數(shù)控關(guān)節(jié)軸承外球面范成磨床的探討

1、數(shù)控關(guān)節(jié)軸承外球面范成磨床的探討 【摘 要】當(dāng)前在進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承外球面磨削加工過程中，很多都是使用切入磨削來做加工的，但是因?yàn)槭褂们腥肽ハ骷庸ず蟮年P(guān)節(jié)軸承外球面，其表面仍然很是粗糙，這使得關(guān)節(jié)軸承外球面質(zhì)量不符合使用要求。基于此，本文對(duì)數(shù)控關(guān)節(jié)軸承外球面范成磨床的問題作探討。 【關(guān)鍵詞】數(shù)控關(guān)節(jié)軸承；外球面；范成磨床 當(dāng)前角接觸軸承和關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈外球面進(jìn)行磨削加工時(shí)，一般都是使用切入磨削的方式來加工的，但是切入磨削的缺點(diǎn)是加工過于粗糙，使得加工后的關(guān)節(jié)軸承外球面不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，在使用前，還需要進(jìn)行必要的拋光處理，而使用數(shù)控關(guān)節(jié)軸承外球面范成磨床進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承外球面的加工，其可很大程度上改善工件表

2、面粗糙度，有效降低球形的誤差。因此對(duì)其使用的研究有著一定的意義。 1 范成磨床的加工原理概述 范成磨床加工原理如圖1所示，從圖1可知，如果一個(gè)圓通過一定的限制，使得其按照某一方式做定軸運(yùn)動(dòng)，那么其劃過的軌跡必然會(huì)構(gòu)成一個(gè)球，這就是范成磨削的基本原理，因此對(duì)于范成磨削來說，其的使用必須要遵循以下幾點(diǎn)基礎(chǔ)原則：（1）機(jī)具中心線（如工作軸和砂輪軸）要保證其必須要在同一平面，其中心線要保證和工作中心垂直相交；（2）在范成機(jī)床具體工作時(shí)，砂輪和磨削部分兩者要做吻合，并保持一個(gè)球面環(huán)狀態(tài)；（3）因?yàn)榉冻赡ハ?，是通過滾到做磨削的，因此其所受外界因素影響較小，所以做出的關(guān)節(jié)軸承外球面質(zhì)量較高。 2 機(jī)床構(gòu)造

3、2.1 機(jī)床構(gòu)建組成 范成磨削是用橫向的磨削布局，其主要構(gòu)件有以下幾部分：（1）床身；（2）工件拖板；（3）工件箱；（4）修整器；（5）回轉(zhuǎn)油缸；（6）伺服電動(dòng)機(jī)；（7）磨頭拖板；（8）伺服電動(dòng)機(jī)；（9）磨頭座；（10）杯形砂輪；（11）彈性脹套；（12）定位芯軸；（13）工件。而這些構(gòu)件共同組成了整個(gè)范成機(jī)床系統(tǒng)，其核心有進(jìn)給、液壓、電氣等系統(tǒng)。 2.2 定心裝置和工件軸 在工作過程中，工件軸通常利用定位芯軸做其定位，通過機(jī)床內(nèi)的液壓油缸進(jìn)而對(duì)彈性脹套進(jìn)行控制，另外對(duì)于回轉(zhuǎn)油缸，通常使用二位四通轉(zhuǎn)閥來對(duì)其伸縮進(jìn)行有效控制。在進(jìn)行工作時(shí)，當(dāng)油缸伸出時(shí)，此時(shí)芯軸松開脹套，就可將工件取出來，反之，

