数控压缩机气缸精密内圆磨床简介

精密制造与 自动化 2 0 1 4 年第 4 期 数控压缩机气缸精密 内圆磨床简介 李爱民蔡干吴剑峰 河南工业大学工程训练中心郑州第二机床厂河南郑州 4 5 0 0 0 7 摘要针对空调压缩机行业气缸和轴承零件的精加工 介绍了一种磨削气缸和轴承内孔的专用精密磨床 主要 分析了压缩机气 缸的精度 要求 以及这些精度要求对整 台压缩机 的影响 包括噪音 寿命等 详 细介 绍了 数控 压缩机气缸精密内圆磨床 的主要特点及性能 机床的主要部件结构 磨削采用 C B N砂轮和大功率电主轴 纵 向与横 向移动机构依靠伺服 电机驱动滚 珠丝杠来实现 实现 了以磨代研 的工艺 改变空调压缩机 行业 内孔精加 工 的传统工艺 在降低生产成本的同时也降低了劳动强度 提高了生产效率 为批量生产和规模化生产提供一种新 的选择 关键词数控压缩机气缸精密内圆磨床 目前 国内压缩机行业三个关键零件 气缸 主轴承 副轴承 它们的内孔加工依然采用传统 的 研磨工艺 在国外早已采用 以磨代研的先进工艺 而国内以磨代研 的先进工艺在压缩机行业典型零件 内孔加工 中尚未普及推广 随着 国际竞争 的日趋激烈 国内压缩机行业相 关企业的压力愈来愈大 由于国内压缩机对高效 噪音等环保的要求越来越高 从而对压缩机行业关 键零件的加工精度有着更高的要求 因此 改变传 统落后的加工工艺 提高关键零件加工精度及效率 势在必行 数控压缩机气缸精密内圆磨床 的研制成 功 满足 了国内压缩机行业关键零件 的内孔精密磨 削的要求 1 压缩机气缸内孔加工要求 1 加工精度 圆度 圆柱度 波度 直线度 均要求 2 l x r n 2 加工节拍 2 0 s 3 加工精度的一致性 C P K 1 3 3 2 内圆磨床的功能 数控压缩机气缸精密 内圆磨床 是一种高精 高效磨床 专门为压缩机行业气缸等关键零件内孔 圆度 圆柱度 粗糙度 尺寸位置精度要求很高 的内孔 的精加工而研制开发 该设备的开发 极 大地提高了压缩机气缸的内在质量 降低 了噪音 延长 了压缩机 的使用寿命 具有 良好的经济和社会 效益 该设备除了加工压缩机气缸 主副轴承内孔 外 更换专用工件夹具后 还可加工其它一些内孔 精度要求较高的零件 如 液压挺杆 出油 阀 压 阀座等小孔 深孔 薄壁零件 内孔 的精加工 3 内圆磨床主要技术规格参数 磨削方式为数控振荡磨削 工件支撑方式为双 支点 电磁吸盘 可磨削表面通孔 盲孔 阶梯孔 锥孔 端面 修整方式为金刚石滚轮修整 磨削工件 内径 6 2 0 IT I IT I 磨削工件长度4 0i l n l 工件 中心高 1 0 5 0 I I I I 1 工件主轴转速 2 6 4 0 0 5 2 0 7 9 0 r mi n 工件主轴箱旋转角度 3 0 o 横 向工作台行程 1 1 0 1T I I I 1 横 向进给速度 1 2 0 0 0 0岫 l s 纵 向工作台行程 2 9 0 I l l T I 纵 向进给速度 1 0 2 0 0 0 0 0 r t m s 4 内圆磨床主要特点及性能 数控压缩机汽缸内圆磨床性能稳定 可靠性高 采用主动量仪在线检测加工尺寸 保证尺寸稳定性 尺寸精度合格率达到近 1 0 0 利用功率或声发射 传感器实现监控磨削和修整 修整循环次数 自动调 整以保证砂轮状态 的一致性 