数控机床刀柄中心孔磨床研制.pdf

设计与研究DesignandResea 数控机床刀柄中心孔磨床的研制 王长生 田东厚 (哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要：简要介绍了数控刀柄中心孔磨床的设计思想、主要结构及实际使用情况。该机床的创新点主要是采 用旋转砂轮对磨削砂轮进行修整，另外主轴进给采用柔性进给系统，主轴转速采用变频器实现一定 范围内的无级调速。 关键词：SK刀柄 HSK刀柄 中心孔磨床 ResearchinTheShankCenterHoleofCNC MachineToo WANG Changsheng，TIAN Donghou (HMCTGroup，Harbin150040，CHN) 自哈量集团生产SK和HSK数控机床刀柄系列产 磨合格率，我们新研制的数控刀柄中心孔磨床的设计 品以来，sK刀柄在修磨中心孔这一道工序时，一直选 思想必须要重点解决好以下几个问题：首先是磨削砂 用我国传统的中心孔研磨机，其合格率最多能达到 轮与刀柄中心孔的对磨问题，其次是磨削砂轮的修整 60％～70％。而HSK刀柄 中心孔的修磨也一直没有 问题，再次是磨削砂轮的刚性进给问题。 较好的工艺手段，只能使用普通中心孔磨床或安装圆 锥形砂轮的普通立式钻床，其合格率始终在 20％ ～ 30％之间徘徊，致使该系列产品的生产无法正常进行。 可见，刀柄中心孔的修磨问题已经成为其生产的瓶颈， 必须尽快解决。为此，急需研制一台数控刀柄中心孔 磨床，以彻底解决影响刀柄生产的瓶颈问题。 1 设计思想及工作原理 经过对大量的废 品进行数据分析后发现，产生废 品的主要原因是选用的中心孔修磨机床不能满足数控 刀柄系列产品对中心孔质量的要求。例如，中心孔研 磨机是通过合金顶尖与刀柄中心孔对研的方法来修磨 中DTL的，因为合金顶尖 自身精度不高且不能修整，所 以SK刀柄废品率较高；而普通中心孔磨床无法实现 与HSK刀柄中,DTL对磨，只能以一端中心孔定位，通 过对刀柄外圆柱面或圆锥面增加辅助支承后进行另一 端中心孔的磨削，特别是磨削端面带有传动键槽的刀 柄时，因为磨削砂轮的进给系统是刚性的，所以中心孔 的修磨精度很难保证。另一方面，采用金刚笔修整砂 1一下顶尖；2一磨削砂轮；3一修整砂轮；4一修整手柄；5一进给手柄。 轮时，由于砂轮尖部线速度较低，因此尖部的修整质量 图1数控刀柄中心孔磨床外观图 往往较差，甚至经常脱落，无法保证中心孔的修磨质 量；至于安装圆锥形砂轮的普通立式钻床，因为兼具上 如图1所示，该机床的工作原理较简单，运动由电 述两款机床的缺点，所以更无法满足修磨中心孔的工 动机经三角皮带和卸荷带轮传至主轴，主轴带动磨削 艺要求。 砂轮2旋转。当修磨刀柄中心孔时，手持刀柄以其中 针对现有机床的缺点，为了提高刀柄中心孔的修 一 端中心孔定位，并将该端放人下顶尖 1上，转动进给 ，一 ‘uIu ． 手柄5使磨削砂轮2与刀柄上端 中心孔进行对磨。重 颈问题，本文对砂轮主轴的进给系统进行了创新设计， 复以上过程进行刀柄另一端的对磨 ，从而实现刀柄的 在传统齿轮齿条刚性进给系统的基础上引进柔性进给 修磨工作。当磨削砂轮2需要修整时，启动修整砂轮 系统，很好地解决了这一问题。 3后，通过扳动修整手柄4实现磨削砂轮2的修整工 如图3所示，该柔性进给系