一種新型無心磨床通磨托架結(jié)構(gòu)

胡蓬輝

(新鄉(xiāng)市華盛天龍數(shù)控設(shè)備有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453003)

無心磨削最常用的方法是縱磨法，又稱貫穿法或通磨法。因其生產(chǎn)效率高，加工精度高，易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力磨削和磨削過程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。無心磨削設(shè)備主要由砂輪、導(dǎo)輪和托板組成，即所謂的“兩軸一板”。隨著對無心磨削精度要求的不斷提高，導(dǎo)板及托架部分和砂輪軸、導(dǎo)輪軸同樣受到人們的普遍重視，目前市場上常用的通磨托架結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)軸支架型，該型結(jié)構(gòu)存在剛性不足等諸多缺點(diǎn)，影響磨削精度和磨削效率。因此，設(shè)計(jì)了一種新型通磨托架——固定支座型托架。

1 轉(zhuǎn)軸支架型托架

轉(zhuǎn)軸支架型托架是目前無心磨床上使用最多的一種托架，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其左、右支架通過轉(zhuǎn)軸與托架體連接，用調(diào)整螺釘頂緊的方式固定左、右支架。托架體通過底部定位鍵和3個(gè)螺釘固定在工作臺(tái)上。托架體的前、后兩端(即砂輪的前、后)分別安裝左支架和右支架，其上固定進(jìn)出砂輪的導(dǎo)板，左、右支架通過精密配合的轉(zhuǎn)軸和圓柱銷與托架體相連接，兩支架都可以繞轉(zhuǎn)軸作轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)磨削不同直徑的工件。左支架由調(diào)整螺釘8頂緊斜塊固定，右支架則通過調(diào)整螺釘6頂緊與右支架同轉(zhuǎn)軸的支塊調(diào)整定位，旋轉(zhuǎn)左支架上的螺釘通過壓縮彈簧使彈簧座頂緊右支架，使兩支架相對位置固定不變。

1—托架體；2—支塊；3—壓板；4—墊板；5—托板；6，8—調(diào)整螺釘；7—導(dǎo)板；9—斜塊；10—彈簧；11—螺釘；12—彈簧座；13—左支架；14—轉(zhuǎn)軸；15—圓柱銷；16—右支架

托板放置在托架體的上臺(tái)階面上，托板下面可墊置墊板以適應(yīng)不同的工件中心高，通過前、后兩壓板將托板壓緊在托架體上。磨削時(shí)導(dǎo)板的工作面應(yīng)和工件運(yùn)動(dòng)方向平行，因此，在托架上導(dǎo)板工作面應(yīng)保證與托板平行。

由結(jié)構(gòu)簡圖以及使用分析可知，轉(zhuǎn)軸支架型托架存在以下缺點(diǎn)：(1)托架體因安裝左支架需留出位置，剛性減弱，同時(shí)托架體用3個(gè)螺釘固定，中間磨削區(qū)使用1個(gè)螺釘，連接剛性稍差；(2)左、右支架均為轉(zhuǎn)軸連接，配合間隙控制要非常精確，否則會(huì)影響導(dǎo)板定位和工件精度，增加加工難度。左支架固定靠螺釘緊固，為單點(diǎn)頂緊，調(diào)整螺釘為細(xì)牙螺紋，牙型容易損壞而不能正常緊固。右支架的頂緊是在轉(zhuǎn)軸的一端施力，屬偏向受力，轉(zhuǎn)軸間隙同樣會(huì)影響定位和緊固；(3)托板較短，側(cè)面壓緊用2個(gè)壓板，壓板數(shù)量少，強(qiáng)力磨削時(shí)托板磨削區(qū)部分易變形影響工件精度；(4)左、右導(dǎo)板較短，工件進(jìn)出磨削區(qū)時(shí)因?qū)蛐圆缓靡滓鸸ぜ?，尤其對?xì)長軸類工件更加不利。

2 固定支座型托架

新設(shè)計(jì)的固定支座型托架結(jié)構(gòu)如圖2所示，其左支座用螺釘固定連接在托架體上，用調(diào)整螺釘頂緊的方式固定右支架。該托架剛性強(qiáng)，適用于寬砂輪強(qiáng)力磨削和精密磨削。

1—托架體；2—壓塊；3—連接塊；4，6—螺釘；5—銷軸；7—墊板；8—壓條；9—托板；10—導(dǎo)向鍵；11—右支架；12—右導(dǎo)板；13—左導(dǎo)板；14—左支座

托架體通過底部定位鍵和中間4個(gè)螺釘固定在工作臺(tái)上。托架體的前、后兩端(即砂輪的前、后)分別固定左支座和連接右支架，其上分別固定進(jìn)出砂輪的左導(dǎo)板和右導(dǎo)板。左支座用螺釘固定在托架體左側(cè)上平面，其左右位置通過接合面上的導(dǎo)向鍵進(jìn)行調(diào)整；右支架通過銷軸與托架體連接，旋轉(zhuǎn)位于銷軸上、下兩側(cè)的螺釘可使右支架繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)不同直徑工件的磨削，定位后頂緊螺釘即可固定右支架。

托板置于托架體的上臺(tái)階面上，托板下可墊置墊板以適應(yīng)不同的工件中心高。因托板較長，為保證導(dǎo)板工作面與托板平行，托板整個(gè)長度上均勻設(shè)置了壓塊，在托架體的前、后兩端固定連接塊，連接塊內(nèi)裝有壓條壓緊托板，在托架體的中部對應(yīng)磨削區(qū)均布3個(gè)壓塊壓緊托板。

固定支座型托架具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)托架體通過一個(gè)平臺(tái)和左支座連接，剛性強(qiáng)，托架體用4個(gè)螺釘固定且集中在磨削區(qū)，設(shè)計(jì)合理，固定牢靠；(2)左支座用螺釘固定在托架體上，連接可靠，底面有導(dǎo)向鍵可調(diào)整位置。右支架為銷軸連接，通過2個(gè)螺釘同時(shí)緊固，頂緊點(diǎn)位于右支架寬度中間，受力較合理，定位好；(3)托板較長，壓緊均勻、牢固，適宜強(qiáng)力磨削；(4)導(dǎo)板較長，右導(dǎo)板加厚，與右支架采用螺釘連接，剛性增強(qiáng)。

3 結(jié)束語

通過上述分析可知，轉(zhuǎn)軸支架型托架總體剛性稍差，左、右支架及托板緊固相對較弱，比較適用于砂輪較窄的中小型無心磨床的一般磨削。固定支座型托架剛性強(qiáng)，左、右支架及托板緊固設(shè)計(jì)更加合理，導(dǎo)板加長且注意增強(qiáng)了其剛性，適宜用作強(qiáng)力磨削和精密磨削，尤其適用于當(dāng)前市場較為流行的寬砂輪、高線速的雙支承無心磨床。隨著磨削工藝的不斷進(jìn)步和提高，強(qiáng)力磨削和精密磨削將是未來的發(fā)展方向，固定支座型托架作為一種比較理想的托架結(jié)構(gòu)，必將得到更廣泛的應(yīng)用。