CN102922397A - 一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法 - Google Patents

一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法 Download PDF

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吕英俊
可成河
余雪
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Abstract

一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法，该装置包括电主轴磨头、冷压冷却装置、切屑吸尘装置和砂轮修整器；电主轴磨头包括电主轴和砂轮，电主轴的一端与砂轮固定连接，电主轴另一端与车加工中心连接，冷压冷却装置通过强力磁铁吸附在电主轴或数控车床上；切屑吸尘装置连接到电主轴上；砂轮修整器设在电主轴磨头外。该使用方法通过找正零件、安装砂轮、修整砂轮、对零件进行磨削加工至工艺要求的尺寸，完成零件加工。本发明将车加工中心改为车磨一体化加工中心，实现叶片叶尖的磨削加工，降低生产成本且保证加工质量，该装置可对各类零件的端面、内孔、带齿面的外圆等进行车磨一体化的加工，加工过程中不断修正砂轮以保证加工精度。

Description

一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法
技术领域
本发明属于航空发动机装配制造技术领域，具体涉及一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法。
背景技术
航空发动机叶片叶尖的磨削加工通常采用车加工后再转移到立式磨床上进行磨削的工艺方法，这样不但生产效率低，而且质量状态不稳定，无法满足设计要求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置及其使用方法。
本发明的技术方案是：
一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置，包括电主轴磨头、冷压冷却装置、切屑吸尘装置和砂轮修整器；
所述电主轴磨头包括电主轴和砂轮，根据砂轮尺寸选择电主轴中的主轴长度，电主轴的一端通过螺母与砂轮固定连接，电主轴另一端通过自动换刀刀座与车加工中心连接，且电主轴上开有循环冷却水进水孔和循环冷却水出水孔；
所述冷压冷却装置用于将冷却空气喷到工件上，且冷压冷却装置通过强力磁铁吸附在电主轴或数控车床上，冷压冷却装置采用冷却压缩空气管；
所述切屑吸尘装置用于对加工后的切屑通过吸尘的方式进行吸收，且切屑吸尘装置通过螺栓固定连接到电主轴上，切屑吸尘装置采用吸尘管；
所述砂轮修整器用于对循环磨削工件的过程中产生的磨损进行修整，且砂轮修整器设置在电主轴磨头外部。
上述用于车加工中心的车磨一体化附加装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将电主轴磨头装夹在立式车床的刀台上；
步骤2：找正零件：找正零件夹具的轴向跳动和径向跳动不超过零件本身跳动的三分之一，压紧零件和夹具；
步骤3：安装砂轮：将砂轮用螺母固定连接到电主轴上，并利用百分表检查砂轮的圆周跳动；
步骤4：修整砂轮：通过在车削中心的对刀仪上对刀，确定砂轮相对车削中心的位置，逐渐靠近砂轮修整器，将砂轮中心线和电主轴中心线调整至重合；
步骤5：对零件进行磨削加工；
步骤5.1：根据砂轮相对车削中心基准相对位置，进行点状磨削或成型磨削，且在磨削过程中，切屑吸尘装置不断进行吸尘；
所述点状磨削是通过砂轮沿零件的轮廓线上的点进行磨削加工，从而形成曲面；
所述成型磨削是通过砂轮修整器将砂轮修整成零件的轮廓形状，采用向零件靠近的磨削方式进行磨削加工；
步骤5.2：磨削零件过程中砂轮不断磨损，实时测量砂轮的直径尺寸，通过控制电主轴靠近砂轮，对砂轮进行直径补偿；
步骤5.3：重复步骤5.1~5.2，直至磨削零件至工艺要求的尺寸，加工完成。
有益效果：
本发明装置将车加工中心改为车磨一体化加工中心，实现了叶片叶尖的磨削加工，扩展了数控设备的使用功能，提高了使用效率，降低了生产成本且能保证零件加工质量，该装置可对各类零件的端面、内孔、带齿面的外圆等进行车磨一体化的加工，加工过程中采用风冷进行冷却代替传统切削液，加工后的切屑采用吸尘方式进行吸收，并在加工过程中不断修正砂轮，保证加工精度。
附图说明
图1为本发明的具体实施方式的零件示意图；
图2为本发明的具体实施方式的用于车加工中心的车磨一体化附加装置示意图；
图3为本发明的具体实施方式的砂轮修整示意图；
其中，1-电主轴与车加工中心连接件，2-自动换刀刀座，3-循环冷却水进水孔，4-循环冷却水出水孔，5-冷压冷却装置，6-切屑吸尘装置，7-砂轮，8-工件，9-螺母，10-电主轴，11-砂轮修整器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施做详细说明。
本实施方式的用于车加工中心的车磨一体化附加装置如图2所示，包括电主轴磨头、冷压冷却装置5、切屑吸尘装置6和砂轮修整器9。
电主轴磨头包括电主轴10和砂轮7，砂轮7选用树脂砂轮，根据砂轮7尺寸选择电主轴10中的主轴长度，电主轴10的一端通过螺母9与砂轮7固定连接，电主轴10另一端通过自动换刀刀座2与车加工中心连接，且电主轴10上开有循环冷却水进水孔3和循环冷却水出水孔4。
冷压冷却装置5用于将冷却空气喷到工件8上，冷压冷却装置5采用冷却压缩空气管，且冷却压缩空气管通过强力磁铁吸附在电主轴10或车加工中心上；本实施方式的车加工中心采用数控立式车床。
切屑吸尘装置6用于对加工后的切屑通过吸尘的方式进行吸收，切屑吸尘装置6采用吸尘管，且吸尘管通过螺栓固定连接到电主轴10上；
如图3所示的砂轮修整器11设置在电主轴磨头外部，用于对循环磨削工件的过程中产生的砂轮磨损进行修正，包括对砂轮端面和柱面的修整；
冷压冷却装置开关、切屑吸尘装置开关和砂轮修整器开关可以设置在一个开关柜里。
本实施方式中，以某航空发动机零件的端面加工为例，如图1所示，实施本方法，该零件尺寸为                                               ，电主轴转速不低于12000r/min，车加工中心自身转速为30~40 r/min，磨削加工过程中，每次切削深度不超过0.05mm，零件加工后的粗糙度为0.2。
上述用于车加工中心的车磨一体化附加装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：将电主轴磨头装夹在立式车床的刀台上；
步骤2：找正零件：找正零件夹具的轴向跳动和径向跳动不超过零件本身跳动的三分之一，压紧零件和夹具；
步骤3：安装砂轮：将砂轮用螺母固定连接到电主轴上，并利用百分表检查砂轮的圆周跳动；
步骤4：修整砂轮：通过在车削中心的对刀仪上对刀，确定砂轮相对车削中心的位置，逐渐靠近砂轮修整器，将砂轮中心线和电主轴中心线调整至重合；
步骤5：对零件进行磨削加工；
步骤5.1：根据砂轮相对车削中心基准相对位置，进行点状磨削或成型磨削，且在磨削过程中，切屑吸尘装置不断进行吸尘；
点状磨削是通过树脂砂轮沿零件的轮廓线上的点进行磨削加工，从而形成曲面；
成型磨削是通过砂轮修整器将砂轮修整成零件的轮廓形状，采用向零件靠近的磨削方式进行磨削加工；
步骤5.2：磨削零件过程中砂轮不断磨损，实时测量砂轮的直径尺寸，通过控制电主轴靠近砂轮，对砂轮进行直径补偿；
步骤5.3：重复步骤5.1~5.2，直至磨削零件至工艺要求的尺寸，加工完成。
对零件加工过程中采用风冷方式进行冷却来代替传统的切削液，加工后的切削采用吸尘方式进行吸收，电主轴采用循环水方式进行冷却，由于砂轮与工件是点接触，砂轮磨损较快，且磨损易形成马鞍式形状，砂轮的小圆角不规则，在磨损处形成小直线段，不易发现，磨削工件的循环过程中，要多次进行砂轮的直径补偿，保证加工的叶尖型面，满足工艺要求。

