专利名称：打印机充电辊研磨机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种橡胶辊轮研磨机械，特别是一种打印机充电辊研磨机。
背景技术：
国内加工充电辊的设备大部分采用M1420外圆磨床、802充电辊磨床、804充电辊 磨床等普通磨床，其加工充电辊的精度低，均不能满足高、中端打印机的使用要求，而且生 产效率极低。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能加工出高精度充电辊的打印机充电辊研磨机，使 用本实用新型磨削的充电辊能应用于高端打印机，且生产效率高，充分满足市场的需求。 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现 —种打印机充电辊研磨机，包括床身、控制系统、工作台进给系统、头架、尾架、砂 轮主轴系统和砂轮座进给系统，其中所述砂轮主轴系统包括砂轮和砂轮主轴，所述砂轮采 用宽幅砂轮，且砂轮主轴前支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承共同 支承，后支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承。 进一步所述头架包括头架主轴，头架主轴前支承和后支承均采用成对角接触球轴 承支承。 所述头架连接夹头，所述夹头连杆安装于中空活塞心部，且夹头连杆两端各安装 一对推力轴承。 所述砂轮座进给系统导轨为滚珠直线导轨，工作台进给系统导轨为滚柱交叉导 轨。 所述控制系统为CNC数控系统，控制系统通过CNC数控系统控制数字式交流伺服
电机实现对砂轮座进给系统和工作台进给系统的联动控制。 本实用新型的有益效果为 (1)、采用宽幅砂轮，使充电辊磨削加工时不需要大幅度的往复运动，大大提高生 产效率； (2)、砂轮主轴前支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承承受径向力，双向推力角接触球 轴承承受正、反方向轴向力，而后支承仅由锥孔双列圆柱滚子轴承承受径向力，轴向移动不 受限制，实现前端固定、后端游动支承的结构。前、后支撑的双向推力角接触轴承、锥孔双列 圆柱滚子轴承靠调整相应的调整件厚度来进行预紧，该结构能在主轴安装时对轴承施加指 定的预载荷，使其径向游隙调整到最佳状态，提高了轴承的旋转精度，增强了轴承刚性，减 少了主轴支承的径向跳动，从而保证了宽幅砂轮磨削充电辊的精度。 本实用新型外圆磨削范围可达小6-小80mm，最大磨削长度为460mm，其磨削充电 辊的精度能达到圆度《0. 0015mm ;跳动度《0. 02mm ;粗糙度RaO. 4。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型所述打印机充电辊研磨机的结构主视图； 图2是砂轮主轴系统的结构示意图； 图3是头架结构示意图； 图4是夹头结构示意图。
图中 1、床身；2、控制系统；3、工作台进给系统；4、砂轮主轴系统；5、砂轮；6、砂轮主轴； 7、砂轮座；8、砂轮座进给系统；9、锥孔双列圆柱滚子轴承；10、双向推力角接触球轴承；11、 头架；12、尾架；13、头架主轴；14、成对角接触球轴承；15、夹头；16、夹头连杆；17、止推轴 承；18、中空活塞。
具体实施方式如图1和图2所示为本实用新型实施例所述的打印机充电辊研磨机，包括床身1、 控制系统2、工作台进给系统3、头架11、尾架12、砂轮主轴系统4和砂轮座进给系统8等装 置。工作台进给系统3由数字式交流伺服电机通过无齿隙弹性联轴器联接滚珠丝杆，丝杆 螺母带动工作台纵向做Z轴往复运动，工作台进给系统3的导轨采用滚柱交叉导轨，具有下 述优点起动摩擦力小，接触面积大；弹性变形量小，有效运动体多，易实现高刚度、高负荷 运动；结构设计灵活，安装使用方便；根据设备实际工况，可对滚柱交叉导轨进行预载，提 高运行精度。 砂轮座进给系统8由数字式交流伺服电机通过无齿隙弹性联轴器联接滚珠丝杠， 丝杠螺母带动砂轮座7做横向X轴运动，砂轮座进给系统8的导轨采用滚珠直线导轨，以实 现下述目的动、静摩擦力之差小，驱动信号与机械动作滞后的时间间隔更短，有益于提高 数控系统的响应速度和灵敏度；适应高速直线运动，瞬间速度比滑动导轨提高约10倍；实 现高定位精度和重复定位精度，并能提高机械系统的运动刚度。滚柱交叉导轨和滚珠直线 导轨的联合应用同时克服了传统的研磨机液压传动渗油及橡胶粉尘进入油路现象，杜绝油 污对充电辊表面的腐蚀。 如图2所示本实用新型的砂轮主轴系统4，由交流变频电机驱动砂轮主轴6带动砂 轮5旋转，为实现研磨机高精度同时高效率的需求，本实用新型的砂轮5采用宽幅砂轮，使 充电辊磨削加工时不需要大幅度的往复运动，大大提高生产效率，其中所用砂轮的尺寸为 外径405mm、内径260mm、宽度203mm。