专利名称：数控自动轴承环内圆磨床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轴承类产品加工设备，尤其涉及一种轴承环内圆磨床。
背景技术：
目前轴承行业用于轴承类产品内圆磨削加工所使用的设备，多数为普通内圆磨床，其系上世纪五六十年代苏式内圆磨床仿制产品。还有一小部分为上世纪七八十年代开发的轴承滚道磨床，其结构性能无法满足当前轴承产品生产需求，在产品加工方面表现出的突击问题是(1)产品加工尺寸范围偏小，一般在Φ500πιπι以内。(2)大角度内孔及端面滚道缺少加工设备。(3)定位精度及回转精度低，动态刚性差，致使所加工产品尺寸精度、形状和位置误差，表面精度都无法满足产品质量要求，不得不增加抛光超精工序。(4)机床刚性不足，不能进行高速强力磨削加工。(5)摩擦磨损造成机床精度保持性差、故障多、使用寿命低。(6)夹具定位精度低，装夹方式影响加工产品尺寸精度和形状位置精度。(7)砂轮轴因结构、制造精度、冷却润滑方式、动平衡等影响，限制了转速、无法提高加工的效率和表面精度。(8)产品加工过程中测量和重复装夹误差，影响加工批量产品时的尺寸分散度，不利于尺寸分组选配合套。(9)对于大型球面滚子，大型圆柱及圆锥轴承外环滚道凸度，大型外环挡边，异型外环滚道缺少精磨设备。(10)机床防护效果差，油箱渗水漏水，地面喷溅切削液，防护装置在砂轮破碎时不能有效防护。
实用新型内容本实用新型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内圆磨床。本实用新型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内圆磨床，包括床身、往复工作台、砂轮轴总成、工件轴箱、砂轮修整器、纵向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC控制系统主机与操作面板、电气控制系统，所述往复工作台、工件轴箱和砂轮修整器安装于床身上，砂轮轴总成安装于往复工作台上，纵向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身内部，横向进给传动机构安装于砂轮座内部，冷却系统和电气控制系统位于床身后侧，CNC控制系统主机与操作面板位于往复工作台上方，往复工作台座于床身导轨上。所述工件轴箱右端安装有电磁无心夹具。所述砂轮轴总成包括砂轮座、砂轮电机、砂轮轴和砂轮，砂轮电机安装于砂轮轴后面，砂轮安装于砂轮轴左端。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。所述床身的导轨为设有静压槽的静压导轨。所述砂轮总成下方安装于拖板上，拖板下方的往复工作台上安装有砂轮轴座角度盘，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨。床身上设有纵向进给手轮和液压润滑操纵机构。砂轮轴总成上设有横向进给手轮和光栅尺。所述工件轴箱上安装有推拉式防护罩，电磁无心夹具前端安装有积屑托盘。本实用新型的数控自动轴承环内圆磨床，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。加工产品尺寸及适应类型范围广、适合加工内孔、外环内孔圆柱、圆锥、球面、端面滚道、可进行挡边磨削和滚道凸度磨削加工，所加工产品尺寸精度、形状位置精度、表面精度均得到很大提高，具有高精度高效率，批量加工尺寸分散度易控制等突出特点，特别适合多品种，中等批量轴承内径及外环滚道精密、半精密磨削中使用。
图1是本实用新型数控自动轴承环内圆磨床主视结构图。图2是本实用新型数控自动轴承环内圆磨床横向、纵向进给传动机构的结构图。
具体实施方式
本实用新型数控自动轴承环外圆磨床结构如图1所示，包括床身20、往复工作台 19、砂轮轴总成、工件轴箱7、砂轮修整器10、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、电气控制系统，所述往复工作台19、 工件轴箱7和砂轮修整器10安装于床身20上，砂轮轴总成安装于往复工作台19上，砂轮轴总成上设有横向进给手轮16和光栅尺；纵向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身20 内部，冷却系统和电气控制系统安装于床身20后侧，横向进给传动机构安装于砂轮座18 内，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。CNC控制系统主机与操作面板15位于往复工作台19右上方，往复工作台19座于床身20导轨上。床身1为高强度耐磨铸铁整体铸造、经两次时效处理，床身20的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 20上设有纵向进给手轮1，用于手动微调节往复工作台20的位置。床身20上设有砂轮修整器液压操纵机构2。在往复工作台19上面放置砂轮轴拖板角度盘、砂轮轴拖板，横向进给机构带动砂轮轴总成移动。砂轮轴拖板下面设有一个可使砂轮轴水平360°范围内调整任意角度的砂轮轴座角度盘，方便的进行大锥度内孔，斜面及端面，端面滚道切入式磨削加工。砂轮轴总成包括砂轮座18、砂轮电机14、砂轮轴13和砂轮12，砂轮电机14安装于砂轮轴13后侧，砂轮12安装于砂轮轴13左端。拖板导轨为交叉滚子滚动导轨，并施以予加载荷，定位精准、 运行平稳、精度保持型好、承载能力强。其砂轮轴总成径向及轴向定位支承为两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，有自动间隙补偿。其砂轮轴总成的运转元件全部与轴一起做整体动平衡，润滑和冷却采用高压喷雾润滑和高压风冷方式，无振动，可进行高速磨削，轴转数900r/min ；砂轮线速度60m/s。工件轴箱7上部设有工件轴传动系统8，床身20左端工件轴箱7下部设有工件轴箱角度盘5，工件轴箱角度盘5可使工件轴回转轴心线水平调整27°进行大角度锥孔磨削加工，较同类产品相比较磨削内孔角度更大，适宜加工产品类型更广。工件轴箱7位于工件轴箱角度盘5上面，工件轴传动系统8是由变频调速电机、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，动静压滑动轴承与其配合轴颈间配合间隙可调，静压启动，动压运转，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，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运转精度无影响，保证主轴精度在运转中不被降低。