Claims (8)

1.一种用于车加工中心的车磨一体化附加装置，其特征在于：包括电主轴磨头、冷压冷却装置、切屑吸尘装置和砂轮修整器；
所述电主轴磨头包括电主轴和砂轮，电主轴的一端通过螺母与砂轮固定连接，电主轴另一端通过自动换刀刀座与车加工中心连接， 
所述冷压冷却装置通过强力磁铁吸附在电主轴或数控车床上；
所述切屑吸尘装置通过螺栓固定连接到电主轴上；
所述砂轮修整器设置在电主轴磨头外部。
2.    根据权利要求1所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置，其特征在于：所述的电主轴中的主轴长度根据砂轮尺寸来选择。
3.根据权利要求1所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置，其特征在于：所述的电主轴上开有循环冷却水进水孔和循环冷却水出水孔。
4.根据权利要求1所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置，其特征在于：所述的冷压冷却装置采用冷却压缩空气管。
5.根据权利要求1所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置，其特征在于：所述的切屑吸尘装置采用吸尘管。
6.如权利要求1所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将电主轴磨头装夹在立式车床的刀台上；
步骤2：找正零件：找正零件夹具的轴向跳动和径向跳动不超过零件本身跳动的三分之一，压紧零件和夹具；
步骤3：安装砂轮：将砂轮用螺母固定连接到电主轴上，并利用百分表检查砂轮的圆周跳动；
步骤4：修整砂轮：通过在车削中心的对刀仪上对刀，确定砂轮相对车削中心的位置，逐渐靠近砂轮修整器，将砂轮中心线和电主轴中心线调整至重合；
步骤5：对零件进行磨削加工；
步骤5.1：根据砂轮相对车削中心基准相对位置，进行点状磨削或成型磨削，且在磨削过程中，切屑吸尘装置不断进行吸尘；
步骤5.2：磨削零件过程中砂轮不断磨损，实时测量砂轮的直径尺寸，通过控制电主轴靠近砂轮，对砂轮进行直径补偿；
步骤5.3：重复步骤5.1~5.2，直至磨削零件至工艺要求的尺寸，加工完成。
7.如权利要求6所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置的使用方法，其特征在于：所述点状磨削是通过砂轮沿零件的轮廓线上的点进行磨削加工，从而形成曲面。
8.如权利要求6所述的用于车加工中心的车磨一体化附加装置的使用方法，其特征在于：所述成型磨削是通过砂轮修整器将砂轮修整成零件的轮廓形状，采用向零件靠近的磨削方式进行磨削加工。
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