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螺旋弹簧端面自动磨削方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:883917 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种回转式恒压自动磨簧机,属专用机床类。本发明专利技术采用工件回转式工作方式,工件由弹簧心轴自动夹持,工作台由液压缸推动。本发明专利技术有一个独特的恒压自动控制系统对加工过程进行自动控制,工件在加工过程中保持恒压自动进给,采用压力-时间控制方式对加工过程进行自动控制。本发明专利技术适于端磨大、中型圆柱压缩弹簧。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种大、中型弹簧端面磨削专机,属专用机床类。目前,对于磨削大、中型弹簧端面,一般工厂用一种简易的弹簧端面磨削专机,该机在加工时,弹簧放在一个大拖板上用V形块夹具夹紧,大拖板由曲柄带动进行往复运动。用人工手动操纵丝杆进给磨削弹簧端面,该机床的缺点如下1、自动化程度低,工件在磨削过程中,工人必须始终操纵手柄来控制进给,因丝杆进给吃力,容易疲劳。2、工人在操作时始终靠近磨头,吸尘较多。3、工件往复运动造成的振动和噪声大,当机床用通风除尘时达不到国家环保标准,用水除尘又造成机床严重锈蚀,工人的工作环境差。本专利技术的目的在于提供一种自动化程度高,操作方便,结构简单、加工弹簧质量好的端磨大、中型弹簧的专机。本专利技术是一种全新设计,其基本原理和普通机床有很大不同,因此有必要进行原理推导,原理推导如下从《金属切削原理》周泽华主编,上海科学技术出版社,1984年12版得磨削力公式如下Fz=9.81+u·Fy 1)Fy=9.81tga 2)式中Fz、Fy分别为切向和轴向磨削力(N)Vw-工件速度(m/s)V-砂轮速度(m/s)fr-进给量(mm)B-磨削宽度(mm)Cf-切除单位体积的切屑所需的能(kgf/mm2)a-假设磨粒为圆锥形时的锥顶半角u-工件和砂轮间磨擦系数附图说明图1为摩削用量示意图,Y轴表示切深方向(Fy力方向),Z轴表示切向摩削力Fz方向,X轴表示与Y轴和Z轴垂直方向,图中fr-进给量,B-磨削宽度,Vw-工件速度。在式1)、2)中,(Vw·fr·B)可看成大小为(fr·B)的面积在单位时间内扫过的体积,如图(1)所示。所以(Vw·fr·B)可以用每秒金属切除量W代替,经过单位换算W=1000Vw·fr·B式1)、2)变换成Fz=9.81Cf(W/1000v)+u·Fy 1)'Fy=9.81Cf(π/2)(W/1000v)·tga 2)'式中W=Vds/t (Vds为工件的磨削量,t为磨削时间)。Fy为轴向力是指端面磨削,当用周边磨削时Fy为径向力。从本专利技术的基本原理中可以看出,只要控制Fy为一调定值,就可得不变的W,经过一定时间t,即可磨削掉一定体积的材料,这就是恒压自动控制的实质,也是本专利技术的基础。弹簧端面磨削与一般工件磨削不同,它不是要求磨削掉一定厚度的加工余量,而是要求磨去一定体积的金属,使端面接触圈达四分之三个圆。图2为本专利技术的运动简图其中1-液压缸,2-溜板,3-辅助电机,4-进给箱,5-弹簧心轴,6-砂轮,7-主电机,8-轴承座。图3为本专利技术的结构简图其中9-床头箱,10-导轨。图4为弹簧心轴示意图其中11-紧固螺钉,12-调整环,13-拨销,14-弹簧套筒,15-芯体,16-复进簧,17-挡板。图5为液压系统图。图6为主电路图。图7为控制电路图。下面结合附图对本专利技术进行描述本专利技术由螺丝紧固砂轮(6),轴承座(8),主电机(7)和床头箱(9)组成床头。由溜板(2),辅助电机(3),进给箱(4),弹簧心轴(5)组成工作台,工作台在导轨(10)上滑动。导轨(10)采用山形和平行导轨的组合形式。液压缸(1)的缸体固定在导轨(10)上,活塞杆和溜板(2)连接。本专利技术有一个由液压系统和电气控制系统组成的恒压自动控制系统。本专利技术的弹簧心轴(5)通过芯体(15)与进给箱(4)主轴连接起来,用紧固螺钉(11)固定,拨销(13)用来传递扭矩,挡板(17)用螺钉固定在芯体(15)上,用来限制弹簧套筒(14)的位置,复进簧(16)用来使弹簧套筒(14)复位,松开工件,调整环(12)是根据待加工弹簧的高度安装的,加工时使不同高度的弹簧都可以有一部分外伸在弹簧心轴(5)的前端以便加工。