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      數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床簡(jiǎn)介

      2014-09-04 07:32:13徐公志郎咸強(qiáng)張玉進(jìn)翟淑珍蘇延龍
      精密制造與自動(dòng)化 2014年1期
      關(guān)鍵詞:頭架油嘴磨床

      徐公志 胡 苗 郎咸強(qiáng) 張玉進(jìn) 翟淑珍 蘇延龍

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      數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床簡(jiǎn)介

      徐公志1胡 苗2郎咸強(qiáng)1張玉進(jìn)1翟淑珍1蘇延龍1

      (1. 山東奧太電氣有限公司 濟(jì)南 250101;2. 山東省淄博市淄川區(qū)經(jīng)濟(jì)和信息化局 山東淄博255100)

      針對(duì)油泵油嘴行業(yè)中針閥體零件的超精加工,介紹了一種磨削針閥體大端面的專用磨床。分析了針閥體大端面的精度要求,詳細(xì)介紹了數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精度磨床為實(shí)現(xiàn)以磨代研功能,改變了油泵油嘴高精尖行業(yè)超精加工的傳統(tǒng)工藝,降低了生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化。

      數(shù)控磨床 針閥體 超精磨床

      目前,國(guó)內(nèi)油泵油嘴行業(yè)三副偶件的平面超精加工依然沿續(xù)傳統(tǒng)的研磨工藝,而以磨代研的先進(jìn)工藝在國(guó)內(nèi)油泵油嘴行業(yè)典型零件端面加工中尚未普及推廣。

      隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,國(guó)內(nèi)汽車、摩托車行業(yè)對(duì)尾氣排放、噪音等環(huán)保要求越來(lái)越高,相應(yīng)油泵油嘴行業(yè)關(guān)鍵零件的加工精度要求也越來(lái)越高。這對(duì)國(guó)內(nèi)油泵油嘴行業(yè)相關(guān)企業(yè)的壓力很大。為提高零件加工的精度,改變傳統(tǒng)落后的加工工藝勢(shì)在必行。數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床的出現(xiàn),滿足了國(guó)內(nèi)油泵油嘴行業(yè)針閥體大端面磨削的工藝要求。

      1 磨床的用途

      數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床是針對(duì)油泵油嘴行業(yè)針閥體等關(guān)鍵零件(平面度、尺寸位置精度要求很高的端面)的超精加工而研制開發(fā)的全自動(dòng)、四工位的高精高效設(shè)備。該磨床極大地提高了噴油器的內(nèi)在質(zhì)量,延長(zhǎng)了使用壽命,具有較高的社會(huì)效益。該磨床除了加工針閥體大端面外,還可加工其它一些平面度要求較高的偶件,如:柱塞偶件、出油閥偶件等,均能滿足工藝要求。

      加工針閥體大端面工藝要求如圖1所示。

      圖1 針閥體大端面的精度要求

      2 針閥體大端面精度指標(biāo)

      端面平面度 ≤0.000 9 mm

      端面對(duì)中孔的垂直度 ≤0.03 mm

      端面對(duì)中孔錐面的尺寸公差 ±0.02 mm

      端面表面粗糙度a0.2 μm

      生產(chǎn)節(jié)拍 ≤2 s

      3 磨床主要技術(shù)參數(shù)

      加工針閥體直徑 10~20 mm

      砂輪最大線速度 粗磨 9.4 m/s

      精磨 4.7 m/s

      粗磨砂輪進(jìn)給壓力調(diào)整范圍 0.1~0.5 MPa

      精磨砂輪進(jìn)給壓力調(diào)整范圍 0.05~0.5 MPa

      砂輪電動(dòng)機(jī)功率 粗磨 1.1 kW 精磨 0.75 kW

      4 磨床的性能特點(diǎn)

      (1)磨床采用了西門子802D數(shù)控系統(tǒng),操作方便,安全可靠。

      (2)磨床配有在線測(cè)量裝置,與數(shù)控系統(tǒng)配合,可實(shí)現(xiàn)工件加工中的在線檢測(cè)及加工過(guò)程中的閉環(huán)控制。

      (3)磨床具有上料、下料、粗磨、精磨4個(gè)工位,可實(shí)現(xiàn)在一次裝夾中完成針閥體大端面的超精加工,加工精度高,質(zhì)量穩(wěn)定。

      (4)磨床具有穩(wěn)定可靠的上、下料機(jī)構(gòu),配有裝卸工件的機(jī)械手,可實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)循環(huán)磨削。

