案例“高精度轴系零件复合磨削中心”属于国家科技重大专项中的第4项——“高档数控机床与基础制造装备”专项。在“十二五”期间，重点实施的内容和目标分别是：重点攻克数控系统、功能部件的核心关键技术，增强我国高档数控机床和基础制造装备的自主创新能力；实现主机与数控系统、功能部件协同发展，重型、超重型装备与精细装备统筹部署，打造完整产业链。国产高档数控系统在国内市场占有率达到8%～10%。研制了40种重大、精密和成套的装备，数控机床主机可靠性达60%以上，基本满足航天、船舶、汽车、发电设备制造等四个领域的重大需求。

高精度复合磨削中心是典型的工序复合机床，其采用先进的柔性复合加工技术，以多种砂轮的组合形式形成系列。一次装夹完成工件外圆、内圆、端面、锥面、非圆、曲面等部位的磨削加工，完全改变了多台床分序加工的传统加工方式。工作台纵向移动及砂轮进给均由伺服电机直驱滚珠丝杠完成。工作台导轨采用传统平V导轨形式、砂轮进给采用直线导轨。砂轮转塔采用力矩电机加角度编码器的形式。

磨床采用模块化转塔式磨头，具备以下三种功能：

（1）砂轮架可旋转，实现工件一次装夹、多工位加工。

（2）可旋转砂轮架采用模块化设计方案，可根据用户使用需求选用不同的组合磨头。

（3）具有C-X、C-Z联动功能，能够实现内圆、外圆、锥面和端面等特征面加工。

所开发机床为工作台移动式内外圆复合磨床，其总体布局为：床身结构为T型，床身后侧依次安放水冷机、液压油箱、电箱，左后侧安放冷却液箱。工件安装在工作台上，由头架、尾架支撑。砂轮进给装置放置在后床身上，直线进给方向与工作台垂直。转塔式砂轮架最大回转角度270°。该机床为创新性设计，其主要部件均为专用，如图2-4所示则为高精度轴系零件复合磨削中心结构。

（1）床身。整体式结构。床身材料采用矿物铸件，具有卓越的吸震性；纵向导轨覆以耐磨材料，具有高载荷能力和优异的吸震性。

（2）工作台。整体式结构，具有较高的刚性；工作台进给机构采用伺服电机直接驱动滚珠丝杠并控制工作台移动。

（3）头架。体壳为整体式，不可回转；主轴可回转；伺服电机通过同步齿形带带动工件拨盘转动。(www.daowen.com)

（4）尾架。套筒进退均由液压控制，移动量为60 mm；顶尖为莫氏5#；尾架具有可调整头尾架连线锥度的功能。

（5）砂轮进给系统。采用伺服电机直接驱动滚珠丝杠并控制砂轮架滑座移动；导轨采用直线滚柱钢导轨，定位精度高、耐磨。

（6）砂轮架（转塔）。内外圆砂轮主轴均采用滚动电主轴系统；各主轴分布在转塔各竖直面上，通过转塔的回转实现当前砂轮的切换；转塔回转采用力矩电机，配备角度编码器及锁紧系统，保证转塔回转精度的同时满足切削刚度。

（7）液压及润滑系统。采用独立的液压油箱及润滑油箱；液压系统完成尾架套筒进退、对刀架进退、转塔锁紧等一系列动作；润滑系统提供工作台和砂轮进给系统的润滑等功能。

（8）电气系统。独立电箱，三相电源380 V 50 Hz。

（9）控制系统。采用华中8系列全数字数控系统，两轴联动控制。

图2-4　高精度轴系零件复合磨削中心结构

1—床身；2—工作台；3—头架；4—外圆磨头；5—砂轮转塔；
6—内圆磨头；7—滑座；8—尾架