在床身20内部导轨与润滑油箱、传动系统间有漏水或者可能出现冷却液回流进入床体内的现象，做出防漏水的凸台边框，保证切削液不能混入油箱、不渗入传动系统部件内，安装于砂轮修整器座3上的砂轮修整器10座于床身往复台19后侧中间位置的床身20 平台上。工件轴箱7右端装有电磁无心夹具6，与工件轴相联，其由夹具壳体、铁芯、线圈、 花盘、定位支承垫和支点组成，加工产品径向定位由固定支点单独约束，不受夹具安装误差和制造精度影响，重复安装保证基准重合。工件轴箱7上安装有推拉式防护罩4，为高强度全封闭式推拉护罩，防护覆盖面大，安全系数大，外形美观，使用方便。电磁无心夹具6前端安装有积屑托盘9。机床横向和纵向进给传动机构结构如图2所示，往复工作台19和砂轮轴拖板纵向和切向往复由一套两轴联动、闭环控制数控系统和由伺服电机21、联轴器22和滚珠丝杠25 组成的传动系统驱动。伺服电机21通过联轴器22与滚珠丝杠25连接，滚珠丝杠25靠近联轴器22 —端安装有丝杠座23，滚珠丝杠25上设有螺母座24，带动往复工作台或砂轮座移动。可使产品磨削过程中按CNC控制系统所设定的程序和所输入的参数磨削任意内径及端面、内锥面上各种类型轴承环滚道，传动精度高，尺寸精确，可适应各种不同类型沟型轴承环滚道平面差补加工，也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。其CNC主机及操控面板15悬挂于床身20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。本实用新型的数控自动轴承环内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。安全环保，方便元件、配件更换。本实用新型的数控自动轴承环内圆磨床结构简单紧凑、精度高、静态刚性及动态刚性强、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，大锥度内孔自动磨削轴承环内孔的空白，适宜加工轴承产品类型更广，其加工产品尺寸精度、形状与位置精度和表面精度均高于同类设备，尺寸分散度小，便于分组合套，特别适合多品种、 中等批量轴承环内孔及外环滚道、端面滚道高速强力精密自动磨削使用。
权利要求1.一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于包括床身(20)、往复工作台(19)、砂轮轴总成、工件轴箱(7)、砂轮修整器(10)、纵向进给传动机构、冷却系统、液压润滑系统、CNC 控制系统主机与操作面板(15)、电气控制系统，所述往复工作台(19)、工件轴箱(7)和砂轮修整器(I0)安装于床身(20)上，砂轮轴总成安装于往复工作台(I9)上，纵向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身(20)内部，横向进给传动机构安装于砂轮座(18)内部，冷却系统和电气控制系统位于床身(20)后侧，CNC控制系统主机与操作面板(15)位于往复工作台(19)上方，往复工作台(19)座于床身(20)导轨上。
2.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述工件轴箱 (7 )右端安装有电磁无心夹具(6 )。
3.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述砂轮轴总成包括砂轮座(18 )、砂轮电机(14)、砂轮轴(13 )和砂轮(12 )，砂轮电机(14)安装于砂轮轴 (13 )后面，砂轮(12 )安装于砂轮轴(13 )左端。
4.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，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(21)、联轴器(22)和滚珠丝杠(25)，伺服电机 (21)通过联轴器(22)与滚珠丝杠(25)连接。
5.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述工件轴箱 (7)上部设有工件轴传动系统(8)，工件轴箱(7)下部设有工件轴箱角度盘(5)。
6.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述床身(20) 的导轨为设有静压槽的静压导轨。
7.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述砂轮总成下方安装于拖板上，拖板下方的往复工作台(19)上安装有砂轮轴座角度盘，拖板导轨为交叉滚子滚动导轨。
8.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于床身(20)上设有纵向进给手轮(1)和液压润滑操纵机构(2 )。
9.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于砂轮轴总成上设有横向进给手轮(16 )和光栅尺。
10.根据权利要求1所述的一种数控自动轴承环内圆磨床，其特征在于所述工件轴箱 (7)上安装有推拉式防护罩(4)，电磁无心夹具(6)前端安装有积屑托盘(9)。
专利摘要一种数控自动轴承环内圆磨床，包括床身、往复工作台、砂轮轴总成、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、电气控制系统，所述往复工作台、砂轮修整器及工件轴箱安装于床身上，砂轮轴总成安装于往复工作台上，纵向进给传动机构、液压润滑系统安装于床身内部，横向进给传动机构安装于砂轮座上，冷却系统和电气控制系统位于床身后侧，CNC控制系统主机与操作面板位于往复工作台上方，往复工作台座于床身导轨上。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B24B5/00GK202070962SQ20112010840
公开日2011年12月14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