CN104608021A - 一种高速双端面卧式磨簧机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弹簧的加工设备。一种高速双端面卧式磨簧机，包括机架，所述的机架上设置有回转盘，在回转盘上设有经过一次装夹的若干待磨削弹簧，在回转盘的一侧设有两个同步运动的磨削机构，磨削机构包括磨削轮，回转盘的轴线与磨削轮的轴线相互平行，两个磨削机构分别位于回转盘的磨削弹簧的两端对弹簧的端面进行磨削。本发明提供了一种针对重量达到10kg以上的大弹簧进行的两端同时磨削，且经过一次装夹就可以完成多个弹簧的两端面同时磨削的一种高速双端面卧式磨簧机；解决了现有技术中存在的弹簧的端面磨削设备不能同时进行两端磨削，需要多次装夹，而且对于大重量的弹簧加工无法满足弹簧的垂直度、平面度和平行度要求的技术问题。

Description

一种高速双端面卧式磨簧机
技术领域
本发明涉及一种弹簧的加工设备，尤其涉及一种对圆柱形直弹簧的两端面进行磨削加工的卧式磨簧机。
背景技术
在现代的机械设备中，弹簧的应用十分广泛，针对不同的设备需要制造不同型号的弹簧。一般来说，弹簧的端面都是需要进行磨削的，根据不同的弹簧的结构要求，端面磨削的设备也不尽相同，有卧式的有立式的或者是钟摆式的磨削设备。目前，公知的热卷圆柱螺旋弹簧的两端面磨削加工都是在每次只能磨一端头的磨簧机上进行，当磨好一端后二次装夹再磨另一端。磨削采用了不加切削液的干磨方式，磨削轮粉尘和磨簧噪音极大，对员工身心健康有害。由于采用了二次装夹，定位基准发生变化，磨削加工后的弹簧几何精度很难达到精度要求较高的I级精度，且进给装夹全部是人手工完成，劳动强度较大，磨好的弹簧磨面角和磨面均匀度等必须停下机床后人工观察，工作效率较低。对此有申请人申请了中国专利：“一种双端面卧式磨簧机（CN201102174Y）”，它包括机座和位于机座上方的动力头，在机座上固定有滑台座，与滑台座相配有与纵向驱动装置相接的进给滑台，所述的滑台座和进给滑台为两组且对称设置，所述的动力头安装在每个进给滑台上，在两组滑台座和进给滑台之间的机座上有与滑台座相垂直的横向滑台座，与横向滑台座相配的横向滑台上固定有下夹具和夹紧立柱，夹紧立柱上固定有夹紧气缸，与夹紧气缸相配的活塞杆的端头与上夹具相接，横向滑台接横向驱动装置。这种磨削方式虽然是对弹簧进行了两面磨削，但是针对的仅仅是单个弹簧，加工效率低。
发明内容
本发明提供了一种针对重量达到10kg以上的大弹簧进行的两端同时磨削，且经过一次装夹就可以完成多个弹簧的两端面同时磨削，磨削效率高，可以满足弹簧的垂直度要求的同时，也可以满足弹簧的平面度及平行度的一种高速双端面卧式磨簧机；解决了现有技术中存在的弹簧的端面磨削设备不能同时进行两端磨削，需要多次装夹，而且对于大重量的弹簧加工无法满足弹簧的垂直度、平面度和平行度要求的技术问题。
本发明同时还同了一种冷却效果好，弹簧的定位装夹稳固，利用湿磨方式有效降低磨削温度，提高产品精度的一种高速双端面卧式磨簧机；解决了现有技术中存在的弹簧端面磨削设备仅仅是对磨削轮进行冷却，弹簧需要多次装夹定位效果不好，从而磨削出来的产品的精度的技术问题。
