專利名稱：一種自檢測高精度噴油器升程配磨成形磨床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種噴油器升程配磨加工設備，具體地說是一種自檢測高精度噴 油器升程配磨成形磨床。
背景技術：
目前我國汽車柴油內(nèi)燃機行業(yè)發(fā)展很快，但柴油內(nèi)燃機的排放污染物危害很大， 現(xiàn)有技術的柴油發(fā)動機排放標準普遍都達不到新的國三排放標準，原因就是噴油器閥體和 閥針的精配質(zhì)量太差。況且噴油器是易損件，以柴油機汽車為例，一般柴油機汽車行駛5萬 公里就要更換，因而市場缺口很大，其中DLL-P及c型針閥體是核心關鍵件及易損件，而磨 削這類針閥體的端面外圓數(shù)控全自動磨床目前國內(nèi)無生產(chǎn)廠家，油泵油嘴生產(chǎn)廠只能按單 工序手動或半自動進行磨削，質(zhì)量差、效率低，根本不能達到歐3或歐4標準，而價格昂貴的 進口磨床使用戶難以接受。因此，國內(nèi)亟需研制此類磨床改變針閥體加工現(xiàn)狀，提高產(chǎn)品質(zhì) 量、效率，填補國內(nèi)空白，減少進口設備。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種自檢測高精度噴油器升程配磨成形磨床。本實用新型的目的是按以下方式實現(xiàn)的，本實用新型的自檢測高精度噴油器升程 配磨成形磨床，其結(jié)構(gòu)是由床身、Z軸工作臺、X軸工作臺、砂輪磨削裝置、工件夾持裝置、推 料裝置、偶件測量裝置和工控計算機組成，Z軸工作臺和X軸工作臺以橫向和縱向設置在床 身上部，工件夾持裝置通過軌道設置在Z軸工作臺上，砂輪磨削裝置通過軌道設置在X軸工 作臺上，Z軸工作臺和X軸工作臺上分別設置有Z軸伺服電機和X軸伺服電機，Z軸伺服電 機通過Z軸絲杠與工件夾持裝置的底座連接，X軸伺服電機通過X軸絲杠與砂輪磨削裝置的 底座連接，伺服電機工件夾持裝置、推料裝置和偶件測量裝置上分別設置有鉗口驅(qū)動氣缸、 推料氣缸和擺動氣缸，Z軸伺服電機、X軸伺服電機、鉗口驅(qū)動氣缸、推料氣缸和擺動氣缸通 過數(shù)據(jù)線與設置在床身中的工控計算機連接工件夾持裝置是由底座、空心拉桿、鉗口裝置、回轉(zhuǎn)電機、電機皮帶輪、同步帶、主 軸皮帶輪、鉗口驅(qū)動氣缸、旋轉(zhuǎn)接頭、主軸、軸承和軸承架組成，主軸通過軸承固定在軸承架 之中，主軸的左端設置有主軸皮帶輪，通過同步帶與設置在軸承架上方的回轉(zhuǎn)電機軸部的 電機皮帶輪連接，主軸皮帶輪左側(cè)設置有鉗口驅(qū)動氣缸，鉗口驅(qū)動氣缸的左側(cè)連接旋轉(zhuǎn)接 頭，回轉(zhuǎn)接頭通過氣管與氣泵連接，鉗口驅(qū)動氣缸的活塞連接設置在主軸中心空腔中的空 心拉桿，空心拉桿的右端與設置在主軸右端的鉗口裝置連接；鉗口裝置是由連接盤、外鉗口、內(nèi)鉗口彈性支架、內(nèi)鉗口夾塊和同心定位盤組成， 外鉗口左端通過連接盤與主軸右端連接，外鉗口的右端加工有錐形口，與錐形口相吻合的 內(nèi)鉗口彈性支架設置在外鉗口之中，內(nèi)鉗口夾塊設置在內(nèi)鉗口彈性支架右端開口的內(nèi)圓 上，內(nèi)鉗口彈性支架內(nèi)圓的左端設置有同心定位盤，同心定位盤的中心設置有與工件端部 