自动检测砂轮直径 保证了砂轮尺寸的准确度 磨削加工中 自动调整进 2 9 精密制造与 自动化 2 0 1 4 年第4期 给速度实现磨削力控制 保证磨削状态稳定性 并 提高了磨削精度的一致性 废品率大幅度降低 可 控制在 0 5 o 以内 利用声发射传感器及机床 自身防 碰撞功能 发生异常碰撞可迅速反应 降低事故所 造成损失 保护人身及机床安全 无需备份电池保 护程序 保证机床程序参数不丢失 5 内圆磨床关键技术 车头采用了轴承主轴 该车头主轴具有较高的 回转精度 较强的承载刚性 机械磨损比较小 精 度保持性好的特点 磨削采用 C B N 砂轮 砂轮修整采用金刚石滚 轮修整 金 刚石滚轮修整的主要优点是结构简单 滚轮耐用度高 修整时间短 修整力小 适用 于 机械 自动化生产 磨 具采 用 了大 功率 电主轴 该 电主 轴 功率 2 5 k W 转速 6 0 0 0 0 r m i n 具有高精 高速 高效 的特点 配套有油雾润滑和循环水冷却 同时配有 调整电主轴转速用 的变频器 导轨副采用了十字交叉滚柱 具有结构简单 精度高 承载刚性好 使用寿命长 加工维修方便 等优点 采用单排或双排液动 自动定心薄膜卡盘来夹持 工件 该卡盘具有夹紧快速 方便 可靠 定心精 度高的优点 同时配备有专门的回转油缸为夹紧工 件提供液压动力 电气操作控制部分安装有人机界面操作屏 直 观方便 简单易学 纵 横向机构均采用伺服电机 驱动 高精度滚珠丝杠传动 动作灵活 定位准确 操作方便 利用功率或声发射传感器实现监控磨削 和修整状态 6 内圆磨床主要部件结构 1 车头 本机床采用的是轴承主轴车头 具有回转精度 高 使用寿命长的优 点 它是一个筒形整体结构 装在车头箱体 内 主轴前端是莫 氏 5号锥孔与夹具连接 夹具采 用的是专用夹具 主轴后端装有一个回转油缸 松 卡盘的动力 由压力油通过活塞 推杆提供 通过车头 电机 皮带 皮带轮带动主轴旋转 双速电动机通过 3 0 皮带轮传动 使主轴旋转可得到四种不同的转速 可 以满足不同的磨削要求 2 磨具 与机床配套的大功率轴承电主轴 功率 2 5 k W 转速 6 00 0 0 r r n i n 电源由变频器提供 频率 1 0 0 0 H z 需加油雾润滑 循环水冷却 3 纵 向机构 z轴 纵向机构主要 由纵向滑座 大滑板 工作台 十字交叉 V形滚珠导轨组成 大滑板用于将砂轮快 速引进或退出磨削区和砂轮的往复及进给 由伺服 电机驱动 4 横 向机构 x轴 横 向机构主要 由横 向滑座 滑板 十字交叉 v 形滚珠导轨组成 滑板移动方 向与大滑板 z轴 运动方向垂直 滑板与滚珠丝杠相连 由伺服电机 驱动 滑板 x轴 用于磨 削时的进给或复位 5 砂轮修整机构 砂轮的修整机构主要有安装支架 电动机 主 轴套简旋转机构 V型带传动机构 金刚石滚轮组 成 由电动机带动金刚石滚轮旋转来对砂轮进行修 整 这种装置结构简单 便于操作 6 液压油箱 为机床提供压力油 主要用于控制夹具的松开 和锁紧 7 工件冷却系统 冷却液为煤油或其它专用冷却液 工作时 工 作台进入磨削区 开启冷却液 其流量由磨杆架上 的球 阀调节 工作台后退时 冷却液关闭 8 磨具冷却系统 冷却液为具有防锈效果的水质冷却液 进液管 接在磨头后部下边 的接头上 回液管则接在上边的 接头上 冷却液只要开机就一直不停 7 结语