一種數控臥式珩磨機的製作方法

2023-08-03 13:57:36 4

專利名稱：一種數控臥式珩磨機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於管件加工設備領域，特別是涉及一種帶有自動 控制裝置的臥式珩磨機。
技術背景珩磨加工為傳統的內孔精加工技術，原多用於管孔切削加工，
用此設備以完成提高精度的要求，於上世紀八十年代後，由於毛坯管再經精拔
或拔車L的工藝成熟，用精管直接經珩磨加工成較精密的管件成為可能，因此珩
磨技術得以廣泛應用，珩磨機市場也有了較大需求。
國內目前生產的珩磨機技術水平，由於轉速可調，磨頭的轉速可調，能
夠在可調控的恆定壓力下自動珩磨。其實現自動控制方面也都是針對磨削的行
程、磨削的次數等方面來考慮的，但該機也存在著弊病，即對珩磨頭的壓力沒
有實現自動控制的。由於磨削在固定壓力下進行，易顯"複印效應"，即對校
正工件橢圓、錐度能力較差，工件易產生"遺傳"缺欠，同時由於在固定壓力
下工作，即磨削力隨之恆定，對於工件磨削力來說是靜態的、定性的，而磨削
力在珩磨過程中是其關鍵，因此該相技術尚有改進及提高的空間。
發明內容
發明目的本實用新型提供一種數控臥式珩磨機，其目的在於解決目前 的珩磨機不能實現磨削力的自動控制、對非圓管件的校正能力差等方面 存在的問題。
技術方案本實用新型是通過以下技術方案實現的
一種數控臥式珩磨機，它主要包括工件驅動電機，與工件驅動電機通過皮 帶相連的卡盤，珩磨頭磨杆，設置在珩磨頭磨杆內的芯杆，在珩磨頭磨杆的一端設有芯杆驅動裝置，在珩磨頭磨杆的另一端設有帶砂條的珩磨頭，珩磨頭磨 杆設置在託載小車上，其上設有磨杆驅動裝置，其特徵在於芯杆與珩磨頭磨 杆相連的絲槓設置在靠近珩磨頭的一側；一個計算輸入控制單元的信號輸入端
與工件驅動電機相連，計算輸入控制單元的另一信號輸入輸出端與芯杆驅動裝 置、，託載小車連接。
計算輸入控制單元的信號輸入端是連接在工件驅動電機的輸出功率和電 流信號的端子上。
芯杆與珩磨頭磨杆相連的絲槓設置在距離珩磨頭0. 05 2. 0米的範圍內。 本實用新型的優點及效果
1. 本珩磨機為機械、前驅式，其目的在於在磨削過程中，不僅效率高， 又消除了磨杆及芯杆在磨削中對磨削力(矩)的不利影響，為實現數控自動化 提供前題，即磨削力(矩)與砂條進給成線型關係。
2. 本技術在磨削過程中，對磨削力(矩)進行全程、動態、定量監控， 經建立數學模型後實現最佳磨削。
3. 本技術在珩磨過程中，全程、動態、定量、準確監控磨削力(矩)，其 自動磨削是在最佳磨削狀態下進行，屏幕顯現直觀、清楚，操作便捷。
4. 通過對砂條進給調控來滿足磨削力(矩)要求，從而實現在最佳狀態 下自動磨削。
附圖說朋


