一種可調(diào)式高速精密軋輥磨頭的結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于金屬切削工藝的乳輥磨床的磨頭，具體涉及一種可調(diào)式高速精密乳輥磨頭的結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磨削加工是利用磨料去除工件材料的加工工藝方法。高速磨削就是通過提高砂輪線速度來提高磨削效率和磨削質(zhì)量的工藝方法。乳輥磨床為金屬切削機(jī)床，由床身、頭架、尾架、托架、縱橫拖板、磨頭、測量架及電氣數(shù)控系統(tǒng)組成，分為承載系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、磨削系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)。工件由頭架、尾架和托架支撐，并由頭架驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)乳輥表面母線的數(shù)學(xué)模型，控制機(jī)床作多軸復(fù)合運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)砂輪對輥面金屬的磨削。在線測量系統(tǒng)實(shí)時(shí)地將測量數(shù)據(jù)反饋給磨床控制系統(tǒng)，并由控制系統(tǒng)對機(jī)床出閉環(huán)控制，從而完成對工件的精密加工。
[0003]如圖4所示的是目前國內(nèi)典型的磨頭，是一種生產(chǎn)的砂輪線速度為45m/s的普通乳輥磨床的磨頭結(jié)構(gòu)圖，該磨頭的砂輪線速度最大只能達(dá)到45m/s。它的主軸由前后兩個(gè)純靜壓軸承支撐，前后軸承油腔的調(diào)壓由毛細(xì)管節(jié)流器實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)中凸或中凹面的磨削加工，該磨頭采用了一個(gè)中高機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)。這種磨頭有很多缺點(diǎn)，首先，該磨頭的軸承采用的是純靜壓軸承，啟動(dòng)和停車時(shí)摩擦較大。其次，該磨頭無法應(yīng)用于高速磨削，一旦砂輪線速度過高，工件上就會出現(xiàn)各種不規(guī)則的振紋，磨削精度明顯下降。還有，此磨頭的軸承無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能夠適應(yīng)各種負(fù)載的要求，適用范圍不夠廣泛。因此，有必要對這種磨頭進(jìn)行改造以使其能夠適應(yīng)更廣的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)式高速精密乳輥磨頭的結(jié)構(gòu)及其制作方法，以實(shí)現(xiàn)高速乳輥磨削，實(shí)現(xiàn)中凸(凹)磨削，并使主軸的承受沖擊的能力增強(qiáng)，使磨頭穩(wěn)定性更高，磨削精度更高，且軸承可調(diào)，加工范圍變廣和精度更高。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明定位在可調(diào)節(jié)，高速和高精度磨削，是基于如下考慮:達(dá)到高速的要求很簡單，只要皮帶輪轉(zhuǎn)速高，就可以帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)速高，但是要想同時(shí)達(dá)到高速和高精度是有難度，為了達(dá)到這個(gè)目的的，本發(fā)明采用了技術(shù)方案:
本發(fā)明提出了這樣一種高速精密乳輥磨頭的制造方法，它是將所有的軸承都采用油膜接觸；主軸上的軸承采用動(dòng)靜壓軸承；制造偏心套結(jié)構(gòu)使前后兩個(gè)動(dòng)靜壓軸承的前后兩段都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)松緊；裝配偏心套和中高機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，使砂輪主軸得到趨近或退離工件的運(yùn)動(dòng)，使磨頭可以加工中凸中凹，又使動(dòng)靜壓軸承可以調(diào)節(jié)，提高磨削精度。
[0006]具體來講，本發(fā)明提供了這樣一種高速精密乳輥磨頭，它由砂輪、皮帶輪、主軸、箱體、動(dòng)靜壓軸承、節(jié)流器和偏心套組成，其中，主軸安裝在偏心套中，在偏心套的兩邊安裝動(dòng)靜壓軸承，在偏心套上套裝箱體，在主軸前段安裝砂輪右卡盤，在砂輪右卡盤上安裝砂輪，在在卸荷套上裝有深溝球軸承，皮帶輪裝在深溝球軸承上。
[0007]其中，皮帶輪與主軸的連接是通過在固定于偏心套上的卸荷套上安裝深溝球軸承，皮帶輪套在深溝球軸承外面，皮帶輪上的拉力由卸荷套支撐，主軸后軸上套有連接套，連接套通過銷子與皮帶輪固定，連接套通過螺母進(jìn)行軸向固定，并且連接套為錐形套通過過盈配合固定在主軸上。而砂輪的固定是通過砂輪左卡盤和砂輪右卡盤將其夾緊來完成，砂輪左卡盤和砂輪右卡盤通過過盈配合連接在主軸上。這套卸荷機(jī)構(gòu)作用是將皮帶的拉緊力卸到與床身相連的卸荷套上，最終是卸到床身上，從而避免主軸受到這個(gè)拉緊力，影響磨削精度。
[0008]進(jìn)一步的，在偏心套內(nèi)部安裝有與主軸接觸的油膜止推軸承左蓋和油膜止推軸承右蓋；在偏心套和箱體的接觸處采用了靜壓軸承來避免兩者過度摩擦導(dǎo)致精度下降。
