CN100999063A - 高精度内圆磨削系统 - Google Patents
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Abstract
高精度内圆磨削系统属于机械加工技术领域。工件定位采用电磁无心卡盘支撑；工作台由液压传动，能实现无级调速；件轴的驱动采用交流变频技术，并能实现无级调速功能；工件在机床的位置可以作横向调整；砂轮修整动作由液压系统进行工作运动与修整运动的切换，通过调整也可以实现无级的修整速度；能够磨削直径为Φ300mm～Φ800mm的圆柱孔及锥度为70°的圆锥孔。主要适用于加工中、大型轴承及轮盘类零件的内孔的精磨工序，尤其是在加工范围为Φ300mm～Φ800mm的中、大型轴承内孔的精磨工序中起到关键的作用。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域。
背景技术：
根据国内目前轴承行业的生产需求，在加工Ф300mm～Ф800mm轴承内孔的精磨工序中，由于国内机床行业尚没有合适的机床型号可以选用，在磨加上这一尺寸段中是一处空白。在过去的生产中大部分是用其它大型机床或用改装后的小型机床来完成这道工序的，其中由于改装后的小型机床承载刚性低、大型机床加工精度低等因素的影响，致使Ф300mm～Ф800mm这一尺寸段轴承的内孔精磨加工工序成为轴承生产的一个瓶颈问题。
为了填补国内机床行业的空白，适应轴承行业在Ф300mm～Ф800mm这一尺寸段轴承内孔的精磨加工，我们研制成功了一种内圆磨床。
发明内容：
本发明的目的就是提供一种填补国内机床行业的空白，能够向轴承行业提供更好的新型加工设备，适应轴承行业在Ф300mm～Ф800mm这一尺寸段轴承内孔的精磨加工工序的技术要求的高精度内圆磨削系统。
本发明的技术构思是，内圆磨床可磨削直径Ф300mm～Ф800mm的圆柱孔及锥度为70°的圆锥孔，国内其它规格的内圆磨床最大磨削锥度只能达到45°，这是我们为了满足磨削大锥角圆锥轴承而采用特殊的设计理念形成的，为了满足范成法磨削加工球面和推力球面轴承的要求，内圆磨床的砂轮进给滑板机构可作360°回转运动，内圆磨床最大磨削深度为350mm。内圆磨床由于工件的定位方式采用电磁无心卡盘支撑，特别适合于轴承专业化生产的需要，工作台由液压传动，并能实现无级调整工作速度。工件轴的驱动采用比较先进的交流变频技术，并能实现无级调速功能。为了适应轴承的专业化生产，工件在机床的位置还可以作横向调整。砂轮修整动作由液压系统进行工作运动与修整运动的切换，通过调整也可以实现无级的修整速度。
本发明的技术解决方案是，本发明由床身6、工作台1、工作台手动机构2、电磁无心卡盘机构4、工件轴传动系统、砂轮轴传动系统、工件轴心回转桥板机构7、砂轮进给滑板及360°回转机构、液压传动系统、冷却装置8等组成。
本机床绝大部分部件均装于床身上，桥板机构7在床身左面，床头箱5安装在桥板之上。一切操作手柄均集中在床身前方。床身上面有平形导轨和“V”形导轨各一条，在导轨上面安装着磨架3、进给机构和360°回转机构的工作台沿此导轨作纵向往复运动。
床身内部装有电气设备和液压操纵部件。打开盖板31，可调整液压工作压力和润滑压力，打开盖板32，可调整液压操纵部件，打开盖板30可检查电气接线板。床身底腔为贮油池。
在床身后方，有冷却液箱34，冷却液由冷却泵泵出后通过软管流入磨削区，并冷却液的流量通过开关进行控制。经过使用后的冷却液由床身上的出水口流回冷却液箱上面的磁性分离器33，对冷却液进行净化，使冷却液进行循环使用。
