CN1012348B - 在龙门刨上周边磨削机床导轨的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种在龙门刨上周边磨削机床导轨的方法及其装置。该方法及其装置的特点是利用龙门刨床作为工作母机，不改动其结构，只对有关精度和参数进行调整选择，加装导轨周边磨削装置就可以进行导轨周边磨削加工或平面磨削加工。加工质量可达国家车床精度验收标准。

用该方法及装置改装一台龙门刨床，其费用不超过一万元，可解决年产千台机床导轨的磨削加工问题。

Description

本发明涉及在龙门刨上进行周边磨削的方法及其装置，是将龙门刨床进行精度和参数选择后用于机床导轨周边磨削的一种技术。

机床导轨周边磨削工艺，是机床制造和修理的关键工艺之一。目前，国内外实施该工艺的主要手段大致分两大类，一是在精密龙门式导轨磨上用大直径砂轮进行周边磨削。但该设备价值昂贵，进口一台西德产瓦德利希精密导轨磨，价值高达400余万元，国产的也要六七十万元。二是采用多砂轮成型磨削，然而该种设备大多系自制专用设备，不但制造难度和投资大，而且应变能力差。

通用的龙门刨床一般只能用来进行刨削加工，也有人在龙门刨上加装端面磨头磨削机床导轨，但因磨削质量差和效率低而未被推广。也有加装周边磨头进行磨削的尝试，因工作速度的选择不适当而没有成功。本发明以前的工作速度一般选择在15米/分左右，由于工作速度低，克服不了齿条传动的不平稳性而造成的磨削波纹大的缺点，再加上磨头结构不理想，所以，目前还未发现在龙门刨上成功地进行周边磨削机床导轨的实例，也未检索到有关这方面的资料。

本发明的目的是在龙门刨上加装周边磨削装置，用分步成型的工艺方法，在龙门刨上进行导轨周边磨削加工，也可以进行平面磨削加工。以达到节省资金，挖掘设备潜力，解决生产急需的效果。

本发明是通过下述方法及其装置来实现的。它包括：A、对龙门刨床的有关精度和使用参数进行合理选择，以适应周边磨削工艺的要求;B、与龙门刨床配合使用的周边磨削装置。

现将以上两个方面分别加以说明。

1.龙门刨床有关精度和参数的选择，它包括对龙门刨床运动精度的选择和工作速度的选择。甲、运动精度的选择有：A、工作台移动在垂直平面内的直线度△，加工车床导轨时按照公式△＝δ（ ）²·K进行选择，式中δ表示工件不直度误差（毫米），L表示工作台行程长度（米），l表示工件磨削长度（米），K为修正系数，原公式中没有这个修正系数，引进这个修正系数能使理论值与实际加工精度更接近，修正系数K在1.3～1.5范围内选择。B、工作台移动时的倾斜度，一般调到0.01毫米/米～0.02毫米/米全长以内。乙、工作速度的选择：工作速度是保证加工质量的关键参数之一，常规的磨削速度限在30米/分以下，一般是15米/分左右，本发明将工作速度选择在30～60米/分，最好是35～50米/分。此工作速度不但有利于提高工作效率，而且可以减少磨削波纹。另外，横梁有关精度，滑板、拖板等滑动付间隙按常规标准调整选择。

2.与龙门刨床配合使用的周边磨削装置。目前还未发现类似的装置在龙门刨上使用。该装置包括：静液压磨头、液压站、电气箱、按纽站、水箱、钞轮修整器、磨头底板以及电动机等。该装置是以如下的方式与龙门刨床结合的，如图1所示，将刨床原刀架折除后，把磨头底板（14）固定在刨床滑枕上，再将静液压磨头（7）和电动机固定在磨头底板（14）上，电气箱（6）、按纽站（11）固定在刨床墙板侧面，液压站（5）、水箱（4）放在刨床适当位置，砂轮修整器（13）固定于工作台面上。

