CN201410635Y - 基于数控龙门铣床的v型、圆弧面剪刀片磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置，包括设置有上端止口和下端止口的支架，支架向上与铣床滑枕连接，铣床滑枕的铣床凸台向下伸入上端止口中；支架的下端与磨头的上端连接，磨头的凸台向上伸入下端止口中，凸台上设置有磨头接线柱及冷却循环水出入口，且磨头的内部嵌有磨头电机，磨头的下端安装有砂轮，磨头电机与砂轮同轴连接；支架的中间圆周上开有方槽，磨头接线柱及冷却循环水出入口分别通过导线及软管与电气箱及冷却液处理箱联结；磨头电机和铣床滑枕与机床控制装置连接。本实用新型的装置所加工的V型、圆弧面剪刀片，完全能够满足图纸光洁度及形位公差要求，加工效率显著提高。

Description

基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置

技术领域

本实用新型属于机械设备制造技术领域，涉及一种基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置。

背景技术

由于V型、圆弧面剪刀片硬度较大，粗糙度及形位公差要求较高，且含有V型面及圆弧面，而普通平面磨床只能加工直面，无法进行曲面的加工。且加工直面时，需要加垫块或做工装配合定位，虽能保证直面的光洁度要求，但形位公差却很难得到保证，而曲面如果没有专用曲面磨床的话，就只能靠数控铣床排削加工来完成，这样不仅效率底，刀具损耗大，而且无法保证图纸光洁度及形位公差要求，因此对于此种剪刀片的加工制造已成为国内重机制造行业的一项技术难点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置，解决V型、圆弧面剪刀片加工难度大，刀具损耗大，而且无法保证图纸光洁度及形位公差要求的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置，包括支架，支架设置有上端止口和下端止口，支架向上与铣床滑枕连接，铣床滑枕的端头设置有铣床凸台，铣床凸台向下伸入上端止口中；支架的下端与磨头的上端连接，磨头的端头设置有凸台，凸台向上伸入下端止口中，凸台上设置有磨头接线柱及冷却循环水出入口，且磨头的内部嵌有磨头电机，磨头的下端安装有砂轮，磨头电机与砂轮同轴连接；支架的中间圆周上开有方槽，磨头接线柱及冷却循环水出入口分别通过导线及软管与电气箱及冷却液处理箱联结；磨头电机和铣床滑枕与机床控制装置连接。

本实用新型的磨削装置，其特征还在于：

所述上端止口设置为圆形，上端止口的安装边设置有若干把合光孔。

所述下端止口设置为方形，下端止口的安装边也设置有若干把合光孔。

所述磨头电机的速度为0～1500r/min。

所述砂轮的硬度为HRC50-58，光洁度在0.8mm以上，粒度在462-80之间。

本实用新型的磨削装置结构简单，使用方便，所加工的V型、圆弧面剪刀片，完全能够满足图纸光洁度及形位公差要求，且工装结构简单，装卸方便，而且大大提高了加工效率，节省了刀片，降低了加工制作成本。