直徑相吻合的定位孔，內(nèi)鉗口彈性支架的左端穿過連接盤與空心拉桿的右端連接，空心拉桿的左端與鉗口驅(qū)動氣缸的活塞連接；送料裝置是由機座、推料氣缸、滑塊、軸套、直線軸承、導套、推桿組成，機座的上部 水平開有T形孔，T形孔的左端鑲嵌有直線軸承，右端設置有推料氣缸，軸套設置在T形孔 中，軸套的右端通過滑塊與推料氣缸的活塞連接，軸套的左端穿在直線軸承的中孔之中，推 桿設置在軸套之中，推桿的左端設置有夾持工件的導套。偶件測量裝置是由支架、擺動氣缸、測量底座、配磨針閥體、壓頭、壓頭擺臂、復位 彈簧、標準定位軸、微調(diào)螺栓、連接盤、連桿和測厚傳感器組成，支架下端與床身固定在一 起，擺動氣缸和測量底座設置在支架頂部，標準定位軸垂直設置在測量底座中間，標準定位 軸的中部設置有凸環(huán)，凸環(huán)下部穿套有復位彈簧，調(diào)節(jié)螺母將復位彈簧固定在連接盤之中， 連接盤固定在測量底座的底部，標準定位軸下端穿過調(diào)節(jié)螺母向下伸出；測厚傳感器設置 在支架的底部，測厚傳感器通過連桿連接一微調(diào)螺栓，微調(diào)螺栓與標準定位軸的下端相接； 配磨針閥體穿在標準定位軸的上端，擺動氣缸的轉(zhuǎn)軸端設置有壓頭搖臂，壓頭搖臂的端部 設置有壓頭，壓頭下壓在配磨針閥體的上端。本實用新型的優(yōu)異效果是，智能控制，精確檢測和超精度加工、成品率高，精加工 能夠?qū)崿F(xiàn)0. 02mm精度級，使柴油機的排放標準達到歐4和歐5的標準。

圖1是噴油器升程配磨成形磨床的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是偶件測量裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是推料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖1-3標記說明床身1、Z軸工作臺2、Z軸伺服電機3、Z軸絲杠4、X軸工作臺 5、X軸伺服電機6、X軸絲杠7、工件夾緊裝置8、推料裝置9、偶件測量裝置10、砂輪磨削裝 置11、工控計算機49 ；附圖4標記說明底座32、外鉗口 33、內(nèi)鉗口彈性支架34、工件35、內(nèi)鉗口夾塊36、 同心定位盤37、連接盤38、回轉(zhuǎn)電機39、電機皮帶輪40、同步帶41、主軸皮帶輪42、鉗口驅(qū) 動氣缸43、旋轉(zhuǎn)接頭44、主軸45、主軸軸承46、軸承架47、空心拉桿48 ；附圖5-6標記說明支架12、測厚傳感器13、連桿14、連接盤15、調(diào)節(jié)螺母16、微 調(diào)螺栓17、復位彈簧18、標準定位軸19、測量底座20、配磨針閥體21、壓頭22、壓頭搖臂23、 擺動氣缸24 ；附圖7標記說明推桿25、導套26、直線軸承27、軸套28、滑塊29、推料氣缸30、機 座31 ；
具體實施方式
