外圆磨床砂轮的自动修整装置.pdf

1、2 0 0 3年第 1 2期 煤 矿 机 械 6 3 文章编 号 ： 1 0 0 3 0 7 9 4 ( 2 0 0 3 ) 1 2 0 0 6 3 0 3 外 圆 蓬 床 砂 轮 的 自动修 整装 置 梁睦 。张 友 纲 。李铬 。 程 军 红 ( 中原 工学 院 ，河 南 郑 州 4 5 0 0 0 7 ) 摘 要 ：传统磨床砂轮的修整 ， 多采用手动进 给装 置 ， 精度差 、 效率低 ， 很难 满足 成型精 密磨 削 加工 的工艺要 求。根 据 国外磨 削工 艺的发展动 态， 就成型磨削工艺及 相应的砂轮 自动修整 方案 ， 特 别对砂轮成 型磨 削与修整 同步加工工 艺， 提 出了一

2、些新 的见解 ， 为提 高成型磨 削 工作 效率 、 加 工精 度 ， 作 了相应 的探讨 ， 提 出了砂轮外形修整 刀具 的形 式和修整装置 的设计特征 。 关 键 词 ：无 心 外 圆磨 床 ；磨 料 砂 轮 ；外 形 修 整 工 艺 ；修 整 装 置 中 图 号 ：T G 5 8 1 文献 标 识 码 ：B 1 磨 料砂轮传统修整装 置及缺 陷 磨料 砂轮 传统 修整装 置 ， 一般设 置在磨料 砂轮 的后侧 ， 根据需要手动进 给相应 的修整刃具( 如金刚 石) 来修整砂 轮 ， 其缺 陷是 ， 砂 轮磨 削与修 整不 能 同 步进 行 ， 砂 轮外 形误 差与磨 削加工误 差之 和使

3、产 品 加工 误差加大 ， 无法 按加 工精度 要求 对砂 轮形状 精 度作相应随机性 的调整。 2国外磨床磨料砂轮修 整装置及特点 图 1为瑞士公 司 的磨 床 砂轮 修整装 置示 意 图 ， 其主动砂 轮 1与从 动砂 轮 4在转 动的 同时 ， 可 沿水 平方 向左右移 动 ， 修 整 金刚石 5固装 在 可纵 向移动 的支撑架 3上 ， 按需要 前 后纵 向移 动 ， 制 品零 件 ( 产 品 ) 由转动 的砂轮 1 、 4托起并转动 。这样 ， 砂轮对工 件的磨削与 自身 的修 整可 根据 需要 同步进 行 ， 可获 得高形状精度 的砂轮和高尺寸精度 的产 品。应用类 似的方案 ，

4、随机性地恢复砂轮廓形 ， 可磨削滚子轴承 的内圈滚道或 套筒 阶梯 凸缘 。但 在 上述情 况下 ， 砂 轮 1 、 4与修整金刚石 的支撑 架 3之间 的相对移动量 应有 十分严谨 的精密控制 。 1 8 8钢经 固溶 +高 温扩 散处 理后 ， 机 械 性能 由表 2看 出符合 奥 氏体 不锈 钢规定 的指标 ， 与 固溶 处理后 的机 械性能 没有 明显 差别 ， 这说 明该 工艺 可 行 。 参 考文 献 ： 1 史美 堂 金 属 材 料 及 热 处 理 M 上 海 ： 上 海 科 学技 术 出 版 社 ， 图 1 修 墨 砂 轮 和 主 动 砂 轮 r i g 1 R印 蛐wh e