附图说明

图1是本实用新型装置加工的刀片实施例的立体结构示意图；

图2是图1实施例的平面示意图；

图3是图2的A-A截面剖视图；

图4是本实用新型装置的结构示意图；

图5是本实用新型的磨头部分结构示意图；

图6是图4中的滑枕结构示意图；

图7是本实用新型的冷却液循环部分结构示意图；

图8是图4中的支架结构示意图；

图9是图8的P向示意图；

图10是图8的Q向示意图。

图中，1.圆弧面，2.直面，3.过渡圆角，4.V型斜面，5.铣床滑枕，6.支架，7.磨头，8.砂轮，9.软管，10.螺栓，11.冷却循环水出入口，12.磨头接线柱，13.冷却泵，14.冷却液处理箱，15.把合光孔，16.方槽，17.磨头电机，18.上端止口，19.下端止口，20.磨头凸台，21.铣床凸台，22.剪刀片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图4，本实用新型装置的V型、圆弧面剪刀片磨削装置的结构是，包括支架6，参照图6，支架6的上端止口18设置为圆形，上端止口18的安装边设置有若干把合光孔15，支架6的下端止口19设置为方形，下端止口19的安装边也设置有若干把合光孔15，支架6的中间圆周上开有方槽16；支架6的下端与磨头7的上端连接，磨头7的端头设置有凸台20，凸台20向上伸入下端止口19中保持间隙配合，凸台20上设置有磨头接线柱12及冷却循环水出入口11，参见图5，且磨头7的内部嵌有磨头电机17，磨头7的下端安装有砂轮8，磨头电机17与砂轮8同轴连接，由磨头电机17带动砂轮8的转动。支架6向上与铣床滑枕5连接，铣床滑枕5的端头设置有铣床凸台21，参见图6，铣床凸台21向下伸入上端止口18中保持间隙配合，支架6通过上端止口18与铣床滑枕5的铣床凸台21定位，支架6通过螺栓10与数控龙门的铣床滑枕5及磨头7联结，并通过方槽16作为出口，将磨头接线柱12及冷却循环水出入口11分别通过导线及软管9与电气箱及冷却液处理箱14联结，冷却液处理箱14由冷却泵13制冷，参见图7。支架6的高度不能太大，考虑到龙门铣床滑枕的行程及进刀、退刀时需留出一定的安全量，现支架的高度设计为360mm，支架6必须要有足够的刚性和强度，材料选用ZG270-500即可满足要求。磨头电机17和铣床滑枕5与数控龙门铣床的机床自动控制装置连接。

磨头电机17的速度选择，考虑到冷却液处理站的供液量，磨头电机17的温度限制及其砂轮8的冷却要求，一般选用0～1500r/min即可满足要求。

砂轮8的选择，由于待加工的V型、圆弧面剪刀片工件硬度较大，一般为HRC50-58，热处理要求淬火；光洁度要求较高，一般在0.8mm以上，且磨削接触面大、导热性差，加工时容易产生烧伤或裂纹，应选择较软的砂轮，选用R2-R3的绿色碳化粒，且粒度在46-280范围内的树脂结合剂砂轮即可。砂轮8的尺寸选择要考虑待加工工件的圆弧面1、直面2、过渡圆角3、V型斜面4及磨头7的尺寸，砂轮8的外圆尺寸必须要小于工件的过渡圆角3及圆弧面1，厚度选择40mm左右即可，砂轮8的内孔视磨头7的尺寸选择。

实施例

参照图1、图2、图3，待加工的V型、圆弧面剪刀片的参数及技术要求如下：材质4Cr5MoSiV收缩率1.5‰，待加工的V型、圆弧面剪刀片工件长度2500mm，厚度90mm，圆弧面1的半径R1为30000mm，V型斜面4倾斜角度1.75°，V型斜面4的中间段过渡圆角3的半径R2为265mm，热处理要求淬火，硬度HRC 53～58，粗糙度要求0.8，平面度、平行度及垂直度要求0.03。

(1)为保证定位基准，先将待加工工件各直面2、圆弧面1、V型面4及相关台阶面进行半精铣，均每面留量0.25+0.02mm，加工圆弧面1时主轴转速600r/min，每次进给量0.3mm。并加工完后松开压板，释放应力，以减少工件变形。