本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种高速双端面卧式磨簧机，包括机架，所述的机架上设置有回转盘，在回转盘上设有经过一次装夹的若干待磨削弹簧，在回转盘的一侧设有两个同步运动的磨削机构，所述的磨削机构包括磨削轮，所述的回转盘的轴线与磨削轮的轴线相互平行，所述的两个磨削机构分别位于回转盘的磨削弹簧的两端对弹簧的端面进行磨削。回转盘上均布有多个弹簧固定孔，通过夹具固定弹簧，随着回转盘的旋转，将待加工弹簧转入到磨削轮所处的位置时，位于回转盘两端的两套磨削机构同时开始进给，同时对弹簧的两端进行磨削。由于待磨削的弹簧基本是重量在10kg以上的重型弹簧，因此利用卧式的磨簧机，让弹簧水平放置可以不受重力的影响，提高加工的精度。弹簧的轴线与回转盘的轴向平行，弹簧随着回转盘的转动，端面不断与磨削轮碰触，进行磨削。弹簧的重量不会影响加工的精度。弹簧随着回转盘的不断转动，两侧的磨削轮慢慢进刀，回转盘回转了若干圈以后，弹簧才会加工好，回转盘上固定多个弹簧，当回转盘停止时，回转盘上的弹簧都加工完毕，加工效率高。弹簧两侧的磨削机构同时进给，高效进刀，可有效控制弹簧两个端面的平行度和端面的垂直度。进刀方式可灵活控制，可以通过编制程序来实现控制多种方式的进刀过程,可以实现粗磨、精磨、抛光等多级磨削。自动控制进刀模式，可实现进刀自由控制，实现低损耗、低压力、低发热，精确磨削。
作为优选，所述的回转盘的直径大于所述的磨削轮的直径，回转盘的轴线与磨削轮的轴线之间的距离不大于回转盘的半径，回转盘与磨削轮重叠处的待磨削弹簧的数量为1~3个。回转盘直径大，可以放置多个待加工弹簧，提高加工效率。同时又需要保证运行的稳定和驱动的正常。磨削轮与回转盘部分重叠，且重叠的部分小于回转盘的一半，控制了磨削轮同时能加工的弹簧数量，控制了发热量和加工精度，提高了产品的使用寿命和性能。
作为优选，所述的回转盘的旋转方向与磨削轮的旋转方向相反，回转盘的旋转速度小于磨削轮的旋转速度。反向旋转，能提高磨削性能，回转盘的旋转速率低，可以让弹簧与磨削轮的接触时间延长，提高磨削效率，同时也方便调整磨削轮的进给速度，提高磨削的精度和稳定性。
作为优选，所述的磨削机构包括导轨，导轨固定在机架的平台上，在导轨上设有可沿导轨运动的支撑板，在支撑板上固定有磨削轮和磨削轮驱动电机。控制***采用二轴数控***，伺服电机作为驱动执行元件，分别驱动左右二个磨头的进给运动，运行可靠性高，数控***的操作界面通俗易懂，操作简单方便。
作为优选，在机架上设置有分隔板，回转盘由分隔板分隔为两部分，其中一部分为等待区，另外一部分为加工区，位于加工区的回转盘外套接有防护罩，在所述的防护罩上设有磨削轮进给孔。利用分隔板将机架分隔为两个工区，待加工区在磨削前后可以同时作为装夹区使用。两个工作区互相不干扰，工作稳定可靠。在加工区外的回转盘上套接有防护罩，可以保证弹簧的加工区时，能有效方式碎屑的迸溅，同时便于安装冷却***，还可以降低磨削的噪音。
作为优选，在回转盘的弹簧端面与磨削轮之间设有冷却***，冷却***包括冷却喷淋头，冷却喷淋头对准弹簧端面与磨削轮之间的间隙，冷却***固定在防护罩的内壁上。以往的喷淋头仅仅是给磨削磨削轮进行喷水，由磨削轮的旋转将部分冷却水带到弹簧上，根据磨削轮与弹簧的不同，带到弹簧上的冷却液时多时少，时有时无，对弹簧的冷却效果不好，本发明将喷淋头布置在两者之间，在两者碰触后进行磨削时，能同时对两个部件进行降温，喷淋到弹簧上的冷却液固定，能很好的对磨削轮和弹簧进行冷却。磨削过程采用大流量冷却液冷却,可以有效带走磨削过程中产生的热量，大大减少磨削过程中产生的弹簧的温升；湿磨可有效降低磨削温度，配合进刀方式的控制，确保端面不被烧伤，并有良好的防尘措施，达到良好的精度。同时配备冷却液循环过滤***，循环利用冷却水。
作为优选，所述的回转盘上均布有若干个通孔，在通孔的两侧各设有装夹模具，装夹模具包括固定座和夹紧座，所述的夹紧座采用液压夹紧方式，夹紧座与固定座相对的面为V形定位面。弹簧夹持***采用液压夹紧方式，保压控制，确保突然停电时液压中断、但磨削轮惯性运转，而夹持机构还能可靠夹住工件，比气动夹紧装置更可靠，这对安全是必不可少的。
