钟形壳加工数控磨床改造

２０１５年５月

第４３卷第１０期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ｍａｙ２０１５

Ｖｏｌ ４３Ｎｏ １０

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１５ ０１０ ０６３

收稿日期：２０１４－０４－１２

作者简介：金建平（１９８０ ），男，硕士，讲师二中级技师，从事机电产品设计与电气自动化技术方面的研究三Ｅ－ｍａｉｌ：

９３４３３５７＠ｑｑ ｃｏｍ三

钟形壳加工数控磨床改造

金建平

（常州机电职业技术学院，江苏常州２１３１６４）

摘要：介绍一种用于汽车万向节钟形壳内球面加工的数控机床改造方法，分析了工件的加工难点及解决方法，介绍了改造方案及主要部件的结构三

关键词：钟形壳；内球面；磨床改造

中图分类号：ＴＧ６５９一一文献标志码：Ｂ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１５）１０－２００－２

一一等速万向节俗称球笼，是汽车较易损坏的零件之一，它由钟形壳二保持架二星形套二滚珠等零件组成三由于万向节零件的形状特殊，采用通用数控机床加工较为困难，加上零件的生产批量大，对加工设备的效率二精度要求较高，因此，一般需要采用专业厂家提供的专用数控机床进行加工，设备的价格较高二生产周期较长三为此，作者受企业委托，对Ｍ２１１０平面磨床进行数控化改造，较好地解决了钟形壳内球面的加工问题三

１一加工要求

万向节的钟形壳形状如图１所示，较难通过常规的数控机床完成内球面的磨削加工，故需要通过数控专机改造来实现其加工

三

图１一钟形壳球面加工要求

钟形壳内球面加工的主要技术要求和难点如下：

（１）定位精度和重复定位精度要求高三批量加

工时，要求球心轴向位置Ｌ二球径?的误差均不得超过?０ ００７ｍｍ，任意两件间的相对误差不得大于

０ ０１０ｍｍ三

（２）加工效率要求高三当加工余量在０ ５ｍｍ时，要求单件加工时间小于３０ｓ三（３）机床有一定的通用性三要求机床能够适应

外径?４０ ?１００ｍｍ二长度１２０ ３００ｍｍ的多种钟形壳加工三

（４）砂轮自动修整与自动补偿三由于内球面需

要通过磨削成型，砂轮加工时必然产生磨损，故机床必须具有砂轮自动修整和修整量自动补偿功能三

２一总体方案

钟形壳的内球面加工要求总体属于内圆加工的范畴，因此，设备改造时选择Ｍ２１１０普通内圆磨床作为基型三根据加工要求，改造方案如图２所示

三

图２一Ｍ２１１０改造方案

改造的主要内容如下：

（１）为了能够适应零件长度变化的要求和进行

球心位置的调整，原机床的床头箱进给轴Ｚ，需要以

伺服进给代替原液压进给；为了实现砂轮的径向进给及进修砂轮的自动修整和自动补偿，磨头径向进给轴同样需要采用伺服进给系统代替原液压进给三

（２）球面采用成型砂轮磨削加工方式，不同规

格工件的砂轮尺寸有所不同，故机床需要增加砂轮修整的回转轴Ｂ，带动金刚笔回转进行砂轮修整，并使得砂轮的修整速度可变二行程可调三

（３）机床主轴需要安装液压夹具，夹具应能够适应产品变化的要求，基本结构部件具有通用性三

（４）机床的磨头需要采用电主轴，并通过变频

调速实现８０００ １２０００ｒ／ｍｉｎ的高速磨削，以提高球