本专利技术通过更换心轴的方法来夹持不同内径的弹簧。本专利技术在工作时,主电机(7)通过一级皮带传动,经过轴承座(8)带动砂轮(6)高速旋转;辅助电机(3)通过一级皮带传动,经过进给箱(4)内的二级齿轮传动,带动弹簧心轴(5)低速旋转。本专利技术在工作时,待加工弹簧装在弹簧心轴(5)上,液压缸(1)推动工作台快进,当待加工弹簧撞上砂轮(6)后,弹簧心轴(5)的弹簧套筒(14)向后退,因为芯体(15)前端有一锥角,故弹簧套筒(14)的四块簧瓣张开,夹紧工件,此时液压缸处于调定的压力,弹簧心轴(5)可靠的夹紧工件,同时,工件以恒定压力压在砂轮(6)的端面进行磨削,工件随机进给,当经过一定时间,加工完毕,液压缸(1)快退,工件离开砂轮(6),弹簧心轴(5)在复进簧(16)的作用下,弹簧套筒(14)复位,松开工件。本专利技术可采用气压或液压传动,两者大同小异,下面以液压传动为例进行设计本专利技术的液压系统(见图5)可实现一种自动工作循环快进-一工进(粗磨)-二工进(精磨)-快退-原位停止。图5中的电磁铁和压力继电器动作顺序表 液压系统的油液经滤油器1,变量泵2、单向阀3、进入系统。当换下起动开关后,电磁铁2DT得电,换向阀9动作,压力油经换向阀4,减压阀6、换向阀8、换向阀9、进入液压缸左腔,推动工作台迅速前进,当工作台撞上行程换向阀4后,压力油经节流阀5,减压阀6,换向阀8、换向阀9、进入液压缸左腔,推动工作以调定的速度快进。当工件撞上砂轮后,液压缸左腔压力升高,压力继电器1YT得电,经过延时调定时间(粗磨),1DT得电,换向阀8动作,此时压力油经节流阀5,减压阀7,换向阀8,换向阀9进入液压缸左腔,因减压阀7的调定压力比减压阀6低,故此时进行精磨,经过延时调定时间,2DT失电,换向阀9复位,压力油进入液压缸右腔,工作台快退,退了一定位置,行程阀4松开,工作台快速退回,工作台撞上行程开关,1DT失电,工作台遇死挡铁在原位停留。图6表明了本专利技术的主电路,主电路共有两台异步电动机,1D是主电机(7),2D是辅助电机(3),1D逆时针转动,由1C控制,2D可正反转动,分别由继电器Fc,继电器Zc控制,Fc控制顺时钟转动,Zc控制逆时钟转动。以上转动方向均是面对电机而言,Hk是机床电源总开关,1RD是作短路保护用的熔断器,1RJ和2RJ是热继电器,分别作电动机1D和2D的过载保护用。图7表明了本专利技术的控制电路,本专利技术的控制电路通过熔断器2RD直接从两根相线获得380V的交流电。本专利技术开始工作前,先按起动按钮1QA,使接触器1c得电并自锁,1c的主接触器接通主电机1D,使1D运转。当本专利技术加工的弹簧为左旋时,把K扳在Fc继电器位置,当加工的弹簧为右旋时,把K扳在Zc继电器位置。本专利技术工作时,先把工件装在弹簧心轴(5)上,按下2QA-Fc(Zc)线圈得电并自锁-电机2D转动-2DT电磁铁得电-压力油进入液压缸左腔,工作台快进直至工件撞上砂轮(6)-液压缸(1)压力升高-1YT压力继电器得电-1ST延时继电器得电-延时一段时间(粗磨)-1DT电磁铁得电-液压缸(1)压力减小-同时2ST延时继电器得电-延时一段时间(精磨)-2DT电磁铁失电-工作台快速退回-溜板(2)撞上行程开关1XK-Fe(Zc)线圈失电-电机(3)反接制动-1DT失电,工作台原位停止。本专利技术与老式弹簧端面磨削专机相比,具有一系列显剧的优点1、本专利技术采用了先进的恒压力磨削,在劳动生产率相同的情况下,功率消耗只有老式弹簧端面磨削专机的一半。2、本专利技术采用了机、电、液一体化技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹簧端面磨削专机,包括一个安装砂轮的床头、一个装有弹簧心轴的工作台、一个导轨、一个液压缸,以及一个恒压自动控制系统,其特征在于:在工作台的进给箱(4)主轴上装有一个弹簧心轴(5);在导轨(10)上装有一个液压缸,缸体固定在导轨(10)上,活塞杆与溜板(2)连接;一个对加工过程进行自动控制的恒压自动控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡强
申请(专利权)人:胡强
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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