专利名称：利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用C620普通车床改装的活塞头环槽磨削装置。
技术背景柴油机活塞工作时，环槽的上下侧面与活塞环产生冲击磨损，使配合 间隙加大，密封性能变坏，这将引起燃油经济性不良、动力性降低的不良后果。目前活塞头 环槽采用"车削加工+盐浴氮化"工艺，从而实现活塞头环槽表面硬度、加工精度以提高耐 磨性的目的。该种加工工艺的显著缺点是1氮化层薄、耐磨性差，由于氮化硬度厚度较薄 (0. 25-0. 30mm)，故环槽表面在工作条件下耐磨性差；2表面粗糙度值大，车削时活塞头环 槽表面粗糙度值在Ra3. 2左右，由于表面粗糙度值较大，使得环槽表面在实际工作条件下 接触面产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起严重磨损；3环槽尺寸精度和 形位精度较低，由于车削工序是在盐浴氮化热处理工序之前加工完成，因此盐浴氮化产生 的变形直接影响到活塞头成品精度，原活塞头环槽尺寸误差0. 01-0. 015mm，环槽上下工作 表面平行度误差0. 005-0. OlOmm。 发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中不足之处，改变"车削加工+ 盐浴氮化"工艺为"激光淬火+磨削加工"工艺，为柴油机活塞头环槽加工提供一种利用普 通车床改装的活塞头环槽磨削装置。这种利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置的结构 是普通车床主轴安装有固定工件的活塞头定位夹紧装置；该普通车床中拖板上安装三相 异步电动机和环槽磨头装置，三相异步电动机通过可调电动机减振支承装置与车床中拖板 联结的；电动机主轴的皮带轮通过皮带带动环槽磨头装置的皮带轮转动。环槽磨头装置设 有转子轴，转子轴通过滚动轴承安装在环槽磨头装置轴套中，转子轴左右两端分别装有砂 轮和皮带轮。环槽磨头装置在水平面内可转角±5° 。皮带采用安全罩保护装置。环槽磨 头装置采用前后两端高精度可调间隙的滚动轴承结构。 这种利用C620普通车床实施活塞头环槽磨削加工的工艺装备，活塞头环槽磨削 加工的工艺装备安装在C620普通车床的中拖板上，可实现横向(X向)和纵向(Z向)二个 方向的进给。三相异步电动机(型号Y90S-4转速1400转/分)是通过可调电机减振支承 装置与机床中拖板联结，以最大程度降低电机的振动，并可实现电机在水平各个方向的调 整。安装在中拖板上的三相异步电动机通过皮带传动驱动磨头转子主轴，并减少电机振动 对磨削的影响。磨头转子主轴通过4个滚动轴承(型号7206C)安装在环槽磨头装置轴套 中，采用润滑脂润滑轴承，前后两端可分别调整前后端轴承间隙。在机床主轴上安装有工件 定位夹紧装置，活塞头装夹在的定位夹紧装置上，随机床主轴顺时针低速转动。砂轮(白刚 玉平行砂轮P125X20X32)逆时针高速旋转磨削活塞头环槽，磨削过程中采用冷却液对磨 削表面进行润滑和冷却。 本实用新型为机车柴油机活塞头环槽淬火表面磨削提供一种结构简单，工作可 靠，成本低廉的工艺装备，为实现活塞头环槽"激光淬火+磨削加工"先进工艺技术的应用 推广提供了条件，显著提高机车柴油机活塞头环槽淬火表面加工质量和活塞头的使用寿 命，具备实用价值。 采用本专利所提供的环槽磨削加工的工艺装置具有下列优点1通过磨削工艺装备，可实现活塞头环槽"激光淬火+磨削加工"工艺，环槽表面淬硬层可提高到 0. 50-0. 55mm，耐磨性显著提高；2表面粗糙度值明显改善，采用磨削工艺替代车削加工，使 环槽表面粗糙度值达到Ral. 6 RaO. 8之间；3环槽精度显著提高，由于磨削加工是在激光 淬火之后进行的，可以有效消除因激光淬火产生的变形，加之磨削可以达到IT4级的精度， 因此活塞头环槽成品精度可以达到尺寸误差在O. 008mm以下，环槽上下工作表面平行度 误差在O. 005mm以下。
图1是本实用新型利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型进一步说明普通车床主轴12安装有 固定工件2的活塞头定位夹紧装置1 ;该普通车床中拖板3上安装三相异步电动机4和环 槽磨头装置9，三相异步电动机4通过可调电动机减振支承装置5与车床中拖板3联结的； 电动机主轴的皮带轮6通过皮带7带动环槽磨头装置9的皮带轮8转动。环槽磨头装置9 设有转子轴IO，转子轴10通过滚动轴承安装在环槽磨头装置9轴套中，转子轴IO左右两端 分别装有砂轮11和皮带轮8。环槽磨头装置9在水平面内可转角±5° 。皮带7采用安全 罩保护装置。环槽磨头装置9采用前后两端高精度可调间隙的滚动轴承结构。
权利要求一种利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，其特征在于普通车床主轴(12)安装有固定工件(2)的活塞头定位夹紧装置(1)；该普通车床中拖板(3)上安装三相异步电动机(4)和环槽磨头装置(9)，三相异步电动机(4)通过可调电动机减振支承装置(5)与车床中拖板(3)联结的；电动机主轴的皮带轮(6)通过皮带(7)带动环槽磨头装置(9)的皮带轮(8)转动。
2. 根据权利要求1所述的利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，其特征在于环 槽磨头装置(9)设有转子轴(IO)，转子轴(10)通过滚动轴承安装在环槽磨头装置(9)轴套 中，转子轴(10)左右两端分别装有砂轮(11)和皮带轮(8)。
3. 根据权利要求1所述的利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，其特征在于环 槽磨头装置(9)在水平面内可转角±5° 。
4. 根据权利要求1所述的利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，其特征在于皮 带(7)采用安全罩保护装置。
5. 根据权利要求2所述的利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，其特征在于环 槽磨头装置(9)采用前后两端高精度可调间隙的滚动轴承结构。
专利摘要一种利用普通车床改装的活塞头环槽磨削装置，该机车柴油机活塞头环槽淬火表面磨削装置是由三相异步电动机、皮带传动机构、环槽磨头装置、砂轮和工件定位夹紧装置等主要部件组成。机车柴油机活塞头环槽淬火表面磨削用工艺装备采用普通车床改造，通过电机驱动，使工件与砂轮之间产生相对旋转运动，完成磨削工作。本实用新型为机车柴油机活塞头环槽淬火表面磨削提供一种结构简单，工作可靠，成本低廉的工艺装备，为实现活塞头环槽“激光淬火+磨削加工”先进工艺技术的应用推广提供了条件，显著提高机车柴油机活塞头环槽淬火表面加工质量和活塞头的使用寿命，具备实用价值。
文档编号B24B19/02GK201442206SQ20092001393
公开日2010年4月28日 申请日期2009年5月23日 优先权日2009年5月23日
发明者丛新春, 于秀俊, 孙宇 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公