[整理]M1432型万能外圆磨床头架改造.

M1432A型万能外圆磨床头架改造
摘要：本文就M1432A磨床使用过程中遇到的由于更换加工产品所出现的改造问题，对头架的结构改造进行了描述，并对该设备在生产中的使用情况进行了简要介绍，对普通设备的使用、改造有一定的借鉴作用。

1、前言
机械行业是我国的基础行业之一，普通的车、铣、刨、磨等设备在各种机械厂是最常见的加工设备，目前国内一些历史比较长的机械厂均有几十年的老设备，这些老设备由于长期使用，经常出现一些配件缺失、零件磨损等各种现象，有些设备甚至因此报废不能再使用。

2、问题的出现
车间一台M1432A型万能外圆磨床，原为其它车间加工喷油泵下体专用机床，使用时间较长，加之一直用于加工单一产品，造成头架主轴磨损松动，无法固定，进行几次维修无果，最后决定对之进行改造。

图1、M1432A型万能外圆磨床
1).M1432A型万能外圆磨床简介
M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削外圆柱面、外圆锥面、内圆柱面和内圆锥面以及台阶端面(如图1所示)。

加工精度可达IT6－IT5，表面粗糙度达Ra0.8－0.2微米。

该机床的主要技术数据如下：
主要规格：最大磨削直径×最大磨削长度
320×1000毫米；320×1500毫米
加工范围：磨削工件外圆直径8－320毫米
磨削工件内圆直径13－100毫米
磨削工件内圆长度160毫米
最大工件重量120公斤
头架：头、尾架中心高180毫米
头架顶针孔锥度莫氏4号
头架回转角度 90°
三爪卡盘卡活外圆的最大直径 130毫米
砂轮架：砂轮架最大移动量 150毫米
砂轮架快速进退量 30-35毫米
砂轮架回转角度15°
砂轮尺寸（外径×宽度×孔径）500×50－75×203毫米
内圆磨具：砂轮尺寸（外径×宽度×孔径）
最大 50×25×13毫米
最小 17×20×6毫米
作台液动最大行程1570毫米
尾架：尾架顶针孔锥度莫氏4号
尾架套筒移动量20-25毫米
2).该机床头架结构及调整
头架结构如图2所示
头架箱体8可绕定位柱1相对底座2（用两个“乙”形螺钉固定在上工作台左边）回转，所需角度可参考刻度尺3。

变换工件转速时，需拧下二只螺母16，取下罩壳14，按标牌15所示，改变电动机皮带轮13与塔形皮带轮12间的皮带位置，即可获得所需的转速。

有皮带轮17和21的中间轴20装在偏心套19内，转动偏心套19，可调整皮带轮12、17和皮带轮21、7之间的张紧力，转动偏心套19是用适当的圆钢（直径＜8mm）插入偏心套19的孔18内而实现的，获得适当的皮带张紧力后，用螺钉22锁紧偏心套19。

皮带轮13与12之间的皮带张紧力可移动电动机底板9进行调整。

头架具有下列两种不同的工作方法：
(1)死顶尖（即头架主轴5不回转）磨削：此时要拧紧螺杆11，使其端面压紧螺母10（旋在主轴5上），从而使主轴制动，工件支承在头尾架的死顶尖上，由拨杆6带动工件回转。

(2)活顶尖（即主轴5回转）磨削：此时必须放松或拧下螺杆11，并装上拨块24，主轴即可自动转动。

工件装在卡盘上磨削：三爪或四爪卡盘装在带有锥柄的卡盘磨26上，其锥柄在主轴5的锥孔中并由拉杆28锁紧。

通过螺钉25带动工件卡盘和主轴一起回转，要取下卡盘座26，先需拧松拉杆28，在拉杆尾端轻敲一下，拧下拉杆28即顶出卡盘座26。

如工件具有莫氏4＃锥体（例如顶尖），可直接插在主轴锥孔中，装上拨块24，通过销子23带动主轴回转进行磨削（例如自磨顶尖）。

注意：螺杆11及拉杆28均不宜拧得过紧，随手带住即可。

图2、M1432型外圆磨床头架结构图
该机床原为其它车间使用，长期用于安装三爪卡盘，如上图所示，转到我车间后需要用死顶尖来加工滚轮。

如果安装顶尖，则需要使头架主轴5不回转进行磨削。

虽然该头架具有该功能，但由于之前长期用于安装三爪卡盘，其螺杆11安装的左端固定轴内螺纹磨损，已经出现脱扣现象。

且螺杆11也已经丢失，无法
再用顶紧方式来固定头架主轴5。

3、解决办法
要想继续使用该头架，必需想办法使其主轴固定，在维修过程中曾想过在径向加一个抱紧力，使之不再旋转，但由于其结构特殊，前后均由轴承固定，要想改变径向结构，困难较大，因此难以实现。

经过分析，该头架主轴在之前是以轴向力来使之固定，那么不能顶紧的话还可以拉紧。

通过这一思路，可以拉紧两处：一为直接拉紧主轴5，这种方法虽然可行，但会破坏机床原主轴，即使将来有新的备件，也不能再恢复；另外一种方法为拉紧顶尖，这样的话仅需要对顶尖进行改造，而无需破坏原主轴结构，将来条件允许的话还可以进行恢复。

经改造后的顶尖如下：
图3、改造后头架主要部件结构图
整个改造过程为：在原顶尖尾部直接焊接一长杆，在长杆一端攻螺纹，该杆长度刚好伸出头架壳体。

用螺母加垫可拧紧拉杆，使顶尖与主轴挤紧，从而限制了主轴的转动，达到主轴固定的目的。

经过此项改造，不但不需要对头架原零件进行任何改动，而且拉紧螺杆及螺母、垫圈容易加工，整个改造仅需一天时间就能完成。

经过改造后的整个拉紧结构示意图如图3所示。

4、产品加工
该机床改造后所加工产品为滚轮，产品工艺图纸如下：
图4、滚轮工艺图
该产品是用于机车喷油泵下体运行过程中的一个重要零件，其加工质量直接影响整套下体运行的稳定性和安全性，因此对同轴度的要求是比较高的，仅为0.025mm。

由于该产品结构比较特殊，相对来说内孔的直径与孔长之比较大，无法直接在顶尖上进行安装加工。

要在磨床上进行加工，需要做专用工装，该工装要以内孔定位，以保证其同轴度。

最终工装示意图如下：
图5、滚轮磨削工装
该工装以芯轴为主体，在右侧有锥面，与弹簧套配合，通过拧紧螺母来挤压
弹簧套，以达到涨紧工件的目的，从而保证该加工工序的同轴度。

5、
6、效果验证
该机床头架经过改造，从07年使用至今一直没有出现任何问题，另外该设备除了用于安装顶尖进行加工之外，仍可用于安装三爪卡盘，以磨削以外圆定位的大型工件。

经过这一改造，不但改造成本低，节约了几千元的头架维修费用，而且保证了车间生产任务，并且长期重复使用没有出现任何故障，使老设备焕发出新的生机。

7、
8、结论
通过本次对M1432型外圆磨床的维修改造，使公司使用了几十年的老设备又重新用于生产，说明在生产过程中我们要善于突破思维，对一些长期使用造成不能修复的设备故障，除了进行更换部件外，还要多多思考，大胆采用新结构来保障设备功能，以最小的代价来适应生产需要。

参考文献
1.《M1432型万能外圆磨床机床说明书》，北京第二机床厂
2. 熊万武，《金属切削机床夹具设计手册》，机械工业出版社，1987.12。