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外圆抛光机的设计与应用

摘 要:依据作件的独特的地方,紧急结合出产实际,预设出一种经济实惠的外圆加工打光设施. 经过反反复复比较预设方案,认为合适而使用了水准进给、有心外圆打光的办法,确认打光机由橡胶导向轮,打光轮,蜗轮降低速度器,万向旋转径向进给滑台,变频器,横向移动的直线导轨,电机等等主要器件组成. 实际应用效果和市场全套打光设施相形,结构简单、造价低价、维修率低,在节约了人的劳力、资力的事情状况下,大大增长了出产速率. 此预设对不一样材质不一样尺寸的外圆打光加工方案的挑选具备一定的吸取效用. 0、引言: 中国铁路丰桥桥梁有限企业北京分企业承揽了清华同方企业全套安全检查设施制造业务,共有三种不一样型号,均为出口欧罗巴洲高附带加上值产品,加工精密度要求高,出产担任的工作紧. 怎样在利润最大化的前提下,按照规定的时间保质保量的完成供货担任的工作,占领更大市场,已变成各个出产厂家存在广泛面对的一个困难而繁重的课题. 分企业专门设立了攻关小组对设施加工工艺施行了周密的研究讨论和研讨,确认设施外箱的喷塑加工和辊道外表打光处置为关紧工序,后者因为加工量大、加工花销高,为重中之重. 三种设施作别有 34 根 Ф87 mm ×1 430 mm、40 和 42 根Ф87 mm ×1 730 mm 外圆轴,材质 Q235,加工精密度要求 Ra3.2 μm,能否保质保量高效完成打光加工,直接影响到整台设施的加工成本和交货期,也变成企业是否赢利的关键. 到现在为止分企业无外圆磨制机床等打光设施,并且全套设施价钱极其昂贵,紧急需要自主研究制造成本低价且加工精密度满意出产要求的新型打光机. 1、打光机的预设原理: 针对安全检查设施所需辊道的方式尺寸及外表粗糙度要求,本预设认为合适而使用了水准进给、有心外圆打光办法. 依据该产品结构独特的地方,认为合适而使用此加工办法更能保障其产质量量要求. 1.1、预设思想: 作件在高速旋转的打光轮和低速旋转的导向轮之间,不主动做旋转运动和轴向移动( 如图 1 所示) . 作件旋转,当导向轮做径向进给接触到作件时,作件在导向轮的磨擦力效用下便萌生与导向轮反方向的旋转. 图1 打光机加工表示意思 作件打光,当接着径向移动导向轮时,此时导向轮将推动已旋转的作件接触高速旋转的打光轮,打光轮由此对作件外表施行切削加工. 作件水准半自动轴向移动. 当打光轮、作件和导向轮三个掉转体的轴线在一个最简单的面时,作件只能做旋转运动,不可以萌生轴向移动. 为达到作件轴向移动的效果,依据力学原理,变更导向滑轮向角度,使导向轮的轴线与作件的轴线形成一夹角 α ( 如图2 所示) .当作件遭受导向轮给的径向力,同时也遭受由径向力而萌生的轴向水准均分配力,作件在水准均分配力的效用下面旋转边做轴向移动,因此完成整个儿作件的打光加工. 图2 作件受力剖析 经过受力剖析图知: 作件同时遭受两端轴承座逆向水准均分配力,基本在导轨上维持匀速移动. 调节 α 的体积可作件的轴向移动速度. 1.2、预设构成: 该预设主要构成局部为: 橡胶导向轮,打光轮,蜗轮降低速度器,万向旋转径向进给滑台,变频器,打光轴,横向移动的直线导轨,滑块,电机,机架平台等. 1. 3、办公原理: 打光轮经过打光轴传动带轮子与电机相联做旋转运动,导轮经过降低速度器、联轴器与电机相联并固定在万向旋转径向进给滑台座上. 打光轮与导向轮之间装置一可横向移动的直线导轨,在导轨上安置2 个移动滑块,作件两段固定在移动滑块上,使作件能够在直线导轨上往复移动. 当驾驶滑台上的进给手柄时,导轮接触作件,作件着手旋转,接着进给接触打光轮,打光轮旋转时对作件施行外表切削加工. 同时,作件做轴向移动,因此完成作件的打光办公. 2、打光机各组成局部的选用: ( 1) 打光轮电机的选用: 思索问题前道工序车加工后的外表光洁度及非不锈钢渗锌后的外表杂质,接合打光轮换速要求( 2 400 r/min) ,电机选用 Y100L-2 4.0 kW。 ( 2) 导向轮电机、降低速度器和变频器的选用: 导向轮旋转速度较低( 0 ~45 r/min) ,且只一方向旋转,为便捷连接认为合适而使用 WXJ80 40∶ 1 蜗轮降低速度器,电机选用 Y802-4 0.75 kW. 思索问题作件原始外表品质不完全一样性较大,故需求扼制轴向进给速度. 导向轮换迅速地解决定作件的轴向移动速度. 利用变频器扼制导向轮换速( 0 ~45 r /min) ,认为合适而使用 Sumitomo AF-3000,1. 5 kW 变频器. ( 3) 直线导轨、滑块的选用思索问题打光加工的牢稳性,导轨认为合适而使用 34GCr15的骨碌导轨,滑块上配装骨碌轴承. ( 4) 打光轮的选用认为合适而使用先粗抛,后精抛的工艺,粗抛时认为合适而使用Ф250 mm、粒度 60 ~300 目标综刚玉千叶轮; 精抛时认为合适而使用 Ф250 mm 的600 目锦纶轮. 3、打光机的独特的地方和长处: ( 1) 半自动进给,有心外圆打光: 当打光轮以转速 n1旋转时,作件就有与打光轮相同的线速度掉转的发展方向,因为同时遭受导向轮磨擦力对作件的抑制效用,最后结果使作件以近乎导向轮线速度( 导向轮线速度远低于打光轮)掉转,因此在打光轮和作件之间形成非常大的速度差,由此萌生切削效用. 变更导向轮的角度以及调节变频器,也可以调试作件的轴向挺进速度. 安装时,可经过调节导向滑轮线与平行面上的夹角 α来变更作件的向前迈进方向及速度. 以作件为研讨对象施行受力剖析( 见图 2) ,当导向滑轮线与平行面的夹角调试为 α 时,导向轮的径向与打光轮的径向之间也为 α,可知,当导向轮的速度未变时,导向滑轮线与平行面的夹角 α 由零不断增大时,sinα 值不断增大,作件随支撑架水准移动的速度也随之增大. 办公时,作件的核心务必高于导向轮和打光轮的核心串线,使作件与打光轮、导轮间的接触点不在作件同一直径上,因此使作件上某些凸起外表在多次转动中能逐次磨圆,防止磨出棱圆形作件. 实践证实: 作件核心越高,越易取得较高圆度,磨圆过程也越快,不过作件核心凌驾的距离也不可以太大,否则导向轮对作件的上进铅直分力可能引动作件跳动,因此影响加工外表品质. 普通取h=( 0. 15 ~ 0. 25) d,d 为作件直径. ( 2) 选用优质刚玉橡胶轮做导向轮 本次预设认为合适而使用的导向轮是北京华城砥砺砂轮儿有限责任企业( 原北京砂轮儿厂) 出品的优质刚玉橡胶导向轮. 普通砂轮儿由天然磨料和粘接剂组成,天然磨料普通有碳化硅、刚玉、金刚石、立米氮化硼等. 粘接剂有天然树脂、瓷陶、黄铜等. 认为合适而使用较硬的刚玉橡胶轮做导向的益处在于耐磨性,增大磨擦力,防止丢转事情状况发生. ( 3) 作件装卡简单方便容易作件装卡时,只需将轴两端部轴托放入滑块轴承孔中即可,无须调试找正. 4、打光机主要参变量: 通过在场反反复复尝试及比对打光效果,确认打光机各技术参变量如下所述: ( 1) 导向轮换速:0 ~45 r/min; ( 2) 重量:200 kg; ( 3) 主电机功率:4 kW; ( 4) 导向轮电机功率:0.75 kW; ( 5) 电压:220 V; ( 6) 打光轮直径:250 mm; ( 7) 打光轮换速:2 400 r/min; ( 8) 外形尺寸:800 mm ×900 mm ×4 000 mm; ( 9) 加工直径:60 mm≤Ф≤100 mm; ( 10) 加工长度: ≤1 800 mm; ( 11) 外表粗糙度: Ra≤1.6 μm; ( 12) 加工精密度:0.05 mm. 5、打光机操作规程: ( 1) 适合使用范围: 本规程适合使用加工直径范围60 ~100 mm,长度小于1 800 mm,圆柱形碳钢、不锈钢待打光件,加工后外表粗糙度可达到 Ra 1.6 μm. ( 2) 操作规程: ①操笔者务必知道得清楚本设施的结构、性能、操作系统、传动系统、防备保护装置、润滑油部位、电气等基本常识、运用办法; ②上机操作前按规定戴好劳动防备保护用品,女性工人务必将头发压入办公帽内,磨削时戴好防备保护眼睛儿及口罩; ③开车前查缉各驾驶及按键位置、各传动部位和防备保护罩、限位装置应坚固靠得住、千叶轮及橡胶轮是否坚固靠得住、电气尽力照顾接零是否靠得住等,按规定部位和油量施行班前润滑油加油; ④查缉和加油后,操笔者开车低速空转3 ~5 min,查缉机床运行有无异常声音,各部位润滑油事情状况,润滑油油位事情状况,驾驶手柄及按键是否锐敏,安装在导轨上的限位装置,运动是否正常靠得住; ⑤加工操作时神魂要集中,禁止和别人一起说话,禁止半自动走刀离岗,禁止在防备保护罩上摆听其自然何东西,禁止拆掉防备保护罩打磨作件. 