大型曲軸隨動磨床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床，尤其涉及一種大型曲軸磨削加工用的磨床。
【背景技術(shù)】
[0002]大型曲軸是多缸式空壓機、發(fā)動機內(nèi)的關(guān)鍵部件，其長度超長，重量很重，各連桿頸與主軸頸偏心距公差要求高，作為大型曲軸的精加工工序，大型曲軸的磨削要求很高，與普通小型曲軸的磨削加工機床相比，大型曲軸磨床要求具有足夠高的剛性，砂輪架在磨床全長上要求移動方便，且能保證在不同位置時具有位置精度的一致性;而為了更好地保證曲軸連桿頸與主軸頸的磨削要求，提高磨削加工效率，針對偏心軸磨削加工的隨動磨削技術(shù)在曲軸加工上得到了較多的應(yīng)用，并且在大型曲軸的加工中隨動磨削技術(shù)同樣有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]隨動磨削技術(shù)通過控制工件的旋轉(zhuǎn)運動和砂輪的橫向進給運動，使砂輪外圓與工件被加工表面輪廓始終相切，從而實現(xiàn)對偏心圓的磨削加工，這就要求砂輪不僅能在磨床全長上移動方便與位置精度的一致性，還要能實現(xiàn)精確、靈敏的橫向進給運動，而現(xiàn)有的曲軸磨床尚不能適應(yīng)采用隨動磨削技術(shù)加工大型曲軸的磨削要求和整體剛性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型曲軸隨動磨床，它具有較高的結(jié)構(gòu)剛性，能滿足大型曲軸采用隨動磨削技術(shù)加工對砂輪架運動靈活性及精度與剛性的要求。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種大型曲軸隨動磨床，包括床身、頭架、尾架及砂輪架，在所述床身上設(shè)置有頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌，該頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌相互平行設(shè)置;頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌均由兩條導(dǎo)軌組合而成，頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌之間的連接部設(shè)置有磨削液回流通道，組成頭尾架支承導(dǎo)軌的兩條導(dǎo)軌之間的連接部也設(shè)置有磨削液回流通道;所述砂輪架包括砂輪和砂輪支座，所述砂輪固連在主軸一端，主軸通過靜壓軸承轉(zhuǎn)動支承在砂輪支座上，在主軸另一端固連有傳動帶輪，該傳動帶輪還通過軸承轉(zhuǎn)動支承在砂輪支座上，傳動帶輪與砂輪驅(qū)動電機傳動連接;所述砂輪支座通過進給靜壓導(dǎo)軌活動支承在拖板上，砂輪支座通過直線電機與拖板傳動連接;所述頭架和尾架分別安裝在頭尾架支承導(dǎo)軌兩端，在頭架和尾架之間的頭尾架支承導(dǎo)軌上還至少安裝有一中心架;所述砂輪架安裝在砂輪架支承導(dǎo)軌上。
[0006]在上述結(jié)構(gòu)中，由于在所述床身上設(shè)置有頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌，該頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌相互平行設(shè)置;則在所述床身上不僅設(shè)置有常規(guī)的頭尾架支承導(dǎo)軌，還專門設(shè)置有用于支承砂輪架的砂輪架支承導(dǎo)軌，從而能適應(yīng)大型曲軸采用隨動磨削技術(shù)進行磨削加工的磨床結(jié)構(gòu)要求，頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌相互平行設(shè)置保證了大型曲軸隨動磨床的砂輪架可以方便靈活且精確地移動加工位置來對大型曲軸的各連桿頸和主軸頸進行磨削，并且頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌共同設(shè)置于床身上，其整體剛性高，承載能力強，也更便于保證床身的自身精度;且由于頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌均由兩條導(dǎo)軌組合而成，頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌之間的連接部設(shè)置有磨削液回流通道，組成頭尾架支承導(dǎo)軌的兩條導(dǎo)軌之間的連接部也設(shè)置有磨削液回流通道，則在整體結(jié)構(gòu)的具有頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌兩組導(dǎo)軌的床身中可以通過各磨削液回流通道來實現(xiàn)磨削液的正常流轉(zhuǎn)運行，從而保證磨削過程的冷卻效果，保證磨削加工精度。
