專利名稱：平面磨床主軸磨盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及先進(jìn)制造高速磨削技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前的道軌式平面磨床主要是以砂輪周邊進(jìn)行研磨，它在磨加工大平面時(shí)與工件 接觸面小。參照端面磨床、臥式、立式雙面磨床主軸和磨盤裝置。是用端面上所固定的磨具 對(duì)工件進(jìn)行磨削加工，雖然與待加工工件的接觸面增大，但是它們有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是 磨盤越大磨具在磨加工時(shí)去除量不衡定的現(xiàn)象便更加嚴(yán)重。磨盤直徑越大并不能代表單位 面積產(chǎn)能就會(huì)越高。磨盤直徑越大，磨床的制造成本更高，磨盤越向內(nèi)，它線速度相對(duì)磨盤 外的線速度就越來越低。因內(nèi)外線速度的差異之大，至使磨具磨削時(shí)磨料面形去除很難達(dá) 到衡定，使產(chǎn)能降低。參考先進(jìn)制造技術(shù)一書(高速研磨技術(shù)/楊建東等著一北京國(guó)防工業(yè)出版社， 2003。 10)見第18頁第二章第三段所述根椐工件磨具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，合理地 設(shè)計(jì)磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨過程中所出現(xiàn)的磨損不影響磨具面形精度。這 個(gè)合理地設(shè)計(jì)(磨具上磨料密度分布)，這個(gè)規(guī)則在磨盤從外向內(nèi)磨料密度分布是逐步降 低，同時(shí)磨盤線速度也是向內(nèi)逐步降低，以此說明生產(chǎn)量同時(shí)是降低的。第97頁P(yáng)JM320B型精磨機(jī)的主軸結(jié)構(gòu)圖的磨具設(shè)置來看，根椐(P_70頁)4. 3所 述工件均勻研磨原理、包括示意圖(4. 14)等。(高速研磨技術(shù)/楊建東等著一北京國(guó)防工業(yè)出版社，2003。10)第97頁 PJM320B型精磨機(jī)的主軸結(jié)構(gòu)圖參照第14、16、17、頁1、3_固著磨料高速研磨，16頁-圖1.5 磨具示意圖。第二章平面固著磨料高速研磨中工件的受力第18第二、三第四章53、54頁第 六章92頁2、機(jī)床的主要技術(shù)性能。97頁、圖6. 8PJM320B型精磨機(jī)的主軸組件結(jié)構(gòu)、第七 章109頁、圖7. 1磨具結(jié)構(gòu)示意圖。湖南宇環(huán)同心數(shù)控機(jī)床有限公司生產(chǎn)的數(shù)控立式雙端面磨床和變頻立式雙端面 磨床(專利號(hào)ZL02276859.9 ZL0227686。02)，它們?cè)嚈C(jī)磨盤上固著的磨具磨料分布看， 磨料分布內(nèi)外一個(gè)樣，它的磨盤直徑又大，它生產(chǎn)磨床的技術(shù)要求將有多高，它的應(yīng)用有多 廣，它的生產(chǎn)量如何能高呢？數(shù)控立式雙端面磨床(專利號(hào)ZL02 2 76859.9 ZL02 2 7686。02)它主軸磨盤砂 輪直徑 <2 580—<2 750，轉(zhuǎn)速 0-—950r/min,對(duì)它的線速度以砂輪直徑<2 0. 75m進(jìn)行分析它直徑<2 0. 75M，轉(zhuǎn)速是950r/min，如直徑<2 0. 75M向內(nèi)位移0. 375M，再向內(nèi)位移 0. 1875M它的速度將是如何樣的低呢？就西安秦川(集團(tuán))發(fā)展總公司生產(chǎn)的PJM320B型平面精磨機(jī)，最大加工直徑<2 320MM磨盤直徑范圍<2 25—<2 400MM磨盤主軸轉(zhuǎn)速共六級(jí)200r/min，250r/min，330r/min， 410r/min560r/min,690r/min
PJM320B型平面精磨機(jī)這幾項(xiàng)數(shù)據(jù)看，在加工高硬度復(fù)合陶瓷，合金鉭鈮類材料時(shí) 它的線速度太低，同時(shí)磨盤內(nèi)外線速差，至使產(chǎn)能低，同時(shí)具磨加工時(shí)固著的磨料面形去除 難以控制，須常修復(fù)磨盤上磨具所述以上磨床磨盤砂輪直徑結(jié)構(gòu)這類磨床磨盤內(nèi)外線數(shù)如此大的差異下，磨床 磨盤上固著的磨料在磨加工時(shí)如何能保證面形精度，如何能提高工效？