整套装置中，静液压磨头是该装置的关键部 件。常用的静液压磨头为平面静压轴承结构，本发明的磨头为锥面经向推力静液压轴承结构、如图2所示，它由壳体（21）、主轴（23）、御荷座（24）、皮带盘（25）、传力盘（26）、薄膜反馈阀（27）、调整垫（28）、等主要零部件组成。电动机带动皮带盘（25）、通过传力盘（26）带动主轴（23）旋转。该磨头的主要特征是采用静液压技术，主轴轴承为锥面经向推力静液压轴承结构。如图3（a、b）所示，主轴轴承的内锥面作有多个等面积凹坑（31），与主轴锥部形成压力油腔，液压油通过进油接头进入薄膜反馈阀然后进入油腔。主轴轴承的锥面还作有轴向回油槽（32），为了防止回油向前端泄漏，将轴向回油槽作成前端不通的形式。主轴轴承与主轴锥面之间的间隙可通过调整垫进行调整，通过调整间隙可得到理想的节流比。采用这种锥面经向推力静液压轴承结构与常见的平面静液压轴承结构相比较，省去了单独的推力轴承，简化了轴承结构，特别适用于成型磨削的受力特点，同时，由于轴向回油槽前端不通，大部回油从后端返回油箱，从而使主轴在前端无密封圈的情况下，没有漏油现象。另外，因间隙可调，不但能得到理想的节流比，还使其具有维修性好的独到之处。

整套装置中，除静液压磨头外，还有液压站、电气箱、按纽站、水箱、砂轮修整器等，这些部件都是现有技术中的磨床附件，可以从生产单位购置。防护设施如导轨防护罩板、横梁防护板、回水槽等附件，可根据所使用的龙门刨床的具体尺寸设计用薄钢板制做。

本发明的装置适用于三米、四米、六米、九米等规格的龙门刨床。

本发明不改动原有龙门刨床结构，只对有关精度和参数进行修整后，安上上述磨削装置就可用于机床导轨的周边磨削加工，也可用于平面磨削。其加工精度导轨在垂直平面内的直线度达到任意250毫米内0.002毫米，表面粗糙度可达Ra0.6（8）。

本发明经济效果显著，用该装置改造一台龙门刨床，其费用不到壹万元，可解决年产千台机床导轨的磨削加工问题，对挖掘设备潜力、改革加工工艺有显著效果。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明：

图1为导轨周边磨削装置布局示意图。

图2为静液压磨头剖视图。

图3（a、b）为主轴轴承剖视图。

图4为分步成型工艺示意图。

图5为万能砂轮修整器图。

选择一台龙门刨床，按前面所述将龙门刨床有关精度和参数进行调整选择后，将原刀架折除，按图1所示，将磨头底板（14）固定在刨床滑枕（15）上，再将磨头（7）和电机固定在磨头底板（14）上，并分别打上定位销;将电器箱（5）、按纽站（11）固定在刨床墙板侧面;将液压站（5）、水箱（4）分别放在适当的位置;在工作台前端集屑池适当处作冷却液回收孔，并用管接流入回水槽，用T型木板将工作台后端T型槽堵死，再将防护罩板固定;将横梁护块装于垂直刀架拖板上;将砂轮修整器固定于工作台面适当位置。一切准备就绪后，如图4所示，根据导轨形状，将砂轮分别装夹在各组砂轮夹板上，用装校在工作台上的砂轮修整器（图5）将砂轮分别修成A、B、C、D各种形状，磨削时，通过交替更换砂轮的办法，可由一个磨头将导轨面分步成型磨削而成。为减少辅助时间，也可以相对配置左右两个磨头。砂轮选用郑州二砂生产的GB350×70×12746^＃GBZR大气孔砂轮，冷却液选用湖南宁乡石油化工厂生产的K-1复合切削液。

磨削时各种参数：

粗、精磨工作速度：V＝35米/分

最大吃力深度：粗磨t＝0.5毫米

精磨t＝0.01毫米

走刀量：粗磨S＝3～4毫米

精磨S＝4～5毫米

Claims (3)

1、一种在龙门刨上周边磨削机床导轨的方法，其龙门刨床有关精度和参数的调整选择方法包括：工作台移动在垂直平面内的直线度、工作台移动时的倾斜度、工作台速度，横梁精度、滑板及拖板等滑动付间隙，其特征在于：

a)上述直线度△应按公式△=δ·()²·K

选择调整，K为修正系数，取值在1.3-1.5范围内。

b)工作台的工作速度选择为30-60米/分。

2、一种用于在龙门刨床上周边磨削机床导轨的磨削装置，主要包括有静液压磨头、液压站、电气箱、控制台、水箱、砂轮修整装置等，其中静液压磨头的主轴结构采用锥面径向推力静液压轴承结构，其特征在于主轴轴承锥面中与主轴锥面之间形成多个压力油腔，主轴轴承锥面上有轴向回油槽，且轴向回油槽前端是不通的。

3、根据权利要求2所述的磨削装置，其特征在于主轴轴承锥面与主轴锥面之间的间隙可通过调整垫（28）调整。

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