作为优选，在所述的机架上设有定位结构，定位结构包括支撑板和挡板，支撑板固定在机架上，挡板与支撑板固定，挡板位于回转盘的一侧，挡板与回转盘之间的距离与磨削轮到回转盘的距离相等。通过定位机构在安装待磨削弹簧时，能快速将弹簧位置确定，然后利用装夹模具将待磨削弹簧夹紧。定位板位于弹簧的一端，弹簧由回转盘的孔内穿过来，端部抵接在定位板上，以此确定了弹簧的位置，然后夹紧。
因此，本发明的一种高速双端面卧式磨簧机具备下述优点：
采用回转盘作为作为待加工弹簧的安装盘，可以装夹多个弹簧，提高加工效率。
弹簧水平装夹，可以克服弹簧重量对弹簧磨削的影响。
在磨削盘和弹簧之间设置冷却液，可以有效带走磨削过程中产生的热量，大大减少磨削过程中产生的弹簧的温升，达到良好的精度。
配备防护罩***，更换砂轮方便，同时防止迸溅，提高安全性。
控制***采用二轴数控***，伺服电机作为驱动执行元件，分别驱动左右二个磨头的进给运动，运行可靠性高，数控***的操作界面通俗易懂，操作简单方便。
弹簧夹持***采用液压夹紧方式，保压控制，确保突然停电时液压中断、但砂轮惯性运转，而夹持机构还能可靠夹住工件，比气动夹紧装置更可靠，这对安全是必不可少的。
附图说明
图1是本发明的一种高速双端面卧式磨簧机的立体示意图。
图2是图1内另一方向立体示意图。
图3是图1的侧视图。
图4是图1内在机架上配合回转盘和磨削机构的示意图。
图5是图4内增加了喷淋***的主视图。
图6是图4的俯视图。
图7是图1内的回转盘放大立体图。
图8是图7的主视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1和2和3所示，一种高速双端面卧式磨簧机，包括机架1，在机架1上设置有框架。框架以分隔板5为界分为两部分，其中一部分为等待区2，另外一部分为加工区4。在等待区2的机架上固定有主轴9，在主轴9上套接有回转盘3，回转盘3上均布有8个安装孔，在安装孔内放置有待磨削的弹簧8。在待磨削的弹簧8的两侧布置有装夹模具，装夹模具包括固定座15和夹紧座16，夹紧座采用液压夹紧方式，夹紧座16和固定座15相对的面均为V形定位面。一个装夹模具包括两个固定座15，分别位于回转盘3的两个面上，夹紧座16位于待磨削弹簧8的另一端，夹紧座16是由一个驱动液压缸和夹爪构成，驱动液压缸的活塞推动夹爪向待磨削弹簧运动，从而将弹簧固定。驱动液压缸通过位于回转盘两个面上抱箍固定在回转盘3上（如图7和8 所示）。
如图4和5和6所示，在加工区4包括固定在机架上的磨削机构，磨削机构有两组，对称的分布在加工区内，回转盘3的一部分穿过分隔板5将需要磨削的弹簧8带入到加工区，磨削机构就对称的分别在回转盘3两侧。磨削机构包括导轨11，导轨11固定在机架的平台上，在导轨11上安装有可沿导轨运动的支撑板12，在支撑板12上固定有磨削轮7和磨削轮驱动电机10，驱动电机10通过皮带（未画出）带动磨削轮7进行磨削，磨削轮为砂轮。磨削轮7的直径小于回转盘3的直径，磨削轮7的旋转方向与回转盘3的旋转方向相反，且磨削轮7的旋转速度大于回转盘3的旋转速度。回转盘3的外缘位于磨削轮7的中心轴线的位置，保证磨削轮7能同时磨削大概3个左右的弹簧。分隔板5的中心焊接有一个防护罩6，防护罩6套接在位于加工区的回转盘3外，在防护罩6上开设有两个对应的通孔，方便磨削轮对回转盘上的待加工弹簧进行磨削。在回转盘3的弹簧端面与磨削轮7之间设有冷却***，冷却***包括冷却喷淋头13，冷却喷淋头13对准弹簧8的端面与磨削轮7之间的间隙，冷却***固定在防护罩6的内壁上。
