CN112589556A - 一种航空大型件内孔磨削机及磨削加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于薄壁管件加工技术领域，尤其涉及一种航空大型件内孔磨削机及磨削加工方法，包括滑动座、车床本体、磨削装置和工件夹具；所述车床本体设置于滑动座上，所述滑动座用于调节车床本体在平面内的坐标位置；所述磨削装置设置于车床本体上，所述磨削装置用于航空大型件内孔的磨削加工；所述工件夹具用于待加工零件的装夹定位。将待加工零件装夹于工件夹具上，磨削装置安装于车床本体上，通过滑动座调节车床本体的平面坐标位置以及车床本体调节磨削装置的高度，使磨削装置与零件上待加工的内孔对中，通过滑动座可驱动车床本体沿待加工零件移动，同时启动磨削装置动作，车床本体是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工，本装置结构简单，操作方便，解决了现有的航空设备的大型件两端内孔轴承位置的加工工艺复杂，加工成本高的问题。

Description

一种航空大型件内孔磨削机及磨削加工方法
技术领域
本发明属于薄壁管件加工技术领域，尤其涉及一种航空大型件内孔磨削机及磨削加工方法。
背景技术
航空设备的大型件具有结构复杂、加工精度要求高，重量大等特点，因此对加工设备的要求也非常苛刻，尤其对大型件的两端内孔轴承位置的加工，根据设备使用要求，必须对内孔轴位置进行磨削，目前国内能够进行航空大型件内孔磨削的设备极其稀少，并且加工工艺复杂，加工成本高，因此目前亟需一种能够加工简单并且能够降低加工成本的航空大型件内孔摩擦装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有航空设备的大型件两端内孔轴承位置的加工工艺复杂，加工成本高的问题，提供一种航空大型件内孔磨削机及磨削加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种航空大型件内孔磨削机，包括滑动座、车床本体、磨削装置和工件夹具；所述车床本体设置于滑动座上，所述滑动座用于调节车床本体在平面内的坐标位置；所述磨削装置设置于车床本体上，所述磨削装置用于航空大型件内孔的磨削加工；所述工件夹具用于待加工零件的装夹定位。
将待加工零件装夹于工件夹具上，磨削装置安装于车床本体上，通过滑动座调节车床本体的平面坐标位置以及车床本体调节磨削装置的高度，使磨削装置与零件上待加工的内孔对中，通过滑动座可驱动车床本体沿待加工零件移动，同时启动磨削装置动作，车床本体是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工，本装置结构简单，操作方便，解决了现有的航空设备的大型件两端内孔轴承位置的加工工艺复杂，加工成本高的问题。
优选的，所述滑动座包括X滑轨和设于X滑轨上的Y滑轨，所述X滑轨和Y滑轨上均设有第一驱动装置，所述第一驱动装置均与车床本体内的数控装置电性连接； 所述车床本体设置于Y滑轨上，所述X滑轨上的第一驱动装置用于驱动Y滑轨沿X滑轨移动，所述Y滑轨上的第一驱动装置用于驱动车床木体沿Y滑轨移动。滑动座包括X滑轨和设于X滑轨上的Y滑轨，车床本体设置于Y滑轨上，车床本体用于固定加工内孔的磨削装置，X滑轨和Y滑轨上均设有第一驱动装置，第一驱动装置均与车床本体内的数控装置电性连接，通过数控装置控制X滑轨上的第一驱动装置动作，使Y滑轨沿X滑轨移动，进而带动设置于Y滑轨上的车床本体沿X滑轨1a移动，实现车床本体在X方向的精准定位，通过数控装置控制Y滑轨上的第一驱动装置动作，使车床本体沿Y滑轨移动，实现车床本体在Y方向上的精准定位，车床本体可控制磨削装置在Z方向的高度位置，通过在X方向、Y方向、Z方向的精准移动至待加工零件内孔位置，具有实现内孔的精准定位的效果，再通过第二驱动装置带动磨削器转动进行磨削操作，使整个内孔磨削操作方便，具有降低内孔磨削成本的作用。
