一种改造的卡爪沟槽磨床的制作方法

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及机床附件类卡盘卡爪的加工的一种方法，具体涉及一种改造的卡爪沟槽磨床。

背景技术：

卧轴矩台平面磨床加工三爪自定心卡盘卡爪沟槽精加工，几十年以来一直存在磨削沟槽尺寸超差、两面沟槽平行度和位置度超差的问题，一次交接合格率只能达到60%左右，加工零部件精度完全靠操作者手法保证，生产效率极低而且质量无法保证。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是在原有的普通液压磨床基础上进行再造，提供一种改造的卡爪沟槽磨床，以降低操作者劳动强度、提高生产效率、降低消耗、提高产品质量。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案：一种改造的卡爪沟槽磨床，包括Z向机构、Y向机构、主轴机构和砂轮修整机构；所述Z向机构与Y向机构垂直设置，Y向机构与主轴机构垂直设置，主轴机构与砂轮连接；所述Z向机构包括Z向伺服电机、Z向滚珠丝杠、Z向联轴器、连接盘、第一轴承组件和第二轴承组件；所述Z向伺服电机与Z向滚珠丝杠通过Z向联轴器连接；所述Z向滚珠丝杠靠近Z向联轴器的一端设置第一轴承组件，Z向滚珠丝杠远离Z向联轴器的一端设置第二轴承组件；所述主轴机构包括主轴、第三轴承、第四轴承及设置在主轴外的套筒，所述第三轴承和第四轴承设在主轴两端，第三轴承与第三轴承盖连接，第三轴承盖与主轴之间设置螺母盖，第三轴承盖与套筒固定连接；所述第四轴承与端盖连接，第四轴承与端盖之间设置第四螺母，第四轴承的轴肩处设置第四垫，端盖与套筒固定连接；所述Y向机构包括Y向伺服电机、Y向滚珠丝杠、Y向联轴器、第五轴承组件和第六轴承组件，Y向伺服电机与Y向滚珠丝杠通过Y向联轴器连接，Y向滚珠丝杠靠近Y向联轴器的一端设置第五轴承组件，Y向滚珠丝杠远离Y向联轴器的一端设置第六轴承组件。

进一步地，所述的第一轴承组件包括第一轴承、第一轴承盖和第一轴承座，第一轴承座内设有第一轴承，第一轴承盖与第一轴承座固定连接；第一轴承座上设置压注油杯，第一轴承座与第一支架之间设有调整垫，第一轴承座与连接盘连接，连接盘与Z向伺服电机连接；第一轴承靠近联轴器的一端设置有两个第一螺母，两个第一螺母之间设置第一止退垫；所述第二轴承组件包括第二轴承和第二轴承底座，第二轴承位于第二轴承座内；防撞块通过螺钉固定在第二轴承座上，第二轴承远离防撞块的一端设有两个第二螺母，两个第二螺母之间设置第二止退垫。

进一步地，所述的第五轴承组件包括第五轴承、第五轴承座和第五轴承盖，第五轴承座内设有第五轴承，第五轴承盖与第五轴承座固定连接，第五轴承座与第二支架连接；第五轴承盖靠近Y向联轴器的一端设置第五螺母；第六轴承组件包括第六轴承和第六轴承座，第六轴承位于第六轴承座内；第五轴承组件和第六轴承组件之间设置第六螺母和第六螺母座，第六螺母和第六螺母座固定连接，第六螺母套装在Y向滚珠丝杠上。

进一步地，所述的砂轮修整部分包括底板、导轨座、导轨滑体、金刚笔架和金刚笔，所述底板与导轨座连接，导轨座上设有导轨滑体，导轨滑体与金刚笔架连接，金刚笔架上设有三个金刚笔。

进一步地，所述的金刚笔架为U型金刚笔架，U型金刚笔架的一侧设置一个金刚笔，另一侧设置两个相互垂直的金刚笔。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过改变主轴结构，提高转速，从而提高砂轮线速度；将X轴、Z轴改成数控，实现自动磨削；过程中采用东京精密双点内孔量仪实现在线测量，提高生产效率、提高产品质量。该机床通过改造升级实现了自动加工、在线测量，操作者只需上下零部件、按电钮即可开始加工，待尺寸达到量仪设定值，机床便停止磨削，即为一个加工往复，再次上下零部件又开始下一次磨削往复，以此完成零部件加工；减少工人劳动强度，节省人工成本，提高加工精度和生产效能。

