專利名稱：高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼鐵廠硅鋼板涂層橡膠輥磨削裝置，尤其是一 種用于橡膠中凸輥、平輥、螺紋輥磨削裝置。
技術(shù)背景螺紋橡膠輥是冷軋硅鋼板的涂層工藝中的重要零件，目前這種硅鋼 板涂層工藝及螺紋橡膠輥的磨削加工屬于國際先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。 現(xiàn)有的橡膠輥磨削存在三個難點(diǎn)(1) 、工件材料軟(丁氰橡膠)，難磨削。(2) 、橡膠輥磨削精度高。工件最大直徑O)500mm,最大長度3000mm， 最大重量1000kg，圓度小于0.005mm，圓柱度1000: 0.005mm，螺紋累 積誤差，全長小于0. 05mm,三角螺紋槽寬深度范圍0. 08 0. 18mm (深 度公差+0.005 +0.01)，齒輪角公差土1。。(3) 、完工后橡膠輥的精度測量很困難(螺紋的齒形角誤差、螺距、 槽寬、螺距誤差等)。通常磨削橡膠輥的外圓、中凸、螺紋要二次裝夾來磨削完工，并且 同一輥面無法磨削左旋、右旋螺紋。因此，每根輥的加工時間要長達(dá)5 8小時，而且橡膠輥的精度難以保證。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是要解決現(xiàn)有橡膠輥磨削中存在的上述技術(shù)問題，提供一種高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，該磨床能將橡膠輥的外圓、中凸、 螺紋一次裝夾磨削完工，同一輥面可磨削左旋、右旋螺紋，并且磨削精 度和生產(chǎn)效率高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種高精度數(shù)控螺 紋橡膠輥裝置，由工件頭架、砂輪架、設(shè)置在尾架座上的砂輪修整器、 工作臺及移動機(jī)構(gòu)組成；工件頭架包括電動機(jī)，聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，主軸，驅(qū)動 頭架撥盤，拔桿，編碼器，電動機(jī)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與蝸輪蝸桿減速機(jī) 構(gòu)中的蝸桿相連接，減速機(jī)構(gòu)中的蝸輪與主軸配合固定連接，主軸前 端套裝有頭架撥盤，頭架撥盤上裝有固定拔桿，主軸后端上裝有編碼器W1;砂輪架包括砂輪及砂輪主軸，砂輪驅(qū)動電動機(jī)，多楔帶，橫向進(jìn) 給伺服電機(jī)，傳動滾珠絲桿，直線導(dǎo)軌，長光柵，砂輪驅(qū)動電動機(jī)經(jīng) 多楔帶傳動連接砂輪主軸，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與傳動 滾珠絲桿固定連接，砂輪架下面安裝有直線導(dǎo)軌，砂輪架旁與直線導(dǎo) 軌平行處設(shè)置長光柵；砂輪修整器包括伺服電機(jī)，驅(qū)動滾珠絲桿副，修整油缸，擺動連 桿，金剛擺桿，金剛筆，行程開關(guān)，兩位四通電磁閥，進(jìn)給編碼器，砂 輪修整器內(nèi)安裝修整油缸，修整油缸經(jīng)擺動連桿與金剛擺桿連接，金 剛擺桿上面裝有金剛筆，修整油缸的活塞桿前面設(shè)有行程開關(guān)，修整 油缸進(jìn)出油口連接兩位四通電磁閥，修整油缸后面修整器架上設(shè)置有進(jìn)給編碼器W4，修整器架上面安裝伺服電機(jī)，伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與驅(qū)動滾珠絲桿副中的絲桿固定連接，砂輪修整器下面安裝有直線導(dǎo)軌；工作臺移動機(jī)構(gòu)包括交流伺服電機(jī)，滾珠絲桿，編碼器，工作臺左端安裝交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與滾珠絲桿相連接，交流伺服電機(jī)后面設(shè)有編碼器。修整器修整砂輪齒形角范圍為55° 120° 。工作臺傳動絲桿轉(zhuǎn)速Z=N*^ (轉(zhuǎn)/分)，其中N為工件轉(zhuǎn) 速(轉(zhuǎn)/分)，n為工件牙數(shù)(牙/吋)。本實(shí)用新型的有益效果是能將橡膠輥的外圓、中凸、螺紋一次裝夾磨削完工，同一輥面可磨削左旋、右旋螺紋，生產(chǎn)效率能達(dá)到每根輥的加工時間為4小時，并且磨削精度高，其磨削橡膠輥后達(dá)到的技術(shù)精度指標(biāo)如下技術(shù)指標(biāo)圓度 圓柱度螺距累積誤差 全長上任取