參照說明書附圖對本實用新型的升程配磨成形磨床作以下詳細地說明。本實用新型的自檢測高精度噴油器升程配磨成形磨床，如圖1-3所示，其結(jié)構(gòu)是由床身1、Z軸工作臺2、X軸工作臺5、砂輪磨削裝置11、工件夾持裝置8、推料裝置9、偶件 測量裝置10和工控計算機49組成，Z軸工作臺2和X軸工作臺5以橫向和縱向設置在床 身1上部，工件夾持裝置8通過軌道設置在Z軸工作臺2上，砂輪磨削裝置11通過軌道設 置在X軸工作臺5上，Z軸工作臺2和X軸工作臺5上分別設置有Z軸伺服電機3和X軸 伺服電機6，Z軸伺服電機3通過Z軸絲杠4與工件夾持裝置8的底座連接，X軸伺服電機 6通過X軸絲杠7與砂輪磨削裝置11的底座連接，工件夾持裝置8、推料裝置9和偶件測量 裝置10上分別設置有鉗口驅(qū)動氣缸43、推料氣缸30和擺動氣缸24，Z軸伺服電機3、X軸 伺服電機6、鉗口驅(qū)動氣缸43、推料氣缸30和擺動氣缸24通過數(shù)據(jù)線與設置在床身1中的 工控計算機49連接；工件夾持裝置8是由底座32、空心拉桿48、鉗口裝置、回轉(zhuǎn)電機39、電機皮帶輪 40、同步帶41、主軸皮帶輪42、鉗口驅(qū)動氣缸43、旋轉(zhuǎn)接頭44、主軸45、軸承46和軸承架47 組成，主軸45通過軸承46固定在軸承架47之中，主軸45的左端設置有主軸皮帶輪42，通 過同步帶41與設置在軸承架47上方的回轉(zhuǎn)電機39軸部的電機皮帶輪40連接，主軸皮帶 輪42左側(cè)設置有鉗口驅(qū)動氣缸43，鉗口驅(qū)動氣缸43的左側(cè)連接旋轉(zhuǎn)接頭44，回轉(zhuǎn)接頭44 通過氣管與氣泵連接，鉗口驅(qū)動氣缸43的活塞連接設置在主軸45中心空腔中的空心拉桿 48，空心拉桿48的右端與設置在主軸47右端的鉗口裝置連接；鉗口裝置是由連接盤38、外鉗口 33、內(nèi)鉗口彈性支架34、內(nèi)鉗口夾塊36和同心定 位盤37組成，外鉗口 33左端通過連接盤38與主軸45右端連接，外鉗口 33的右端加工有 錐形口，與錐形口相吻合的內(nèi)鉗口彈性支架34設置在外鉗口 33之中，內(nèi)鉗口夾塊36設置 在內(nèi)鉗口彈性支架34右端開口的內(nèi)圓上，內(nèi)鉗口彈性支架34內(nèi)圓的左端設置有同心定位 盤37，同心定位盤37的中心設置有與工件35端部直徑相吻合的定位孔，內(nèi)鉗口彈性支架 34的左端穿過連接盤38與空心拉桿48的右端連接，空心拉桿48的左端與鉗口驅(qū)動氣缸 43的活塞連接；送料裝置是由機座31、推料氣缸30、滑塊29、軸套28、直線軸承27、導套26、推桿 25組成，機座31的上部水平開有T形孔，T形孔的左端鑲嵌有直線軸承27，右端設置有推料 氣缸30，軸套28設置在T形孔中，軸套28的右端通過滑塊29與推料氣缸30的活塞連接， 軸套28的左端穿在直線軸承27的中孔之中，推桿25設置在軸套28之中，推桿25的左端 設置有夾持工件的導套26。偶件測量裝置是由支架12、擺動氣缸24、測量底座20、配磨針閥體21、壓頭22、壓 頭擺臂23、復位彈簧18、標準定位軸19、微調(diào)螺栓17、連接盤15、連桿14和測厚傳感器13 組成，支架12下端與床身1固定在一起，擺動氣缸24和測量底座20設置在支架12的頂部， 標準定位軸19垂直設置在測量底座20中間，標準定位軸19的中部設置有凸環(huán)，凸環(huán)下部 穿套有復位彈簧18，調(diào)節(jié)螺母16將復位彈簧18固定在連接盤15之中，連接盤16固定在測 量底座20的底部，標準定位軸19下端穿過調(diào)節(jié)螺母16向下伸出；測厚傳感器13設置在支 架12的底部，測厚傳感器13通過連桿14連接一微調(diào)螺栓17，微調(diào)螺栓17與標準定位軸 19的下端相接；配磨針閥體21穿套在標準定位軸19的上端，擺動氣缸24的轉(zhuǎn)軸端設置有 壓頭搖臂23，壓頭搖臂23的端部設置有壓頭22，壓頭22下壓在配磨針閥體21的上端。