5、e l a n d d r i v e rwh e e l 1 主动砂 轮2 制 品3 轴承座 及支 架4 砂 轮5 修 整金 刚石 图 2所 示 为德 国 N O MO C O公 司磨 床 的砂 轮修 整装 置示意图 ， 该 装 置用 于 修整 立式 安装 的 主动砂 轮和从动砂轮 ， 修 整 时必 须严 格 控制修 整 金 刚石沿 、 ， 3个坐标 方 向的 准确 移动 量 。在 大 多数无 心磨床 上 ， 金刚石刃具轮的进给是直线运 动 ， 但最 近 又出现 了新 的方案 。图 3所 示 为德 国 K wA b r i c h t t e c h n i k 公 司磨床 的砂 轮修 整装

6、 置示 意 图 ， 其 修 整 金 刚石 滚子 采 用 摆 动式 进 给 ， 修 整 时 滚子 移 动 35 t t m， 使 其进 给精度 可达 1 t t m， 这对 于高 强度 和 对 寿 命有特殊 要求 的立方 氮 化硼 砂 轮 修整 是 十 分 有 利 的。金 刚石滚子 3借助于液压缸推 动机构 4完成 固 定角 的摆 动 ， 滚子预进给是 为了补偿砂 轮 2的磨损 ， l 9 91 2 王 运炎 金属材 料与 热处理 M 北 京 ： 机 械工业 出版社 ， 1 9 9 7 作者 简介 ：宋时 兰( 1 9 6 3一) ， 女 ， 山东 蓬莱人 ， 副 教授 ， 主要 从 事 教 学

7、 及 科 研 工 作 ，发 表 论 文 多 篇 T e l ： 0 4 6 7 2 3 5 3 7 5 6，E - ma i l ： j i a s e n 6 3 2 8 1 6 3 c o m 收 稿 日期 ： 2 0 0 3 0 9 2 1 The c o r r o s i o n s t r e n g t h S t r e a t m e n t 0 f a u s t e n i t e s t a i n l e s s s t e e l S0NG Shi l an ( J i x i U n i v e r s i t y。 J i x i 1 5 8 1 0 0。 C

8、h i n a ) Ab s t r a c t ： Au s t e n i t s s t a i n l e s s s t e e l a d o p t s t he pr o c e s s o f hi g h t e mp e r a t u r e d i ffu s i o n h e a t t r e a t me nt 。 b e s i d es t h e o ne o f s o l i d d i ffu s i o n。 wh i c h c a n i mp r o v e i t s c o r r o s i o n s t r e n g t h e

9、 ffe c t i v e l y An d t h e c o r r o s i o n s t r e n g t h wi U b e r e i n f o r c e d wi t h th e t i me o f di ffu s i o n l e n g t h e ni n g But tha t 。 c o mp a r e d t o t he wo r k pi e c e p r o c ess e d i n t h e me t h o d o f sol i d d i ffu s i o n。 t he f u n c t i o n o f ma c

10、hi n e r y h a s n o d rop o b v i o u s l y。 u p t o t h e s t an d a r d s p e c me d Ke y wo r d s ： s t a i n l e s s s t e e l ：c o r r o s i o n s t r e n gth；h e a t t r e a t me n t 维普资讯 6 4 外 圆磨床砂轮 的 自动修整装置梁 睦 ， 等 2 0 0 3年第 l 2期 由机 构 5实 现 ， 机 构 5的 位 置 由 止 动 销 固定 。 在 许 多无心磨 床上 ， 修 整 工具对 砂轮 的

11、进 给机构 仍是一 个 杠 杆 机 构 ， 可 以 产 生 附 加 误 差 =2A s i ncp 式 中 杠 杆 极 限 位 置 转 角 ； 工 具 位 置 误 差 。 图 2立 置砂轮 的修 整 Fi g 2 Re pa i r i ng o f v e r t i c al whe e l 1 砂轮2 工件 ( 产 品) 3 修整 金刚石4 支撑座5 主动砂 轮 6 、 7 为金 刚石相 对砂 轮和 主动轮运 动轨迹 b 图 3金 刚石 滚 子摆动 进给 修整 Fi g 3 Di a m o n d r o H er s wi ng f e e d r e pa i r i n g 1

