精密数控立式球面磨床设计和研究.pdf

DesignandResea设计与研究 精密数控立式球面磨床的设计与研究 龚肖新① 马金雷② 马 毅② (①苏州I工业职业技术学院，江苏 苏州215104； ②纽威数控装备有限公司，江苏 苏州215163) 摘 要：根据阀门制造业高精度球 阀球体型面Jj~-r要求，研制了精密数控立式球面磨床。介绍了新型机床的 总体结构设计、磨头动力部件设计、专用夹具设计和自动对中数控功能设计等。 关键词：数控立式球面磨床 磨头 专用夹具 自动对中 中图分类号：TG580 文献标识码 ：A DesignandresearchonprecisionCNCverticalsphericalgrinder GONG Xia0xin① MA Jinlei② MA Yi② ， ， (@SuzhouInstituteofIndustrialTechnology，Suzhou215104，CHN； ②NewayCNCEquipmentCo．，Ltd．，Suzhou215163，CHN) Abstract：Accordingtorequirementsforprocessingspheresurfaceinmanufacturinghigh-precisionballvalve，a precisionCNCverticalsphericalgrinderisdeveloped．Thedesignisdescribedwhichincludesoverall structureofanewmachinedesign，grindingpowercomponent，specialfixtureandCNC automaticcenter- ingfunctionetc．Thismachinehasbeenusedinproduction． Keywords：CNCVerticalSphericalGrinder；GrindingHead；SpecialFixture；AutomaticCentering 球阀的关闭件是一个球体，通过球体绕阀体中心 由底座、立柱、主轴箱、滑鞍和回转工作台等部件组成。 线作旋转运动以实现开启、关闭球阀的功能，球阀的密 底座是机床的基础部件，承受机床的重量、切削力和切 封性和可靠性主要取决于球体型面的加工精度与表面 削振动；立柱是一个高刚性部件，安装在底座上，主轴 质量。目前国内普遍采用在卧式车床上安装专用磨削 箱装在立柱前面的导轨上；主轴箱上安装了主轴 电动 装置或对普通外圆磨床进行改造等方式，对球体进行 机、主轴；磨头安装在主轴上，球体工件竖直安装在回 磨削加工。由于球体一般通过两顶尖孔卧式安装，当 转工作台 匕。 加工小球体(球体直径~200mm)时，精度尚可满足要 求，但在加工较大的球体时 (球体直径200mm)，由 于球体在重力作用下会向下偏移，导致球体的中心线 偏离机床主轴的中心线，从而降低了加工精度，导致加 工后的球体无法满足高性能球阀的高精度要求。 图1所示直径为+620mm的球体工件 ，其材料硬 度58—64HRC，球面尺寸精度6620+oo”mm，圆度误 差≤0．02mm，表面粗糙度R0．2txm。为了满足此类 高硬度、大尺寸、高精度的球体工件磨削加工要求，设 计一种新型数控立式球面磨床具有十分重要的实用价 值。 1 立式球面磨床的主体结构设计 ⑦ 图2所示为立式球面磨床的主体结构，机床主要 图1球体零件示意图 ％苏州市科技计划项 目：精密