測厚傳感器13通過數(shù)據(jù)線與工控計算機49連接。工件35是待加工的閥針，閥針與配磨針閥體21是配套偶合體。[0029]本實用新型的磨床的主要性能結(jié)構(gòu)特點(1)砂輪采用斜切方式布局，見附圖1-3。(2)機床采用FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)，內(nèi)裝PMC控制器，10. 4英寸彩色液晶顯示。操 作者可通過顯示屏以人機會話的方式設定磨削參數(shù)，編輯磨削工藝循環(huán)，(3)實現(xiàn)機床自動磨削。(4)砂輪進給及砂輪修整的進給及往復運動均采用交流伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠實 現(xiàn)采用導軌及滾珠絲杠以保證進給精確、靈敏。(5)工件夾持裝置采用交流伺服電機控制準停位置及快速停止，具有較高的回轉(zhuǎn) 精度，并配有回轉(zhuǎn)汽缸及自動卸料裝置。專用三爪彈性夾具自動夾緊工件外圓。(6)床身采用全封閉防護，手動開關門、防護門開啟與機床啟動有聯(lián)鎖即機床在防 護門關閉時才能啟動。手動關門后可由按鈕單動開門。防護罩可備有吸霧裝置的200mm直 徑接口。(7)砂輪架采用多油楔大錐度動壓軸承，配交流變頻調(diào)速電機基本實現(xiàn)恒線速，砂 輪修整采用前置金剛筆整砂輪。(8)機床的冷卻水箱裝有磁性及紙帶分離裝置，具有水位報警功能。(9)滾珠絲杠的潤滑由定時供油泵提供。時間間隔及流量均可調(diào)。(9)氣動系統(tǒng)氣路放置防護罩外面，以利調(diào)整和維護。(10)電氣系統(tǒng)①采用密封電氣柜。電氣柜進線口在上面，電氣箱配空調(diào)器及照明燈。機床電線 從空中走線。數(shù)控系統(tǒng)有穩(wěn)壓裝置。②電氣控制系統(tǒng)配有以下三種記數(shù)器。[0043]A、磨削工件總件數(shù)計數(shù)器，并保證所記數(shù)據(jù)機床停電時不會丟失。[0044]B、修整一次砂輪磨削件數(shù)的設定與計數(shù)。[0045]C、光磨時間設定。[0046]③機床配置三色報警燈，[0047]④照明燈采用防水聚光燈[0048](11)機床的潤滑點上方有明確標識并明確潤滑頻率。[0049](12)機床的顏色由乙方確定。機床油漆不得與冷卻劑發(fā)生反應。[0050](13)各潤滑方式[0051]滾珠絲杠副潤滑泵定時供油[0052]滾動導軌副鋰基潤滑脂[0053]工作臺導軌副油浸潤滑[0054]砂輪架軸承副油浸潤滑[0055]架軸承副鋰基潤滑[0056](14)砂輪規(guī)格(外徑X內(nèi)徑X厚度)(t500X (t 203X 16[0057]上海諾頓[0058](15)機床主要技術規(guī)格參數(shù)[0059]1、規(guī)格參數(shù)[0060]中心高 140_[0061]最大工作重量砂輪線速砂輪規(guī)格砂輪最小進給量砂輪修整器最小進給量砂輪電機功率交流伺服電機功率
