专利名称：数控自动轴承环外圆磨床的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴承类产品加工设备，尤其涉及一种轴承环外圆磨床。
背景技术：
目前轴承行业用于轴承类产品外圆磨削加工所使用的设备，多数为普通外圆磨床，万能外圆磨床，无心外圆磨床，其系上世纪五六十年代苏式外圆磨床，无心外圆磨床的仿制产品。有一小部分为上世纪七十年代末八十年代初自行开发的轴承环滚道磨床尚有部分五六十年代苏式曲轴磨床改装的外圆磨床，在轴承环外圆磨削中占有相当比重。这些设备结构落后，性能低劣已远远落后于目前轴承产品生产需要，在产品加工方面存在以下突出问题(1)产品尺寸范围偏小。(一般在φ500mm以内)。(2)大角度外径及轴承内环滚道加工缺少设备。(3)定位精度及迴转精度低，动态刚性差，使所加工产品尺寸精度低，形状与位置误差大，表面精度差，无法满足产品质量要求，不得不增加超精和抛光工序。(4)机床刚性不足产生振动，无法进行高速强力磨削。(5)摩擦磨损造成机床精度保持性差、故障多、使用寿命短。(6)夹具定位精度低，装夹方式不适应轴承环类零件要求，影响加工产品尺寸精度和形状与位置精度。(7)砂轮轴及工件轴结构陈旧，已无法满足目前高速强力磨削要求。 (8)进给传动系统的制造精度、元件磨损，又缺少相应的监控及补偿，使批量加工产品尺寸分布散差过大，不利于尺寸分组合套。(9)对加工大型球面、圆锥滚道、滚道凸度加工缺少相适应的设备，异形滚道难以精密磨削。(10)机床防护罩效果差，渗油漏水严重，在砂轮产生破碎时不能有效防护。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、适用性强、加工范围广、高精度、高效率、易操作、性能稳定、运行可靠、使用寿命长的数控自动轴承环外圆磨床。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是一种数控自动轴承环外圆磨床，包括床身、往复工作台、砂轮轴箱、工件轴箱、砂轮修整器、纵向进给传动机构、横向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC控制系统主机与操作面板、电控柜，所述往复工作台安装于床身上，砂轮轴箱安装于床身后座上，工件轴箱、砂轮修整器安装于往复工作台上，纵向进给传动机构、横向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身内部，冷却系统、电控柜置于床身后侧，CNC控制系统主机与操作面板悬挂于往复工作台右上方，往复工作台置于床身导轨上。所述工件轴箱右端安装有电磁无心夹具。所述纵向进给传动机构和横向进给传动机构包括伺服电机、联轴器和滚珠丝杠， 伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠连接。所述工件轴箱上部设有工件轴传动系统，工件轴箱下部设有工件轴箱角度盘。所述导轨为设有静压槽的静压导轨。所述砂轮轴箱下方安装于拖板上，床身上设有拖板座，拖板和拖板座之间设有拖板导轨，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨，拖板座安装于床身后侧，拖板上配有光栅尺。
所述床身上设有横向进给手轮和纵向进给手轮。
所述床身上设有液压操纵机构。所述往复工作台上安装有伸缩防护罩。所述工件轴箱上安装有推拉式防护罩。本发明的数控自动轴承环外圆磨床，结构简单紧凑、静态及动态刚性强、定位精准、抗振减振性好、精度保持性好、摩擦磨损轻、使用寿命长、易操作、易维修、还具有安全、 节能、环保、美观等突出优点。加工产品尺寸及类型范围广、适合加工外径；轴承环内圆柱、 圆锥、球面、异型滚道；可进行内环挡边和外圆柱面和外圆锥面凸度磨削加工。所加工产品尺寸精度、形状与位置精度、表面精度均得以很大提高，具高精度、高效率、批量加工产品尺寸分散度易控制的突出特点，特别适合多品种、中等批量轴承外径及内环外滚道精密、半精密磨削加工使用。
图1是本发明数控自动轴承环外圆磨床主视结构图。图2是本发明数控自动轴承环外圆磨床横向、纵向进给传动机构的结构图。
