摘 要 針對(duì)目前凹形拋光梯級(jí)磚的不足，本文設(shè)計(jì)出了凸形拋光梯級(jí)磚生產(chǎn)線(xiàn)磨頭。通過(guò)采用提高系統(tǒng)剛性的方法，使磨頭具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度高、性能穩(wěn)定、易于更換磨輪等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該磨頭設(shè)計(jì)能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞 磨頭，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度，系統(tǒng)剛性

1 引言

拋光梯級(jí)磚是一種高級(jí)室內(nèi)裝修材料，廣泛應(yīng)用于辦公大樓、商場(chǎng)、家居等各種室內(nèi)場(chǎng)所。目前使用的拋光梯級(jí)磚防滑線(xiàn)的形狀是幾條凹槽，如圖1所示。

由于表面光滑，這種凹形防滑線(xiàn)的防滑效果不太理想。把防滑線(xiàn)設(shè)計(jì)為凸形狀，則其防滑效果能得到很大改善，如圖2所示，其主要特點(diǎn)在于表面光滑，同時(shí)又具有防滑的作用。根據(jù)凸形梯級(jí)磚的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了一條拋光梯級(jí)磚生產(chǎn)線(xiàn)，它具有生產(chǎn)速度快、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、體積小等特點(diǎn)。而拋光梯級(jí)磚生產(chǎn)線(xiàn)磨頭是拋光梯級(jí)磚生產(chǎn)線(xiàn)的核心部件之一，它對(duì)于能否生產(chǎn)出合格的凸形拋光梯級(jí)磚起著至關(guān)重要的作用。

2磨頭結(jié)構(gòu)及其工作原理

磨頭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示：由于磨削線(xiàn)速度的需要，主軸2的轉(zhuǎn)速須達(dá)到3000r/min以上，采用三角皮帶傳動(dòng)可以起到吸震的作用。磨頭左端裝有兩個(gè)滾動(dòng)軸承，不但可以防止主軸2的左右竄動(dòng)，同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的剛性。磨頭的右端是可拆軸承座29，它對(duì)于保證磨頭的系統(tǒng)剛性和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度起到重要的作用。錐套19為可拆軸承座29與主軸2相連接的零件，它們之間采用了圓錐連接的方式，可以起到以下作用：消除連接間隙、保護(hù)連接部位，保證高精度重復(fù)定位和方便重復(fù)裝拆。

磨頭工作原理：工作時(shí)，皮帶4經(jīng)皮帶輪1驅(qū)動(dòng)主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，使主軸上的磨輪9、防水蓋7、防水環(huán)8及錐套19等也一同轉(zhuǎn)動(dòng)。磚坯21由輸送帶23輸送給磨輪進(jìn)行磨削加工，這樣就可以不斷地加工出凸形梯級(jí)磚。當(dāng)需要更換磨輪時(shí)（停機(jī)），首先把4個(gè)螺栓14松開(kāi)，擰動(dòng)拆卸螺栓15，即可把可拆卸軸承座從主軸上卸下來(lái)。用專(zhuān)用扳手從主軸上卸下防水蓋和防水環(huán)，把磨輪從主軸上拔出，換上新的磨輪，之后再把防水環(huán)、防水蓋、緊定螺絲和可拆卸軸承座依次安裝好，完成磨輪更換。防水蓋、潤(rùn)滑脂在磨頭工作中起防水作用。

3磨頭各技術(shù)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)分析

3.1 磨頭設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)

凸形拋光梯級(jí)磚采用成形磨削法，它是利用各種成形磨輪對(duì)磚坯進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨、粗拋光、精拋光等工序加工而成。在整個(gè)加工過(guò)程中要能順利加工出成品，必需滿(mǎn)足磨頭的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，具體要求如下：

（1） 磨頭運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度高；

（2） 磨輪更換要方便，且不會(huì)因更換磨輪而影響磨頭的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度，即可拆卸軸承座安裝方便、復(fù)位精度高；