15kg 45M/S
小 500X 小 203 X 30mm 0.0005mm 0.0005mm 5. 5Kw
12NM/2. 1KW2、機床工作精度滿足針閥體工藝要求。實施例本實用新型的自檢測高精度噴油器升程配磨成形方法，是通過設置在床身上的偶 件測量裝置精確測量針閥體的閥腔深度，通過測厚傳感器將數(shù)據(jù)傳送給工控計算機，工控 計算機控制砂輪磨削裝置對夾持在工件夾持裝置上的工件進行精確配磨，使其達到歐4或 歐5的標準；具體配磨步驟如下1)將配磨針閥體套在標準定位軸上，將工件插在推桿端部的導套之中，工控計算 機控制推桿將工件送至工件夾持裝置的鉗口裝置上夾緊；2)偶件測量裝置的擺動氣缸驅(qū)動擺臂轉(zhuǎn)動，擺臂上的壓頭壓在配磨針閥體上端， 針閥體推動標準定位軸下移，當針閥體的下端靠近測量底座的基準面時，傳感器通過檢測 標準定位軸的下移距離測出針閥體閥針腔的精確深度；傳感器將數(shù)據(jù)傳送給工控計算機；3)工控計算機控制Z軸伺服電機和X軸伺服電機驅(qū)動Z軸絲杠和X軸絲杠砂轉(zhuǎn)動 進而控制Z軸工作臺和X軸工作臺以橫向和縱向移動帶動砂輪磨削裝置對夾持在工件夾持 裝置上的工件盈余部分進行精確配磨，砂輪最小進給量控制在0. 0005mm以內(nèi)；4)根據(jù)工控計算機控制磨削完畢，取下工件和配磨針閥體，將工件插在配磨針閥 體中送質(zhì)檢工序檢測包裝即為成品。本實用新型的磨床是針對已加工成的半成品噴油器耦合件進行升程配磨，半成品 的工件過盈量在0. 2-0. 4mm，經(jīng)過本實用新型的磨床精磨后工件過盈量小于0. 02mm。
權(quán)利要求一種自檢測高精度噴油器升程配磨成形磨床，其特征在于包括床身、Z軸工作臺、X軸工作臺、砂輪磨削裝置、工件夾持裝置、推料裝置、偶件測量裝置和工控計算機，Z軸工作臺和X軸工作臺以橫向和縱向設置在床身上部，工件夾持裝置通過軌道設置在Z軸工作臺上，砂輪磨削裝置通過軌道設置在X軸工作臺上，Z軸工作臺和X軸工作臺上分別設置有Z軸伺服電機和X軸伺服電機，Z軸伺服電機通過Z軸絲杠與工件夾持裝置的底座連接，X軸伺服電機通過X軸絲杠與砂輪磨削裝置的底座連接，伺服電機工件夾持裝置、推料裝置和偶件測量裝置上分別設置有鉗口驅(qū)動氣缸、推料氣缸和擺動氣缸，Z軸伺服電機、X軸伺服電機、鉗口驅(qū)動氣缸、推料氣缸和擺動氣缸通過數(shù)據(jù)線與設置在床身中的工控計算機連接工件夾持裝置是由底座、空心拉桿、鉗口裝置、回轉(zhuǎn)電機、電機皮帶輪、同步帶、主軸皮帶輪、鉗口驅(qū)動氣缸、旋轉(zhuǎn)接頭、主軸、軸承和軸承架組成，主軸通過軸承固定在軸承架之中，主軸的左端設置有主軸皮帶輪，通過同步帶與設置在軸承架上方的回轉(zhuǎn)電機軸部的電機皮帶輪連接，主軸皮帶輪左側(cè)設置有鉗口驅(qū)動氣缸，鉗口驅(qū)動氣缸的左側(cè)連接旋轉(zhuǎn)接頭，回轉(zhuǎn)接頭通過氣管與氣泵連接，鉗口驅(qū)動氣缸的活塞連接設置在主軸中心空腔中的空心拉桿，空心拉桿的右端與設置在主軸右端的