[发明专利]两端面面积不等环状零件的高精度双面磨削方法及磨床

摘要

本发明涉及两端面面积不等环状零件的高精度双面磨削方法及磨床，根据磨床砂轮转速与磨削量成比例的规律，在磨床辅助磨削系统的电路上附加一电机变频器，将不同零件不同的两端面积比，换算为不同的磨量比，进而调整频率比和转速比，通过改变、控制辅助砂轮电路的频率，达到基准砂轮与辅助砂轮合适的转速比，最终实现稳定达到或超过产品的厚度、粗糙度、平面度、平行度等要求，并大幅度提高生产效率，为常用M7160的28倍，有效降低生产成本，实现此类零件的大批量生产。

主权项

两端面积不等环状零件的高精度双面磨削方法，其特征在于它包括如下步骤：1)设备准备：采用卧轴双端面磨床；2)设备改造：在卧轴双端面磨床辅助磨削系统的控制电路中添加一个电机转速调频器，使卧轴双端面磨床的辅助磨削系统的辅助砂轮转速能够根据需要进行无极调速；3)导轨选择：根据环状零件毛坯件的厚度，选择上、下专用的导轨，所选导轨的厚度小于环状零件毛坯件厚度约1～2.5mm；4)导轨装调：调整上、下导轨，使其工作面对称中心约高于辅助砂轮中心1mm，同时调整上、下导轨工作面间垂直距离使其大于环状零件毛坯件外径约2mm；5)开启磨床冷却系统：开启卧轴双端面磨床的冷却系统，需保证流量适中；6)启动基准砂轮及辅助砂轮：设定基准砂轮及辅助砂轮的转速均为760r/min，并启动；7)修整基准砂轮和辅助砂轮：同时修整基准砂轮和辅助砂轮若干次，直到砂轮湍面修平为止；8)关闭冷却系统：关闭卧轴双端面磨床的冷却系统；9)调整基准砂轮工作面与进口导板端面的位置：调整基准砂轮的工作面，使其与进口导板端面的距离为0.03～0.06mm；10)调整辅助砂轮与基准砂轮的夹角：当主要控制环状零件毛坯件的厚度公差和/或粗糙度时，调整辅助砂轮使其与基准砂轮的夹角调整为：环状零件毛坯件进口大、出口小，差值为工件磨削量的2/3；当主要控制环状零件毛坯件的平面度和/或平行度时，调整辅助砂轮使其与基准砂轮的夹角调整为：环状零件毛坯件进口小、出口大，差值为0.05；11)调整基准和辅助砂轮的进、出口间隙：根据环状零件毛坯件的厚度来调整辅助砂轮，使小端处进、出口间隙为环状零件毛坯件的厚度；12)开启磨床冷却系统：开启卧轴双端面磨床的冷却系统至最大；13)计算变频数：根据两端面面积不等环状零件的两端面积比，计算辅助磨削系统的变频数，经试用，不理想则作适当调整；每种零件调试好后作记录，以便调用；14)根据变频数调整辅助砂轮转速：开启电机转速调频器，根据步骤13)计算所得的变频数，调整卧轴双端面磨床的辅3助磨削系统的辅助砂轮转速；15)开启基准磨削系统和辅助磨削系统：同时启动基准磨削系统和辅助磨削系统；16)设定送料速度：速度为1.5～5m/min；设定原则：环状零件毛坯件外径大，则速度低；环状零件毛坯件外形为齿形，则较圆形慢；毛坯件硬度高，则速度低；每种零件调试好后作记录，以便调用；17)码放环状零件毛坯件：将环状零件毛坯件整齐地码放在卧轴双端面磨床的自动送料器上，环状零件毛坯件的大端面必须位于基准砂轮一侧；18)开动送料系统：开动卧轴双端面磨床的自动送料器，使环状零件毛坯件按步骤16)设定的送料速度送进、下落并沿上、下导轨匀速向前推进；19)双端面磨削环状零件毛坯件：环状零件毛坯件顺序进入并穿过卧轴双端面磨床的基准磨削系统和辅助磨削系统进行双端面磨削；20)磨削出口处收集环状零件毛坯件：在卧轴双端面磨床的磨削出口处集中收集经过磨削的环状零件毛坯件；21)重复磨削直至结束半精磨：将磨削出口处收集的环状零件毛坯件再返回自动送料器，重复以上17)、18)、19)、20)步骤，直至环状零件毛坯件厚度大于设计最大厚度0.01～0.02mm时，得到符合要求的半精磨环状零件，结束半精磨过程；对于环状零件毛坯件的批量半精磨磨削，需随时检查环状零件毛坯件的厚度，根据厚度变化情况随时调整进刀量，使磨削过相同次数的环状零件毛坯件的厚度基本一致；22)最后一次精磨：按照上述步骤7)开始，对半精磨环状零件进行另一轮循环操作；对半精磨环状零件的精磨磨削，需随时检测半精磨环状零件的厚度，根据厚度变化情况随时调整进刀量，使半精磨环状零件的厚度控制在设计厚度公差中线附近，最终得到符合要求的精磨环状零件。