高精度数控转子磨床.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102528172A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102528172A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210001358.7(22)申请日2012.01.05(71)申请人陕西汉江机床有限公司地址723003陕西省汉中市汉台区河东店镇(72)发明人周斌张雪让邓顺贤姚博士余建旬王海明杨震(51)Int.Cl.B23F9/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称高精度数控转子磨床(57)摘要本发明公开了一种高精度数控转子磨床，它主要由床身、工作台、头架、尾架、砂轮架、精密磨具、砂轮机构等部件组成，机床采用数控成形磨削的方法，建立与成型表面共轭的修整滚轮运动轨迹的数学模型，并通过数控装置，控制砂轮修整器的两轴运动，使金刚滚轮的圆弧中心产生两坐标方向的联动，把砂轮修成所需的成型表面。加工时砂轮与工件廓形全面接触，利用工作台纵向运动、精密分度运动和砂轮的横向进给运动，实现数控成形磨削，从而磨削出所需的转子形状。本发明磨削齿形精度已达到0.01mm，齿面粗糙度可达到Ra0.2～0.32，生产效率较传统铣削工艺提高至少两倍，而加工成本较铣削加工大幅下降。CN102587ACN102528172A权利要求书1/1页1.一种高精度数控转子磨床，包括床身，其特征在于：所述床身上设置工作台，工作台上设置头架和尾架，床身后部设置砂轮架，砂轮架上设置砂轮和精密磨具，砂轮的上方设置砂轮修整器。2.根据权利要求1所述的高精度数控转子磨床，其特征在于，所述工作台设置纵向运动的直线传动装置。3.根据权利要求1所述的高精度数控转子磨床，其特征在于，所述砂轮架设置横向运动的直线传动装置。4.根据权利要求1所述的高精度数控转子磨床，其特征在于，所述砂轮的旋转运动是机床的主运动，砂轮的旋转由主电机带动砂轮架上的精密磨具旋转实现砂轮的主切削运动，其它切削运动的分配及定义为：X轴：砂轮架进给运动；Z轴：工作台纵向运动；C轴：头架主轴回转运动；V轴：修整器滑座垂直运动；W轴：修整器拖板水平运动；SP2轴：修整轮主轴回转运动；A轴：砂轮架垂直平面内的回转运动；SP1轴：砂轮主轴伺服回转运动。2CN102528172A说明书1/3页高精度数控转子磨床技术领域[0001]本发明涉及的是金属切削机床领域，具体涉及的是一种加工复杂螺旋面转子的设备——高精度数控转子磨床。背景技术[0002]异型螺杆转子广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷、轻工等行业的机械设备中，这些零件齿面形状各异，精度要求高，加工难度也较大，其中，以螺杆压缩机、冷冻机、工业泵螺杆转子精度要求最高，最具代表性。[0003]以螺杆压缩机为例：螺杆压缩机最重要的零件就是一对相互啮合的螺旋状阴、阳转子，其几何尺寸和端面齿形是压缩机性能和效率最重要的决定因素，转子间的啮合间隙，转子齿顶与机壳的内孔间隙，都是依靠转子零件加工精度来保证的。[0004]转子的齿面是复杂的三维曲面，目前多采用专用铣床铣削、滚刀切削、旋风铣削等工艺方法。由于螺杆转子齿数少，螺旋升角大，采用铣削加工计算复杂，刀具制造要求高、成本高，加工精度低。而铣削后精密磨削的加工方法，降低了粗加工对设备及刀具的要求，能有效地提高螺杆转子的加工精度，减小转子的啮合间隙，同时可减少压缩过程中气体的泄漏。[0005]用精磨代替精铣是螺杆转子制造技术的发展趋势，可大幅度的提高螺杆转子的齿形精度及表面质量。发明内容[0006]本发明公开了一种复杂转子新型加工方法及设备，能有效地解决压缩机转子加工精度及效率问题。[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0008]一种高精度数控转子磨床，包括床身，其特征在于：所述床身上设置工作台，工作台上设置头架和尾架，床身后部设置砂轮架，砂轮架上设置砂轮和精密磨具，砂轮的上方设置砂轮修整器。[0009]所述工作台设置纵向运动的直线传动装置。[0010]所述砂轮架设置横向运动的直线传动装置。[0011]所述砂轮的旋转运动是机床的主运动，砂轮的旋转由主电机带动砂轮架上的精密磨具旋转实现砂轮的主切削运动，其它切削运动的分配及定义为：X轴：砂轮架进给运动；Z轴：工作台纵向运动；C轴：头架主轴回转运动；V轴：修整器滑座垂直运动；W轴：修整器拖板水平运动；SP2轴：修整轮主轴回转运动；A轴：砂轮架垂直平面内的回转运动；SP1轴：砂轮主轴伺服回转运动。[0012]本发明与现有技术相比具有显著优点和有益效果，磨削工艺生产的转子，其齿形精度已达到0.01mm，齿面粗糙度可达到Ra0.2～0.32，齿形精度和表面质量都有较大的提高，生产效率较传统铣削工艺提高至少两倍，而加工成本较铣削加工大幅下降。