具体实施例方式本发明数控自动轴承环外圆磨床结构如图1所示，包括床身1、往复工作台6、砂轮轴箱14、工件轴箱9、砂轮修整器12、纵向进给传动机构、横向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC控制系统主机与操作面板15、电控柜，所述往复工作台6安装于床身1上， 砂轮轴箱14安装于床身1后座上，工件轴箱9、砂轮修整器12安装于往复工作台6上，纵向进给传动机构、横向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身1内部，冷却系统、电控柜安装于床身1后侧，冷却系统的冷却液箱容积超大内置迷宫式隔板，并设置了磁性水分离装置，保证冷却液充足、清洁、散热效果好，满足高速强力磨削需求。CNC控制系统主机与操作面板15位于往复工作台6上方，往复工作台6下方安装有导轨。往复工作台6上安装有伸缩防护罩16。床身1为高强度耐磨铸铁整体铸造、经两次时效处理，床身1导轨较同规格产品导轨面加宽，两导轨间跨度加大，在导轨面上制作出静压槽，为静压导轨，并实施了分腔单独供油，床身1导轨工作面精磨加工后经精刮研处理。定位精度高、运行阻力小、承载能力强、 运行平稳、无摩擦磨损、精度保持性好、有较好的抗振减振性能、延长使用寿命。床身1上设有横向进给手轮3和纵向进给手轮5，用于手动微调节往复工作台6的位置。床身1上设有液压操纵机构4。床身1右后方设有拖板座，砂轮轴箱14放置于下方的拖板上，拖板和拖板座之间设有拖板导轨，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨，拖板座安装于床身1后侧，拖板上配有光栅尺。砂轮轴箱14 一端安装有砂轮13。拖板和拖板座之间设有托板导轨，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨，并施以予加载荷。定位精度高、运行阻力小、启动与换向灵敏运行平稳、磨损轻、精度保持性好。其砂轮轴前后两端径向定位支承为两组短五瓦自位动压滑动轴承，轴向定位支承为一组双向止推动压滑动轴承。定位精度高、承载能力强、动态刚性强、有较好的抗振减振功能。其砂轮轴滑动轴承由专用的两腔油箱供油，回油在回油腔沉淀冷却后经精过滤后吸入供油腔为轴承供油，供油系统有压力继电器保证充足不间断供油，保证连续供给清洁的油质、为滑动轴承降温，确保无故障运行。其砂轮轴驱动由位于砂轮轴箱14后面的电机通过三角皮带拉动，在主轴尾端皮带轮处装有卸荷装置，传动平稳，防止径向拉力影响主轴迴转精度，有抗振减振作用。工件轴箱9上部设有工件轴传动系统10，往复工作台6左端工件轴箱9下部设有工件轴箱角度盘7，可调整工件轴迴转中心水平调整角度，加大磨削工件外圆锥角满足磨削大角度轴承内环滚道的需要，扩大加工产品类型。工件轴箱9位于工件轴箱角度盘7上面， 工件轴传动系统10由变频调速电机、减速机和一组三角皮带轮组成的工件轴传动系统。其工件轴前端定位支承为多油楔动静压滑动轴承，其高压油由专门油箱、滤油器、定压定量摆线油泵和压力继电器组成的供油系统供给，动静压轴承与其配合轴颈间的配合间隙可靠锥形衬套调整。其特征是“静压启动、动压运行、定位精度高、无摩擦磨损、精度保持性好有较强的动态刚性，有较强的抗振减振功能，特别适合高精度强力磨削。其工件轴后端径向和轴向定位支承为一组施加了予加负荷的角接触球轴承，定位精度高、回转刚性强，使用中无需调整。其工件轴动力传动皮带轮装有卸荷装置，使皮带拉力产生的径向力对主轴迴转精度不产生影响。起到抗振减振作用。对于可能出现渗油漏水的床体内部孔洞做出凸台，凸起边缘。防止切削液和不清洁油质混入油箱及浸渗至精密传动系统部位引发故障。工件轴箱9前端装有电磁夹具8，其由夹具壳体、铁心线圈、花盘、定位垫和工件支点组成，砂轮修整器12位于往复工作台6中间位置。使所加工产品径向定位只受支点约束， 不受夹具制造精度，夹具磨损和安装误差影响，重复安装时保证基准重合。工件轴箱9上安装有推拉式防护罩11，防护覆盖面大、安全系数大、外形美观、使用方便。机床横向和纵向进给传动机构结构如图2所示，由位于往复工作台6下面的床身1 内伺服电机17、联轴器18和滚珠丝杠21组成，伺服电机17通过联轴器18与滚珠丝杠21 连接，滚珠丝杠21靠近联轴器18 —端安装有丝杠座19，滚珠丝杠21上设有螺母座20，拖动砂轮座拖板。可在产品磨削过程中按CNC控制系统所设定的程序和所输入的参数磨削加工范围内任意尺寸外径及轴承内环滚道，传动精度高，定位尺寸精确，可适应各种不同类型轴承滚道沟形平面差补加工；亦可按设定程序和输入的参数修整成型砂轮，进行切入式成形磨削加工。其CNC主机及操控面板15悬挂于床身1右上方、集中数字显示屏、指示灯、灯光按钮于一体、运行状态显示清晰醒目。控制方便、跟踪监控一目了然，可防止误操作、有自动控制联锁和自动故障检测及自动停机保护功能。本发明的数控自动轴承环外圆磨床设计参数选取及所有元件、配件均符合国家安全、环保标准，符合国家现行技术标准。其特征是安全环保，方便元件、配件更换。本发明的数控自动轴承环外圆磨床结构简单紧凑，精度高，静态刚性和动态刚性强，精度保持性好，操作简单，故障少，使用寿命长。本发明填补了大尺寸范围，大直径砂轮高速磨削轴承环外圆的空白。使适合加工轴承产品类型更多，尺寸段更宽，尤其适合多品种中等批量中大型轴承环外径及内环滚道高速强力精密自动磨削时使用。
