張文秋

（哈爾濱軸承集團公司 技術(shù)中心， 黑龍江 哈爾濱150036）

3MZ135磨床改造

張文秋

（哈爾濱軸承集團公司 技術(shù)中心， 黑龍江 哈爾濱150036）

通過對該設(shè)備進給機構(gòu)、修整器補償系統(tǒng)的改造，提高了加工精度，滿足了軸承內(nèi)溝制造工藝的要求。

軸承內(nèi)圈；內(nèi)溝切入磨床；進給機構(gòu)；修整器；補償機構(gòu)

1 前言

隨著工業(yè)及科學技術(shù)的高速發(fā)展，我國軸承制造業(yè)進入快速增長的發(fā)展階段。為了在激烈的市場競爭中發(fā)展壯大，必須調(diào)研、設(shè)計、制造市場需要的高精度、低噪音軸承。我廠在計劃經(jīng)濟時期是以生產(chǎn)中小型軸承為主的企業(yè)之一，陳舊設(shè)備占具相當大的比例，如果購買新設(shè)備，資金量大、周期長，公司在短時間里很難做到。

滾動軸承除了科學合理的設(shè)計以外，主要是靠多工序的精益生產(chǎn)和科學檢查等手段制造而成，因此，對軸承的制造母機—軸承加工的專用設(shè)備在加工精度、生產(chǎn)效率、自動化控制程度等方面提出了更高的要求。 為了解決上述難題，對該設(shè)備進行了改造。

2 3MZ135磨床簡介

3MZ135自動內(nèi)溝切入磨床是加工球軸承內(nèi)圈溝道的專用磨床，特點是布局合理、工作穩(wěn)定、自動化程度較高。

2.1 主要參數(shù)

（1）機床外形尺寸：

240mm×1350mm×1800mm；

（2）加工范圍：φ10～φ50mm；

（3）加工參數(shù)：砂輪軸轉(zhuǎn)速

N1=2 294r/min，

N2=2 495r/min；

（4）砂輪速度：Umax=60 r/min；

（5）工作軸轉(zhuǎn)速

N1=1 007r/min，N2=1 405 r/min,

N3=1 601 r/min，N4=2 050 r/min,

N5=3 259 r/min；

（6）快速補償移動量：5mm/r。

（7）微動補償移動量： 0.125mm/r；

（8）微動補償手輪刻度值：2.5μm/格；

（9）電動機：砂輪電機， 功率 7.5kW，

轉(zhuǎn)速 2 900r/min。

工件軸電機：功率 1.1kW，

轉(zhuǎn)速 2 810 r/min。

2.2 機床的工藝裝備

機床的工藝裝備由砂輪軸、工件軸、電磁夾盤、定程磨削控制尺寸、靜壓導(dǎo)軌、可用控制力磨削、砂輪圓弧修整器、砂輪修薄修整器、磁性分離器、全封閉防護罩等部分組成。

2.3 補償機構(gòu)

本機使用兩套補償機構(gòu)，一套是砂輪修整器補償機構(gòu)，另一套是進給補償機構(gòu)見圖1(K向)，此兩套機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理相同，因此只介紹一套。補償機構(gòu)有快進補償和微動補償兩部分組成?？爝M補償是把螺母松開，手輪與絲杠同軸，轉(zhuǎn)動手輪可使往復(fù)作快速移動。微動補償有手動與自動兩種方式，手動是把止動桿壓下，轉(zhuǎn)動手輪，通過蝸輪與絲杠同軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)手動補償。自動補償是由電磁閥輸出的高壓油進入齒輪活塞的下端油腔，把活塞向上推動，活塞帶動齒輪，齒輪帶動棘爪轉(zhuǎn)動，是棘爪與調(diào)整塊脫開與棘爪輪嚙合后帶動棘輪轉(zhuǎn)動，棘輪與手輪同軸，所以蝸桿也轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)自動補償。自動補償量的改變是調(diào)整定位螺釘實現(xiàn)的。齒條活塞的返回是在彈簧的彈力下返回。為了消除微動補償蝸桿與渦輪間隙，蝸輪做成兩半，把緊固螺釘松開，調(diào)整微動螺釘使蝸桿與蝸輪齒側(cè)間隙最小，再旋緊螺釘把兩半的蝸輪緊固住。

