1问题的提出在加工砂轮的宽度大于工件需磨削长度时,就采用切入磨削方式加工,即沿径向方向连续进给磨削,这种磨削方式磨削效率高,操作方便,容易实现自动化控制,是常用的一种磨削方式。由于在磨削过程中,砂轮相对于加工的表面在轴向方向上无相对运动,与纵磨相比,存在着以下两点不足:1砂轮修整的误差及砂轮磨损的误差,均会反应到加工表面上去,影响加工表面的粗糙度及其直线度误差,使工件表面加工质量下降。
2工件与砂轮磨削接触位置在加工过程中始终不变,砂轮局部磨损严重,使砂轮修整频繁,降低砂轮的利用率,砂轮的使用寿命大大缩短。
2为克服以上问题,我厂研制开发了一种砂轮具有往复抖动功能的砂轮架。
该轴承具有以下特点:11轴承在外锥面上沿轴向方向在圆周均布六个槽,其中一个槽完全断开用来安装楔形块件6另外五个槽均不断开。因为有了这五个槽,当轴承在支撑套(件3)锥孔内,用螺母(件5)调整时,轴承受支撑套锥孔的约束,比较容易产生变形,从而使轴承的内孔尺寸产生变化,实现了调整轴与轴承之间间隙的目的。
12轴承与轴的间隙调整好后,靠两个楔形块将轴承撑牢,以避免在轴承副运转中,其间隙发生变化。
13为避免在调整轴承间隙时,螺纹产生径向分力,影响轴承的精度,轴承两端的螺纹为方牙螺纹。
2砂轮主轴轴承的润滑及密封。(见)为了避免砂轮主轴移动时,润滑油的泄漏,故该砂轮架的润滑方式不采用油浸式润滑。润滑油的液位面低于砂轮主轴轴系,轴系的润滑依靠左右轴承上各配有一个甩油环,如图一件4所示,依靠砂轮主轴的旋转,从而驱动甩油环的旋转,将润滑油注入轴承内的储油池内,以保证轴系的充分润滑。润滑轴系的回油经砂轮架内部的回路返回油池,实现了砂轮轴系的内循环润滑,同时,采用了甩油环润滑后,油面低于轴系,可省去砂轮架两端的橡胶密封圈,采用了回油槽封油,减小了砂轮主轴抖动的阻力。
3皮带驱动机构及卸荷装置(见)为了使砂轮主轴在抖动过程中阻力小,运动平稳,在皮带传动中采用了卸荷装置。使皮带传动的拉力作用在卸荷支撑套(件16)上,而不作用在砂轮主轴上。卸荷皮带轮(件14)转动后,经件20上的传动销(件13)再经减摩套(件12)将转矩传递到缓冲盘(件21),缓冲盘与主轴1 5锥度用螺母联为一体,使砂轮主轴只受到驱动砂轮旋转的扭矩,而不受到皮带的拉力。同时,为了减少砂轮主轴抖动时的磨擦阻力,在缓冲盘上装有4件减摩套,其磨擦因数较低,在传递扭矩时,使传动销与减磨套接触,大大降低了抖动的磨擦阻力,这样,砂轮主轴在抖动时,就能轻松自如,运转平稳。
7抖动电机12减摩套17砂轮主轴9轴承14卸荷皮带轮19轴承10推轴承15卸荷轴承20传动盘11钢球16卸荷支撑套21缓冲盘4砂轮主轴的抖动机构(见)砂轮主轴抖动的往复运动,是由凸轮及装在卸荷支撑套中的弹簧相互作用实现的。在静止状态下,砂轮主轴在弹簧力的作用下,将推轴紧靠在凸轮上。凸轮旋转时,当转前半周时经推轴推动砂轮向右运动,同时压缩弹簧储存能量。当凸轮旋转到后半周时,弹簧释放能量,砂轮主轴在弹簧力的作用下向右运动,并始终使推轴保持与凸轮接触。凸轮每转一圈砂轮主轴往复抖动一次。凸轮每分钟的转速,决定砂轮主轴抖动的频率。
为了减少砂轮主轴抖动时对其旋转的影响,结构设计时遵循以下原则:1所有有相互作用力的零件,其运动副均用滚动副代替滑动副。
242相互作用力的作用点尽量选在旋转中心或接近旋转中心。
如凸轮(件1)与推轴(件3)之间,缓冲套(件5)与弹簧(件18)之间均装有滚动轴承;推轴与砂轮主轴(件18)之间装有钢球,且钢球装在主轴旋转中心上。
5砂轮主轴轴系砂轮端迷式防尘(见)22砂轮法兰盘23体壳盖板砂轮发兰盘(件22)与体壳盖板(件23)互相嵌入,可有效防止砂粒进入轴承内部。对轴承起到较好的防护作用。
由采取了以上结构和措施,再加以精心施工,保证了具有往复抖动功能砂轮架一次试制成功。
3结论及意义具有往复抖动功能砂轮架的研制成功,不仅提高了切入磨削循环加工时工件的表面质量及磨削效率,延长了砂轮的使用寿命,而且该砂轮架结构可以应用于工件的精密磨削,取得了良好的效果。