旋流式高精抛磨加工设备制造技术

一种旋流式高精抛磨加工设备，主要用于对曲轴、凸轮轴等大型轴类零件的高精高抛磨加工。其设备主要由主轴箱、滑座、床身、底座、回转盘、磨块槽制、夹持装置组成；其特征在于磨块槽罐内壁和磨块槽罐中央的隔离柱外径上设置有若干特殊曲线的叶片，其工艺方法简单，效率高，精度高，不但彻底解决了曲轴加工中多年未解决的难关，而且为我国轴类零件加工创出了一条新的工艺，新的途径。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术旋流式高精抛磨加工设备，属于机械零件精加工范畴，具体而言是一种对机械零件表面进行高精度抛磨的新设备及新工艺，主要用于对曲轴、凸轮轴等大型轴类零件的高精度加工。目前，国内外对曲轴、凸轮轴等大型轴类零件的加工多采用专用曲轴磨床进行粗磨、精磨。为了进一步提高轴颈表面，质量还必须对轴颈表面再次进行滚压和抛光。凸轮轴有采用往复式研磨加工，但这种方法不能适用于有较大曲柄形状的曲轴加工。对曲轴轴颈的精加工，有采用陀螺回转方式加工，但是由于这种方式主轴采用了摆动式单轴结构，使加工后零件出现加工部位不匀、有严重偏磨现象，较大的影响了连杆轴项的形状位置精度。而且操作费时，占空间位置大、生产率低。另外该设备的夹持方式采用弹簧夹头，其夹紧力小、夹紧刚性差、自锁性能也差、尤其不能适用于大型轴类零件的加工，例如具有曲柄形状结构的曲轴。曲轴是发动机的主要关键零件，对尺寸精度、位置精度、形状精度及表面粗糙度均有十分严格的要求。但是在完成了最终精磨加工后、在主轴颈、连杆轴颈上仍残留下明显的振动波纹、毛刺、R圆角不均等表面缺陷，严重影响了曲轴的质量，尤其在大批量生产中，有相当的残次品需在返修。目前工厂作为补救措施加入一道工序，即以毛毡加研磨膏进行抛光，不仅操作费时、效率低下、而且轴项的表面质量提高并不显著。本技术旋流式高精抛磨加工设备的目的在于，为解决曲轴、凸轮等大型轴类零件的振动波纹，毛刺、R圆角不均等表面缺陷，有效地提高表面精度、提高表面物理机械性能而提供一种旋流式高精抛磨加工设备的技术方案。本技术旋流式高精抛磨加工设备，主要由主轴箱(1)、滑座(2)、床身(3)、底座(4)、回转盘(5)、磨块槽罐(6)、夹持装置(7)组成，其主轴箱(1)上设有可做正反回转运动的四根主轴，且主轴箱(1)固定于滑座(2)上，滑座(2)安装于床身(3)的导轨上，并沿导轨实现上、下往复运动，回转盘(5)安装在底座(4)上，在回转盘(5)上固定有磨块槽罐(6)，磨块槽罐(6)中央固定有隔离柱(8)，磨块槽罐(6)随回转盘(5)做正、反回转运动，夹持装置(7)与主轴相连接，其特征在于在磨块槽罐(6)的内壁与隔离柱(8)的外径上均设有若干特殊曲线的叶片。上述磨块槽罐(6)为一直径为1000～1200mm的圆柱形圆底槽罐，其高度为550～650mm。隔离柱(8)直径约为180～200mm。在磨块槽罐(6)内壁与隔离柱(8)外径上所设置特殊曲线的叶片，其形状类似于螺旋浆，其叶片位置按照90°设置。夹持装置(7)采用细牙螺纹联接，由锁紧螺母锁紧，其尺寸要根据所加工零件尺寸而专门设计。本技术旋流式高精抛磨加工工艺方法第一、将被加工零件由夹持装置(7)固定于主轴箱(1)的四根主轴上。第二、在磨块槽罐(6)内装入如下介质［1］φ5球白刚玉研磨块，粒度为230～250＃，装入高度450～500mm，重量约430～450kg，［2］注入净水，以淹没磨块，并高出磨块约15～25mm，［3］装入磨剂LC－10，约2～4kg。第三、接通电源，操纵按钮使主轴箱(1)下移，使四根主轴与新夹持的被加工零件垂直插入磨块之中，并以250转／分顺时针转动，同时磨块槽罐(6)以20转／分的转速逆时针转动，加工时间4～6分钟即可。最佳实施例例1按照磨块槽罐(6)的直径为1000mm，高度为600mm，隔离柱(8)直径200mm设计，夹持装置(7)采用细芽螺纹联接，由锁紧螺母锁紧，特殊曲线的叶片按90°设置在磨块槽罐(6)的内壁与隔离柱(8)外径上共四片，叶片纵高为450mm。