附图说明

图1为本实用新型的Z向机构的结构示意图；

图2为本实用新型的图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型的图1中B处的局部放大图；

图4为本实用新型的主轴机构的结构示意图；

图5为本实用新型的Y向机构的结构示意图；

图6为本实用新型的图5中C处的局部放大图；

图7为本实用新型的砂轮修整机构的正视图；

图8为本实用新型的砂轮修整机构的侧视图；

图中：1、Z向伺服电机，2、连接盘，3、第一轴承座，4、Z向联轴器，5、Z向滚珠丝杠，6、螺母座，7、第一支架，8、调整垫，9、第一螺母，10、第一止退垫，11、第一轴承盖，12、第一轴承，13、垫，14、压注油杯，15、防撞块，16、螺钉，17、第二轴承，18、第二轴承座，19、第二螺母，20、第二止退垫，21、垫，22、第三螺母盖，23、第三轴承盖，24、垫，25、金刚笔， 26、第三轴承，27、套筒，28、主轴，29、套，30、第四垫，31、第四轴承，32、第四螺母，33、端盖，34、Y向伺服电机，35、第二支架，36、Y向联轴器，37、第五轴承座，38、第五螺母， 39、垫，40、第五轴承盖，41、第五轴承，42、第六螺母，43、第六螺母座，44、第六轴承，45、第六轴承座，46，Y向滚珠丝杠，47、砂轮，48、砂轮罩，49、金刚笔架，50、导轨滑体，51、导轨座，52、底板。

具体实施方式

根据M7120卧轴矩台平面磨床的使用特点，将此磨床纵向工作台、磨架进给由目前液压驱动改成伺服电机直连滚珠丝杠驱动，实现移动，砂轮采用X、Z轴差补，用三个金刚笔分别进行修整，通过X、Z轴移动以此实现整个产品的加工，过程中采用东京精密双点内孔量仪实现在线测量。为提高砂轮线速度改变主轴结构，提高转速；为实现自动磨削，将X轴、Z轴改成数控；为提高生产效率、提高产品质量采用在线测量。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-8所示的改造的卡爪沟槽磨床，包括Z向机构、Y向机构、主轴机构和砂轮修整机构；Z向机构和Y向机构垂直设置，主轴机构与砂轮47连接；Z向机构包括Z向伺服电机1、Z向滚珠丝杠5、Z向联轴器4、连接盘2、第一轴承组件和第二轴承组件；Z向伺服电机1与Z向滚珠丝杠5通过Z向联轴器4连接；Z向滚珠丝杠5靠近Z向联轴器4的一端设置第一轴承组件，Z向滚珠丝杠5远离Z向联轴器4的一端设置第二轴承组件；Z向滚珠丝杠5上设有螺母座6；第一轴承组件包括第一轴承12、第一轴承盖11和第一轴承座3，第一轴承座3内设有第一轴承12，第一轴承盖11与第一轴承座3通过螺钉固定连接；第一轴承座3与连接盘2连接，连接盘2与Z向伺服电机1连接；第一轴承座3远离连接盘的一端设置压注油杯14，第一轴承座3与第一支架7之间设有调整垫8；第一轴承12靠近Z向联轴器4的一端设置有两个第一螺母9，两个第一螺母9之间设置第一止退垫10，防止第一螺母9松扣；第一轴承座3靠近第一轴承12处设置若干垫13，第一轴承12为三列轴承，不仅能保证间隙可调，还可以承受较大的轴向力；第二轴承组件包括第二轴承17和第二轴承座18，第二轴承17位于第二轴承座18内；防撞块15通过螺钉16固定在第二轴承座18上，第二轴承17远离防撞块15的一端设有两个第二螺母19，两个第二螺母19之间设置第二止退垫20，防止第二螺母19松扣；第二轴承17与第二螺母19设置垫21。

主轴机构包括主轴28、第三轴承26、第四轴承31及设置在主轴28外的套筒27；第三轴承26和第四轴承31设在主轴28两端，第三轴承26与第三轴承盖23连接，第三轴承盖23与主轴28之间设置螺母盖22，第三轴承盖23与套筒27通过螺钉固定连接，第三轴承26内设置若干垫24；第四轴承31与端盖33连接，第四轴承31与端盖33之间设置第四螺母32，第四轴承31的轴肩处设置第四垫30，端盖33与套筒27通过螺钉固定连接。