优选的，所述磨削装置包括设置于车床刀架上的连接架，所述连接架上设有第二驱动装置，所述第二驱动装置的动力输出端设有磨削器。通过第二驱动装置带动磨削器转动进行磨削操作，使整个磨削装置结构简单，操作方便，具有降低内孔磨削成本的作用。
优选的，所述磨削装置还包括变速控制装置，所述变速控制装置与第二驱动装置电性连接。变速控制装置通过控制第二驱动装置的变速，达到调节磨削器的转速的目的，磨削器进行内孔磨削过程中，其转速不同，能够达到的磨削精度不同，从而达到根据内孔磨削精度的需要调节磨削器的转速的目的。
优选的，所述磨削装置还包括水冷系统，所述水冷系统设置于连接架上，所述水冷系统用于磨削器进行喷水冷却。通过对磨削器进行水冷降温，可提高磨削效率和磨削精度。
优选的，所述第二驱动装置固定于所述连接架的侧壁上，且所述第二驱动装置动力输出端的中心线与车床刀架的中心线保持同轴设置。安装磨削装置时，使第二驱动装置动力输出端与车床刀架的中心线保持同轴设置，实现通过调节车床本体的坐标，达到调节磨削装置输出端坐标的目的。
优选的，所述磨削器为磨削砂轮，所述磨削砂轮通过中心孔固定于所述第二驱动装置的动力输出端上。方便磨削砂轮的安装拆卸。
优选的，所述连接架为法兰盘，所述法兰盘与车床的刀架采用螺栓连接。
优选的，所述驱动装置为无极变速电机。在无极变速电机能够提高磨削砂轮转动的稳定性，进而提高本装置的磨削精度。
一种内孔磨削的加工方法，加工步骤，如下：
1)车床本体安装于滑动座上，磨削装置安装于车床本体上，并将待加工零件安装于工件夹具，通过车床本体内的数控装置控制Y滑轨上的第一驱动装置驱动车床本体沿Y滑轨移动，以及通过车床本体调节刀架的高度，使磨削装置与待加工零件的内孔对中；
2)通过车床本体的数控装置控制X滑轨上的第一驱动装置驱动Y滑轨沿X滑轨移动，使磨削装置位于待加工的内孔位置；
3)启动变速控制装置，通过变速控制装置调节无极变速电机旋转，进而带动磨削砂轮转动，对待加工零件的内孔进行粗磨和精磨。
通过数控装置控制Y滑轨上的第一驱动装置驱动车床本体沿Y滑轨移动，以及通过车床本体调节刀架的高度，能够使磨削装置与待加工零件的内孔对中，再通过数控装置控制X滑轨上的第一驱动装置驱动Y滑轨沿X滑轨移动，使磨削装置位于待加工零件上待加工的内孔位置，启动变速控制装置，通过变速控制装置调节无极变速电机旋转，进而带动磨削砂轮转动，对待加工零件的内孔进行粗磨和精磨，整个过程加工工艺简单，操作方便，能够降低内孔磨削成本。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请，将待加工零件装夹于工件夹具上，磨削装置安装于车床本体上，通过滑动座调节车床本体的平面坐标位置以及车床本体调节磨削装置的高度，使磨削装置与零件上待加工的内孔对中，通过滑动座可驱动车床本体沿待加工零件移动，同时启动磨削装置动作，车床本体是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工，本装置结构简单，操作方便，解决了现有的航空设备的大型件两端内孔轴承位置的加工工艺复杂，加工成本高的问题。
通过数控装置控制Y滑轨上的第一驱动装置驱动车床本体沿Y滑轨移动，以及通过车床本体调节刀架的高度，能够使磨削装置与待加工零件的内孔对中，再通过数控装置控制X滑轨上的第一驱动装置驱动Y滑轨沿X滑轨移动，使磨削装置位于待加工零件上待加工的内孔位置，启动变速控制装置，通过变速控制装置调节无极变速电机旋转，进而带动磨削砂轮转动，对待加工零件的内孔进行粗磨和精磨，整个过程操作简单，能够提高内孔加工效率，从而降低内孔磨削成本。
本申请其他有益效果是：