12、产 品2 砂 轮3 金 刚石滚 子4 滚 子摆动式 进给 机构5 滚 子预进 给 机构6 止 动销 瑞 士 L i d k o p i n g公 司 近 来 在 有 主 动 砂 轮 的 精 密 变形无心磨床 上 ， 应用修整装置联合 系统 ： 砂轮一 金 刚 石 滚 子 ； 主 动 砂 轮 一 单 一 金 刚 石 ， 第 2种装 置 控 制 由数控( C N C ) 机 床 系统 实 现 ， 砂轮 的廓 形精 度采 用 高精度( 0 1 F t m) 滚 子进 给 ， 机构设 计 上应用 静压 导 轨来保证 ， 调整时 ， 修 整主动砂轮相对工件( 产品) 轴 线转一定角 ， 保证 得 到双

13、曲面形 式最 佳廓形 。在主 动砂轮无心磨床 上磨 削小 直径 零件 时 ， 应 采用不 同 形式 的修 整工具 ， 如美 国 R o y a l Ma s t e r G r i n d e s 公 司专 用的无 心磨 床。 在 成批 生 产小 型 精 密 零 件 ( 直 径 0 1 3 8 m m) 时 ， 应 用 了 单 一 金 刚 石 可 旋 转 刀 具 ( 球 或 金 刚 石 滚 子 ) 。 为了减 小机床 的外形 尺寸 ， 单一 金刚石 安装在 砂 轮 上 方 ， 通 过 无 级 调 节 金 刚 石 纵 向移 动 速 度 实 现 修整 ， 并在修整装 置上保 证了对仿形直尺销轴压紧

14、 ， 达 到了砂轮廓形 。选择旋转 刀具 的形状 与被加工表 面形 状 有关 ， 如 图 4所 示 ： 筒 哥 ( a ) 硖 形砂轮 ( b ) 成 形砂 轮 ( c ) 柱 形砂 轮 图 4砂 轮 修整 Fi g 4 W he e l r e pair i ng 1 修 整工具2 砂轮3 工件 ( 产 品 ) 具 有产 品廓形工具 的成 型金刚石滚子修整砂轮 的方法 ， 即可用于大批量生产条件 ， 又可用在复杂形 状 零 件 的小 批 量 生 产 。在 单 件 小 批 量 生 产 中应 用 金 刚石滚子以预 过盈 安装 到有高精度滚动轴承 的心轴 上 ， 两端双轴承的轴 承座保 证修 整部

15、 件有 足 够 的刚 度 ， 使砂轮 的稳定 形状 与磨 损无关 。滚子 的旋转 由 电机驱动 ， 滚子的进 给由步进 电机驱 动 ， 由机 床数 控 系统( C N C ) 操纵 台操作员 控制 。操作员 确定修 整频 率 ， 循环形式 和修整后砂 轮在机床 上位置的修 正( 移 动 离 散 性 0 2 5 F t m) 。 近年来 ， K wA b r i c h t t e c h n i k公 司宣 传 的无 心 外 圆磨床采用 切人方法 ， 用 金 刚石滚 子 同时修 整立 方 氮化硼砂轮 ， 大大简 化 了机 床精 密部 件结 构 。当修 整磨削形状 复 杂工 件 的砂 轮 而工

16、件 质 量 要求 不 高 时， 常采用淬硬高 速钢 滚压 滚子或 碳化 钨滚 压 滚子 代 替 金 刚 石 滚 子 。 美 国 C I T K O 公 司 研 制 出 装 有 多 晶体金 刚石应用于修整普通磨料砂轮 和超 硬磨料砂 轮 ， 不 同于普 通金 刚石 砂 轮 的 是 ， 随 着 磨 损 可 以重 磨 。新磨削 可实 现性 由 R o y a l M a s t e r G r i n d e s公 司证 实 ， 用于加工三角螺纹和成型螺纹 ， 通 过它的廓形滚 子 滚 压 。 3修 整 装 置 数 控 系统 控 制 为了实现外 圆成 型磨 削时砂轮 的随机性精确修 整 ， 近 2