單位 本項(xiàng)目咖 《0.005mm 《0.005/1000mm 全長上《0.005咖 《0.003/300圖1是本實(shí)用新型的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是工件頭架傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是砂輪架傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是砂輪修整器傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是工作臺移動機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,國際水平 0. 003 《0. 005/1000 全長上《0. 005 《0. 003/300具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 如圖1所示，高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，由位于工作臺左邊的工件頭架100、砂輪架200、設(shè)置在尾架座上的砂輪修整器300、工作臺及移動機(jī)構(gòu)400組成。所加工后的橡膠輥采用非接觸式測量方法，用光學(xué)投影技術(shù)，檢測完工零件的工作精度。如圖2所示，工件頭架100包括電動機(jī)M1，聯(lián)軸器l、蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，主軸6,驅(qū)動頭架撥盤4，拔桿，編碼器W1，電動機(jī)M1輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器1與蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)中的蝸桿2相連接，減速機(jī)構(gòu)中的蝸輪3與主軸6配合固定連接，主軸6前端套裝有頭架撥盤4，頭架撥盤4上裝有固定拔桿5，主軸6后端上裝有編碼器W1。工件由電動機(jī)M1，經(jīng)聯(lián)軸器l、減速機(jī)構(gòu)(蝸桿2、蝸輪3)驅(qū)動頭架撥盤4，再由拔桿5帶動工件旋轉(zhuǎn)(包括編碼器W1)。工件(C)轉(zhuǎn)速與工作臺傳動絲桿(Z)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 工件螺紋 n牙/吋 n=10 72工作臺絲桿螺距為 t=10 mm因工件螺距比工作臺絲桿螺距小，故工作臺絲桿(Z)的工 作轉(zhuǎn)速比工件(C)轉(zhuǎn)速低。f轉(zhuǎn)速比=^ ，如工件(C)轉(zhuǎn)速為N轉(zhuǎn)/分，則Z軸轉(zhuǎn) 速為N，^轉(zhuǎn)/分。如圖3所示，砂輪架200包括砂輪及砂輪主軸13,砂輪驅(qū)動電動 機(jī)M5，多楔帶12，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)M3，傳動滾珠絲桿16，直線導(dǎo) 軌ll，長光柵W3，砂輪驅(qū)動電動機(jī)M5經(jīng)多楔帶12傳動連接砂輪主軸12，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)M3輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與傳動滾珠絲桿16固定連 接，砂輪架200下面安裝有直線導(dǎo)軌11,砂輪架200旁與直線導(dǎo)軌11 平行處設(shè)置長光柵W3。砂輪主軸13由裝在砂輪架200上的電動機(jī)M5，經(jīng)多楔帶12，使主 軸13旋轉(zhuǎn)。