M7130型臥軸矩臺(tái)平面磨床磨頭結(jié)構(gòu)分析

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很有用,多機(jī)電設(shè)計(jì)有點(diǎn)幫助

!

型臥軸矩臺(tái)平面磨床磨頭結(jié)構(gòu)分析杭州機(jī)床廠

黃兆何、

!,,

型臥軸矩臺(tái)平面磨床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作便利質(zhì)量較好生產(chǎn)效率較高價(jià)格也較。

、

、

,

低廉因此深受用戶歡迎

但也存在剛性差振動(dòng)和熱變形大精度不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn)。

、

、

。

經(jīng)幾

次改進(jìn)后狀況已大有好轉(zhuǎn)在很小范圍內(nèi)。

機(jī)床的振動(dòng)將引起工件表面波紋度的產(chǎn)生影響,

。

因此

,

控制和減少振動(dòng)就可使波紋度控制,。

!型平面磨床磨削波紋度的因素好多經(jīng)分析長(zhǎng)波紋主要由磨頭其數(shù)值大小可按下式計(jì)算#

主軸系統(tǒng)的振動(dòng)引起短波紋則主要由液壓系統(tǒng)的振動(dòng)引起

長(zhǎng)波紋戈一短波紋入,

一

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。

式中

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臺(tái)面運(yùn)動(dòng)速度%分(+噸、米。

—

磨頭及油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速%轉(zhuǎn)分(+,

之

一,

油泵

實(shí)際狀況與計(jì)算數(shù)值基本相符

實(shí)際上對(duì)波紋度影響最大的振動(dòng)是磨頭因此改善長(zhǎng)。

披紋就必需對(duì)磨頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和改進(jìn)

本文就著重分析磨頭%圖(的九個(gè)主要零件

。

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型臥軸矩臺(tái)平面磨床磨頭、、、

磨頭設(shè)計(jì)應(yīng)滿足剛性好振動(dòng)小發(fā)熱少不漏油制造裝配簡(jiǎn)單調(diào)整維修便利以及主軸運(yùn)轉(zhuǎn)精度高和穩(wěn)定等要求,

。

而磨頭的主軸軸承型式以及定子和轉(zhuǎn)子的安裝狀況都將對(duì),。

、

這些要求有直接影響甚至影響到機(jī)床的正常使用主軸,

主軸%圖:(的制造及裝配誤差使主軸在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生徑向跳動(dòng),

、

軸向竄動(dòng)和角搖擺,

。

一

而

在磨削力作用下抗?fàn)幾冃文芰?即主軸軸承系統(tǒng)剛性(差的主軸將使主軸產(chǎn)生彎曲以前即

曾因此發(fā)生過幾臺(tái)抱軸現(xiàn)象從我們實(shí)測(cè)的三根

報(bào)廢主軸的彎曲狀況%表(看主軸兩端振。,

很有用,多機(jī)電設(shè)計(jì)有點(diǎn)幫助

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圖

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磨頭主軸單位微米轉(zhuǎn)子外圓?Β?#

表序號(hào)圓Α:!

三根報(bào)廢主軸各部位的彎曲狀況價(jià)5

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擺都很小附近。

,

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二

4

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,

即在主軸兩支點(diǎn)中間

針對(duì)這一問題我們采取了以下措施,

抽查了:只主軸與轉(zhuǎn)子的協(xié)同狀況發(fā)現(xiàn)只有:只合格就內(nèi)孔而言%圖紙要求Β:Δ即:Ε毫米(小于下限者竟有只!為功,做成下限的就有?只而接近中間公差娜

(0%

。

。

,

者僅有只

。

這種過大的過盈就增加了不必要的應(yīng)力和變形易使主軸彎曲,。

,

。

為此以后,

,

要求轉(zhuǎn)子內(nèi)孔必需嚴(yán)格按工藝規(guī)定進(jìn)行并用塞規(guī)檢驗(yàn)

%(:,

目前我廠插床機(jī)頭對(duì)工作臺(tái)的不垂直度難以達(dá)到Φ毫米的要求所以轉(zhuǎn)子!,

壓入主軸鍵槽后要產(chǎn)生很大的應(yīng)力和變形為此我們已將鍵長(zhǎng)由毫米改為動(dòng)毫米強(qiáng)度核算這種短鍵遠(yuǎn)在許用應(yīng)力范圍內(nèi)。

。

經(jīng)

!%(軸承風(fēng)扇體及平衡盤都采用冷壓工藝使主軸變形量達(dá)、,

:4!

微米

。

后將風(fēng)扇體,

及平衡盤改為熱套后主軸即無(wú)變形

,

。

而軸承熱套困難很大故目前仍用冷壓,

。

峋,

主由于主軸系統(tǒng)的有關(guān)協(xié)同零件精度%要是不垂直度和尺寸公差(太低累積誤差太。

大易使主軸彎曲如幾個(gè)主要協(xié)同零件%Γ的累積誤差是圖(累積誤差

#

前軸承部位的最大不垂直度

4

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毫試米矢

后軸承部位的最大不垂直度累積誤差4Ε

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承部位的最大不垂直度累積誤差一Ε

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最大軸

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向尺寸公差

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%毫米(

。

這些數(shù)字都是很可觀的,

。

因此,

圖

!