由于宽幅砂轮要求砂轮主轴回转精度更高，支承结构 刚性更好，且承载能力要求更强，砂轮主轴6前支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承9承受径向 力，双向推力角接触球轴承10承受正、反方向轴向力，而后支承仅由锥孔双列圆柱滚子轴 承9承受径向力，轴向移动不受限制，实现前端固定、后端游动支承的结构。前、后支撑的双 向推力角接触轴承、锥孔双列圆柱滚子轴承靠调整相应的调整件厚度来进行预紧，该结构 能在主轴安装时对轴承施加指定的预载荷，使其径向游隙调整到最佳状态，提高了轴承的 旋转精度，增强了轴承刚性，减少了主轴支承的径向跳动，从而保证了充电辊的磨削精度。 头架11由交流变频电机通过传送带带动头架主轴13旋转，夹头15夹紧充电辊， 尾架12则沿工作台导轨向头架ll方向将充电辊顶紧。为满足主轴部件刚度要求，头架主轴13采用两端固定支承结构，如图3所示，前支承和后支承均采用成对角接触球轴承14。 如图4所示夹头15为气动弹簧夹头，中空活塞18心部安装夹头连杆16，夹头连杆 两端各安装一对推力轴承17，使砂轮磨削充电辊时，既满足夹头的直线运动，也考虑到夹头 的回转运动，当夹头夹紧充电辊时活塞18拉动弹簧夹头连杆16，仍能实现回转运动。 控制系统2采用CNC数控系统，可根据实际加工充电辊形状进行程序编程，通过控 制数字式交流伺服电机实现工作台和砂轮座的联动进给。 使用本实用新型加工充电辊时，可按照以下步骤进行1、砂轮修正根据实际加 工充电辊形状，先通过控制系统软件进行程序编程，在砂轮电机驱动砂轮高速旋转工况下， 砂轮与工作台通过伺服电机带动滚珠丝杠机构联动进给，装在尾架上的修整刀随工作台从 动，将砂轮外缘修整至要求的形状。2、充电辊加工以加工一根充电辊为例，手动将充电辊 装入夹头夹紧，尾架可沿导轨向头架方向运动实现对充电辊的顶紧，夹头由夹头电机通过 传送带带动旋转，砂轮座(砂轮按要求转速旋转)在伺服电机驱动下沿导轨向充电辊方向 快速进给至磨削位置，以工进速度对充电辊进行磨削(根据不同的工艺要求砂轮座可实现 快进、快退、工进)，充电辊加工完成后，砂轮座复位、尾架复位、夹头松开、更换充电辊，完成 一根充电辊的外圆磨削。 本实用新型可通过调整砂轮转速和砂轮规格以达到充电辊不同的表面质量要求， 采用本实用新型外圆磨削范围可达小6-小80mm，最大磨削长度为460mm，其磨削充电辊的 精度能达到圆度《0. 0015mm ;跳动度《0. 02mm ;粗糙度RaO. 4，适于高中端打印机用充电 辊的精度要求。
权利要求一种打印机充电辊研磨机，包括床身、控制系统、工作台进给系统、头架、尾架、砂轮主轴系统和砂轮座进给系统，其特征在于，所述砂轮主轴系统包括砂轮和砂轮主轴，所述砂轮采用宽幅砂轮，且砂轮主轴前支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承共同支承，后支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承。
2 根据权利要求1所述的打印机充电辊研磨机，其特征在于，所述头架包括头架主轴，所述头架主轴前支承和后支承均采用成对角接触球轴承支承。
3. 根据权利要求1或2所述的打印机充电辊研磨机，其特征在于，所述头架连接夹头，夹头连杆安装于中空活塞的心部，且夹头连杆两端各安装一对止推轴承。
4. 根据权利要求3所述的打印机充电辊研磨机，其特征在于，所述砂轮座进给系统导轨为滚珠直线导轨，工作台进给系统导轨为滚柱交叉导轨。
5. 根据权利要求1所述的打印机充电辊研磨机，其特征在于，所述控制系统为CNC数控系统，控制系统通过CNC数控系统控制数字式交流伺服电机实现对砂轮座进给系统和工作台进给系统的联动控制。
专利摘要一种打印机充电辊研磨机，包括床身、控制系统、工作台进给系统、头架、尾架、砂轮主轴系统和砂轮座进给系统，其中所述砂轮主轴系统包括砂轮和砂轮主轴，所述砂轮采用宽幅砂轮，且砂轮主轴前支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承共同支承，后支承采用锥孔双列圆柱滚子轴承。本实用新型既能大大提高生产效率，同时提高轴承的旋转精度，增强了轴承刚性，减少了主轴支承的径向跳动，使磨削充电辊的精度能达到圆度≤0.0015mm、跳动度≤0.02mm、粗糙度Ra0.4，所生产充电辊能应用于高端打印机。
文档编号B24B51/00GK201483311SQ20092017014
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者张坤, 王玉成, 王福美 申请人:安徽省尚美精密机械科技有限公司