橫進(jìn)給運(yùn)動由伺服電機(jī)M3直接傳動滾珠絲桿16，以進(jìn)口 長光柵W3定位，實(shí)現(xiàn)砂輪架200快進(jìn)快退、周期進(jìn)給、切入進(jìn)給、中 凸(凹)運(yùn)動和砂輪修整補(bǔ)償?shù)裙δ堋Ｈ鐖D4所示，砂輪修整器300包括伺服電機(jī)M4，驅(qū)動滾珠絲桿副 7,修整油缸10，擺動連桿14，金剛擺桿15,金剛筆8，行程開關(guān)， 兩位四通電磁閥，進(jìn)給編碼器W4，砂輪修整器內(nèi)安裝修整油缸10， 修整油缸10經(jīng)擺動連桿與金剛擺桿連接，金剛擺桿上面裝有金剛筆8， 修整油缸10的活塞桿前面設(shè)有行程開關(guān)，修整油缸10進(jìn)出油口連接 兩位四通電磁閥，修整油缸10后面修整器架上設(shè)置有進(jìn)給編碼器W4， 修整器架上面安裝伺服電機(jī)M4，伺服電機(jī)M4經(jīng)聯(lián)軸器與驅(qū)動滾珠絲桿 副7中的絲桿固定連接，砂輪修整器300下面安裝有直線導(dǎo)軌9。修整齒形角在55° 120°時，用單線砂輪，采用雙面同時修整的 型式。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)M4驅(qū)動滾珠絲桿副7帶動修整座作進(jìn) 給運(yùn)動后，又控制伺服電機(jī)M3帶動砂輪架作補(bǔ)償運(yùn)動，使修整器自動 進(jìn)給量和砂輪架自動補(bǔ)償量是同等的，進(jìn)給量的大小由數(shù)控系統(tǒng)控制。修整器修整砂輪運(yùn)動是由液壓來實(shí)現(xiàn)的。修整時，壓力油進(jìn)入修整 油缸10后腔，向前推動活塞，通過連桿推動金剛擺桿，使金剛筆8在 砂輪兩側(cè)修整所需要的角度。當(dāng)活塞向前移動，壓到行程開關(guān)，通過兩位四通電磁閥改變油路，使活塞向后移動，此即完成一次修整循環(huán)，砂 輪修磨角可由調(diào)整墊塊及擋銷定位來實(shí)現(xiàn)。修整器的修整量由其上的進(jìn)給編碼器W4讀數(shù)參照。外圓砂輪的修整器300設(shè)置在尾架座上。如圖5所示，工作臺移動機(jī)構(gòu)400包括交流伺服電機(jī)M2，滾珠絲 桿24,編碼器W2，工作臺左端安裝交流伺服電機(jī)M2，交流伺服電機(jī) M2經(jīng)聯(lián)軸器與滾珠絲桿24相連接，交流伺服電機(jī)M2后面設(shè)有編碼器 W2。工作臺縱向運(yùn)動由交流伺服電機(jī)M2傳動高精度預(yù)負(fù)荷滾珠絲桿24 來實(shí)現(xiàn)，并與工件頭架100回轉(zhuǎn)聯(lián)動形成螺旋運(yùn)動，其行程由編碼器 W2作參照。本實(shí)用新型解決了橡膠輥磨削的三個難點(diǎn)(1)、工件材料軟(丁氰橡膠)，難磨削。(2)、橡膠輥磨削精度高。 工件最大直徑①500mm，最大長度3000mm，最大重量1000kg，圓度小于 0.005mm，圓柱度1000: 0.005mm,螺紋累積誤差，全長小于0.05mm， 三角螺紋槽寬深度范圍0.08 0. 18咖(深度公差+0.005 +0.01),齒 輪角公差土r。 (3)、完工后橡膠輥的精度測量很困難(螺紋的齒形角 誤差、螺距、槽寬、螺距誤差等)。磨削冷軋硅鋼板的涂層橡膠輥，包括磨削平輥、中凸輥和螺紋輥， 用非接觸式測量方法來測量工件的工作精度(包括螺紋的齒形角誤差、 螺距、槽寬和螺距誤差等)。
權(quán)利要求1.一種高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，由工件頭架(100)、砂輪架(200)、設(shè)置在尾架座上的砂輪修整器(300)、工作臺及移動機(jī)構(gòu)(400)組成，其特征在于所述工件頭架(100)包括電動機(jī)(M1)，聯(lián)軸器(1)、蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，主軸(6)，驅(qū)動頭架撥盤(4)，拔桿(5)，編碼器(W1)，電動機(jī)(M1)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器(1)與蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)中