶面磨砂轮装置；所述顶面磨砂轮装置设置在所述第二支撑组件上；所述第二支撑组件包括第二安装支架、磨削顶面z轴驱动装置和滑动支架；所述第二安装支架设置在所述机床的一侧；所述磨削顶面z轴驱动装置设在所述第二安装支架上；所述滑动支架与所述磨削顶面z轴驱动装置
的动力输出端连接。
11.对本发明的进一步描述，所述顶面磨砂轮装置包括安装架、顶面磨砂轮、第三驱动装置和顶面磨削y轴丝杆驱动装置；所述安装架通过滑轨副可滑动地安装在所述滑动支架上；所述滑动支架上具有丝杆座；所述顶面磨削y轴丝杆驱动装置安装在所述安装架上且动力输出端与所述丝杆座连接；所述第三驱动装置安装在所述安装架上且动力输出端与所述顶面磨砂轮连接。
12.对本发明的进一步描述，所述顶面磨砂轮的法兰上设置有用于线轨定位的打表定位装置。
13.对本发明的进一步描述，还包括光栅尺感应器；所述侧面磨削机构和所述顶面磨削机构上分别设置有光栅尺感应器。
14.本发明的有益效果为：
15.本发明通过在磨床上同时设置侧磨削机构、顶面磨削机构和光栅尺感应器，侧磨削机构能对线轨的前后两侧进行精加工，顶面磨削机构能对线轨的顶面进行精加工，线轨放置在线轨座上，通过轨道x驱动装置驱动滑动板左右运动，通过光栅尺感应器的对顶面磨削机构和侧磨削机构的移动位置感应反馈到控制系统，控制系统控制侧磨削机构和顶面磨削机构能同时对线轨的两侧以及顶面进行磨削精加工，从而使加工效率提高同时也避免了需要拆卸分步加工所带来的误差。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构图；
17.图2是本发明的整体正视图；
18.图3是本发明的整体左视图；
19.图4是本发明的整体俯视图；
20.图5是本发明的轨道机构结构图；
21.图6是本发明的第一支撑架与侧磨削y轴驱动装置结构图；
22.图7是本发明的滑动座结构图；
23.图8是本发明的侧磨砂轮装置结构图；
24.图9是本发明的顶面磨砂轮装置结构图；
25.图10是本发明的第二支撑组件结构图；
26.图11是本发明的第二支撑组件正视图。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明进行进一步说明：
28.如图1、图5、图6、图7和图8所示，一种三面一体成型研磨线轨专用磨床，包括机床1以及安装在机床1上的轨道机构2和顶面磨削机构3；还包括侧磨削机构4；轨道机构2包括滑动装置21和轨道x轴驱动装置22；轨道x轴驱动装置21设置在机床1上且动力输出端与滑动装置连接21；滑动装置21包括滑动板211和线轨座212；线轨座212设置在滑动板211上；滑动板211与轨道x驱动装置22的动力输出端连接；线轨座212包括磁台底座2122和磁台2121；磁台底座2122设置在滑动板211上；磁台2121设置在磁台底座2122上，用于放置线轨；磁台
2121具有磁性，能对线轨吸附，使线轨稳定吸附在磁台上，同时也能对线轨进行定位作用；轨道座211与滑动板212设置成非一体式结构，能方便针对不同高度的线轨工件进行调节，从而能适应不用的线轨材料；轨道x 驱动装置21采用油缸驱动，能使传动平稳，操作省力，反应快，并能高速启动和频繁换向；滑动装置21还包括有修砂轮组件213；修砂轮组件213包括第一驱动装置2131、顶面修砂笔2133和侧边修砂轮2132，第一驱动装置2131安装于滑动板211上；侧边修砂轮2132设置在线轨座212的未端且与第一驱动装置 2131的动力输出端连接；顶面修砂笔2133设置在滑动板211的未端，用于对顶面磨砂轮进行修整；顶面磨削机构3和侧磨削机构4左右分布设置在机床1一侧；侧磨削机构4包括第一支撑架41、两组侧磨削y轴驱动装置42和两组侧磨砂轮装置43；两组侧磨砂轮装置43前后分布设置且分别通过两组侧磨削y 