[0009]另外，在箱體中，它還設(shè)有中高機(jī)構(gòu)，中高機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、蝸桿、渦輪、滾珠絲杠和撥叉，其中，蝸桿由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿連接蝸輪使傳動(dòng)方向發(fā)生變換，滾珠絲杠通過渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其上下移動(dòng)，從而通過撥叉使偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]偏心套兩邊的動(dòng)靜壓軸承設(shè)有用于調(diào)節(jié)楔形動(dòng)壓腔調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；在偏心套上開了兩個(gè)槽，槽一和槽二，用于使用扳手調(diào)節(jié)在偏心套內(nèi)部的兩個(gè)動(dòng)靜壓軸承端蓋；在箱體的后端卸荷套上和在箱體的前段處端蓋上設(shè)計(jì)了兩個(gè)可以深入扳手的槽以保證了軸承的可調(diào)性。
[0011]本發(fā)明設(shè)計(jì)所有的軸承都采用了油膜接觸，降低裝置的摩擦和提高裝置的穩(wěn)定性。特別是主軸上的軸承，本發(fā)明采用動(dòng)靜壓軸承而不是一般的油膜靜壓軸承，使其既具有承載能力大，同時(shí)又保證了軸承剛度高，轉(zhuǎn)速高。為了達(dá)到可調(diào)節(jié)的目的，本發(fā)明重新設(shè)計(jì)了偏心套，使前后兩個(gè)動(dòng)靜壓軸承的前后兩段都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)松緊，大大提高了磨頭的精度。為了達(dá)到加工中凸中凹的曲線要求，盡力使磨頭的加工范圍變廣，本發(fā)明采用了偏心套和中高機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，既使磨頭可以加工中凸中凹，又使動(dòng)靜壓軸承可以調(diào)節(jié)，提高磨削精度。
[0012]本發(fā)明的用途:此高速精密乳輥磨頭作為一臺乳輥磨床的核心部件，通過砂輪旋轉(zhuǎn)來磨削乳輥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(1)主軸上的軸承采用了動(dòng)靜壓軸承，可應(yīng)用于砂輪線速度達(dá)到80m/s高速乳輥磨削。更為重要的是，該軸承的動(dòng)壓油腔結(jié)構(gòu)可調(diào)，不僅擴(kuò)展了磨頭的應(yīng)用范圍，而且還提高了磨頭的加工精度。
[0013](2)裝配有偏心套和中高機(jī)構(gòu)，從而砂輪主軸得到趨近或退離工件的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中凸(凹)磨削。
[0014](3)所有軸承都采用油膜軸承，使主軸的承受沖擊的能力增強(qiáng)，磨頭穩(wěn)定性高，磨削精度高。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的乳輥磨頭剖面圖；
圖2是隱藏箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后試圖；
圖3是隱藏箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斜視圖；
圖4是現(xiàn)有的國產(chǎn)普通乳輥磨床的磨頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的乳輥磨頭的外觀效果圖正面；
圖6是本發(fā)明的乳輥磨頭的外觀效果圖背面。
[0016]附圖1-3標(biāo)記說明:1-皮帶輪，2_深溝球軸承，3-主軸，4_動(dòng)靜壓軸承，5_偏心套，
6-油膜止推軸承左蓋，7-油膜止推軸承右蓋，8-節(jié)流器，9-箱體，10-端蓋，11-砂輪，12-砂輪左卡盤，13-砂輪右卡盤，14-六角螺母，15-電機(jī)，16-撥叉，17-槽一，18-槽二，19-箱體的后端，20-箱體的前段，21-滾珠絲杠，22-蝸輪，23-蝸桿，32螺母，33連接套，34卸荷套。
[0017]附圖4標(biāo)記說明:24-皮帶輪，25-主軸，26-節(jié)流器，27-床身，28-后軸承，29-偏心套，30-前軸承，31-砂輪。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]先看圖4所展示的現(xiàn)有技術(shù)，它是一種生產(chǎn)的砂輪線速度為45m/s的普通乳輥磨床的磨頭結(jié)構(gòu)圖，其主要包括皮帶輪24、主軸25、節(jié)流器26、床身27、偏心套29、砂輪31和兩個(gè)純靜壓軸承。該磨頭的砂輪線速度最大只能達(dá)到45m/s。它的主軸25由前后兩個(gè)純靜壓軸承(前軸承30和后軸承28)支撐，前后軸承油腔的調(diào)壓由毛細(xì)管節(jié)流器26實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)中凸或中凹面的磨削加工，該磨頭采用了一個(gè)中高機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]再看圖1，圖1展示的是本發(fā)明制造后的用于磨削乳輥的磨頭的一種結(jié)構(gòu)，從圖中可以看出，本發(fā)明的這種裝置主要由砂輪11、皮帶輪1、主軸3、箱體9、動(dòng)靜壓軸承4、節(jié)流器8和偏心套5組成，主軸3安裝在偏心套5中，在偏心套5的兩邊安裝動(dòng)靜壓軸承4，在偏心套5上套裝箱體9，在主軸3前段安裝砂輪右卡盤13，在砂輪右卡盤13上安裝砂輪11，在主軸3的后端安裝皮帶輪1。圖5和圖6展示了該磨頭的外觀效果。