CN105196159B - 一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于：使用床身角度调整小于待磨削产品锥度的机床或不具有床身角度调整的机床，通过对砂轮的改造及调整加工参数使之满足待加工产品大锥度珩磨的要求，能够使床身调整角度无法满足待加工产品的锥度要求的机床满足加工需求，或者不具有床身角度调整的机床，可以实现对需要床身角度调整加工需要的产品加工，从而实现一机多用，并且同样能够保证加工质量，进而提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，特别一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法。
背景技术
曲轴是柴油机里的关键零件，主轴颈的成品表面要求较高一般都在Ra0.4或者更高。一般通过主轴颈磨床磨削就可以达到。但有些曲轴根据自身设计装配特点，主轴颈带有一个或多个锥度轴颈用于装配齿轮，常见的有主机产品280曲轴、240C型车等。这类曲轴的锥度都是1：50，计算角度约为0.573度。根据我们现有的磨床设备M1380床身最大可能调整的角度为接近3度，是可以满足主机产品的锥度磨削。但也有一些曲轴齿轮装配锥度较大，如某厂家的DK28曲轴自由端锥度为1：6，计算角度约为4.731度。单纯从床身角度调整范围来考虑，已经超出M1380主轴颈磨床的床身调整范围。而新进的上海数控主轴颈磨床本身不具有床身角度调整能力，这些因素制约了我们加工较大锥度的曲轴生产能力。基于开发新工艺提升加工能力以便承接更多订单的考虑，新的锥度磨削工艺开发势在必行。
发明内容
本发明目的在于：克服现有设备存在的缺陷，提出一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，能够使床身调整角度无法满足待加工产品的锥度要求的机床满足加工需求，或者不具有床身角度调整的机床，可以实现对需要床身角度调整加工需要的产品加工，从而实现一机多用，并且同样能够保证加工质量，进而提高生产效率，降低生产成本。
本发明采用的技术方案如下：
一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，使用床身角度调整小于待磨削产品锥度的机床或不具有床身角度调整的机床，通过对砂轮的改造及调整加工参数使之满足待加工产品大锥度珩磨的要求，这样的设置使无法进行锥度加工的机床，通过砂轮的锥度改造，然后进行插补运动，从而可以实现锥度加工，进而可以增加现有设备的加工能力，提高生产效率，降低生产成本。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述珩磨方法包括以下步骤：
S1:对待加工产品进行预处理，将待加工产品进行珩磨准备加工，并将待加工产品的中心支架进行精磨；
S2：对机床砂轮进行修整，使砂轮的外轮廓面与待加工产品的锥度相吻合,并调整砂轮的磨削有效宽度，所述有效宽度为砂轮一半工作面至全部工作面的范围内；
S3:进行插补珩磨加工，由待加工产品的锥度段由小端向大端进行珩磨加工；
S4：对珩磨产品进行检测，如果合格则结束加工，如果不合格再返回S2步骤；
这样使砂轮的工作面锥度与待加工产品需要的锥度相吻合，再通过插补加工，实现了珩磨的工艺需求，再通过检测判断，可以适时的调整加工的参数，从而更加有力的保障了产品加工的质量和效率。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S2步骤对机床砂轮进行修整，是通过在靠近工件锥度附近区域安装金刚笔通过磨头沿床身进行锥度插补修整砂轮的锥面，是因为我们知道数控磨床珩磨锥度是通过锥度斜线轨迹和砂轮锥度表面共同完成工件锥度表面的珩磨工作。这里有个关键的地方就是：通常数控磨床的砂轮修整是通过磨头上的金刚轮修整器对砂轮端面、外圆进行修整，通过锥度参数补偿来进行砂轮的修整。但在珩磨锥度时、砂轮外圆锥度和砂轮插补轨迹必须完全吻合，锥度误差基本忽略不计。如果用金刚轮修整砂轮存在导轨的不统一，金刚轮运动有自身的运动导轨，而珩磨时磨头插补轨迹沿床身纵向运动，这样就存在误差，珩磨时难以达到我们想要的锥度表面，或者珩磨时砂轮锥面因为匹配不好造成接触面不好，达不到我们想要的表面质量，进而影响齿轮压装的接触面积。解决问题的方法是不使用金刚轮进行砂轮锥面修整，在靠近工件锥度附近区域安装金刚笔通过磨头沿床身进行锥度插修整砂轮的锥面。珩磨时同样通过磨头沿床身进行工件锥面锥面的珩磨从而消除了不同导轨的运动误差。