鉗口裝置連接；鉗口裝置是由連接盤、外鉗口、內(nèi)鉗口彈性支架、內(nèi)鉗口夾塊和同心定位盤組成，外鉗口左端通過連接盤與主軸右端連接，外鉗口的右端加工有錐形口，與錐形口相吻合的內(nèi)鉗口彈性支架設置在外鉗口之中，內(nèi)鉗口夾塊設置在內(nèi)鉗口彈性支架右端開口的內(nèi)圓上，內(nèi)鉗口彈性支架內(nèi)圓的左端設置有同心定位盤，同心定位盤的中心設置有與工件端部直徑相吻合的定位孔，內(nèi)鉗口彈性支架的左端穿過連接盤與空心拉桿的右端連接，空心拉桿的左端與鉗口驅(qū)動氣缸的活塞連接；送料裝置是由機座、推料氣缸、滑塊、軸套、直線軸承、導套、推桿組成，機座的上部水平開有T形孔，T形孔的左端鑲嵌有直線軸承，右端設置有推料氣缸，軸套設置在T形孔中，軸套的右端通過滑塊與推料氣缸的活塞連接，軸套的左端穿在直線軸承的中孔之中，推桿設置在軸套之中，推桿的左端設置有夾持工件的導套；偶件測量裝置是由支架、擺動氣缸、測量底座、配磨針閥體、壓頭、壓頭擺臂、復位彈簧、標準定位軸、微調(diào)螺栓、連接盤、連桿和測厚傳感器組成，支架下端與床身固定在一起，擺動氣缸和測量底座設置在支架頂部，標準定位軸垂直設置在測量底座中間，標準定位軸的中部設置有凸環(huán)，凸環(huán)下部穿套有復位彈簧， 調(diào)節(jié)螺母將復位彈簧固定在連接盤之中，連接盤固定在測量底座的底部，標準定位軸下端穿過調(diào)節(jié)螺母向下伸出，測厚傳感器設置在支架的底部，測厚傳感器通過連桿連接一微調(diào)螺栓，微調(diào)螺栓與標準定位軸的下端相接；配磨針閥體穿在標準定位軸的上端，擺動氣缸的轉(zhuǎn)軸端設置有壓頭搖臂，壓頭搖臂的端部設置有壓頭，壓頭下壓在配磨針閥體的上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升程配磨成形磨床，其特征在于，測厚傳感器通過數(shù)據(jù)線與 工控計算機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升程配磨成形磨床，其特征在于工件是待加工的閥針，閥針 與配磨針閥體是配套偶合體。
專利摘要本實用新型提供一種自檢測高精度噴油器升程配磨成形磨床，包括床身、Z軸工作臺、X軸工作臺、砂輪磨削裝置、工件夾持裝置、推料裝置、偶件測量裝置和工控計算機，Z軸工作臺和X軸工作臺以橫向和縱向設置在床身上部，工件夾持裝置通過軌道設置在Z軸工作臺上，砂輪磨削裝置通過軌道設置在X軸工作臺上，Z軸工作臺和X軸工作臺上分別設置有Z軸伺服電機和X軸伺服電機，Z軸伺服電機通過Z軸絲杠與工件夾持裝置的底座連接，X軸伺服電機通過X軸絲杠與砂輪磨削裝置的底座連接，伺服電機工件夾持裝置、推料裝置和偶件測量裝置上分別設置有鉗口驅(qū)動氣缸、推料氣缸和擺動氣缸，Z軸伺服電機、X軸伺服電機、鉗口驅(qū)動氣缸、推料氣缸和擺動氣缸通過數(shù)據(jù)線與設置在床身中的工控計算機連接。
文檔編號B24B5/04GK201559094SQ200920282130
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者吳國富, 孟凡源, 徐公志, 王景曉 申請人:濟南四機數(shù)控機床有限公司