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明平面磨床主軸磨盤裝置解決的技術(shù)問題是，成倍的提高磨盤轉(zhuǎn)速，有效的 降低磨盤線數(shù)差。本發(fā)明可用于道軌式平面磨床主軸磨盤裝置、端面磨床主軸、臥式、立式 雙面磨床主軸磨盤裝置，達(dá)到粗磨、精磨、拋光，做到磨具磨料去除量易控制，可利用工件更 好的達(dá)到在磨削同時(shí)可利用工件修復(fù)磨具，以保證磨具面形精度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是首先將主軸磨盤分為二 級(jí)轉(zhuǎn)速，一級(jí)為內(nèi)主軸轉(zhuǎn)速很高，另一級(jí)為外主軸組件，作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速很低，這種方式是 由一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)置成隨主轉(zhuǎn)速增高，公轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速增高進(jìn) 行設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方案，這種設(shè)置須得到待加工材料的技術(shù)參數(shù)之后。再設(shè)置內(nèi)外主軸的速比。所 以通過下齒輪箱上設(shè)置的從動(dòng)齒輪使內(nèi)主軸增速、每分鐘5000-10000轉(zhuǎn)以上。外主軸再通 過下齒輪箱上設(shè)置的從動(dòng)齒輪與兩組蝸輪進(jìn)行減速，每分鐘幾十轉(zhuǎn)。高低轉(zhuǎn)速可根椐加工 材料在顯微鏡下識(shí)別光圈的要求設(shè)置，由變頻調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速?；蛴枚_(tái)變頻調(diào)速電機(jī) 驅(qū)動(dòng)，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)主軸、另一臺(tái)驅(qū)動(dòng)外主軸，這樣可調(diào)節(jié)外主軸和內(nèi)主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。(這種 設(shè)置適用于各研究機(jī)構(gòu)小批量生產(chǎn)以得到加工材料的技術(shù)參數(shù)最好選擇)在得到技術(shù)參 數(shù)后，再設(shè)置批量定型產(chǎn)品。所述磨盤直徑細(xì)化后的行星磨盤轉(zhuǎn)速可達(dá)5000轉(zhuǎn)到10000轉(zhuǎn)以上，磨盤是在外主 軸組件內(nèi)再設(shè)置內(nèi)主軸，由內(nèi)主軸上設(shè)置的太陽齒輪，通過兩組從動(dòng)齒輪，每組錯(cuò)位驅(qū)動(dòng)三 個(gè)圍繞太陽磨盤作獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的行星磨盤組件。本發(fā)明是根椐磨床的大小把行星磨盤設(shè)置成直徑為80-100--125mm行星磨盤組 件，使磨盤轉(zhuǎn)速增高，磨盤小了之后，也就減小了磨盤的離心力。為消除內(nèi)主軸和行星軸上 設(shè)置的軸承磨損和間隙，以防主軸的跳動(dòng)。把內(nèi)主軸和行星磨盤的主軸驅(qū)動(dòng)齒輪設(shè)置成鈄 齒輪，這樣可達(dá)到軸承磨損而起到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔?。所述發(fā)明的有益效果是，在加工高硬度材料時(shí)效益能顯著的提高。同時(shí)使磨具修 復(fù)次數(shù)可大量減少，對(duì)降低生產(chǎn)成本，減少輔助工時(shí)，增加設(shè)備利用率，減少貴金屬因在修 整磨頭時(shí)的損耗，本發(fā)明平面磨床主軸磨盤裝置將在高速磨削加工中應(yīng)用將更加廣泛。
四

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng))圖2為行星齒輪箱結(jié)構(gòu)示意3為發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(二臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng))圖4為圖2的齒輪A、B兩組齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意5為圖1的主軸結(jié)構(gòu)示意6為外行星磨盤分布示意圖
5
