[实用新型]数控凸轮轴磨床

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控磨床领域，特别地，涉及数控凸轮轴磨床。

背景技术

凸轮轴是汽车发动机和其它内燃机的重要零件，其加工质量直接影响汽车的质量。目前国内许多厂家仍普遍采用普通砂轮磨削加工凸轮轴,此种凸轮轴磨削加工方法很难满足现代汽车工业零件加工高精度、高效率、高柔性和工序集中的要求。数控立方氮化硼(CBN)凸轮轴磨床具有高精度、高效率、高柔性、工序集中等特点，已逐步在现代汽车工业中得到应用。

由于数控成形方式的不同，数控凸轮轴磨床有两种形式。一种是极坐标式：即工件转动、砂轮架进给以形成凸轮轮廓。这种方式控制算法比摇架式简单些，容易提高加工精度，但生产率较低。另一种是摇架式：即工件转动、摇架摆动以形成凸轮轮廓。因摇架惯量比砂轮惯量小，故该方式生产率较高，但技术比较复杂。因数控凸轮轴磨床技术含量高，目前仅有少数几个国家能够掌握这项技术，故机床售价昂贵，一台售价高达80万美元，国内企业一般无法承受。因此，有必要研制出我国自己的高速高效数控凸轮轴磨床。

现有数控凸轮轴磨床床身的筋板格局不合理，床身导轨和砂轮架导轨之间的跨距不合理，整体刚性不足，导致高速磨削时震动较大，直接影响工件加工的精度，使所磨削的工件易产生波纹斜纹；采用蜗轮蜗杆传动样板主轴，传动效率较低。

因此，现有的凸轮轴磨床只能采取低速运行，砂轮线速度为35-60米/秒，磨削效率低，降低工件的生产效率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供数控凸轮轴磨床，以解决磨床磨削效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了数控凸轮轴磨床，包括机床、电主轴，所述电主轴为外置平面节流动静压轴承电主轴，其外箱箱体采用封闭腔结构；

在油缸与摇架间设置弹簧，所述弹簧上端连接油缸活塞，下端连接摇架；

所述机床的筋板向砂轮架移动方向加宽1/5-1/6，使其宽度为950-1030mm，筋板的方向与底边平行或垂直；

将导轨到丝杆的距离与总跨柜之比设定为0.3–0.33，所述导轨为机床床身及垫板的导轨。

优选的，上述数控凸轮轴磨床包括金刚滚轮砂轮修整器，在所述砂轮修整器工作表面镶嵌若干粒度为35/40的金刚石。

优选的，上述数控凸轮轴磨床主轴采用φ100mm的氮化钢主轴。

优选的，上述数控凸轮轴磨床轴承采用的节流器为外置平面间隙节流器。

优选的，上述数控凸轮轴磨床的导轨为V-平导轨。

优选的，上述数控凸轮轴磨床的导轨承载部件的重心位置与丝杆位置靠近或重合。

优选的，上述数控凸轮轴磨床的弹簧上端还设置有调节座，所述调节座上的螺杆限制油缸行程。

本实用新型具有以下有益效果：

1、提高砂轮线速度：将带动砂轮的主轴设置为液体动静压轴承，使得主轴在工作时，完全沉浸在压力油中，将摩擦力减至最小；砂轮主轴轴承刚度可达150公斤/微米；使用高速CBN砂轮时，最高砂轮线速度可达100米/秒，为普通磨床砂轮线速度的2-3倍；生产效率与普通磨床相比，可提高5-10倍；

2、提高粗磨效率：在粗磨阶段砂轮进给量大时，油缸拉伸弹簧使靠模贴紧导轮减少让刀量，使单次磨削量加大；

3、加强机床强度：通过加宽机床筋板，并去除斜筋板，使床身重力不再倾向X轴部分，而向床身整体的几何中心靠近，提高平稳性；加宽导轨到丝杆的距离与总跨柜之比，使工作台和砂轮架在高速磨削时移动平稳，从而保证了丝杆的进给精度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的加载弹簧的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的主轴箱体形状示意图，（a）为改进前结构，（b）为改进后结构；

图3是本实用新型优选实施例的磨床筋板布局示意图，（a）为改进前结构，（b）为改进后结构；

图4是本实用新型优选实施例的主轴轴承结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的机床整体结构示意图；

图6是本实用新型优选实施例的床身跨柜距离调整示意图，（a）为改进前结构，（b）为改进后结构；