在等待区的机架上安装有定位结构，定位结构包括支撑板14和挡板17，支撑板14固定在机架1上，挡板17与支撑板14固定，挡板17位于回转盘的一侧，挡板17与回转盘3之间的距离与磨削轮7到回转盘3的距离相等。带磨削弹簧8由回转盘3的通孔内穿过，抵接到挡板17上，从而确定弹簧的位置。
使用时，首先在等待区2将弹簧穿入到回转盘的通孔内，弹簧的一端抵接到挡板后，利用夹紧座的夹爪将弹簧夹紧在固定座上。当8个待加工弹簧完全装夹好后，回转盘转动，调整位于加工区的磨削设备，两个磨削轮同时进给，从而弹簧的两端同时被磨削，由于弹簧是与磨削轮还有回转盘的轴线方向均平行，且可以同时加工8个弹簧，提高了加工效率的同时，也保证了加工的精度，可以保证弹簧的垂直度偏差≦1%弹簧自由高mm，弹簧的平面度偏差≦0.3mm，弹簧的端面平行偏差≦0.3mm。

Claims (9)

1.一种高速双端面卧式磨簧机，包括机架，其特征在于：所述的机架上设置有回转盘，在回转盘上设有经过一次装夹的若干待磨削弹簧，在回转盘的一侧设有两个同步运动的磨削机构，所述的磨削机构包括磨削轮，所述的回转盘的轴线与磨削轮的轴线相互平行，所述的两个磨削机构分别位于回转盘的磨削弹簧的两端对弹簧的端面进行磨削。
2.根据权利要求1所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：所述的回转盘的直径大于所述的磨削轮的直径，回转盘的轴线与磨削轮的轴线之间的距离不大于回转盘的半径，回转盘与磨削轮重叠处的待磨削弹簧的数量为1~3个。
3.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：所述的回转盘的旋转方向与磨削轮的旋转方向相反，回转盘的旋转速度小于磨削轮的旋转速度。
4.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：所述的磨削机构包括导轨，导轨固定在机架的平台上，在导轨上设有可沿导轨运动的支撑板，在支撑板上固定有磨削轮和磨削轮驱动电机。
5.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：在机架上设置有分隔板，回转盘由分隔板分隔为两部分，其中一部分为等待区，另外一部分为加工区，位于加工区的回转盘外套接有防护罩，在所述的防护罩上设有磨削轮进给孔。
6.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：在回转盘的弹簧端面与磨削轮之间设有冷却***，冷却***包括冷却喷淋头，冷却喷淋头对准弹簧端面与磨削轮之间的间隙。
7.根据权利要求5所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：在回转盘的弹簧端面与磨削轮之间设有冷却***，冷却***包括冷却喷淋头，冷却喷淋头对准弹簧端面与磨削轮之间的间隙，冷却***固定在防护罩的内壁上。
8.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：所述的回转盘上均布有若干个通孔，在通孔的两侧各设有装夹模具，装夹模具包括固定座和夹紧座，所述的夹紧座采用液压夹紧方式，夹紧座与固定座相对的面为V形定位面。
9.根据权利要求1或2所述的一种高速双端面卧式磨簧机，其特征在于：在所述的机架上设有定位结构，定位结构包括支撑板和挡板，支撑板固定在机架上，挡板与支撑板固定，挡板位于回转盘的一侧，挡板与回转盘之间的距离与磨削轮到回转盘的距离相等。
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