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S4步骤中对珩磨产品进行检测通过标准锥度环规检测法或通过计算法检测，所述计算法检测D2为成品基准大端外圆，在锥度有效长度外切一环槽，使用千分尺测量D1的尺寸，L1尺寸通过数控机床精确的定位切出L1的长度，根据锥度计算D1=D2-L1/X,X为锥度值，通过基于D2锥度计算出的D1尺寸与实际千分尺测出的D1相比，得出的差值即为砂轮珩磨锥度轨迹的修正值，这样可以有效的得知正在加工的产品是否满足加工要求，从而可以判断加工是否结束与继续。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，设定的加工参数为：每次珩深0.01-0.03mm,珩磨进给速度为50-60mm/分钟，珩磨时，工件的转速基本固定，影响锥面的表面粗糙度关键在于珩磨时如何选取最合理的横向进给速度和珩磨切深。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，砂轮的下刀位置应位于，待加工面的延长线上，延长线的长度为50-100mm，为了消除磨头刚性不足问题，将砂轮珩磨行程加长，就是珩磨起始位置至于锥度延长线上，砂轮珩磨横向移动时砂轮渐近切入锥度表面，这样就消除了磨头振动带来的影响，这样可以提高加工面的质量。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述机床为上海数控主轴颈磨床，所述待加工产品的锥度为1：6，所述待加工产品轴颈直径为290mm。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述砂轮的工作面总宽度为100mm。
本发明的有益效果：克服现有设备存在的缺陷，提出一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，能够使床身调整角度无法满足待加工产品的锥度要求的机床满足加工需求，或者不具有床身角度调整的机床，可以实现对需要床身角度调整加工需要的产品加工，从而实现一机多用，并且同样能够保证加工质量，进而提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是插补运动示意图
图2是计算法检测的参数示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和2所示的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，使用床身角度调整小于待磨削产品锥度的机床或不具有床身角度调整的机床，通过对砂轮的改造及调整加工参数使之满足待加工产品大锥度珩磨的要求，这样的设置使无法进行锥度加工的机床，通过砂轮的锥度改造，然后进行插补运动，从而可以实现锥度加工，进而可以增加现有设备的加工能力，提高生产效率，降低生产成本。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述珩磨方法包括以下步骤：
S1:对待加工产品进行预处理，将待加工产品进行珩磨准备加工，并将待加工产品的中心支架进行精磨；
S2：对机床砂轮进行修整，使砂轮的外轮廓面与待加工产品的锥度相吻合,并调整砂轮的磨削有效宽度，所述有效宽度为砂轮一半工作面至全部工作面的范围内；
S3:进行插补珩磨加工，由待加工产品的锥度段由小端向大端进行珩磨加工；
S4：对珩磨产品进行检测，如果合格则结束加工，如果不合格再返回S2步骤；
这样使砂轮的工作面锥度与待加工产品需要的锥度相吻合，再通过插补加工，实现了珩磨的工艺需求，再通过检测判断，可以适时的调整加工的参数，从而更加有力的保障了产品加工的质量和效率。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S2步骤对机床砂轮进行修整，是通过在靠近工件锥度附近区域安装金刚笔通过磨头沿床身进行锥度插补修整砂轮的锥面，是因为我们知道数控磨床珩磨锥度是通过锥度斜线轨迹和砂轮锥度表面共同完成工件锥度表面的珩磨工作。这里有个关键的地方就是：通常数控磨床的砂轮修整是通过磨头上的金刚轮修整器对砂轮端面、外圆进行修整，通过锥度参数补偿来进行砂轮的修整。但在珩磨锥度时、砂轮外圆锥度和砂轮插补轨迹必须完全吻合，锥度误差基本忽略不计。如果用金刚轮修整砂轮存在导轨的不统一，金刚轮运动有自身的运动导轨，而珩磨时磨头插补轨迹沿床身纵向运动，这样就存在误差，珩磨时难以达到我们想要的锥度表面，或者珩磨时砂轮锥面因为匹配不好造成接触面不好，达不到我们想要的表面质量，进而影响齿轮压装的接触面积。解决问题的方法是不使用金刚轮进行砂轮锥面修整，在靠近工件锥度附近区域安装金刚笔通过磨头沿床身进行锥度插修整砂轮的锥面。珩磨时同样通过磨头沿床身进行工件锥面锥面的珩磨从而消除了不同导轨的运动误差。