1、滑动座包括X滑轨和设于X滑轨上的Y滑轨，车床本体设置于Y滑轨上，车床本体用于固定加工内孔的磨削装置，X滑轨和Y滑轨上均设有第一驱动装置，第一驱动装置均与车床本体内的数控装置电性连接，通过数控装置控制X滑轨上的第一驱动装置动作，使Y滑轨沿X滑轨移动，进而带动设置于Y滑轨上的车床本体沿X滑轨1a移动，实现车床本体在X方向的精准定位，通过数控装置控制Y滑轨上的第一驱动装置动作，使车床本体沿Y滑轨移动，实现车床本体在Y方向上的精准定位，车床本体可控制磨削装置在Z方向的高度位置，通过在X方向、Y方向、Z方向的精准移动至待加工零件内孔位置，具有实现内孔的精准定位的效果，再通过第二驱动装置带动磨削器转动进行磨削操作，使整个内孔磨削操作方便，具有降低内孔磨削成本的作用。
2、通过第二驱动装置带动磨削器转动进行磨削操作，使整个磨削装置结构简单，操作方便，具有降低内孔磨削成本的作用。
3、安装磨削装置时，使第二驱动装置动力输出端与车床刀架的中心线保持同轴设置，实现通过调节车床本体的坐标，达到调节磨削装置输出端坐标的目的。
附图说明
图1是本发明一种航空大型件内孔磨削机的结构示意图；
图2是磨削装置的结构示意图。
附图标记
1-滑动座、1a-X滑轨、1b-Y滑轨、2-车床本体、3-磨削装置、3a-连接架、3b-第二驱动装置、3c-磨削器、3d-变速控制装置、3e-水冷系统、4-工件夹具 。
具体实施方式
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如附图1和附图2所示，将待加工零件装夹于工件夹具上，磨削装置安装于车床本体2上，通过滑动座1调节车床本体2的平面坐标位置以及车床本体2调节磨削装置3的高度，使磨削装置3与零件上待加工的内孔对中，通过滑动座1可驱动车床本体2沿待加工零件移动，同时启动磨削装置3动作，车床本体2是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工，本装置结构简单，操作方便，解决了现有的航空设备的大型件两端内孔轴承位置的加工工艺复杂，加工成本高的问题。
通过车床本体2内的数控装置控制Y滑轨1b上的第一驱动装置驱动车床本体2沿Y滑轨1b移动，以及通过车床本体2的数控装置调节刀架的高度，能够使磨削装置3与待加工零件的内孔对中，再通过数控装置控制X滑轨1a上的第一驱动装置驱动Y滑轨1b沿X滑轨1a移动，使磨削装置3位于待加工零件上待加工的内孔位置，启动变速控制装置3d，通过变速控制装置3d调节无极变速电机旋转，进而带动磨削砂轮转动，对待加工零件的内孔进行粗磨和精磨，整个过程操作简单，能够提高内孔加工效率，从而降低内孔磨削成本。
滑动座1包括X滑轨1a和设于X滑轨1a上的Y滑轨1b，车床本体2设置于Y滑轨1b上，车床本体2用于固定加工内孔的磨削装置3，X滑轨1a和Y滑轨1b上均设有第一驱动装置，第一驱动装置均与车床本体2内的数控装置电性连接，通过数控装置控制X滑轨1a上的第一驱动装置动作，使Y滑轨1b沿X滑轨1a移动，进而带动设置于Y滑轨1b上的车床本体2沿X滑轨1a移动，实现车床本体2在X方向的精准定位，通过数控装置控制Y滑轨1b上的第一驱动装置动作，使车床本体2沿Y滑轨1b移动，实现车床本体2在Y方向上的精准定位，车床本体2可控制磨削装置3在Z方向的高度位置，通过在X方向、Y方向、Z方向的精准移动至待加工零件内孔位置，具有实现内孔的精准定位的效果，再通过第二驱动装置3b带动磨削器3c转动进行磨削操作，使整个内孔磨削操作方便，具有降低内孔磨削成本的作用。
安装磨削装置3时，使第二驱动装置3b动力输出端与车床本体2的刀架的中心线保持同轴设置，通过车床本体2内的数控程序控制，调节磨削装置3与待加工的内孔对中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明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 (10)