附圖標(biāo)記如下1-內(nèi)主軸、2-外主軸、3-機(jī)座、4-行星盤齒輪箱、5-變頻調(diào)速電機(jī)A、6_下齒輪箱、 7-大園錐主動(dòng)齒輪、8-小園錐從動(dòng)齒輪、9-小園錐從動(dòng)齒輪軸、10-主動(dòng)大齒輪A、11-內(nèi)主 軸從動(dòng)齒輪、12-主動(dòng)齒輪B、13-從動(dòng)齒輪C、14-蝸桿軸A、15-蝸輪A齒輪、16-蝸桿軸B、 17-蝸輪B齒輪、18-潤(rùn)濕油泵、19-潤(rùn)滑油散熱風(fēng)冷組件、20-軸承A組件、21-迷宮式防水 組件、22-太陽齒輪、23-3從動(dòng)齒輪A組、24-3主動(dòng)齒輪A組、25_3行星盤從動(dòng)齒輪A組、 26-3從動(dòng)齒輪B組、27-3主動(dòng)齒輪B組、28_3行星盤從動(dòng)齒輪B組、29_3行星盤從動(dòng)齒輪 軸A組、30-3行星盤從動(dòng)齒輪軸B組、31-3從動(dòng)齒輪軸A組、32_3從動(dòng)齒輪軸B組、33-行星 盤齒輪軸迷宮式防水件、(或者用高級(jí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵防水密封方式)、34_太陽磨盤組件、 35-3行星磨盤B組件、36-電機(jī)B、37-外主軸襯套、38-內(nèi)主軸襯套、39-外主軸軸承、40-內(nèi) 主軸軸承、41-油封、42-從動(dòng)輪軸承蓋、43-3行星磨盤A組、44-大園錐主動(dòng)齒輪軸、45-行 星齒輪箱從動(dòng)齒輪軸軸承A組、46-內(nèi)主軸上軸承、47-行星齒輪箱上蓋板、48-行星齒輪箱 體、49-加油孔、50-下齒輪箱蓋板、51-蝸桿C軸、52-蝸桿D軸、53-蝸桿E軸、54-主動(dòng)大 齒輪B、55-大園錐主動(dòng)齒輪B、56-小園錐從動(dòng)齒輪B、57-主齒輪箱體B、58-主齒輪箱體蓋 板。59-6外行星磨盤A組件、60-6外行星磨盤B組件、61_6外行星磨盤從動(dòng)齒輪、62-外行 星磨盤齒輪軸A組件、63-外行星磨盤從動(dòng)齒輪、齒輪軸組件、64-潤(rùn)滑油道。
五具體實(shí)施例方式A、一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式B、二臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式所述A、參見圖1—2，本發(fā)明包括機(jī)座(3)、下齒輪箱(6)、行星盤齒輪箱(4)、變頻 調(diào)速電機(jī)(5)、內(nèi)主軸(1)、外主軸(2)，所述變頻調(diào)速電機(jī)A(5)固定在下齒輪箱上合適位 置，所述變頻調(diào)速電機(jī)(5)通過聯(lián)軸器與大圓錐齒輪軸(44)聯(lián)接，大圓錐齒輪軸(44)固定 在下齒輪箱體(6)內(nèi)合適位置上，大圓錐齒輪軸(44)上一端設(shè)置大圓錐主動(dòng)齒輪(7)另一 端與聯(lián)軸器聯(lián)接。所述大圓錐主動(dòng)齒輪(7)與小圓錐從動(dòng)齒輪(8)嚙合，驅(qū)動(dòng)小圓錐主從動(dòng)齒輪軸 (9)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小圓錐主從動(dòng)齒輪軸(9)另一端設(shè)置的主動(dòng)大齒輪(10)，與內(nèi)主軸下端設(shè)置 的內(nèi)主軸齒輪(11)嚙合。驅(qū)動(dòng)內(nèi)主軸(1)作增速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)主軸上端一行星齒輪箱內(nèi) 設(shè)置的的太陽齒輪(22)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述太陽齒輪(22)與從動(dòng)齒輪A組(23_3)B組(26_3)上下錯(cuò)位環(huán)繞太陽齒輪 (22)與太陽齒輪(22)嚙合，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪軸A組(31-3) B組(32_3)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)從動(dòng)齒輪 軸(31-32)上所設(shè)置的鈄齒輪(24-3) (27-3)轉(zhuǎn)動(dòng)，鈄齒輪(24_3) (27-3)與行星盤從動(dòng)齒 輪軸上的從動(dòng)齒輪A組(25-3)B組(28-3)嚙合，帶動(dòng)行星磨盤主軸和行星磨盤運(yùn)動(dòng)。所述小圓錐從動(dòng)齒輪軸(9)設(shè)置在下齒輪箱(6)內(nèi)，小圓錐從動(dòng)齒輪軸(9)上 設(shè)置有主動(dòng)齒輪(10-12)、主動(dòng)齒輪(12)與大從動(dòng)輪齒輪(13)嚙合，通過二道蝸輪 (1416)組件進(jìn)行減速。