数控成形槽专用磨床的设计与研究.pdfVIP

精密制造与 自动化 2011年第4期 数控成形槽专用磨床的设计与研究 徐公志 胡 苗 刘新玲 (1．济南四机数控机床有限公司 济南250101： 2．山东省淄博市淄川区经济贸易局 山东淄博255100； 3．青岛天丰造纸有限公司 山东青岛266042) 摘 要 介绍了1种磨削汽车螺杆类零件的专用数控磨床。重点分析了磨削加工中的技术方案以及数控成形槽专 用磨床设计中的关键技术。根据数控成形槽专用磨床的特点，制定了研究开发的技术路线。通过对磨削加工对象 的主要技术指标分析，提出了设计的新思路，优化了磨床的设计布局。数控成形槽专用磨床的成功设计经验，为 磨床设计人员在进行方案设计时提供借鉴。 关键词 数控磨床 成形槽 汽车螺杆 动静压轴承 金刚滚轮修整器 近几年来国内数控机床产业发展迅速，取得了 架后面的金刚滚轮修整器、砂轮架和全封闭防护罩 令人可喜的成就，一般功能的数控机床己能批量生 组成，如图1所示。 产。但是到 目前为止，国产机床仍然不能完全满足 头架 尾架 砂轮架 金刚滚轮修整机构 用户要求。目前，特别是高性能、高规格、高档次、 高附加值的高档数控产品在汽车、航空、军工及工 具制造等行业基本上是进口机床一统天下，该类进口 机床价格居高不下，严重制约了国民经济的发展。 因此，急需开发高质量、高性能、高规格的数控磨 床来满足市场需求，增强国内企业的市场竞争力， 追赶国际机床发展潮流。 通过对汽车转向器及工具制造等行业生产厂 家的生产状况进行调研，发现汽车动力转向器零件 螺杆及机床刀柄类零件每年的生产量较大，而在过 去国内生产厂家大多先采用普通外圆磨床磨削外 圆，然后采用金刚滚轮手动进给成形修整传统加工 封闭罩 工艺，存在着加工精度不高、生产效率低、工人劳 动强度大等缺点。 针对上述问题，由公司开发的数控成形槽专用 磨床，提升了我国汽车动力转向器零件螺杆及机床 刀柄类行业的加工水平，降低了制造成本，使汽车 动力转向器零件螺杆及机床刀柄类行业更具有国 际竞争力，满足市场需求。 (b) 1 机床基本布局 图1 数控成形槽专用磨床布局与外观图 产品的总体结构主要由整体铸造床身、固定于 床身的工作台进给机构、安装于工作台上的头架及 2 螺杆类零件采用的／j,-r方案 尾架、安装在床身上的砂轮进给机构、安装在砂轮 如图2所示，采用一个砂轮架安装两片砂轮进 进给机构上面金刚滚轮修整进给机构、安装在砂轮 行组合磨削，先磨削汽车动力转向器零件螺杆的环 徐公志 等 数控成形槽专用磨床的设计与研究 道，然后磨削汽车动力转向器零件螺杆的外圆，采 低摩擦、零间隙，动态响应好，并具有 良好的动态 用一次装夹，活头架安装特殊项尖，带动工件转 特性，系统跟随误差达到微米级。 动，实现螺杆类零件外圆和环道的组合磨削，实现 (4)努力提高产品的可靠性，充分利用数字控 高精度，高效率加工，减少了加工工序和二次装夹 制系统的报警功能进行故障检测。 带来的精度误差。 (5)砂轮进给机构和金刚滚轮进给机构均采用 了N／O 型精密直线滚动导轨来实现对工件外圆和 复杂曲面的组合磨削； 特殊顶尖拨动工