17、0 a 来 ， 在 主 动砂 轮无 心外 圆磨 床上 使 用 了 数控 系统 ， 扩 大 了机 床 的应 用 范 围， 简 化 了机 床调 整 ， 提高 了机床 加工 的可靠性 。在数 控 系统 存储器 中放置 大量 的磨 削和修 整信 息 ， 可 自动 控制修 整循 环装置 。意大利 G h i r i n g h e l l i 公 司无心外 圆磨床 上的 数控系统 ， 可程序设计金 刚石修整工具 移动循环 、 一 次修整循环 中 的进 给 次数 和进 给量 、 修 整周 期 等 。 在批量生产条件 下机 床控 制修整 装 置时 ， 合 理应 用 控制坐标 和 z的圆弧插值数控 系统 ，

18、可得到 砂轮 的曲线廓形 ， 而且控 制坐标 ( 对磨 削 和修整 ) 总 数可 很多 。例如工件成型磨削时 ， 主动 、 从 动砂 轮的磨损 情况各不相 同， 按工件成型磨削与主动 、 从 动砂轮修 整 同步进行的要求 ， 2套 金刚石 砂轮修 整 机构 、 三坐 标程序数控 ， 需要 6个伺服 电机驱 动 ， 加上 2个砂轮 的工 作进 给， 数控 系统控 制 的坐标 总 数可 达 到 8个 ( 当然 ， 有些 坐标方 向是重复 的) 。 在 转 换 加 工 新 结 构 产 品 时 ， 由于 应 用 数 控 系统 ( C N C ) 修 整 系 统 自动 化 ， 调 整 人 员 只 需 在

19、 数 控 系统 中修 改某些参 数 ， 其 中包括工件 的数据 ， 从 动砂 轮和 主动砂轮数据 ， 几何参数 调整数据 ， 修整 时砂 轮被切 除余 量数据。这些信息使数控 系统 自动计算 砂轮廓 形( 修整 时形成 ) ，建立加工循环 。为了缩短修整两 维普资讯 2 0 0 3年第 1 2期 煤 矿 机 械 6 5 文章编 号 ： 1 0 0 3 0 7 9 4 ( 2 0 0 3 ) 1 2 0 0 6 5 0 3 托 辊 外 密 封 囤 的 试 象 IJ 李 广 昕 ( 七 台河煤 矿机 械制 造 总公 司 ，黑 龙江 七 台河 1 5 4 6 0 0 ) 摘 要 ：针对托辊外 密封

20、圈的试制 ， 从 注塑工 艺、 注塑机性 能参数 的选择 、 收 缩率 的计算 与修 正等方面对塑件质量 的影响 ， 进行 了一定深度 的 阐述 ， 并 以实例加 以说 明 ， 具有一定的应 用价值 。 关 键 词 ：托 辊 外 密封 圈 ； 注 塑 ；收 缩 率 中 图 号 ：T H 1 3 6 文 献 标 识 码 ：B 1 前 言 塑 料 工 业 是 现 代 新 兴 工 业 之 一 ， 它 包 括 塑 料 原 料生产和塑料制 品成 型加工两大部分 。由于塑料具 有 比重小 ， 化学稳 定性好 ， 电绝缘 性能 高 ， 比强 度大 等优异 性能 ， 所 以在机 械 、 仪表 、 无线 电 、

21、 电讯 、 日用 品、 国防和尖端科学技术 等方 面应用甚广 。 目前 ， 生 产 塑 料 制 品最 广 泛 采 用 的 是 压 制 成 型 法 、 铸 压 成 型 法 、 注射成型量法 、 挤 出成型法 、 中空吹塑成 型法 、 真 空成型法 、 压缩 空气成 型法 等。公 司根据 现有设 备 及 生 产 能 力 ， 在 托 辊 外 密 封 圈 的 生产 上 ， 采 用 了 注 塑 机注 射成 型法 。经过 近 0 5 a的试制 研究 ， 生产 出 砂 轮 的 时 间 ， 数 控 系 统 重 要 功 能 是 在 屏 幕 上 显 示 检 查修整循环 实现的可能性 。按照控制砂轮过程的方 法提高