      (5)磨床配有氣液轉(zhuǎn)換裝置,可實(shí)現(xiàn)機(jī)床超精加工時(shí)的恒壓力進(jìn)給。

      (6)磨床的頭架主軸和砂輪架主軸軸承均采用高精度滾動(dòng)軸承,精度高、壽命長(zhǎng),同時(shí)維修、更換方便。

      (7)磨床的進(jìn)給導(dǎo)軌采用了雙“V”型滾動(dòng)導(dǎo)軌,進(jìn)給靈敏,剛性好。

      (8)磨床配有氣墊,可減小機(jī)床調(diào)整時(shí)的阻力,減小摩擦,延長(zhǎng)使用壽命,操作靈活方便。

      (9)砂輪的軸線在水平及垂直二個(gè)方向均有角度調(diào)整機(jī)構(gòu)(使其調(diào)整至與工件的軸線平行),保證了加工表面的精度。

      (10)采用了具有良好自銳性的砂輪,可實(shí)現(xiàn)在加工過(guò)程中工件與砂輪互相修整(砂輪不需要單獨(dú)的修整機(jī)構(gòu))。

      5 磨床的總體布置

      磨床總體設(shè)計(jì)方案是在消化吸收德國(guó)THIELENHAUS公司樣機(jī)的基礎(chǔ)上制定的。具體內(nèi)容如下:

      磨床采用冷卻箱、電氣箱與主機(jī)分離的布局,控制系統(tǒng)采用了西門子802D數(shù)控制系統(tǒng)。頭架及砂輪架均為臥式布置,采用碗形砂輪進(jìn)行端面磨削,利用兩軸線相互旋轉(zhuǎn)的對(duì)研方式來(lái)加工零件的平面度。磨床配有自動(dòng)上、下料機(jī)構(gòu),配有裝卸工件的機(jī)械手。工件采用氣動(dòng)夾具夾持,頭架具有上料、粗磨、精磨、下料4個(gè)工位,機(jī)械手將工件在上料工位中裝入頭架后,可在一次裝夾中自動(dòng)更換工位,完成對(duì)針閥體大端面的超精加工。

      6 磨床關(guān)鍵技術(shù)及采取的措施

      該磨床具有以下關(guān)鍵技術(shù):

      (1)模擬手工研磨的恒壓力磨削;

      (2)4工位自動(dòng)分度機(jī)構(gòu);

      (3)4工位的工件主軸旋轉(zhuǎn)中心與砂輪主軸旋轉(zhuǎn)中心的平行度控制;

      (4)頭架粗、精磨工位頭架的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);

      (5)工件的裝夾、定位及在線測(cè)量和控制;

      (6)砂輪的自銳性及在磨削過(guò)程中砂輪與工件的相互修整;

      為保證砂輪主軸及頭架主軸的旋轉(zhuǎn)精度、高精度滾動(dòng)軸承的裝配工藝,采取的措施有:

      (1)磨床采用了氣、液轉(zhuǎn)換裝置及恒壓力進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

      (2)磨床設(shè)計(jì)了4工位分度機(jī)構(gòu)。

      (3)為保證砂輪主軸旋轉(zhuǎn)中心與工件主軸旋轉(zhuǎn)中心的平行度,砂輪架主軸軸向在水平及垂直兩個(gè)方向均設(shè)計(jì)了調(diào)整鎖緊機(jī)構(gòu)。

      (4)設(shè)計(jì)了粗、精磨工位的頭架旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置,并設(shè)有剎車裝置,保證了粗、精磨工位工件主軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)及上、下料時(shí)工位主軸的靜止。

      (5)磨床具有工件定位裝置,并配有在線檢測(cè)裝置。

      (6)在國(guó)內(nèi)找不到合適砂輪生產(chǎn)廠家的情況下,決定購(gòu)買進(jìn)口砂輪。

      (7)嚴(yán)格執(zhí)行裝配工藝,在精磨主軸軸承裝配時(shí)嚴(yán)禁發(fā)生敲擊等不良操作。

      7 結(jié)語(yǔ)

      數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床的自動(dòng)化程度及技術(shù)含量高。由于針閥體等零件端面加工精度要求很高,技術(shù)難度比較大,數(shù)控全自動(dòng)針閥體大端面超精磨床的成功應(yīng)用,改變了針閥體等零件在生產(chǎn)中的傳統(tǒng)落后的工藝,生產(chǎn)效率高,加工精度好,解決了國(guó)內(nèi)油泵油嘴行業(yè)中幾大支柱企業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)難題,為針閥體大端面實(shí)現(xiàn)高精度磨削、為油泵油嘴高精尖行業(yè)解決進(jìn)口機(jī)床價(jià)格居高不下的局面、降低油泵油嘴行業(yè)的生產(chǎn)成本和推動(dòng)油泵油嘴行業(yè)的工藝優(yōu)化起到了積極的作用。

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