权利要求
1.一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于包括床身(1)、往复工作台(6)、砂轮轴箱(14)、工件轴箱(9)、砂轮修整器(12)、纵向进给传动机构、横向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC控制系统主机与操作面板(15)、电控柜，所述往复工作台(6)安装于床身(1)上，砂轮轴箱(14)安装于床身(1)后座上，工件轴箱(9)、砂轮修整器(12)安装于往复工作台(6)上，纵向进给传动机构、横向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身(1) 内部，冷却系统、电控柜置于床身(1)后侧，CNC控制系统主机与操作面板(15)悬挂于往复工作台(6)右上方，往复工作台(6)置于床身导轨上。
2.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述工件轴箱 (9 )右端安装有电磁无心夹具(8 )。
3.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述纵向进给传动机构和横向进给传动机构包括伺服电机(17)、联轴器(18)和滚珠丝杠(21)，伺服电机 (17)通过联轴器(18)与滚珠丝杠(21)连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述工件轴箱 (9)上部设有工件轴传动系统(10)，工件轴箱(9)下部设有工件轴箱角度盘(7)。
5.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述导轨为设有静压槽的静压导轨。
6.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述砂轮轴箱 (14)下方安装于拖板上，床身(1)上设有拖板座，拖板和拖板座之间设有拖板导轨，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨，拖板座安装于床身(1)后侧，拖板上配有光栅尺。
7.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述床身(1)上设有横向进给手轮(3 )和纵向进给手轮(5 )。
8.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述床身(1)上设有液压操纵机构(4)。
9.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述往复工作台(6)上安装有伸缩防护罩(16)。
10.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环外圆磨床，其特征在于所述工件轴箱(9)上安装有推拉式防护罩(11)。
全文摘要
一种数控自动轴承环外圆磨床，包括床身、往复工作台、砂轮轴箱、工件轴箱、砂轮修整器、纵向进给传动机构、横向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC控制系统主机与操作面板、电控柜，所述往复工作台安装于床身上，砂轮轴箱安装于床身后座上，工件轴箱、砂轮修整器安装于往复工作台上，纵向进给传动机构、横向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身内部，冷却系统、电控柜安装于床身后侧，CNC控制系统主机与操作面板悬挂于工作台右上方，往复工作台置于床身导轨上。结构简单紧凑、静态及动态刚性强、定位精准、抗振减振性好、精度保持性好、摩擦磨损轻、使用寿命长、易操作、易维修、还具有安全、节能、环保、美观等突出优点。
文档编号B24B5/36GK102189447SQ20111009295
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者刘仁波 申请人:大连沃飞亚装备制造有限公司