工作台由液压传动，并能无级调整纵向往复运动速度。工作台运动方向的变换，行程的长短及砂轮修整的位置均由工作台前面的撞块9、10、11、12控制，在右面安装着换向超越保险撞块13，防止换向失灵而发生事故。工作台退至极右位置时，撞块25压下床身右侧的行程开关，使工件及冷却电机停止。
工作台手动机构安装在床身前面，齿轮23籍弹簧15的作用与齿条24啮合，摇动手轮14通过齿轮16，传动齿轮21、22、23及齿条24移动工作台。微量调整时可旋转手把18，通过偏心轴19使行星轮20与齿轮16、17啮合移动工作台。该机构主要用于调整工作台前面撞块的位置，使齿轮23和齿条24脱开，保证在工作台运动时手轮14不随着转动。
磨架及回转盘机构主要由回转盘底座28、具有回转功能的滑板底座27及磨具座26等四大件组成，回转盘底座固定在工作台“T”型槽中，可根据工件长度调整其纵向位置。磨具座中安装着磨具，由电动机通过一对多楔皮带轮和多楔皮带传动。
进给滑板底下安装有进给丝杠和螺母，转动丝杠使滑板横向移动，进给滑板与具有回转功能的滑板底座27的导轨间安装有滚针，使进给运动非常灵敏，其移动间隙由镶条29进行调整。回转盘底座28和具有回转功能的滑板底座27之间可带动进给滑板实现360°回转运动。
床头箱主轴传动由一个变频电机与一台1∶20的齿轮减速器串连后输出，经“V”形带轮传动给安装在主轴后端上塔轮实现工件主轴的无级调速功能。床头箱主轴的前支承采用P4级3182120型精密短圆柱滚子轴承，其间隙经过正确地调整可以产生较高的工作精度和刚度。
电磁无心卡盘外壳通过螺栓及定位止口固定在床头箱上，电磁无心卡盘外壳内用螺钉在端面和周向固定安装有电磁线圈外壳，装有电磁线圈外壳向外的一面浇有环氧树脂进行整体密封。在工件轴的前端有定位止口和螺栓连接有导磁铁芯与花盘，在花盘外端面安装有6～12个定位块吸住工件，并带动工件完成回转运动。工件与主轴中心的偏心量可通过改变固定在电磁无心卡盘外壳上的支点座位置来实现。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是内圆磨床总图的正视图。
图2是内圆磨床总图的左视图
图3是内圆磨床工作台图。
图4是内圆磨床工作台手动机构图。
图5是内圆磨床磨架及回转盘机构图。
图6是内圆磨床电磁无心卡盘机构图。
图7是内圆磨床床头箱机构图。
图8是内圆磨床床身图。
图9是内圆磨床工件轴心回转桥板机构图。
图10是内圆磨床冷却装置图。
具体实施方式
M280机床主要是由床身6、工作台1、工作台手动机构2、电磁无心卡盘机构4、工件轴传动系统、砂轮轴传动系统、工件轴心回转桥板机构7、砂轮进给滑板及360°回转机构、液压传动系统、冷却装置8等组成。
本机床绝大部分部件均装于床身上，桥板机构7在床身左面，床头箱5安装在桥板之上。一切操作手柄均集中在床身前方。床身上面有平形导轨和“V”形导轨各一条，在导轨上面安装着磨架3、进给机构和360°回转机构的工作台沿此导轨作纵向往复运动。
床身内部装有电气设备和液压操纵部件。打开盖板31，可调整液压工作压力和润滑压力，打开盖板32，可调整液压操纵部件，打开盖板30可检查电气接线板。床身底腔为贮油池。
在床身后方，有冷却液箱34，冷却液由冷却泵泵出后通过软管流入磨削区，并冷却液的流量通过开关进行控制。经过使用后的冷却液由床身上的出水口流回冷却液箱上面的磁性分离器33，对冷却液进行净化，使冷却液进行循环使用。
工作台由液压传动，并能无级调整纵向往复运动速度。工作台运动方向的变换，行程的长短及砂轮修整的位置均由工作台前面的撞块9、10、11、12控制，在右面安装着换向超越保险撞块13，防止换向失灵而发生事故。工作台退至极右位置时，撞块25压下床身右侧的行程开关，使工件及冷却电机停止。