不准随心拆掉限位装置,不准在导轨及办公台上安顿骈枝东西,不准私装骈枝装置,离去机床时务必泊车,时间长时应关闭电源; ⑥装卡千叶轮以及橡胶轮应坚固靠得住,并任何时间注意有无松驰; ⑦装卡千叶轮后,应拧紧防备保护罩上的螺钉;⑧办公中操笔者的头部不准许过于接近防备保护罩仔细查看加工事情状况,安全距离大于 200 mm; ⑨应依据作件和千叶轮的外形尺寸,挑选合适的进给速度及进给量,禁止迅速进给. 着手加办公件时,以每每导向轮、作件、千叶轮三者刚接触时的位置为零位,接着摇摆手柄,保障径向进给量约为 1 mm( 12 格=0.96 mm) ,打光机操作规程禁止进给量过大,保证千叶轮过渡磨耗; ⑩加工不一样材质的作件,导向轮挑选不一样的转速,加工不锈钢件时,应挑选“36”字样的速度; 加工渗锌件时,应挑选“43”字样的速度; 粗抛可调高速度,精抛应相应减速; 瑏瑡办公时,操笔者务必站在千叶轮打光方向侧面,避免千叶轮剥离伤人; 瑏瑢办公时,作件在导向轮的效用下休止向前移动,禁止直接用手推动作件; 瑏瑣测候作件时,务必先泊车,再测候作件; 瑏瑤需重复打光作件时,务必先退刀,使作件摆脱千叶轮而又不接触橡胶轮,轻推作件与限位装置一块儿至着手位置; 瑏瑥彻底整理打光脏物时,必须要用专用工具,加工时打光脏物堆积过多,应趁早泊车彻底整理,禁止在机床办公中彻底整理打光脏物; 瑏瑦装卡过程中,务必先泊车,一直到千叶轮及橡胶轮的速度为零时,作件方可从平行于导轨方向装卡入限位装置,并用拉伸弹簧固定限位装置,保障作件在打光中不摆脱限位装置; 瑏瑧机床发生故障或有异常声音时,应趁早泊车查缉和处置. 没有办法处置时,趁早报维修担任职务的人处置,处置后填写设施平时维修记录.全部电气故障禁止操笔者处置; 瑏瑨加工终了或下班后,应依照保护调养要求彻底整理脏物,彻底揩拭设施、导轨、办公台. 涂油保护调养,填写设施运转台时记录;瑏瑩保护调养内部实质意义: 彻底揩拭设施,彻底彻底整理打光脏物,查缉润滑油油和杂质沉淀事情状况. 6、应用效果及论断: 认为合适而使用平常的磨制机床施行打光速率较低,速度慢,花销消耗时间间,且一台无心外圆磨制机床市场售价在25 万元左右. 以 Ф87 mm ×1 430 mm 辊道外表打光处置为例. 利用外圆磨制机床施行精磨加工,从上料到加工完结一根需用 2 钟头,需用职业技术担任职务的人施行操作,人工费需用 50 元( 按 200 元/天、每日 8 钟头计算) ,依照整台安全检查设施需用 34 根计算,总计人工花销1 700 元. 认为合适而使用自制打光机直接制导致本 2 万元,直接节约设施花销23 万元. 加工速率高,操作简单方便,人工成本低,劳产率高,从上料到打光完结一根仅需10 ~ 15 分钟,平常的工人就能操作,仅佣人工花销3. 75 元( 按 120 元 /天、每日 8 钟头计算) ,整台安全检查设施需用34 根计算,总计人工花销 127. 5 元.每台安全检查设施最少节约直接人工花销1572.5 元. 本外圆打光机的运用切合实际解决了企业面对的实际问题,从加工精密度和交货期方面都美好满意了客户需求,为企业承揽同类加工业务供给了技术和成本上的保障. 此预设具有新而别致性、发明性和实用性的独特的地方,我企业据此施行了自主常识产权的提出请求,并没有遇到困难取得国度专利. 这种打光机就地选取材料选用常理设施,结构简单,造价低价,维修花销低,在节约了人的劳力、资力的事情状况下,大大增长了出产速率. 对于外圆打光加工,具备十分好的推广和应用价值.
 
 

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