[發明專利]數控凸輪軸磨床

有效

• 申請號: 201310101024.1
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103170889A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 黃陶一;粟濤;彭靜林;羅磊;吳金武
• 申請（專利權）人: 湖南湖大瑞來機電有限公司;黃陶一
• 主分類號: B24B19/12
• 分類號: B24B19/12;B24B41/04;B24B41/00;B24B53/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;鄭雋

技術領域

本發明涉及數控磨床領域，特別地，涉及數控凸輪軸磨床。

背景技術

凸輪軸是汽車發動機和其它內燃機的重要零件，其加工質量直接影響汽車的質量。目前國內許多廠家仍普遍采用普通砂輪磨削加工凸輪軸,此種凸輪軸磨削加工方法很難滿足現代汽車工業零件加工高精度、高效率、高柔性和工序集中的要求。數控立方氮化硼(CBN)凸輪軸磨床具有高精度、高效率、高柔性、工序集中等特點，已逐步在現代汽車工業中得到應用。

由于數控成形方式的不同，數控凸輪軸磨床有兩種形式。一種是極坐標式：即工件轉動、砂輪架進給以形成凸輪輪廓。這種方式控制算法比搖架式簡單些，容易提高加工精度，但生產率較低。另一種是搖架式：即工件轉動、搖架擺動以形成凸輪輪廓。因搖架慣量比砂輪慣量小，故該方式生產率較高，但技術比較復雜。因數控凸輪軸磨床技術含量高，目前僅有少數幾個國家能夠掌握這項技術，故機床售價昂貴，一臺售價高達80萬美元，國內企業一般無法承受。因此，有必要研制出我國自己的高速高效數控凸輪軸磨床。

現有數控凸輪軸磨床床身的筋板格局不合理，床身導軌和砂輪架導軌之間的跨距不合理，整體剛性不足，導致高速磨削時震動較大，直接影響工件加工的精度，使所磨削的工件易產生波紋斜紋；采用蝸輪蝸桿傳動樣板主軸，傳動效率較低。

因此，現有的凸輪軸磨床只能采取低速運行，砂輪線速度為35-60米/秒，磨削效率低，降低工件的生產效率。

發明內容

本發明目的在于提供數控凸輪軸磨床，以解決磨床磨削效率低的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了數控凸輪軸磨床，包括機床、電主軸，所述電主軸為外置平面節流動靜壓軸承電主軸，其外箱箱體采用封閉腔結構；

在油缸與搖架間設置彈簧，所述彈簧上端連接油缸活塞，下端連接搖架；

所述機床的筋板向砂輪架移動方向加寬1/5-1/6，使其寬度為950-1030mm，筋板的方向與底邊平行或垂直；

將導軌到絲桿的距離與總跨柜之比設定為0.3–0.33，所述導軌為機床床身及墊板的導軌。

優選的，上述數控凸輪軸磨床包括金剛滾輪砂輪修整器，在所述砂輪修整器工作表面鑲嵌若干粒度為35/40的金剛石。

優選的，上述數控凸輪軸磨床主軸采用φ100mm的氮化鋼主軸。

優選的，上述數控凸輪軸磨床軸承采用的節流器為外置平面間隙節流器。

優選的，上述數控凸輪軸磨床的導軌為V-平導軌。

優選的，上述數控凸輪軸磨床的導軌承載部件的重心位置與絲桿位置靠近或重合。

優選的，上述數控凸輪軸磨床的彈簧上端還設置有調節座，所述調節座上的螺桿限制油缸行程。

本發明具有以下有益效果：

1、提高砂輪線速度：將帶動砂輪的主軸設置為液體動靜壓軸承，使得主軸在工作時，完全沉浸在壓力油中，將摩擦力減至最小；砂輪主軸軸承剛度可達150公斤/微米；使用高速CBN砂輪時，最高砂輪線速度可達100米/秒，為普通磨床砂輪線速度的2-3倍；生產效率與普通磨床相比，可提高5-10倍；

2、提高粗磨效率：在粗磨階段砂輪進給量大時，油缸拉伸彈簧使靠模貼緊導輪減少讓刀量，使單次磨削量加大；

3、加強機床強度：通過加寬機床筋板，并去除斜筋板，使床身重力不再傾向X軸部分，而向床身整體的幾何中心靠近，提高平穩性；加寬導軌到絲桿的距離與總跨柜之比，使工作臺和砂輪架在高速磨削時移動平穩，從而保證了絲桿的進給精度。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明優選實施例的加載彈簧的結構示意圖；

圖2是本發明優選實施例的主軸箱體形狀示意圖，圖2（a）為改進前結構，圖2（b）為改進后結構；

圖3是本發明優選實施例的磨床筋板布局示意圖，圖3（a）為改進前結構，圖3（b）為改進后結構；

圖4是本發明優選實施例的主軸軸承結構示意圖；

圖5是本發明優選實施例的機床整體結構示意圖；

圖6是本發明優選實施例的床身跨柜距離調整示意圖，圖6（a）為改進前結構，圖6（b）為改進后結構；