的蝸桿(2)相連接，減速機(jī)構(gòu)中的蝸輪(3)與主軸(6)配合固定連接，主軸(6)前端套裝有頭架撥盤(4)，頭架撥盤(4)上固定連接有拔桿(5)，主軸(6)后端上裝有編碼器(W1)；所述砂輪架(200)包括砂輪及砂輪主軸(13)，砂輪驅(qū)動電動機(jī)(M5)，多楔帶(12)，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)(M3)，傳動滾珠絲桿(16)，直線導(dǎo)軌(11)，長光柵(W3)，砂輪驅(qū)動電動機(jī)(M5)經(jīng)多楔帶(12)傳動連接砂輪主軸(13)，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)(M3)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與傳動滾珠絲桿916)固定連接，砂輪架(200)下面安裝有直線導(dǎo)軌(11)，砂輪架(200)旁與直線導(dǎo)軌(11)平行處設(shè)置長光柵(W3)；所述砂輪修整器(300)包括伺服電機(jī)(M4)，驅(qū)動滾珠絲桿副(6)，修整油缸(10)，擺動連桿(14)，金剛擺桿(15)，金剛筆(8)，行程開關(guān)，兩位四通電磁閥，進(jìn)給編碼器(W4)，砂輪修整器(300)內(nèi)安裝修整油缸(10)，修整油缸(10)經(jīng)擺動連桿(14)與金剛擺桿(15)連接，金剛擺桿(15)上面裝有金剛筆(8)，修整油缸(10)的活塞桿前面設(shè)有行程開關(guān)，修整油缸(10)進(jìn)出油口連接兩位四通電磁閥，修整油缸(10)后面修整器架上設(shè)置有進(jìn)給編碼器(W4)，修整器架上面安裝伺服電機(jī)(M4)，伺服電機(jī)(M4)經(jīng)聯(lián)軸器與驅(qū)動滾珠絲桿副(7)中的絲桿固定連接，砂輪修整器(300)下面安裝有直線導(dǎo)軌(9)；所述工作臺移動機(jī)構(gòu)(400)包括交流伺服電機(jī)(M2)，滾珠絲桿(24)，編碼器(W2)，工作臺左端安裝交流伺服電機(jī)(M2)，交流伺服電機(jī)(M2)經(jīng)聯(lián)軸器與滾珠絲桿(24)相連接，交流伺服電機(jī)(M2)后面設(shè)有編碼器(W2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，其特征在于，所述砂輪修整器(300)修整砂輪齒形角范圍為55° 120° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，其特征在于，所述工作臺傳動絲桿(24)的轉(zhuǎn)速Z= N*^ (轉(zhuǎn)/分)，其中N為工件 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，n為工件牙數(shù)(牙/吋)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高精度數(shù)控螺紋橡膠輥磨床，它由工件頭架、砂輪架、設(shè)置在尾架座上的砂輪修整器、工作臺及移動機(jī)構(gòu)組成。工件頭架包括電動機(jī)，聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，主軸，驅(qū)動頭架撥盤，拔桿，編碼器；砂輪架包括砂輪及砂輪主軸，砂輪驅(qū)動電動機(jī)，多楔帶，橫向進(jìn)給伺服電機(jī)，傳動滾珠絲桿，直線導(dǎo)軌，長光柵；砂輪修整器包括伺服電機(jī)，驅(qū)動滾珠絲桿副，修整油缸，擺動連桿，金剛擺桿，金剛筆，行程開關(guān)，兩位四通電磁閥，進(jìn)給編碼器；工作臺移動機(jī)構(gòu)包括交流伺服電機(jī)，滾珠絲桿，編碼器。該磨床能將橡膠輥的外圓、中凸、螺紋一次裝夾磨削完工，同一輥面可磨削左旋、右旋螺紋，生產(chǎn)效率能達(dá)到每根輥的加工時間為四小時，且磨削精度高。
文檔編號B24B53/12GK201105391SQ20072007561
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者儉 華, 周曉琴, 陸慧琴, 黃裕華 申請人:上海機(jī)床廠有限公司