轴驱动装置42安装在第一支撑架41上；两组侧磨砂轮装置43相同；侧磨砂轮装置43包括第一安装支架431、侧磨削z轴驱动装置432、第二驱动装置433、侧磨砂轮434和滑动座435；第一安装支架431通过滑动座435安装在第一支撑架41上；侧磨削z轴驱动装置432安装在第一支撑架41上且动力输出端连接与第一安装支架431；第二驱动装置433安装在第一安装支架431前后且动力输出端与侧磨砂轮434连接；滑动座435设计成“7”字形结构，“7”字形结构能使滑动座435安装更加方便，滑动座435还设计有多个凹槽和通孔，使整个滑动座435更为轻便，磨削y轴驱动装置42驱动滑动座435前后移动时能更稳定顺畅；侧磨削z轴驱动装置432具有刹车功能，能防止断电时侧磨削z轴驱动装置432还继续驱动第一安装支架431往下运动，从而损坏设备和线轨；设备工作前，轨道x驱动装置22驱动滑动装置21运动到与侧磨削机构4对应处，通过侧磨削y轴驱动装置42和侧磨削z轴驱动装置432的联动，使侧磨砂轮 434移动到与修砂轮组件213对应处，第一驱动装置2131驱动侧边修砂轮2132 转动，第二驱动装置433驱动侧磨砂轮434转动；侧磨削y轴驱动装置42驱动侧磨砂轮433左右进给，使侧边修砂轮2132对侧磨砂轮433进行修整，同时通过顶面修砂笔2133对顶面磨削机构3也进行修整。
29.如图1、图9、图10和图11所示，顶面磨削机构3包括第二支撑组件31 和顶面磨砂轮装置32；顶面磨砂轮装置32设置在第二支撑组件31上；第二支撑组件31包括第二安装支架311、磨削顶面z轴驱动装置312和滑动支架313；第二安装支架311设置在机床1的一侧；磨削顶面z轴驱动装置312设在第二安装支架311上；滑动支架313与磨削顶面z轴驱动装置312的动力输出端连接；顶面磨砂轮装置32包括安装架321、顶面磨砂轮322、第三驱动装置323 和顶面磨削y轴丝杆驱动装置324；安装架321通过滑轨副可滑动地安装在滑动支架313上；滑动支架313上具有丝杆座3131；顶面磨削y轴丝杆驱动装置 324安装在安装架324上且动力输出端与丝杆座3131连接；顶面磨削y轴丝杆驱动装置324包括驱动电机3241和丝杆3242，驱动电机设置在安装架321上，丝杆3242安装在丝杆座3131上，驱动电机3241运动，使丝杆3242通过丝杆座3131进行转动运动，从而带动安装架321前后运动；第三驱动装置323安装在安装架321上且动力输出端与顶面磨砂轮322连接；顶面磨砂轮322的法兰上设置有用于线轨定位的打表定位装置；设备工作前，线轨放置在磁台2121上，磁台2121对线轨进行吸附定位，通过顶面磨削z轴驱动装置312与顶面磨削y 轴丝杆驱动装置324联动，使打表定位装置移动到与线轨对应的位置；轨道x 驱动装置22驱动滑动装置21左右往复运动，通过打表定位装置检测线轨的前后偏移数据后，根据检测的偏移数据，通过人工移动线轨到合适的位置；还包括光栅尺感应器5，顶面磨削机构3和侧面磨削机构4上分别设置有光栅尺感应器
5，在顶面磨削机构3和侧面磨削机构4上采用了高分辨率的光栅尺使对线轨研磨的过程中形成全闭环结构，每一步的进给都有信息的反馈来进行精密补偿，进给精密度达到了0.0005mm，能够充分对高精密度线轨进行研磨，光栅尺感应器5设置十个，十个光栅尺感应器5分别设置在两组侧磨削y轴驱动装置42、两组侧磨削z轴驱动装置432、第三驱动装置323、顶面磨削y轴丝杆驱动装置 