圖1為本實用新型的主要結構示意圖2為珩磨頭部分的結構示意圖。
具體實施方式
圖中的標註l、工件驅動電機，2、皮帶，3、卡盤，4、工件，5、珩磨頭， 6、砂條，7、珩磨頭磨杆，8、芯杆，9、芯杆驅動裝置，10、磨杆驅動裝置，11、託載小車，12、計算輸入控制單元，A、 A處位置的絲槓，B、 B處位置的 絲槓；13、砂條架，14、珩磨頭芯。
桁磨機以工件裝卡狀態可分為立式和臥式，由於立式珩磨機受空間的局 限，磨削較長工件時多用臥式珩磨機。以砂條進給方式分為用液壓進給的，稱 液壓進給式珩磨機，以機械進給的稱機械進給式珩磨機， 一般稱為珩磨機，國 內己有數控液壓珩磨機。如前文所述，對數控機械進給式珩磨機國內尚屬空白。
上述分類為社會所公認，為本申請述敘方便，尚可另樣分類，即如
圖1 所示，芯杆8在A處或B處用絲槓與固定在珩磨頭磨杆7連接，前者(A) 稱為後驅式，即芯杆8與珩磨頭磨杆7相連的絲槓設置在靠近芯杆驅動裝置9 的一側，後者(B)稱為前驅式，即芯杆8與珩磨頭磨杆7相連的絲槓設置在 靠近珩磨頭5的一側。由於裝配方便及習慣的原因，臥式珩磨機均採用後驅式。 前驅式與後驅式相比較，後驅式有較大弊端，這是因為磨杆與芯杆在珩磨過程 中，是受拉力、壓力反覆作用，即杆件在珩磨的一個節拍中(往返一次)在拉 力、壓力作用下伸長和彎曲各一次，在這過程中，砂條進給量受到較大影響， 特別是在珩磨頭磨杆7細長時最嚴重，珩磨一個節拍，只有往或返一次在工作， 它不僅影響了磨削效率，同時對機械式珩磨機實現數控自動化有著致使性的影 響，沒有規律可尋。當前驅式的構造設計完成後，經反覆測算，磨削力(矩) 與砂條的進給量顯示成線型關係，這就為實現壓力的自動控制成為可能。
珩磨機的結構原理如
圖1如示，工件驅動電機1通過皮帶2帶動主軸、卡 盤3，使工件4旋轉，磨杆驅動裝置10通過託載小車11使珩磨頭磨杆7作往 復運動，從而實現了珩磨的基本動作要求。砂條6的進給是芯杆8由芯杆驅動 裝置9的向前推進，並使珩磨頭磨杆7與芯杆8作相對運動而使砂條6被頂起， 其原理如圖2如示，從而完成了整個磨削過程。本實用新型是在現有珩磨機的基本結構上，首先改進了芯杆8與珩磨頭磨 杆7相連的絲槓設置在靠近珩磨頭5的一側，即前驅式結構， 一般絲槓設置在 距離絎磨頭0. 05 2. 0米的範圍內足夠，其可以通過珩磨頭磨杆7的整體範圍 來確定，如珩磨頭磨杆7可達12米長時採用最長的設計；然後將一個計算輸 入控制單元12的信號輸入端與工件驅動電機1相連，計算輸入控制單元12 的另一信號輸入輸出端與芯杆驅動裝置9、託載小車11連接。
計算輸入控制單元12由觸控螢幕、可編程序控制器、編碼器和傳感器組成。 磨削的方法是由計算輸入控制單元12中的觸控螢幕輸入切削力，使用電 機的功率和尺寸要求，由計算輸入控制單元12中的可編程序控制器根據編碼 器和傳感器測量的初始尺寸，所需的進給量和進給尺寸，在整個磨削過程中根 據輸入的要求和傳感器對旋轉驅動電機1輸出功率和電流信號，託載小車11 的輸出功率和電流信號以及位置進行採集的情況，經過計算輸出信號驅動芯杆 驅動裝置9和託載小車11的運動，自動調整進給量和實際需要磨削的部分， 當到達目標尺寸後自動停止。
本實用新型人以往曾經將計算輸入控制單元12的信號輸入端只連接在工 件驅動電機1的輸出電流端子土，用工件驅動電機1的輸出電流進行計算被加 工工件的磨削力，這種方法會經常出現抱車現象，並且次品率很高，經調整為 將計算輸入控制單元12與工件驅動電機1的輸出功率和電流信號進行檢測， 計算被加工工件的磨削力，解決了上面出現的問題。
權利要求1、一種數控臥式珩磨機，它主要包括工件驅動電機(1)，與工件驅動電機(1)通過皮帶(2)相連的卡盤(3)，珩磨頭磨杆(7)，設置在珩磨頭磨杆(7)內的芯杆(8)，在珩磨頭磨杆(7)的一端設有芯杆驅動裝置(9)，在珩磨頭磨杆(7)的另一端設有帶砂條(6)的珩磨頭(5)，珩磨頭磨杆(7)設置在託載小車(11)上，其上設有磨杆驅動裝置(10)，其特徵在於芯杆(8)與珩磨頭磨杆(7)相連的絲槓設置在靠近珩磨頭(5)的一側；一個計算輸入控制單元(12)的信號輸入端與工件驅動電機(1)相連，計算輸入控制單元(12)的另一信號輸入輸出端與芯杆驅動裝置(9)、託載小車(11)連接。
2、 根據權利要求1所述的數控臥式絎磨機，其特徵在於計算輸入控制 單元(12)的信號輸入端是連接在工件驅動電機(1)、芯杆驅動裝置(9)和 託載小車(11)的輸出功率和電流信號的端子上。
3、 根據權利要求1所述的數控臥式珩磨機，其特徵在於芯杆(8)與珩 磨頭磨杆(7)相連的絲槓設置在距離珩磨頭(5) 0.05 2.0米的範圍內。
專利摘要本實用新型屬於管件加工設備領域，特別是涉及一種帶有自動控制裝置的臥式珩磨機。其特徵在於芯杆與珩磨頭磨杆相連的絲槓設置在靠近珩磨頭的一側；一個計算輸入控制單元的信號輸入端與工件驅動電機相連，計算輸入控制單元的信號輸入輸出端與芯杆驅動裝置連接。本實用新型的目的在於解決目前的珩磨機不能實現磨削力的自動控制、對非圓管件的校正能力差等方面存在的問題。
文檔編號B24B33/06GK201405259SQ200920014310
公開日2010年2月17日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者於偉忱, 張清臣, 曹興言 申請人:於偉忱