大跨度直径的珩磨装置结构设计

戴茂骏

（上海大隆机器厂有限公司，上海 200441）

1 引言

智能化珩磨机可以实现自动化操作，可以节约人力成本，研究、设计一套成本低、扩展性强的珩磨装置，并将智能自动化装置进行优化处理。通过智能结构装置来实现产品加工。

2 珩磨装置结构装置

原珩磨装置，人为操作因素较多，这样一套珩磨装置只能针对一定直径范围内的尺寸进行珩磨。若直径大于或小于珩磨装置的调整范围，必须更换珩磨装置。如没有相应尺寸的珩磨装置，则需重新购买相应直径范围内的珩磨装置，珩磨装置装配结构介绍如图1所示。

图1 珩磨装置装配结构

现珩磨装置采用智能优化设计，整个结构可以实现自动化的过程，一套珩磨装置可以珩磨所有范围内的气缸内孔。理论上最小内孔（大于立柱刀架+珩磨装置），最大内孔（立车X轴最大移动范围），均可使用此装置。大跨度直径珩磨装置改进部分装配图如图2 所示。

图2 大跨度直径珩磨装置改进部分装配图

智能化珩磨装置，利用智能优化控制系统，设计出立式车床，其结构是由件5（珩磨条），用环氧树脂胶结在件4（连接板）上。将件4、件2（弹簧）按图安装在件3（主体块）中，盖上件1（盖板上下两块），这样件4只能左右运动，不能上下运动。将主体块固定在立式车床刀架上，气缸体夹紧在花盘上，花盘旋转。进给由立车X轴方向完成，弹簧使珩磨条紧贴在工件表面，并保持一定的压力。刀架Z向移动，珩磨气缸内孔，可准确保证内孔的圆柱度，提高内孔的粗糙度并达到图样要求。

立式车床加工气缸上下两平面，及各档内孔后，换上珩磨装置，直接珩磨，这样保证了各档内孔的同轴度、内孔与平面垂直度的准确性。避免了上下车产生的校准误差，机床间的精度误差，节省了零件转运时间。减少了工序，提高了工作效率。降低了新产品需投入新珩磨装置的费用。

智能珩磨装置克服了现有技术存在的缺陷，其结构简单，可以实现自动化功能，并且操作方便，大大降低制造成本以及使用成本，对于理论上最小内孔（大于立柱刀架+珩磨装置），最大内孔（立车X轴最大移动范围），均可使用此装置，珩磨头芯套装配体如图3所示。

图3 珩磨头芯套装配体

3 珩磨装置结构装置技术方案

新珩磨装置类似工业机器人，可以方便上下料，可以将毛坯先放在加工的位置，再通过系统到达珩磨工位，这样可以将该输送料片、滚道以及外面的输送结构结合，可以是实现全自动加工，由件5（珩磨砂条）用环氧树脂胶结在件4（连接板）上。将件4、件2（弹簧）按图安装在件3（主体块）中，盖上件1（盖板上下两块），这样件4只能左右运动，不能上下运动。将主体块固定在立式车床刀架上，气缸体夹紧在花盘上，花盘旋转。进给由立车X轴方向完成，弹簧使砂条紧贴在工件表面，并保持一定的压力。刀架Z向移动，珩磨气缸内孔，可准确保证内孔的圆柱度，提高内孔的粗糙度并符合图样要求，大跨度直径珩磨智能结构装置加工现价如图4所示。

图4 大跨度直径珩磨智能结构装置加工现场

产品设计带有智能控制系统，可以自动定位，使立车加工气缸上下两平面，及各档内孔后，换上珩磨装置，直接珩磨，保证各档内孔的同轴度、内孔与平面垂直度的准确性。避免了上下车产生的校准误差，机床间的精度误差，节省了零件转运时间，减少了工序，提高了工作效率。降低了投入新珩磨装置的费用。

经过一定线速度的验证，已基本把珩磨参数确认，刀架的移动速度定在5mm/min，车头转速为（18～25）r/min，0.03mm加工余量。用煤油进行润滑，内孔表面粗糙度及各项验收指标符合图样要求，装置达到预期效果。现已成熟并广泛应用于各种气缸珩磨中，大跨度直径珩磨装置结构产品如图5所示。

图5 大跨度直径珩磨装置结构产品

4 珩磨装置结构设计优点

与传统的珩磨装置相比，智能化珩磨装置具有以后有优点：

1）自动化结构，带有智能控制系统，具有良好的精度保持性、可靠性和使用寿命。

2）采用分体式结构，主要利用盖板及螺栓连接固定，保证装置的可靠性，装拆方便。

3）零件较少，更换快捷，便于改造，结构方便灵活，造价低，制造方便。

4）大大降低了珩磨气缸的制造成本以及使用成本，可以对理论上最小内孔（大于立柱刀架+珩磨装置），最大内孔（立车X轴最大移动范围），均可使用此装置。公司现有的最大气缸内孔φ1 380，完全能满足，装置还预留更大直径范围珩磨的空间。

5）控制系统可以根据测量系统反馈的信号，对珩磨加工进行控制，并通过控制系统可以自动分配每个工位的加工余量设置，可以实现大直径结构的精密加工。