工作台手动机构安装在床身前面，齿轮23籍弹簧15的作用与齿条24啮合，摇动手轮14通过齿轮16，传动齿轮21、22、23及齿条24移动工作台。微量调整时可旋转手把18，通过偏心轴19使行星轮20与齿轮16、17啮合移动工作台。该机构主要用于调整工作台前面撞块的位置，使齿轮23和齿条24脱开，保证在工作台运动时手轮14不随着转动。
磨架及回转盘机构主要由回转盘底座28、具有回转功能的滑板底座27及磨具座26等四大件组成，回转盘底座固定在工作台“T”型槽中，可根据工件长度调整其纵向位置。磨具座中安装着磨具，由电动机通过一对多楔皮带轮和多楔皮带传动。
进给滑板底下安装有进给丝杠和螺母，转动丝杠使滑板横向移动，进给滑板与具有回转功能的滑板底座27的导轨间安装有滚针，使进给运动非常灵敏，其移动间隙由镶条29进行调整。回转盘底座28和具有回转功能的滑板底座27之间可带动进给滑板实现360°回转运动。
床头箱主轴传动由一个变频电机与一台1∶20的齿轮减速器串连后输出，经“V”形带轮传动给安装在主轴后端上塔轮实现工件主轴的无级调速功能。床头箱主轴的前支承采用P4级3182120型精密短圆柱滚子轴承，其间隙经过正确地调整可以产生较高的工作精度和刚度。
电磁无心卡盘外壳通过螺栓及定位止口固定在床头箱上，电磁无心卡盘外壳内用螺钉在端面和周向固定安装有电磁线圈外壳，装有电磁线圈外壳向外的一面浇有环氧树脂进行整体密封。在工件轴的前端有定位止口和螺栓连接有导磁铁芯与花盘，在花盘外端面安装有6～12个定位块吸住工件，并带动工件完成回转运动。工件与主轴中心的偏心量可通过改变固定在电磁无心卡盘外壳上的支点座位置来实现。
机床的操作：
1、电磁卡盘调整：将工件安装在电磁无心卡盘上，调整好工件与工件轴之间的偏心量，保证工件轴带动工件旋转的力矩。
2、机床送电：将电源开关打开接通电源后开亮照明灯，旋转电磁卡盘充磁按钮旋向工件位置使电磁卡盘充磁吸牢工件。
3、机床开动顺序：按压启动按钮(请参照机床操作面板)分别开动液压电机和砂轮电机，根据工件直径调节工件转速旋钮确定好工件转速。
4、机床操作：扳动工作台换向手柄使工作台左行，当压板脱开电气行程开关时，工件开始旋转冷却液亦开始供给粗磨工件开始。
5、砂轮修整：当粗磨结束后砂轮修整开始，工作台右行时上抬换向手柄，当砂轮左端面离开工件后随即扳动修整开关，砂轮修整器倒下后进行砂轮修整，工作台亦即变换为修整速度。
6、进行精磨：砂轮修整后随即将修整开关扳向原位，工作台即变为磨削速度，将换向手柄上抬并扳向左面，砂轮再次进入工件后精磨开始，切削用量应作相应改变。
7、进行无进给磨削：精磨结束后将手把旋至“0”位，手把也不得按揿无进给开始。
8、磨架退出：将换向手柄扳向右面位置并上抬，这时工作台右行。当工作台退至极右位置时，压板压下电气行程开关工件停止转动、冷却液亦停止供给。
9、停车：机床需要较长时间的停车可按压急停按钮。
Claims (1)
1.高精度内圆磨削系统，由床身、工作台机构、电磁无心卡盘机构、工件轴传动系统、砂轮轴传动系统、工件轴心回转桥板机构、砂轮进给滑板及360°回转机构、液压传动系统、冷却装置等组成，其特征是：工件定位采用电磁无心卡盘支撑；工作台由液压传动，能实现无级调速；件轴的驱动采用交流变频技术，并能实现无级调速功能；工件在机床的位置可以作横向调整；砂轮修整动作由液压系统进行工作运动与修整运动的切换，通过调整也可以实现无级的修整速度；能够磨削直径为Φ300mm～Φ800mm的圆柱孔及锥度为70°的圆锥孔。
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