圖1 改造前3MZ135自動內(nèi)溝磨床的進給及補償系統(tǒng)

3 補償機構(gòu)的改造

在對軸承內(nèi)外套磨削過程中，軸承磨床的補償機構(gòu)是該機床的核心部分，也是對加工軸承內(nèi)外套質(zhì)量保證的核心部件。

在軸承內(nèi)溝磨削時，每磨削完一個工件（或幾個工件）時，由砂輪修整器對砂輪進行一次修整，修整的微量就要靠補償機構(gòu)進行微量補償（同時進給機構(gòu)也補償相同的量），再進行下一個工作循環(huán)。

3MZ135自動切入磨床的補償機構(gòu)除了電磁閥、液壓缸以外，由龐大的機械傳動機構(gòu)所組成，如圖 1。

每個機械零件要求精度都比較高，在生產(chǎn)制造中都比較繁瑣，制造困難，生產(chǎn)周期長。在使用中，安裝調(diào)整也復(fù)雜，費工費時。

該設(shè)備補償機構(gòu)復(fù)雜而龐大，在長期使用中，各個零部件極易產(chǎn)生磨損，形成間隙，不能按所要求的補償量實現(xiàn)補償，在磨削工件時不能保證工件精度要求，加工出的軸承套圈出現(xiàn)了較大的散差，給軸承裝配合套增加了難度，同時也造成了一定數(shù)量的廢品，而該設(shè)備主要機械部件如床身、工作臺、工件軸箱體、砂輪軸座等，已經(jīng)過長時間的使用，是優(yōu)良的部件，性能可靠穩(wěn)定，不會產(chǎn)生應(yīng)力變形等問題。該設(shè)備的缺點是由于進給、砂輪修整器補償?shù)冗\動部件的長期磨損出現(xiàn)了誤差，使設(shè)備降低了加工精度，且電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)落后。要想消除該機構(gòu)磨損造成的間隙，對機構(gòu)進行調(diào)整、維修非常困難。針對以上問題，對3MZ135自動內(nèi)溝切入磨床進給、修整器補償機構(gòu)進行了改造。

采用數(shù)控伺服系統(tǒng)驅(qū)動，用滾珠絲杠來傳動進給，選用十字交叉滾子來導(dǎo)向滑動，如圖 2。

改造后的進給機構(gòu)由伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲杠快進、工進、實現(xiàn)自動進給補償；同理，砂輪修整器進行自動進給補償。

改造后的3MZ135自動內(nèi)溝磨床減少了原機床的復(fù)雜而龐大的進給、修整、補償機構(gòu)，消除了為補償零部件的間隙產(chǎn)生的誤差，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)緊湊合理，簡化了液壓系統(tǒng)，同時在電氣上采用了可編程序控制器（PLC）控制伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機，實現(xiàn)對進給和補償機構(gòu)的控制。

圖2 改造后3MZ135自動內(nèi)溝磨床的進給及補償圖系統(tǒng)

4 結(jié)束語

經(jīng)過改造后的3MZ135自動內(nèi)溝切入磨床在三年的使用中，證明了其加工精度很高，能夠滿足生產(chǎn)要求，完全趕上新型CNC（計算機數(shù)字化控制）滾動軸承專用設(shè)備。

（編輯：王立新）

Transformation of 3MZ135 grinder

Zhang Wenqiu
( Technical Center, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China )

Through transforming the feed mechanism and dresser compensation mechanism, the machining accuracy was improved, the requirements of the bearing inner groove grinding process was met.

bearing inner ring; inner groove cut-in grinding machine; feed mechanism; dresser; compensation mechanism

TG581+.1

B

1672-4852（2014）02-0031-02

2013-11-13.

張文秋（1957 -），男，工程師.