（3） 防水性能要好，加工時(shí)防止冷卻水滲入主軸里面。

3.2 磨頭系統(tǒng)剛性設(shè)計(jì)

磨頭系統(tǒng)剛性是保證磨頭運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度高的重要環(huán)節(jié)。在本設(shè)計(jì)中，提高磨頭的系統(tǒng)剛性主要采用了以下三個(gè)措施：（1）在磨頭兩端軸承孔各增加一個(gè)滾動(dòng)軸承，如圖3所示；（2）磨輪使用之前需經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡檢測(cè)，以確保其運(yùn)行平穩(wěn)性；（3）通過(guò)采用40Cr材料，加調(diào)質(zhì)至HB240～285，來(lái)提高主軸的剛性。并利用當(dāng)量直徑法來(lái)求解等效光亮軸和第一臨界轉(zhuǎn)速兩個(gè)參數(shù)，來(lái)校驗(yàn)其剛性和振動(dòng)。

實(shí)踐證明：以上措施對(duì)增加磨頭系統(tǒng)剛性起到了很好的作用。

3.3 磨頭主要零部件的精度要求以及它們之間裝配公差的確定

合理選擇磨頭主要部件的技術(shù)精度是保證磨頭運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的另一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)。主軸各主要部件間的同軸度為0.040mm；錐套的軸承座與內(nèi)錐孔的同軸度為0.020mm；磨輪外圓與內(nèi)孔的同軸度為0.020mm；磨輪架兩端軸承孔在安裝好的狀態(tài)下的同軸度為0.040mm；主軸與磨輪的裝配公差為0.050mm。

3.4 可拆卸軸承座的設(shè)計(jì)

磨頭最重要的特點(diǎn)是右端軸承座可重復(fù)拆卸并可高精度復(fù)位，易于更換磨輪，從而能保證兩端軸承孔的同軸度為0.040mm，結(jié)構(gòu)如圖3及圖4所示。

在圖4中可以看到：拆卸軸承座的凸臺(tái)與磨輪架的凹槽相配合，配合公差為0.015mm；其觸面為A面及B面，另外兩組接觸面是C面和D面，當(dāng)擰緊圓螺栓后，其配合公差可以認(rèn)為都是0。如圖3所示，主軸與錐套間，由于采用圓錐配合，其配合公差也為0，這樣拆卸軸承座就可以重復(fù)高精度復(fù)位，同時(shí)也更好地保護(hù)了主軸。需特別注意的是，主軸錐體與錐套配合時(shí)錐角不能太大或太?。禾髸r(shí)錐體與錐套配合時(shí)易脫離；太小時(shí)錐體與錐套分離時(shí)顯得困難。

3.5 防水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖3所示，為了防止冷卻水對(duì)主軸及其它關(guān)鍵部件的損害，在兩端軸承孔旁邊設(shè)有防水槽及排水孔，分別與防水蓋相配合，擋住了大量冷卻水滲進(jìn)軸承孔內(nèi)。當(dāng)有少量冷卻水滲進(jìn)防水槽時(shí)，可由排水孔自然排掉，同時(shí)采用了潤(rùn)滑脂起到防水作用。防水環(huán)是采用橡膠材料，可以起到防止冷卻水從磨輪兩端面滲進(jìn)主軸的作用。

4結(jié) 束 語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該磨頭的生產(chǎn)速度大于3m/min、廢品率小于1%、成品光澤度可達(dá)60°～80°、加工寬度達(dá)到0～300mm、加工長(zhǎng)度200～1000mm，完全滿(mǎn)足生產(chǎn)使用的要求。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度高、結(jié)構(gòu)緊湊、磨輪更換方便，并且只要更換不同形狀的磨輪就可以加工出不同類(lèi)型的產(chǎn)品。其應(yīng)用前景十分看好。

參考文獻(xiàn)

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