4、當(dāng)控制油缸座縮進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其必然帶動(dòng)工作臂將工件夾緊，當(dāng)工件夾緊之后，工件軸帶動(dòng)工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得工件得到磨削，在磨削過程中工作拖板上的工件箱能夠在30內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可完成對(duì)關(guān)節(jié)軸承外球面的磨削工作，整個(gè)磨削工作中，自動(dòng)化程度高，因此磨削加工質(zhì)量避免了傳統(tǒng)切入磨削的人為影響因素，使得關(guān)節(jié)軸外球面較為光滑。 2.3 范成機(jī)床修整器使用 在機(jī)床工作時(shí)，如果砂輪出現(xiàn)的磨損較為嚴(yán)重時(shí)，可使用修整器對(duì)砂輪進(jìn)行修整，通常利用金剛筆單點(diǎn)插補(bǔ)修整，其從c點(diǎn)至e點(diǎn)為直線修整，而從e點(diǎn)至d點(diǎn)則為插補(bǔ)修整，通過對(duì)砂輪的修整后，可通過機(jī)床內(nèi)e點(diǎn)圓環(huán)面進(jìn)行磨削工作，通過修整再磨削之后的工件表面通常呈現(xiàn)為均勻

5、的花紋。對(duì)于砂輪修整的空間定位可使用伺服電動(dòng)機(jī)做調(diào)節(jié)，并且伺服電動(dòng)機(jī)有著空間定位記憶功能，其可使得機(jī)床工作時(shí)，完成對(duì)磨削的科學(xué)精確控制，因此使得關(guān)節(jié)軸承外球面的加工質(zhì)量將變得更高。 2.4 范成機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng) 范成機(jī)床其核心結(jié)構(gòu)就是進(jìn)給系統(tǒng)，其使得機(jī)床的精度保持性和精度能夠得到保證，該范成磨床使用十字交叉滾子導(dǎo)軌，其為機(jī)床精度持久性和定位精度打下了較好的基礎(chǔ)，進(jìn)給系統(tǒng)使用伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過精密的滾珠絲杠和螺母使得工件拖板做前后運(yùn)動(dòng)，并且對(duì)修整器金剛筆修整位置和工件前后位置做控制；磨頭拖板通過另一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)做前后運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)了砂輪和工件的有效進(jìn)給，使用雙伺服電動(dòng)機(jī)對(duì)拖板進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得

6、整個(gè)機(jī)床在進(jìn)行工作時(shí)，其精度能達(dá)到較高水平。 3 磨削效果對(duì)比探討 對(duì)于其磨削效果的對(duì)比，主要是從以下兩方面來看的：（1）粗糙度。范成磨削過程中，杯形砂輪對(duì)外球面做磨削，整個(gè)圓環(huán)均和砂輪做磨削，能夠有效的彌補(bǔ)砂輪某處缺陷而導(dǎo)致的工件表面某部位特別粗糙的問題，并且采用樹脂作為砂輪和工件之間的潤滑劑，在工作過程中，磨粒脫粒更快，最終使得關(guān)節(jié)軸承外球面的粗糙度較小，通常在0.2m以下，而傳統(tǒng)的切入磨削其砂輪缺陷直接反應(yīng)在工件表面，所以經(jīng)過磨削之后的工件表面粗糙度ra常常大于等于0.4m。（2）制成的工件球形誤差。數(shù)控范成機(jī)床采用自磨原理，其在工作時(shí)，砂輪本身質(zhì)量對(duì)工件影響不大，不管砂輪具體尺寸及表面形狀，經(jīng)過加工最后工件表面形狀肯定為圓形，其球形誤差通常要比2m要小，而傳統(tǒng)使用的切入磨削其砂輪質(zhì)量對(duì)工件質(zhì)量影響極大，因此工件質(zhì)量的好壞和砂輪表面質(zhì)量有直接關(guān)系，通常情況下，其球形誤差要超過4m。 4 結(jié)語 總之，在進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承外球面磨削加工中，使用數(shù)控關(guān)節(jié)軸承外球面范成磨床，其優(yōu)點(diǎn)顯著，其能夠用在對(duì)各類球閥的加工，其表面粗糙度和球形誤差相對(duì)較高，而且機(jī)床使用修整器對(duì)砂輪進(jìn)行修整之后，對(duì)工件尺寸就能實(shí)