(2)参照图4、图7联结好各机械部件，然后先打开泵13，确保冷却液循环正常。开动磨头电机7，试运转3～5分钟，试运转转速300r/min，确保运转正常。

(3)装卡找正好后磨制工件，参数选择如下：

a、砂轮8的线速度。提高砂轮8的线速度，使单位时间内参加切削的切削刃数增多和切削厚度变薄，从而能降低剪刃表面粗糙度和提高生产率。但砂轮8的线速度高时，磨削热增大，因而容易使剪刃产生烧伤和烧坏磨头电机。此外，当砂轮8的线速度高时，机床振动也较大，在剪刃上容易产生振纹和多角形等缺陷，为了保证工件质量，砂轮8的线速度选用10m/s。

b、工作台移动速度。在精磨时，工作台移动速度对工件产生多角形和烧伤有影响。当工作台移动速度提高时，多角形深度增大，减少时，多角形深度减少，但是当工作台移动速度过低时，有可能使剪刃产生烧伤。因此，为了保证工件质量，选用1300～1800mm/min。

c、纵向进给量。纵向进给量也可用铣床滑枕5的垂直进给量来表示。纵向进给量在一定范围内对剪刃表面粗糙度无显著影响，但是如果纵向进给量太大，则容易使剪刃出棱。因此，为了保证工件质量和提高生产率，在精磨时可采用5～10mm/次，光磨时可采用0～5mm/次。

d、横向进给量。在精磨时，为了避免切深过大而使剪刃烧伤和出棱以及破坏砂轮的微刃，横向进给量不能过大，特别是第一次进刀，如果进给量太大，不仅会使剪刃可能产生烧伤和出棱，而且有可能破坏砂轮微刃，从而影响磨削效率。因此，为了保证工件质量和提高生产率，一般应使横向进给量小于0.02mm/次。

光磨，主要是靠砂轮和剪刃间的磨擦抛光作用来达到低的剪刃表面光洁度要求，此时的余量很小，一般只有5～10μm，因此光磨，一般只能进刀一次就任其光磨，直至达到图纸要求。绝不能像一般磨削那样，在工作台往复换向时，多次进刀，这一点应特别注意，否则剪刃的表面光洁度不但不能改善，反而要恶化。

磨削工件时，要经常检查冷却液处理站，确保冷却液循环正常，防止电机烧坏；精磨及光磨前需用金刚笔修整砂轮，防止工件出棱，且砂轮需冷却充分，防止工件烧伤。

本实用新型的磨削装置，通过电气箱对磨头进行速度调控，冷却液处理箱对磨头内嵌电机进行冷却，砂轮冷却采用铣床自带的冷却装置，利用数控龙门铣床可以通过编程走曲面来完成待加工V型、圆弧面剪刀片上的直面及曲面加工磨制。

本实用新型的装置结构简单，装卸方便，所加工的V型、圆弧面剪刀片，完全能够满足图纸光洁度及形位公差要求，大大提高了加工效率，节省了刀片，解决了高精度曲面剪刀片的加工难题。

Claims (5)

1.一种基于数控龙门铣床的V型、圆弧面剪刀片磨削装置，其特征在于，

包括支架(6)，支架(6)设置有上端止口(18)和下端止口(19)，支架(6)向上与铣床滑枕(5)连接，铣床滑枕(5)的端头设置有铣床凸台(21)，铣床凸台(21)向下伸入上端止口(18)中；

支架(6)的下端与磨头(7)的上端连接，磨头(7)的端头设置有凸台(20)，凸台(20)向上伸入下端止口(19)中，凸台(20)上设置有磨头接线柱(12)及冷却循环水出入口(11)，且磨头(7)的内部嵌有磨头电机(17)，磨头(7)的下端安装有砂轮(8)，磨头电机(17)与砂轮(8)同轴连接；

支架(6)的中间圆周上开有方槽(16)，磨头接线柱(12)及冷却循环水出入口(11)分别通过导线及软管(9)与电气箱及冷却液处理箱(14)联结；

磨头电机(17)和铣床滑枕(5)与机床控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述的上端止口(18)设置为圆形，上端止口(18)的安装边设置有若干把合光孔(15)。

3.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述的下端止口(19)设置为方形，下端止口(19)的安装边也设置有若干把合光孔(15)。

4.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述磨头电机(17)的速度为0～1500r/min。

5.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述砂轮(8)的硬度为HRC50-58，光洁度在0.8mm以上，粒度在46-280之间。

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