2MK2215X2雙軸數(shù)控珩磨機床為加工四、六缸柴油發(fā)動機體的雙主軸移動式的數(shù)控珩磨機床。本機床是在我公司承擔“高檔數(shù)控機床與基礎裝備”科技重大專項——“高檔數(shù)控珩磨機”課題開發(fā)出的新一代數(shù)控珩磨機的基礎上,針對發(fā)動機行業(yè)研發(fā)的多軸數(shù)控珩磨機床。機床整體采用模塊化設計,可適用于各種汽車摩托車缸體、連桿、汽車制動鼓、缸套孔、液壓閥體孔、活塞環(huán)孔以及其他類型的通孔和盲孔的精密加工,既能單機使用,又能并入到各類零件的自動生產(chǎn)線使用,是珩磨加工*的理想設備。
本機床運動模式原始創(chuàng)新,核心技術、關鍵元件自主研發(fā),機床主要功能及性能、主要珩磨指標全面超越國產(chǎn)同類機床,達到了進口同類產(chǎn)品的技術水平,是我國自主研發(fā)、制造的具有水準的高檔數(shù)控珩磨機,具有以下技術特點:
(1)采用了公司的原始創(chuàng)新——復合式數(shù)控珩磨機雙進給機構(gòu)和珩磨機床主軸往復運動數(shù)字控制裝置。抗污染能力強,系統(tǒng)工作可靠,維護保養(yǎng)方便性。
主軸往復采用機液伺服閥控制、用數(shù)控機床中常用的數(shù)控軸作為引導機構(gòu)、再用機液伺服隨動裝置作為驅(qū)動機構(gòu),將數(shù)控軸的電控接口的控制靈活性與機液伺服裝置的高機械隨動精度和大驅(qū)動力相結(jié)合,組成新一代珩磨主軸往復數(shù)控驅(qū)動系統(tǒng);主軸往復zui大加速度達到2.5g。
(2)可對主軸往復、主軸旋轉(zhuǎn)、工作臺移動或旋轉(zhuǎn)、珩磨油石粗漲壓力、珩磨油石精漲壓力等進行數(shù)控控制;可實現(xiàn)被加工零件內(nèi)孔任意夾角網(wǎng)紋的加工。
(3)機床具有珩磨工件的自動短行程修磨功能,保證了加工精度*性,提高了磨削效率。
(4)機床進給系統(tǒng)采用電液比例控制,實現(xiàn)了微小進給力的控制,改善了進給控制的動態(tài)響應與控制范圍。
(5)珩磨機床數(shù)控系統(tǒng)的使用,具有操作使用宜人、維護方便的特點。可根據(jù)工件實際情況實現(xiàn)多種珩磨工藝的設定和組合。
(6)珩磨數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)化、程序化及友好的人機界面獨樹一幟。
(7)機床在精珩和粗珩都配有在線自動測量系統(tǒng),確保工件尺寸*性。
(8)本機床有主軸正、反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換功能和螺旋珩磨功能,該功能使被加工的發(fā)動機缸孔的網(wǎng)紋指標清晰、均勻、無換向圓角。
機床主要組成部件:主軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu),主軸往復機構(gòu),進給機構(gòu),液壓系統(tǒng),密封夾頭,測量系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),床身,冷卻系統(tǒng),夾具,上料機構(gòu)、中間送料機構(gòu)、下料機構(gòu),電氣系統(tǒng),珩磨頭及連桿。