所述從動(dòng)齒輪(13)設(shè)置在蝸桿軸A (14)上，所述蝸桿軸A (14) 與蝸輪A (15)嚙合，所述蝸輪A (15)設(shè)置在蝸輪軸B (16)上，所述外主軸下端設(shè)置有蝸輪 B (17)，蝸桿B (16)與蝸輪B (17)嚙合，帶動(dòng)磨床主軸作公轉(zhuǎn)低速運(yùn)動(dòng)。所述B、二臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式裝置參見示圖(3)所示一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)(5)通過大園錐主動(dòng)齒輪(7)驅(qū)動(dòng)小園錐從動(dòng)齒輪(8)轉(zhuǎn)動(dòng)，小園錐從動(dòng)齒輪(8)設(shè)置在蝸 輪C軸(51)上、蝸輪C軸(51)在齒輪(7) (8)的作用下、驅(qū)動(dòng)蝸輪(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪(15)設(shè) 置在蝸桿D軸(52)上，蝸桿D軸(52)與蝸輪(17)嚙合，以此推動(dòng)磨床主軸作公轉(zhuǎn)低速運(yùn)動(dòng)。所述另一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)(36)通過大園錐主動(dòng)齒輪B(55)在與小園錐從動(dòng)齒輪 B(56)嚙合、推動(dòng)從動(dòng)軸(53)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)軸(53)上設(shè)置有主動(dòng)大齒輪(54)帶動(dòng)內(nèi)主軸齒輪 (11)作增速運(yùn)動(dòng)。附圖6、所述外行星系磨盤、是根椐生產(chǎn)須要增加磨盤和增加傳動(dòng)齒輪增大主軸而 進(jìn)行設(shè)置。
權(quán)利要求
一種行星式平面磨床主軸和行星式磨盤裝置，其特征在于把主軸設(shè)置成二級(jí)運(yùn)動(dòng)。所述一級(jí)為內(nèi)主軸(1)運(yùn)動(dòng)，所述另一級(jí)為外主軸(2)運(yùn)動(dòng)，所述內(nèi)主軸(1)設(shè)置在外主軸(2)里，所述外主軸(2)作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述外主軸(2)通過軸承設(shè)置在機(jī)座(3)內(nèi)。所述內(nèi)主軸(1)在行星齒輪箱蓋板(47)內(nèi)以下合適位置到內(nèi)主軸(1)下端設(shè)置成空心的。
2.根椐權(quán)利要求1所述的行星式平面磨床主軸和磨盤裝置，分二種方式驅(qū)動(dòng)、所述一 種由一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)錐形齒輪(7)，所述主動(dòng)錐形齒輪(7)從動(dòng)錐形齒輪 (8)嚙合，所述從動(dòng)錐形齒輪軸(9)上設(shè)置有兩個(gè)齒輪(10)和(12)，所述一個(gè)齒輪(10)驅(qū) 動(dòng)內(nèi)主軸從動(dòng)齒輪(11)作增速運(yùn)動(dòng)，所述齒輪(12)通過中間兩組蝸桿蝸輪組件(13、14、 15,16)減速、驅(qū)動(dòng)外主軸的蝸輪齒輪(17)作減速運(yùn)動(dòng)。
3.根椐權(quán)利要求1和2所述的行星式平面磨床主軸和磨盤裝置，所述二種驅(qū)動(dòng)方式中 的另外一種方式由二臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)(5、36)驅(qū)動(dòng)。所述其中一臺(tái)驅(qū)動(dòng)外主軸的變頻調(diào) 速電機(jī)(5)作減速運(yùn)動(dòng)。所述另一臺(tái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)主軸的變頻調(diào)速電機(jī)(36)作增速運(yùn)動(dòng)，所述變 頻調(diào)速電機(jī)(36)通過大園錐主動(dòng)齒輪(55)與小園錐從動(dòng)齒輪(56)嚙合，所述小園錐從動(dòng) 齒輪設(shè)置在從動(dòng)軸(53)上，所述從動(dòng)軸(53)上設(shè)置有主動(dòng)大齒輪B (54)，所述主動(dòng)大齒輪 B(54)與內(nèi)主軸(1)上設(shè)置的從動(dòng)齒輪(11)嚙合。