幾個(gè)主要協(xié)同零件的不垂直度及軸向尺寸公差。

我們修改了設(shè)計(jì)提高零件精度同時(shí)在后軸承蓋增加了調(diào)整墊了較好效果。,

這些修改都在生產(chǎn)中取得

?%(為了減少內(nèi)應(yīng)力和彎曲變形主軸毛坯應(yīng)經(jīng)一定時(shí)間的自然時(shí)效后才能加工%其尤

很有用,多機(jī)電設(shè)計(jì)有點(diǎn)幫助

在熱處理后(時(shí)間越長(zhǎng)彎曲越小,,,

。

一般放置:?天后加工較適合。

。

經(jīng)上述措施后主軸彎曲間題基本解決已小于

現(xiàn)精加工后的轉(zhuǎn)子外圓對(duì)主軸中心線的跳動(dòng)。

毫米%紙要求小于:毫米(圖,

:

軸承。

雖然目前磨頭軸承的種類繁多但仍以滑動(dòng)軸承為主

我廠

!

型平面磨床磨頭的。

前軸承為滑動(dòng)軸承后軸承為,

Δ:

單列向心球軸承#,

。

前軸承的軸套為開口形承有不少缺點(diǎn),,。

,

其外部做成

的錐度

,

以便調(diào)整與主軸的間隙,

但這種軸

如

#

間隙小于毫米時(shí)主軸易卡住且因潤(rùn)滑油不易進(jìn)入軸套與主軸。

之間甚至?xí)馃齻?/p>

因此我們都把間隙控制在4!?,,

毫米范圍內(nèi)%前后軸承同如,。

心度較好軸套刮研點(diǎn)均勻

減小到毫米左右(且在主軸上切出螺旋油槽以便進(jìn)入潤(rùn)滑油:,

—

小頭除外又戰(zhàn)勝了影響主軸彎曲的各種因素此間隙也可

,

但油槽產(chǎn)生的油膜是實(shí)際上是靠旋轉(zhuǎn)的油,

波形的%圖(

,

且因油槽與主軸一道旋轉(zhuǎn)波形壓力線也在軸上變動(dòng)。

,

,

槽帶進(jìn)潤(rùn)滑油

這種供油方式仍易因供油不足產(chǎn)生抱軸,

。

另由于軸套做成開口形、

加工時(shí)

很難保證內(nèi)孔的真圓度

使加工工藝性不好。

。

又因軸套大,

小頭厚薄不一。,

,

常在距小頭

4軟。

?毫米處出現(xiàn)硬點(diǎn),

在間隙太小運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱時(shí)甚至?xí)齻?/p>

因此一般小頭處刮研點(diǎn)要,

這樣刮工工藝性也差,

為戰(zhàn)勝上述間題我們?cè)铝τ诙倘龎K及馬更生等動(dòng)壓軸承但由于這兩種軸承也有不少缺點(diǎn)所以目前仍用開口滑動(dòng)軸承,,。

我們準(zhǔn)備繼續(xù)試驗(yàn)以找出最正確軸承形式。。

,

。

我們發(fā)現(xiàn)后軸承用Δ9型滾動(dòng)軸承的振動(dòng)和噪音較大,,

這主要是因協(xié)同件精度太低,,

,

圖(前后軸承孔不同心使軸承內(nèi)圈對(duì)外圈產(chǎn)生角位移%?所致噪音。

這種位移會(huì)卡住滾動(dòng)體使。

滾道和滾動(dòng)

體所承受的負(fù)荷增加從而軸承溫度迅速增加軸承很快磨損因而造成振動(dòng)和我們?cè)砷_后軸承壓蓋的,

4:只螺釘明顯的感到振動(dòng)有變化,

如前后軸承孔的同,

心度相當(dāng)好用

Δ!Β:。

單列向心推力球軸承代替Δ:

單列向心球軸承則對(duì)改善振動(dòng)和

波紋度都會(huì)有好處

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5,

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圖

螺旋油槽的壓力曲線

軸承內(nèi)圈對(duì)外圈的角位移

Α

定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙,,

平面磨床磨頭尋常用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動(dòng)主軸其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕但

。

前后軸承孔的不同心主軸的彎曲以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于轉(zhuǎn)子的磁偏心引起的主軸徑向跳動(dòng)均影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度,。

,

其中

,

轉(zhuǎn)子的磁偏心由電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的間隙不均所致,

。

由于間隙小,

時(shí)吸力大間隙大時(shí)吸力小所以由于這種間隙不均產(chǎn)生的磁偏心必引起旋轉(zhuǎn)主軸的跳動(dòng)下%轉(zhuǎn)第!Β

頁(yè)(

很有用,多機(jī)電設(shè)計(jì)有點(diǎn)幫助

附錄:

方差分析表。

磨肖#分后二的回歸方程。

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回歸方程

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