一、2MK2215X2雙軸數(shù)控珩磨機床的主要技術規(guī)格:
二、2MK2215X2的加工流程描述:
工件輸送方向為從右向左(操作者面對機床)。機床采用兩軸缸孔珩磨機床,兩個珩磨主軸由伺服驅(qū)動,四工位轉(zhuǎn)換,每個主軸是一個獨立的主軸單元。
機床1主軸完成缸體1、3、5孔的粗精珩磨,第2主軸完成2、4、6孔的粗精珩磨。通過伺服電機控制主軸移動實現(xiàn)不同缸體孔的加工。缸體孔全部加工完成后,送料機構(gòu)開始送料,進行下一個循環(huán)。
該機床由兩個可獨立控制的主軸單元組成,主軸旋轉(zhuǎn)由伺服電機控制無級調(diào)速,伺服電機驅(qū)動兩個主軸在缸孔間移動,實現(xiàn)對發(fā)動機缸體孔的順序加工。
機床的輸料方式為抬起步伐式。利用四連桿機構(gòu)原理、采用整體托盤用液壓油缸將四個工件同時托起并輸送工件移動一個工步,進行下一個工件的加工。如此循環(huán)即可實現(xiàn)工件送料過程。
機床分四個工位,分別為上料位、*加工位、第二加工位、下料位。上料位進料控制機構(gòu),并對被加工料進行四、六缸判斷。送料時,中間送料機構(gòu)抬起接料,并將待加工料輸送至正確的位置,送料結(jié)束后,中間送料機構(gòu)落下,待加工料落在夾具定位面上.料道采用獨立控制,可實現(xiàn)手動、自動轉(zhuǎn)換,方便操作及維修。料道采用抬起步閥形式(上下料道為動力滾子),上、下料高度1120mm (從車間地坪至缸體底面),實現(xiàn)自動給珩磨機上、下料功能,上下料自行料道導向采用缸體主軸承蓋螺釘頭部。
工件采用一面兩銷定位方式,上平面夾緊。(上一個工件加工完成后,托盤抬起、左移、落下完成一個送料循環(huán)過程,托盤落下后,工件已在夾具上通過一面兩銷可靠定位,水圈快速向下接近工件,為了防止因夾緊力過大產(chǎn)生變形影響加工質(zhì)量,水圈接觸工件后轉(zhuǎn)為低壓夾緊工件,機床開始加工。)
三、2MK2215X2主要組成部件結(jié)構(gòu)及配置說明
1.主軸機構(gòu)
主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機,通過減速機減速后輸出 ,再經(jīng)過三排鏈再一次減速后傳給主軸套,主軸套轉(zhuǎn)動通過對鍵帶動主軸旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)運動。
主軸內(nèi)的兩個頂桿用于傳遞珩磨頭漲出的進給運動,內(nèi)(細)頂桿用于精珩進給,外(粗)頂桿用于粗珩進給。
2.往復機構(gòu)
本機床采用廣州數(shù)控珩磨數(shù)控系統(tǒng),往復伺服電機、液壓伺服閥、往復油缸構(gòu)成了我公司專有的液壓伺服往復隨動系統(tǒng)。
3.進給機構(gòu)
進給機構(gòu)為粗精兩級液壓進給機構(gòu),上部為精進給油缸,下部為粗進給油缸.通過電磁閥的切換可實現(xiàn)粗精進給的單獨控制.進給機構(gòu)的上部與主軸往復機構(gòu)連接,下部與主軸連接.
