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 專(zhuān)題信息 => 靜壓軸承在磨床磨頭改造上的應(yīng)用 打印此頁(yè)】 【返回
發(fā)布日期:[2006/11/20]    共閱[3427]次
    [align=center][size=4]靜壓軸承在磨床磨頭改造上的應(yīng)用[/size][/align] 目前國(guó)內(nèi)使用的很多磨床磨頭的結(jié)構(gòu)都為動(dòng)壓滑動(dòng)軸承,如M1650Q、M1432、M7150等都采用的是該磨頭,由于其起動(dòng)和停止時(shí)很難建立潤(rùn)滑油膜,使用壽命很低;另一方面由于動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的剛度有一定的限制,制造難度很大,即使生產(chǎn)廠(chǎng)家采用了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝也很難生產(chǎn)出高回轉(zhuǎn)精度和大剛度的軸承,因此其加工工件的精度和表面粗糙都不是十分理想。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析,可以采用靜壓軸承對(duì)機(jī)床進(jìn)行技術(shù)革新,完全可以克服上述弊端,讓機(jī)床煥發(fā)新春。 一、磨頭結(jié)構(gòu)的分析和選型 1.圓柱型軸瓦靜壓軸承磨頭 目前國(guó)內(nèi)很多磨頭靜壓軸承都采用的圓柱型軸瓦軸承,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。為了控制主軸的軸向和徑向位移,分別由徑向油室和軸向油室產(chǎn)生徑向推力和軸向推力來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的平衡這種結(jié)構(gòu)的軸瓦結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但一方面由于軸和軸瓦的裝配間隙要靠軸和軸瓦的制造精度來(lái)保證,如果軸或軸瓦的制造尺寸超差,裝配時(shí)間隙偏大就很難調(diào)整,只須通過(guò)重新制作軸或軸瓦來(lái)保證合適的間隙從而保證合適的節(jié)流比;另一方面這種磨頭的卸貨裝置都在其后端,主軸較長(zhǎng),造成磨頭的剛度和強(qiáng)度降低。 [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120154512228.jpg[/img] 2.錐體靜壓軸承磨頭 由于圓柱型軸瓦靜壓軸承存在以上缺陷,這種缺陷對(duì)維修機(jī)床造成很大和困難,能否設(shè)計(jì)一種能在裝配時(shí)調(diào)整間隙的靜壓軸承呢?通過(guò)分析,可以設(shè)墳一種錐體靜壓軸承來(lái)滿(mǎn)足使用要求,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。這種結(jié)構(gòu)是由兩錐瓦的錐型油室中同時(shí)產(chǎn)生一徑向推力和軸向推力控制主軸的軸向和徑向位移,使主軸處于平衡狀態(tài)。比圓柱型軸瓦靜壓軸承磨頭少了兩個(gè)油室,調(diào)整軸和軸瓦的裝配間隙相當(dāng)方便,只需將調(diào)整墊片加厚或減少就可獲得理想的配合間隙,很容易保證其節(jié)流比。在設(shè)計(jì)時(shí)可以將卸貨裝置設(shè)計(jì)在磨頭內(nèi)部,大大縮短主軸的長(zhǎng)度,從而也提高了磨頭的剛度和強(qiáng)度。 [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120154659625.jpg[/img] 二、靜壓軸的設(shè)計(jì)與制作 從以上分析中可以看出錐體靜壓軸承磨頭比其他軸承都有很大的優(yōu)越性,但它卻在實(shí)際中支用很少,主要由于設(shè)計(jì)和制作上有一定的難度,特別是在加工時(shí)要保證兩個(gè)錐體靜壓軸承軸瓦的同軸度。以一臺(tái)外圓磨床磨頭的改造為例,該機(jī)床是20世紀(jì)50年代從蘇聯(lián)進(jìn)口的機(jī)床,機(jī)床主軸采用的是動(dòng)壓軸承,使用壽命很低,修理很麻煩。 1.靜壓軸承軸瓦結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 軸瓦設(shè)計(jì)圖示意圖見(jiàn)圖3。 [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120154754913.jpg[/img] 設(shè)計(jì)軸瓦時(shí)由于各腔的高壓油路必經(jīng)軸瓦的外圓表面,軸瓦外圓雖然與磨頭體孔有微量的過(guò)盈,但在調(diào)整時(shí)瓦要產(chǎn)生移動(dòng),可能使配合面產(chǎn)生間隙。在加工孔和瓦外圓時(shí),由于加工的幾何誤差也可能造成間隙。實(shí)際中可能造成高壓油從高壓油腔油路流入低壓油腔汕路中去,形成混油,導(dǎo)致薄膜節(jié)流失去作用。為了防止這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,設(shè)計(jì)時(shí)在軸瓦的外圓周表面上開(kāi)了幾條特殊的回油槽,見(jiàn)圖3中A向和B向所示,將各油腔壓必油路分割開(kāi)來(lái),從而合理地解決了這個(gè)問(wèn)題。 2.靜壓軸承軸瓦同心度的解決 靜壓軸承軸瓦制作的最大難度在于保證兩軸瓦外圓的同軸度,它直接影響磨頭的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度,對(duì)加工件的表面粗糙度的影響相當(dāng)大。通地分析,筆者認(rèn)為可以這樣加工:首先將磨頭箱體軸瓦安裝孔加工到圖樣要求,然后將兩軸瓦內(nèi)孔研磨好,再以軸瓦的錐孔為基準(zhǔn)配磨主軸兩處錐度。主軸精磨好后,把軸瓦按圖4裝配在主軸上,加工軸瓦外圓和磨軸瓦的端面達(dá)圖樣要求,就能保證兩軸瓦的同心度。 [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120154953702.jpg[/img]3.軸和軸瓦之間間隙的調(diào)整 由于軸和軸瓦采用錐體結(jié)構(gòu),間隙大小完全專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的調(diào)整墊來(lái)保證(見(jiàn)圖5),如果間隙偏小,可以加厚調(diào)整墊,間隙較大可以減薄調(diào)整墊,軸和軸瓦的間隙調(diào)整相當(dāng)方便、可靠。同時(shí)為了維修時(shí)該調(diào)整墊的拆裝方便,可以將調(diào)整墊做好后分成兩個(gè)半圓墊(見(jiàn)圖6),這樣只要將連接軸瓦和體之間的螺釘取出就可方便地取出調(diào)整墊。 [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120155148219.jpg[/img][img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict2006112015534178.jpg[/img] 4.薄膜反饋器的設(shè)計(jì)與制造 目前采用的薄膜反饋器都是由前后兩塊節(jié)流板中間夾一塊薄膜片組成,這種結(jié)構(gòu)加工時(shí)很困難,由于在加工和裝配時(shí)很難保證薄膜兩邊各孔和圓臺(tái)的同心度,就有可能失去薄膜節(jié)流的實(shí)際意義。因此我們暈新設(shè)計(jì)了一套組合式的薄膜節(jié)流器(見(jiàn)圖7) [img]http://www.runner-mental.com/Upload/whict20061120155547702.jpg[/img] 加工時(shí)用一塊同薄膜厚度相等的金屬片和圖7上的兩塊節(jié)流板按圖7連接好后,加工定位銷(xiāo)孔,然后鉆圖7上的各φA孔達(dá)圖樣要求,接著拆開(kāi)緊固件以φA孔為基準(zhǔn)加工圖7上的2,4兩件上的各網(wǎng)臺(tái)和孔達(dá)圖樣要求,這樣就保證了薄膜兩邊條孔和圓臺(tái)的同心度。
 
 
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