Y向机构包括Y向伺服电机34、Y向滚珠丝杠46、Y向联轴器36、第五轴承组件和第六轴承组件；Y向伺服电机34与Y向滚珠丝杠46通过Y向联轴器36连接，Y向滚珠丝杠46靠近Y向联轴器36的一端设置第五轴承组件，Y向滚珠丝杠46远离Y向联轴器36的一端设置第六轴承组件。第五轴承组件包括第五轴承40、第五轴承座37和第五轴承盖40，第五轴承座37内设有第五轴承40，第五轴承盖40与第五轴承座37固定连接，第五轴承座37与第二支架35连接；第五轴承盖40靠近Y向联轴器36的一端设置第五螺母38；第五螺母38与第五轴承盖40之间设置垫39，第六轴承组件包括第六轴承44和第六轴承座45，第六轴承44位于第六轴承座45内；第五轴承组件和第六轴承组件之间设置第六螺母42和第六螺母座43，第六螺母42和第六螺母座43安装于一体，第六螺母42套装在Y向滚珠丝杠46上。

砂轮修整部分包括底板52、导轨座51、导轨滑体40、金刚笔架49和金刚笔25；金刚笔25用来修整砂轮47，砂轮47上设置砂轮罩48，底板52与导轨座51连接，导轨座51上设有导轨滑体40，导轨滑体40与金刚笔架49连接，金刚笔架49上设有三个金刚笔25。金刚笔架49为U型金刚笔架49，U型金刚笔架49的一侧设置一个金刚笔25，另一侧设置两个相互垂直的金刚笔25。导轨滑体40可以往复滑动，将砂轮47修整好。金刚笔架49为U型金刚笔架，U型金刚笔架中间形成U形腔，U型金刚笔架的一侧向U形腔内设置一个金刚笔25，另一侧设置两个相互垂直的金刚笔25，其中一个向U形腔内设置，另一个与U型金刚笔架的侧边平行设置且金刚笔25的方向与U形腔的开口方向一致。U型金刚笔架的一侧的一个金刚笔25与另一侧其中的一个金刚笔25在U型腔内相对设置。

具体实施方案：（1）系统选择，针对现场加工的使用情况，确定满足使用要求，选用武汉华中18i两轴系统；（2）确定X轴磨架部分的正压力、摩察系数，计算扭矩，确定电机参数，经过计算驱动扭矩为2.8u.m，根据驱动扭矩1.3-1.5倍选择电机，因此选择4u.m伺服电机，电机额定转速2000r/min；（3）确定Z轴磨架部分的正压力、摩察系数，计算扭矩，确定电机参数，经过计算驱动扭矩为8.5u.m，根据驱动扭矩1.3-1.5倍选择电机，因此选择12u.m伺服电机，电机额定转速2000r/min；（4）X轴丝杠确定，根据扭矩、移动速度等计算确定丝杠直径选用40mm，螺距采用6mm；（5）Z轴丝杠确定，根据扭矩、移动速度等计算确定丝杠直径选用40mm，螺距采用20mm；（6）量仪选择，采用东京精密双点内孔量仪；（7）零部件加工、机床床体、磨架等补充加工，外购件、标准件采购；（8）机床安装、调试。

该机床通过改造升级实现了自动加工、在线测量，操作者只需上下零部件、按电钮即可开始加工，待尺寸达到量仪设定值，机床便停止磨削，即为一个加工往复，再次上下零部件又开始下一次磨削往复，以此完成零部件加工。大幅降低操作者的技能，以前零部件精度的保证完全靠操作者的经验、操作手法、熟练程度，改造后操作者只需上下零部件即可；大幅降低操作者劳动强度，改造前因为精度保证靠操作者自身操作完成，因此不合格率居高不下，为完成日计划，操作者只能通过加班延点来完成，改造后工作时间的60%即可完成；提高生产效率，改造前晚上十点前勉强完成生产计划，改造后下午三点钟前即可完成全天计划；大副降低废品率，因为改造前完全靠操作者手工保证，效率非常低，废品率特别高，改造后，除非上下活出现偏差，否则基本无废品；消耗大幅降低，改造前由于加工时间长，废砂轮、费电、费人工；大幅提高产品质量，一次交接合格率从不足60%提高到98%以上。