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S4步骤中对珩磨产品进行检测通过标准锥度环规检测法或通过计算法检测，所述计算法检测D2为成品基准大端外圆，在锥度有效长度外切一环槽，使用千分尺测量D1的尺寸，L1尺寸通过数控机床精确的定位切出L1的长度，根据锥度计算D1=D2-L1/X,X为锥度值，通过基于D2锥度计算出的D1尺寸与实际千分尺测出的D1相比，得出的差值即为砂轮珩磨锥度轨迹的修正值，这样可以有效的得知正在加工的产品是否满足加工要求，从而可以判断加工是否结束与继续。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，设定的加工参数为：每次珩深0.01-0.03mm,珩磨进给速度为50-60mm/分钟，珩磨时，工件的转速基本固定，影响锥面的表面粗糙度关键在于珩磨时如何选取最合理的横向进给速度和珩磨切深。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，砂轮的下刀位置应位于，待加工面的延长线上，延长线的长度为50-100mm，为了消除磨头刚性不足问题，将砂轮珩磨行程加长，就是珩磨起始位置至于锥度延长线上，砂轮珩磨横向移动时砂轮渐近切入锥度表面，这样就消除了磨头振动带来的影响，这样可以提高加工面的质量。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，所述机床为上海数控主轴颈磨床，所述待加工产品的锥度为1：6，所述待加工产品轴颈直径为290mm。
本发明的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述砂轮的工作面总宽度为100mm。
本发明的有益效果：克服现有设备存在的缺陷，提出一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，能够床身调整角度无法满足待加工产品的锥度要求的机床满足加工需求，或者不具有床身角度调整的机床，可以实现对需要床身角度调整加工需要的产品加工，从而实现一机多用，并且同样能够保证加工质量，进而提高生产效率，降低生产成本。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于：使用床身角度调整小于待磨削产品锥度的机床或不具有床身角度调整的机床，通过对砂轮的改造及调整加工参数使之满足待加工产品大锥度珩磨的要求，所述珩磨方法包括以下步骤：
S1:对待加工产品进行预处理，将待加工产品进行珩磨准备加工，并将待加工产品的中心支架进行精磨；
S2：对机床砂轮进行修整，使砂轮的外轮廓面与待加工产品的锥度相吻合,并调整砂轮的磨削有效宽度，所述有效宽度为砂轮一半工作面至全部工作面的范围内；
S3:进行插补珩磨加工，由待加工产品的锥度段由小端向大端进行珩磨加工；
S4：对珩磨产品进行检测，如果合格则结束加工，如果不合格再返回S2步骤，所述S2步骤对机床砂轮进行修整，是通过在靠近工件锥度附近区域安装金刚笔通过磨头沿床身进行锥度插补修整砂轮的锥面。
2.根据权利要求1所述的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述S4步骤中对珩磨产品进行检测通过标准锥度环规检测法或通过计算法检测，所述计算法检测D2为成品基准大端外圆，在锥度有效长度外切一环槽，使用千分尺测量D1的尺寸，L1尺寸通过数控机床精确的定位切出L1的长度，根据锥度计算D1=D2-L1/X,X为锥度值，通过基于D2锥度计算出的D1尺寸与实际千分尺测出的D1相比，得出的差值即为砂轮珩磨锥度轨迹的修正值。
3.根据权利要求2所述的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，设定的加工参数为：每次珩深0.01-0.03mm,珩磨进给速度为50-60mm/分钟。
4.根据权利要求3所述的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述S3进行插补珩磨加工的步骤中，砂轮的下刀位置应位于，待加工面的延长线上，延长线的长度为50-100mm。
5.根据权利要求1所述的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述机床为上海数控主轴颈磨床，所述待加工产品的锥度为1：6，所述待加工产品轴颈直径为290mm。
6.根据权利要求1所述的一种数控主轴颈磨床大锥度珩磨方法，其特征在于，所述砂轮的工作面总宽度为100mm。
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