1.一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：包括滑动座（1）、车床本体（2）、磨削装置（3）和工件夹具（4）；所述车床本体（1）设置于滑动座（2）上，所述滑动座（1）用于调节车床本体（2）在平面内的坐标位置；所述磨削装置（3）设置于车床本体（2）上，所述磨削装置（3）用于航空大型件内孔的磨削加工；所述工件夹具（4）用于待加工零件的装夹定位。
2.根据权利要求1所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述滑动座（1）包括X滑轨（1a）和设于X滑轨（1a）上的Y滑轨（1b），所述X滑轨（1a）和Y滑轨（1b）上均设有第一驱动装置，所述第一驱动装置均与车床本体（2）内的数控装置电性连接； 所述车床本体（2）设置于Y滑轨（1b）上，所述X滑轨（1a）上的第一驱动装置用于驱动Y滑轨（1b）沿X滑轨（1a）移动，所述Y滑轨（1b）上的第一驱动装置用于驱动车床木体（2）沿Y滑轨（1b）移动。
3.根据权利要求1所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述磨削装置（3）包括设置于车床本体（2）刀架上的连接架（3a），所述连接架（3a）上设有第二驱动装置（3b），所述第二驱动装置（3b）的动力输出端设有磨削器（3c）。
4.根据权利要求3所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述磨削装置（3）还包括变速控制装置（3d），所述变速控制装置（3d）与第二驱动装置（3b）电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述磨削装置（3）还包括水冷系统（3e），所述水冷系统（3e）设置于连接架（3a）上，所述水冷系统（3a）用于磨削器（3c）进行喷水冷却。
6.根据权利要求3所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述第二驱动装置（3b）固定于所述连接架（3a）的侧壁上，且所述第二驱动装置（3b）动力输出端的中心线与车床刀架的中心线保持同轴设置。
7.根据权利要求3所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述磨削器（3c）为磨削砂轮，所述磨削砂轮通过中心孔固定于所述第二驱动装置（3b）的动力输出端上。
8.根据权利要求3所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述连接架（3a）为法兰盘，所述法兰盘与车床本体（2）的刀架采用螺栓连接。
9.根据权利要求7所述的一种航空大型件内孔磨削机，其特征在于：所述第二驱动装置（3b）为无极变速电机。
10.一种使用权利要求1-9任一所述的装置进行内孔磨削的加工方法，其特征在于：
加工步骤，如下：
1)车床本体（2）安装于滑动座（1）上，磨削装置（3）安装于车床本体（2）上，并将待加工零件安装于工件夹具（4），通过车床本体（1）内的数控装置控制Y滑轨（1b）上的第一驱动装置驱动车床本体（1）沿Y滑轨（1b）移动，以及通过车床本体（1）调节刀架的高度，使磨削装置（3）与待加工零件的内孔对中；
2)通过车床本体（1）的数控装置控制X滑轨（1a）上的第一驱动装置驱动Y滑轨（1b）沿X滑轨（1a）移动，使磨削装置（3）位于待加工的内孔位置；
3)启动变速控制装置（3d），通过变速控制装置（3d）调节无极变速电机旋转，进而带动磨削砂轮转动，对待加工零件的内孔进行粗磨和精磨。
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