[0007]又由于所述砂輪架包括砂輪和砂輪支座，所述砂輪固連在主軸一端，主軸通過靜壓軸承轉(zhuǎn)動支承在砂輪支座上，在主軸另一端固連有傳動帶輪，該傳動帶輪還通過軸承轉(zhuǎn)動支承在砂輪支座上，傳動帶輪與砂輪驅(qū)動電機傳動連接，則由靜壓軸承支承的主軸旋轉(zhuǎn)精度高、承載能力強，能適應(yīng)大型曲軸磨削的精度要求與剛性要求，且結(jié)構(gòu)緊湊，軸承與主軸液體潤滑，摩擦磨損小，能保證砂輪長期穩(wěn)定地高速運轉(zhuǎn);為主軸提供旋轉(zhuǎn)動力的傳動帶輪只為主軸傳遞扭矩，而傳動帶輪所受到的傳動帶的張緊力則通過軸承傳遞到砂輪支座上，主軸不會承受任何徑向力，也就不會產(chǎn)生彎曲撓度，使主軸具有很高的回轉(zhuǎn)精度，且?guī)л唫鲃咏Y(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、震動沖擊小、成本低。
[0008]還由于所述砂輪支座通過進給靜壓導(dǎo)軌活動支承在拖板上，砂輪支座通過直線電機與拖板傳動連接;則由于采用靜壓導(dǎo)軌支承砂輪支座，支承在砂輪支座上的砂輪在磨削進給過程中運動平穩(wěn)，摩擦阻力極小，加之砂輪支座通過直線電機與拖板傳動連接，更使得砂輪進給運行靈敏、精準(zhǔn)，從而能保證砂輪架運動靈活性及精度與剛性的要求。
[0009]再由于所述頭架和尾架分別安裝在頭尾架支承導(dǎo)軌兩端，在頭架和尾架之間的頭尾架支承導(dǎo)軌上還至少安裝有一中心架；則頭架和尾架分別夾持待磨削的大型曲軸的兩端，曲軸的中間部位通過至少一中心架來托持支承，可使大型曲軸在磨削加工過程中由于自重或磨削力所產(chǎn)生的撓曲變形降至最低，從而保證大型曲軸在磨削過程中運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，磨削精度高。
[0010]更由于所述砂輪架安裝在砂輪架支承導(dǎo)軌上，則砂輪架通過專用支承導(dǎo)軌安裝，不僅可方便地在整個磨床長度上調(diào)節(jié)安裝位置，而且可以通過砂輪架支承導(dǎo)軌來保證砂輪架在沿磨床長度任意位置上與頭架尾架中心連線的相對位置精度從而保證磨床的加工精度。
[0011]因此，采用上述技術(shù)方案后，可以保證大型曲軸隨動磨床具有較高的結(jié)構(gòu)剛性，能滿足大型曲軸采用隨動磨削技術(shù)加工對砂輪架等部件運動靈活性及精度與剛性的要求。
[0012]本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述頭尾架支承導(dǎo)軌由一條三角形導(dǎo)軌和一條平面導(dǎo)軌組合而成;在所述三角形導(dǎo)軌和平面導(dǎo)軌上設(shè)置有T型槽;組成頭尾架支承導(dǎo)軌的兩條導(dǎo)軌之間的連接部傾斜設(shè)置，所述磨削液回流通道處于傾斜設(shè)置的連接部的最低處。采用該實施方式，由三角形導(dǎo)軌與平面導(dǎo)軌組合而成的頭尾架支承導(dǎo)軌制造方便，磨損后能自動補償，導(dǎo)向精度高;在三角形導(dǎo)軌和平面導(dǎo)軌上所設(shè)置的T型槽可使頭架、尾架及中心架等部件與頭尾架支承導(dǎo)軌之間位置調(diào)節(jié)更方便、連接接觸更可靠，精度更易保證;并且能保證流淌到組成頭尾架支承導(dǎo)軌的兩條導(dǎo)軌之間的磨削液能順利回流。
[0013]本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述砂輪架支承導(dǎo)軌由二條平面導(dǎo)軌組合而成；在所述每一平面導(dǎo)軌的一側(cè)均設(shè)置有高于平面導(dǎo)軌面的限位臺階。采用該實施方式，平面導(dǎo)軌加工方便，精度高，可在其上安裝直線導(dǎo)軌副，保證砂輪架的運動精度與運動的靈敏度;限位臺階的設(shè)置可便于對直線導(dǎo)軌副的直線導(dǎo)軌加以安裝定位。
[0014]本發(fā)明的又一種優(yōu)選實施方式，在所述頭尾架支承導(dǎo)軌與砂輪架支承導(dǎo)軌外側(cè)的床身上沿長度方向設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有磨削液回流通道;在床身前后兩側(cè)面設(shè)置有回流出口，該回流出口與各磨削液回流通道通連。采用該實施方式，凹槽及其內(nèi)的磨削液回流通道的設(shè)置能避免磨削液流淌到床身之外，保護工作環(huán)境;而回流出口的設(shè)置則可使回流到各磨削液回流通道的磨削液通過回流出口與磨削液供給系統(tǒng)通連，保障磨削液的持續(xù)供給。
[0015]本發(fā)明進一步的優(yōu)選實施方式，所述主軸通過兩靜壓軸承轉(zhuǎn)動支承在砂輪支座上，砂輪支座在兩靜壓軸承之間設(shè)置有回油腔。采用該實施方式，采用兩靜壓軸承可保證主軸得到穩(wěn)定可靠的支承，兩靜壓軸承之間的回油腔可使兩靜壓軸承的油路系統(tǒng)得到簡化。
[0016]本發(fā)明另一進一步的優(yōu)選實施方式，所述靜壓軸承與主軸通