22、多次通过修 整 的有效 性 ， 金 刚石每次 通过 时 间应 当改变声信号 。为了 比较作 为基础声信 号的振 幅 ， 它是 由于从砂轮磨料层切 除规定厚度引起 的； 其 次确定声学振 幅关 系 ， 即每 2次连续 范 围内修整 得 到 的 。 为 了与 给 定 的 极 限 值 比较 ， 必 须 改 变 切 除 层 厚度 ， 修整循 环结束后实现修光 。 4结 语 按上 述砂 轮修整装 置 的工艺方案 ， 磨 削设备 复 杂了许多 ， 增 加了零 件的磨 削加 工成本 和设 备制 造 费用 ， 但有 利于提高零件 的加工效率 、 加工精度和表 面质量 ， 是外 圆无 心磨床 的一 个发 展方

23、向。外 圆无 心磨床装备数控 系统 ( C N C ) 对 磨削设备 的结构 和磨 削工艺产生 了本 质 的影 响 ， 其 中包 括修 整装置 。修 整装 置近几年来不 断完 善 ， 磨料 砂轮修 整科 学基础 了高质量 、 高标准 的产品 ， 满足 了配套托辊 生产 的需 要 ， 节约 了大量的外 购资金 。 2托 辊 外 密 封 圈 的 生产 1 - 艺 流 程 首 先 注 塑 机 将 颗 粒 状 塑 料 加 热 至 流 动 状 态 后 ， 以高压 、 快 速注入模具 内腔 ， 保压一定 时间后 冷却凝 固成为塑料制品 。 工作循 环过程如下 ： 合模一 一注 射一 保 压一 一 一 开

24、模 一 鸯 一 一 合 模 研究方 面取得 了很 大成 就 ， 但是 ， 这些工作远 远没有 完成 ， 也没有建立相应 的结构 ， 充分满足无 心磨削过 程综合 自动化 的现代 要求 。为此 ， 实 现砂 轮 修整 随 机 自动化还有 大量的研究 工作 要做 。 参考 文献 ： 1 ( 日) 日井 英 治 切 削 磨 削 加 工 学 M 北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ， 1 9 9 2， 2 徐 明坚 最新切 削加 工技术 M 台南 ： 复 汉 出版社 ， 1 9 9 9， 4 3 李开佛 机床工 业综述 M 北 京 ： 机械工 业 出版社 ， 1 9 9 8 ， 1 4 王 润孝

25、秦现生 机 床 数控 原 理与 系统 M 西 安 ： 西 北 工 业 大学 出版社 。 2 O O 0 。 9 作者 简介 ：梁睦 ( 1 9 5 6一) ， 上海 人 ， 现 为郑州 中原 工 学 院机 械 系 副教授 ， 曾是郑 州纺织 机械 厂高级 工 程师 ， 从 事 非标 准 设 备 设 计 ， 研 究 方向为 机械加 工工 艺及技 术装备 收稿 1 3 期 ： 2 0 0 3 0 9 0 1 Au t o m a t i c r e p a i r de v i c e f o r wh e e l s o f g r i nd i n g m a c hi ne LI ANG M

26、 u。Z HANG Yo u g a n gL I GeCHENG J u n h o n g ( Z h o n g y u a n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y - Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 7- C h i n a ) Ab s t r a c t ： Ma n n al f e ed de v i c e i s mo s t l y u s e d i n t r a di t i o n a l g r i n d i n g wh e e l s wi t h a l e s s p r e c i s i o n a n d l o we r e ffi c i e nc y Th e