324的内部、以及每组滑动座435上方和侧方，光栅尺感应器5通过线路与设备控制系统连接，光栅尺感应器5设置在驱动装置上，通过感应驱动装置转动的圈数，从而把驱动装置转动圈数的数据反馈给控制系统，控制系统通过反馈的圈数控制驱动装置从而控制顶面磨削机构3和两组侧面磨削机构4的移动使磨砂轮能同步对线轨进行磨削，实现线轨三面能实现同步一次成型磨削，由于两组侧面磨削机构4是对称设置，为了更加精确的位置反馈，实现更加精确的同步磨削运动，因此需要在每组滑动座435的上方和侧方各设置光栅尺感应器5，从而使左右两组侧磨砂轮434上下，左右运动的位置反馈更加精确，从而使顶面磨削机构3和侧面磨削机构4能更准确地实现同步磨削，同时光栅尺感应器5 的设置也能对线轨加工的位置进行反馈，精确线轨加工的进给尺寸；设备工作时；顶面磨削z轴驱动装置312与顶面磨削y轴丝杆驱动装置324两轴联动，使顶面磨削轮322移动到合适的加工位置，第三驱动装置323驱动顶面磨削轮 322转动；通过侧磨削y轴驱动装置42和侧磨削z轴驱动装置432的两轴联动，使前后两边的侧磨砂轮434移动到合适的加工位置，轨道x驱动装置22驱动滑动板21运动，使放置在磁台2121上的线轨左右运动后，通过光栅尺感应器5 感应侧磨削y轴驱动装置42、侧磨削z轴驱动装置432、顶面磨削z轴驱动装置312、顶面磨削y轴丝杆驱动装置32以及滑动座435的运动位置，反馈给控制系统，控制系统再次控制侧磨削y轴驱动装置42和侧磨削z轴驱动装置432 的两轴联动，以及控制顶面磨削z轴驱动装置312与顶面磨削y轴丝杆驱动装置324两轴联动，精确地控制侧磨砂轮434的前后进给和顶面磨削轮322的上下进给，使两组侧磨砂轮434与顶面磨削轮322同时对左右运动中的线轨进行三面一体加工，加工完成后人工取走线轨。
30.本实施例的工作原理：
31.设备工作前，轨道x驱动装置22驱动滑动装置21运动到与侧磨削机构4 对应处，通过侧磨削y轴驱动装置42和侧磨削z轴驱动装置432的联动，使侧磨砂轮434移动到与修砂轮组件213对应处，第一驱动装置2131驱动侧边修砂轮2132转动，第二驱动装置433驱动侧磨砂轮434转动；侧磨削y轴驱动装置 42驱动侧磨砂轮433前后进给，使侧边修砂轮2132对侧磨砂轮433进行修整，同时通过顶面修砂笔2133对顶面磨削轮322也进行修整；修整完后，将线轨放置在磁台2121上，磁台2121对线轨进行吸附定位，通过顶面磨削z轴驱动装置312与顶面磨削y轴丝杆驱动装置324联动，使打表定位装置移动到与线轨对应的位置；轨道x驱动装置22驱动滑动装置21左右往复运动，通过打表定位装置检测线轨的前后偏移数据后，根据检测的偏移数据，通过人工移动线轨到合适的位置，定位设置完成后，设备开始工作，顶面磨削z轴驱动装置312 驱动滑动支架313向下运动，同时顶面磨削y轴丝杆驱动装置324驱动顶面磨削轮322移动到合适的加工位置后，第三驱动装置323驱动顶面磨削轮转动322；顶面磨轮322移动到合适的位置后，侧磨削y轴驱动装置42驱动两组滑动座 435前后运动到合适的加工位置，侧磨削z轴驱动装置432驱动侧磨砂轮434 向下运动到合适的加工位置，第二驱动装置433驱动侧磨砂轮432转动，侧磨砂轮432移动到合适的位置后，轨道x驱动装置22驱动滑动板21运动，使放置在磁台上的线轨左右运动后，通过光栅尺感应器5感应侧磨削
y轴驱动装置 42、侧磨削z轴驱动装置432、顶面磨削z轴驱动装置312、顶面磨削y轴丝杆驱动装置32以及滑动座435的运动位置，反馈给控制系统，控制系统再次控制侧磨削y轴驱动装置42和侧磨削z轴驱动装置432的两轴联动，以及控制顶面磨削z轴驱动装置312与顶面磨削y轴丝杆驱动装置324两轴联动，精确地控制侧磨砂轮434的前后进给和顶面磨削轮322的上下进给，使两组侧磨砂轮434与顶面磨削轮322同时对左右运动中的线轨进行三面一体加工，加工完成后人工取走线轨。
32.以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。