一种基于车床的大尺寸推力面的抛光装置及方法与流程

1.本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种基于车床的大尺寸推力面的抛光装置及方法。


背景技术：

2.推力轴为船舶动力系统的重要组成零件，多为回转体，一般由中部的推力盘、两端的连接法兰和连接轴段组成。两端法兰分别连接螺旋桨叶和驱动电机，中间的推力盘通过推力块作用于船体。目前，大型船舶的推力盘直径可达到φ2000mm以上。推力盘的的两个侧面称作推力面，当驱动侧的螺旋桨旋转时，推力轴受到螺旋桨传递过来的轴向推力，并通过推力面将推力直接传递给推力块，进而间接推动船体。鉴于推力轴功能的特殊性，推力面表面粗糙度要求非常高，通常不低于ra0.4μm。一般情况下，使用大型车床精车能达到的表面粗糙度为ra1.6μm左右，后续一般采用磨削、滚压、人工研磨抛光等手段来提高零件表面粗糙度。然而，由于零件本身的结构特点和设备的制约，上述现有的几种手段均有一定的局限性。例如，使用磨床磨削，砂轮与工件大面积接触，易烧损工件，而且，目前国内没有适合推力轴结构和尺寸的大型平面磨床，一般需要对现有磨床进行大规模改造，成本较高；使用滚压方法，表面粗糙度的提升效果有限；使用人工研磨和抛光的方法，过于依赖钳工水平且效率极低，不适用于大型工件。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于车床的大尺寸推力面的抛光装置及方法，以解决以上问题。
4.在第一方面，本发明实施例提供一种基于车床的大尺寸推力面的抛光装置，包括：
5.抛光盘，安装有抛光片，所述抛光片被配置为对所述大尺寸推力面抛光作业；
6.传动轴，连接所述抛光盘；
7.驱动装置，用以驱动所述传动轴转动。
8.在一些实施例中，还包括抛光液喷洒装置。
9.在一些实施例中，所述抛光盘具有与所述抛光液喷洒装置连通的喷洒孔。
10.在一些实施例中，还包括轴承座，用于供所述传动轴穿过以定位所述传动轴。
11.在一些实施例中，所述传动轴两端为键连接结构。
12.在一些实施例中，还包括用于支撑所述轴承座的支撑底座。
13.在一些实施例中，所述驱动装置包括电机。
14.在一些实施例中，所述基于车床的大尺寸推力面的抛光装置整体安装于车床刀架上。
15.在一些实施例中，所述抛光盘的位置是可调整的。
16.在第二方面，本发明实施例提供一种基于车床的大尺寸推力面的抛光装方法，包括如下步骤：
17.装夹推力轴及推力面找正步骤；
18.安装抛光设备步骤；
19.添加抛光液步骤；
20.对所述推力面进行抛光步骤。
21.本实施例的基于车床的大尺寸推力面的抛光装方法具备如下特点：
22.准备时间短，精车后工件无需转运及重新装夹，实现工序间无缝对接。节约了抛光工序的准备时间。
23.抛光效率高，利用车床上工件周向旋转和刀架径向进给配合抛光作业，一次抛光仅需20-30分钟，一个推力面仅需2-3次抛光作业，表面粗糙度即可以达到要求。
24.抛光效果好，精车表面经过2-3次抛光，表面粗糙度即可达到ra0.3左右，抛光次数增加到4-5次，表面粗糙度可趋近ra0.2。(由于推力面的表面硬度限制，ra0.2几乎达到了抛光效果的上限)。
25.抛光成本低，车床的工时单价相对较低，所有羊毛毡轮和抛光膏成本也较低。对原设备的改造内容少，改造成本也较低。此外，高效率和准备时间短等两个特点也间接降低了加工成本。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本发明一实施例提供的基于车床的大尺寸推力面的抛光装置进行抛光作业的使用状态参考图；
28.图2为图1中基于车床的大尺寸推力面的抛光装置结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.请结合参照图1和图2，本实施例提供的抛光设备5的主要零部件包括：支撑底座51、轴承座52、传动轴53、抛光盘54，电机55、抛光液喷洒头56、轴承端盖57、调节螺栓58、抛光片59、液压泵60及储油罐61等。
36.其中，图1中序号进行说明：1-车床床身；2-车床夹头；3-车床导轨；4-车床刀架；5-抛光装置；6-推力轴。
37.在本实施例中，支撑底座51支撑该轴承座52，传动轴53穿过该轴承座52与该轴承座52内的轴承套接，传动轴53的一端与该电机55连接，该电机55用于带动传动轴53在轴承座52内转动，传动轴53伸出该轴承座52的一端连接抛光盘54，该抛光盘54上安装抛光片56。抛光盘54上内安装有抛光液喷洒头56，，喷洒头56通过铜管及传动轴和轴承座上的输液孔与液压泵60连通，液压泵60与储油罐61连通，用于将储油罐61中抛光液运送到喷头56并喷洒在推力轴的抛光面上。
38.本实施例的抛光设备5安装在车床刀架上，位置调整完成后，抛光盘54朝向推力轴的推力面。储油罐61中的抛光液经过液压泵60及喷洒头56喷洒在推力轴的抛光面上，抛光盘54带动抛光片旋转抛光。同时，车床带动推力轴旋转运动，刀架带动抛光设备5进给运动，进而完成整个抛光过程。
39.本实施例的抛光过程的实施方法包括如下步骤：
40.s1.装夹推力轴，推力面找正步骤。
41.具体地，由于推力轴两端多为法兰结构，不易直接装夹。可制作专门的装夹工装，装夹工装与推力轴法兰之间使用螺栓连接和止口定位。推力面找正使用千分表，保证推力面与刀架进给方向的平行度。若精车序和抛光序在同一车床上进行，精车后直接转入抛光序，则可省略此步骤。
42.s2.安装抛光设备5步骤。
43.具体地，将抛光设备5安装在刀架座上，使用调节螺栓58调节位置，使抛光盘54与刀架平行。
44.s3.添加抛光液步骤。
45.具体地，将抛光膏溶解于抛光油中，并添加至储油罐61中。
46.s4.抛光步骤。
47.具体地，启动抛光设备5的电机55和液压泵60，通过移动刀架调整抛光片位置，对
推力面进行抛光。期间，根据抛光效果调整刀架径向进给速度和推力轴的转动速度。
48.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。