例2首先取四根发动机曲轴夹持装置(7)固定于主轴箱(1)的四根主轴上，第二、在磨块槽罐(6)内装入介质［1］φ5球白刚玉研磨块粒度240＃，装入高度500mm，重量约为450kg，［2］注入净水，以淹没磨块，并高出磨块约20mm，［3］装入磨剂LC－103kg，第三、接通电源，操纵按钮使主轴箱(1)下移，使四根主轴与所夹四根曲轴垂直插入磨块之中，并以250转／分顺时针移动，同时磨块槽罐(6)以20转／分的转速逆时针转动，转动5分钟后，在定时开关控制下，使曲轴逆时针，磨块槽罐顺时针加工5分钟，自动仃车，同时主轴箱(1)上升，曲轴离开磨块槽罐(6)即可。本技术旋流式高精磨加工设备，在加工状态中，磨块槽罐(6)中的磨块在回转产生的离心力的作用下，均使磨块产生向外作用力，在靠近槽壁处形成了一条坚实的刚性集积层，呈一环状区域带，处于这一区域中的曲轴受到了来自磨块较强的压力。具有磨削能力的研磨块对曲轴轴颈起到了磨削、挤压、滑擦、抛饰的作用。而曲轴在主轴的带动下具有较高转速，又及时提供了加工部位及加工路程，从而使曲轴所有的部位得到加工。更重要的是，本技术的设备在磨块槽罐(6)的内壁和隔离粒(8)的外径上设置了若干特殊曲线叶片，在加工中使磨块兼有上下迅速翻滚、强制流动的作用，既可使曲轴加工部位磨抛均匀，又能使磨块强制流动磨耗均匀，大大提高了加工效率和加工效果。候马内燃机配件厂是我国生产曲轴、凸轮轴的较大厂家之一。仅195曲轴年产量为12万件，曲轴在精磨轴颈后均残留明显波纹、毛刺、R圆角不均等缺陷。本技术设备工艺加工前，测得主轴轴颈表面粗糙度为0.75～0.8；连杆轴颈的表面粗糙度为0.65～0.75，经本技术设备工艺加工后粗糙度可分别达到0.45和0.42，有效细化表面粗糙度1级，同时使轴颈根部R圆角光滑、均匀，毛刺全部清除。这一设备和工艺的应用成功，给候马内燃机配件厂赢得了极大经济效益，使得高精度曲轴产品强有力地占据我国的曲轴市场约1／3。故本技术旋流式高精抛磨设备具有以下优点1、解决了曲轴、凸轮轴等一类大型轴类零件高精度加工的难题。2、新加工零件R圆角光滑、均匀、连续，尤其是曲轴主轴轴颈、连杆轴颈的表面粗糙度有效细化达到1级，波纹完全消失、毛刺全部消除，而且对新加工零件各处的尺寸精度、位置精度、形状精度均无影响，同时对加工零件表面的物理机械性能和使用寿命大大提高。3、生产效率提高4倍、成本低，而且可广泛应用于一切轴类零件的高精抛磨加工。权利要求1.一种旋流式高精抛磨加工设备，主要由主轴箱(1)、滑座(2)、床身(3)、底座(4)、回转盘(5)、磨块槽罐(6)、夹持装置(7)组成，其主轴箱(1)上设有可做正反回转运动的四根主轴，且主轴箱(1)固定于滑座(2)上，滑座(2)安装于床身(3)的导轨上，并沿导轨实现上、下往复运动，回转盘(5)安装在底座(4)上，回转盘(5)上固定有磨块槽罐(6)，磨块槽罐(6)中央固定有隔离柱(8)，磨块槽罐(6)随回转盘(5)做正、反回转运动，夹持装置(7)与主轴相连接，其特征在于在磨块槽罐(6)的内壁与隔离柱(8)的外径上均设有若干特殊曲线形的叶片。2.按照权利要求1所述的一种旋流式高精抛磨加工设备，其特征在于所述的磨块槽罐(6)为一直径为1000～1200mm的圆柱形圆底槽罐，其高度为550～650mm，隔离柱(8)直径为180～200mm。3.按照权利要求1所述的一种旋流式高精抛磨加工设备，其特征在于，在磨块槽罐(6)内壁与隔离柱(8)外径上所设置的特殊曲线的叶片，其形状类似于螺旋浆，其叶片位置按照90°均布设置。4.按照权利要求1所述的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流式高精抛磨加工设备，主要由主轴箱（１）、滑座（２）、床身（３）、底座（４）、回转盘（５）、磨块槽罐（６）、夹持装置（７）组成，其主轴箱（１）上设有可做正反回转运动的四根主轴，且主轴箱（１）固定于滑座（２）上，滑座（２）安装于床身（３）的导轨上，并沿导轨实现上、下往复运动，回转盘（５）安装在底座（４）上，在回转盘（５）上固定有磨块槽罐（６），磨块槽罐（６）中央固定有隔离柱（８），磨块槽罐（６）随回转盘（５）做正、反回转运动，夹持装置（７）与主轴相连接，其特征在于在磨块槽罐（６）的内壁与隔离柱（８）的外径上均设有若干特殊曲线形的叶片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张银喜，王由五，师恕兰，汪鸣铮，杨世春，
申请(专利权)人：太原工业大学，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]