4.根椐權(quán)利要求1所述的行星式平面磨床主軸和磨盤裝置，所述的行星磨盤通過行星 盤齒輪箱(4)分叁組驅(qū)動(dòng)，所述一組為內(nèi)主軸直接驅(qū)動(dòng)太陽磨盤(34)、所述A組由太陽齒輪 (22)通過與從動(dòng)齒輪A(23-3)、從動(dòng)齒輪B(26-3)上下錯(cuò)位并與從動(dòng)齒輪嚙合。所述從動(dòng) 齒輪A (23-3)、從動(dòng)齒輪B (26-3)兩組各驅(qū)動(dòng)三組磨盤齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述行星式平面磨床主軸和磨盤裝置，所述行星齒輪箱(4)內(nèi) 設(shè)置有太陽齒輪(22)，從動(dòng)齒輪A組(23-3)、B組(26_3)、所述從動(dòng)齒輪A組(23_3)、B組 (26-3)設(shè)置在從動(dòng)齒輪軸(31-3) (32-3)上，所述從動(dòng)齒輪軸(31_3) (32-3)上還設(shè)置有驅(qū) 動(dòng)行星磨盤主軸齒輪的主動(dòng)鈄齒輪A組(27-3)和B (24-3)。所述主動(dòng)鈄齒輪A組(27_3) 和B組(24-3)的齒輪與設(shè)置在行星盤上的從動(dòng)齒輪(25-3) (28-3)嚙合，所述行星盤從動(dòng) 齒輪(25-3) (28-3)設(shè)置在行星從動(dòng)齒軸(29-3) (30-3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和5所述行星式平面磨床主軸和磨盤裝置，所述太陽磨盤(34)— 個(gè)，所述行星磨盤A和B組件各為三個(gè)，合計(jì)為6個(gè)，所述太陽磨盤根椐磨床的大小設(shè)置成 直徑為80、100、125mm三種規(guī)格。所述行星磨盤與太陽磨盤直徑為一樣大。
7.根據(jù)權(quán)利要求所述外行星系是根椐設(shè)置在行星磨盤A(43-3) B (44-3)組件外再設(shè) 置一層磨盤數(shù)量為12個(gè)，大小與內(nèi)行星磨盤直徑大小一樣。外行星磨盤A組(59-6)B組 (60-6)，所述同時(shí)增加傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，所述還須增大磨機(jī)主軸和行星盤齒輪箱等組件。
8.根椐權(quán)利要求1所述行星式平面磨床主軸磨盤裝置，所述其中還包括齒輪油潤(rùn)滑 冷卻系統(tǒng)，所述潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)包括行星磨盤齒輪箱(4)和下齒輪箱(49)。所述其中內(nèi)主軸 (1)下端至行星齒輪箱上蓋板(47)內(nèi)主軸合適部位是空心的，所述內(nèi)主軸(1)上端行星齒 輪箱上蓋板(47)內(nèi)設(shè)置有出油孔，所述外主軸蝸輪(17)上設(shè)置有出油孔，所述內(nèi)主軸下端 通過一個(gè)內(nèi)噴接頭、油管與潤(rùn)滑油散熱風(fēng)冷器(19)相連。所述下齒輪箱內(nèi)設(shè)置有機(jī)油泵和 機(jī)油過濾組件，所述機(jī)油散熱器設(shè)置在齒輪箱外，所述散熱器上設(shè)置風(fēng)機(jī)，所述下齒輪箱上 設(shè)置有機(jī)油溫度感應(yīng)器，風(fēng)機(jī)調(diào)溫傳感器。注釋(30-3) 30是表示編號(hào)，3表示部件數(shù)量。 (60-6)-----60是表示編號(hào)，6表示部件數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及到平面磨床主軸裝置和行星式磨盤裝置，該主軸裝置包括內(nèi)主軸和外主軸。磨盤裝置包括公轉(zhuǎn)盤、太陽磨盤和行星磨盤。公轉(zhuǎn)盤作低速運(yùn)動(dòng)，太陽磨盤和行星磨盤作高速運(yùn)動(dòng)，內(nèi)外主軸和行星式磨盤裝置涉及到上齒輪箱和下齒輪箱，內(nèi)外主軸由一臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)或者由二臺(tái)變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)均可。本發(fā)明的好處是改變傳統(tǒng)工藝，將大磨盤細(xì)化成多個(gè)小磨盤，以此減小磨盤離心力，提高了磨頭綜合線速度，能有效利用工件修復(fù)磨具面形衡定去除，減少磨具修復(fù)次數(shù)。以此達(dá)到增產(chǎn)增效節(jié)能效果，同時(shí)也可把磨床根椐加工產(chǎn)品的須要，再設(shè)置一層外行星系磨盤。
文檔編號(hào)B24B7/00GK101947754SQ201010175838
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者周偉宏 申請(qǐng)人:周偉宏