4.密封夾頭
密封夾頭安裝在主軸與連桿之間,在自動測量系統(tǒng)中起著至關重要的作用,氣源通過三級減壓及過濾進入到密封夾頭。
5.液壓系統(tǒng)
電機驅(qū)動柱塞變量泵為液壓系統(tǒng)提供動力。
(1)機床主軸往復運動:油泵電機5.5KW/1470r/min,油泵額定壓力5.5MPa,額定流量38mL/r;主軸往復運動控制閥塊安裝在機床頂部靠近油缸的位置,D1閥得電,液壓鎖打開,為主軸的往復運動做好了準備,在伺服電機的控制下,液壓伺服閥驅(qū)動油缸活塞的速度與位置實現(xiàn)主軸的往復運動。
(2)進給運動:油泵電機2.2KW1450r/min/,油泵額定壓力5MPa,額定流量16mL/r;進給運動控制閥塊安裝在機床頂部靠近進給油缸的位置。
本系統(tǒng)為多級壓力液壓伺服系統(tǒng),可按照珩磨工藝的需要,實現(xiàn)多級進給壓力的隨意設定,以達到珩磨表面質(zhì)量的要求。采用單獨的液壓站,油液采用油冷機對其進行冷卻,保證液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定。當壓力系統(tǒng)過低時能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警,保證機床能夠安全工作。液壓系統(tǒng)采用空中走管方式。
6.測量系統(tǒng)
本機床配備氣動自動測量系統(tǒng),在珩磨加工過程中,自動測量儀動態(tài)跟蹤被加工工件孔的尺寸變化,達到設定加工尺寸后,自動終止珩磨加工。
自動測量珩磨頭、自動測量儀、旋轉(zhuǎn)密封機構(gòu)、壓縮空氣過濾穩(wěn)壓元件組成本機床的自測系統(tǒng)。特別是測量氣路采用兩級過濾,保證機床所用壓縮空氣的清潔度,氣動壓力自動顯示,當壓力不符合要求時,自動報警。
7.潤滑系統(tǒng)
采用獨立自動潤滑系統(tǒng)對機床各部位進行定量潤滑,確保潤滑充分,且供油時間可調(diào)。亦能進行手動潤滑。
8.立柱床身
立柱與床身為機床部別兩大主要部件。主要和主軸機構(gòu)、往復機構(gòu)、進給機構(gòu)、測量系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等部別連接來滿足機床的正常工作。
9.冷卻系統(tǒng)
本機床采用磁性分離和紙帶過濾相結(jié)合的過濾裝置,切削液流入磁性分離器,經(jīng)磁性分離器過濾后的冷卻液經(jīng)過過濾紙帶上,濾凈后的冷卻液經(jīng)過液壓泵抽出送給主機對工件進行冷卻。
10.機床防護
機床工作臺及防護門安裝安全互鎖裝置,當機床工作時,防護門不能打開,確保操作工人和機床的安全
11.電氣系統(tǒng)
本機床采用我公司與廣州數(shù)控聯(lián)合開發(fā)的數(shù)控珩磨機CNC系統(tǒng)。此CNC數(shù)控系統(tǒng)具有操作面板動態(tài)顯示珩磨過程的狀態(tài);具有診斷及顯示功能;有恒溫裝置;操作面板耐水、耐油、密封可靠;具有自動故障報警功能,有中文操作界面,有遠程診斷功能和接口;具有主軸正、反轉(zhuǎn)控制;具有自動和手動功能等。機床設置獨立照明裝置,電氣系統(tǒng)采用空中走線方式,機床四周及連接處采用線槽方式,電控柜設置熱交換器,溫度可調(diào)。
機床采用速度閉環(huán)主軸伺服控制,建立了珩磨過程中的主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向的分別設定和執(zhí)行功能,實現(xiàn)了二次粗珩(拉網(wǎng)紋)過程的往復速度與網(wǎng)紋夾角換算主軸轉(zhuǎn)速的功能。并提供了“主軸奇偶換向”(根據(jù)加工工件計數(shù)奇偶變化,使主軸轉(zhuǎn)向在每次加工中方向不同)功能,此功能可提高長時間珩磨加工中網(wǎng)紋深度及密度的*性,并大大提高珩磨加工效率、砂條的使用壽命。電器部分采用集成控制,電器柜裝置空調(diào),電器柜內(nèi)溫度可以控制。(現(xiàn)在的機床已經(jīng)具備基本網(wǎng)紋加工的要求,只是沒進行精確參數(shù)調(diào)試與砂條的配比研究,以后機床升級需平頂網(wǎng)紋加工時只要做這些工作就可以完成。)
12.包裝箱
主要是為了運輸過程中的安全防止丟失,將主機、有關部件及備品、備件、隨機技術文件等包裝在箱體中發(fā)往用戶。