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1、浅谈一种安装在镗床上磨削加工内孔的装置摘要：设计一种安装在 TK6916 数控镗铣床上磨削加工内孔的装置。该装置的使用不仅缩短了设备开发周期和投入成本，还提高了生产效率，降低生产成本。使得机床具有了设备模块化、加工高精化、功能复合化等特点。关键词：镗床改造； 磨削 ；加工内孔 我公司在研制 1.6MN 径锻机时，锻造箱体为该设备的主要关键件。该零件为大型尺寸铸造焊接件。箱体内部有 5 处内孔结构形式为堆焊再加工，焊后焊肉硬度高、且焊后余量不均匀，该类型内孔加工精度、粗糙度要求高。而我公司现有镗床无法达到该加工要求，但我公司没有可以满足该类型零件加工的磨削设备。而磨削设备的规格限制性很强，且专业
2、的磨削设备价格高昂，超大规格的磨削设备开发设计的成本更高、开发周期长，需要长期的技术积累和资金投入。为了实现在现有生产能力下，保证质量、工期完成生产任务的要求，我们研发了一种在镗床上磨削内孔的装置。1.TK6916 数控镗铣床用磨削装置的改造设计1.1 设计原则针对实际生产需求，为解决大型、高精度零件的磨削加工难题，为缩短开发周期，本着保证质量，提高效率，降低成本的前提，拟定以下设计原则：(1) 满足对大型、高精度零件内孔实现高精度、高质量磨削的要求；(2) 尽量减少对原有机床结构的改动，改造不得影响机床原有的加工能力和物理精度，并且机床在改造后能恢复原来的加工能力和物理的精度。(3) 通过模
3、块化设计，尽量采用先进、可靠的通用零部件和工装，有利于保证精度、可靠性以及可更换性。同时可大大缩短改造周期，减少改造的成本。 1.2 设计方案如图 1、图 2 所示的一种安装在镗床上磨削加工内孔的装置，它包括与镗床主轴相连接的刀杆 1，刀杆 1 固定在上托板 2 一个侧面中间位置，上托板 2 的另一个侧面与下托板 3 之间为燕尾槽结构配合连接，吊杆支座 10 垂直安装在下托板 3 的顶部，磨头杆 6 固定在吊杆支座 10上且与下托板 3 相互垂直，磨头杆 6 的主轴尾端靠近下托板 3，主轴的另一端设有磨头 9；下托板 3 的下部与“L”型弯板 4 的一边相连接，弯板 4 的另一边上固定有电机
4、8，电机 8 通过皮带与磨头杆 6 的主轴尾端相连接。电机 8 的电源线与安装在刀杆 1 上的碳刷 7 相连接，镗床主轴转动时通过碳刷 7 给电机 8 供电。上托板 2 和下托板 3 的另一个侧面燕尾槽之间装有垫板，垫板上设有定位螺栓，用垫板调整上托板2 和下托板 3 之间燕尾槽磨损后的间隙。在使用时，根据待加工工件内孔的位置，先将刀杆 1 安装在镗床的主轴上，再将上托板 2 与下托板 3 之间的位置调整合适，在磨头杆6 的顶端安装好适当的磨头 9 后，开启镗床，电机 8 通过碳刷 7 的供电，带动磨头杆 6 的主轴转动，磨头 9 即可对待加工工件内孔进行磨削加工。图 1 结构示意图图 2 连
5、接关系示意图附图说明：图 1 是本实用新型的结构示意图；图 2 是图 1 中上托板与下托板之间的连接关系示意图；图中：1、刀杆，2、上托板，3、下托板，4、弯板，5、皮带轮，6、磨头杆，7、碳刷，8、电机，9、磨头、10、吊杆支座。3.经济效应和社会效应3.1 经济效应此项设计方案针对 TK6916 数控镗铣床，设计了一种安装在镗床主轴上磨削加工内孔的装置。该装置通过移动的下托板与固定的上托板之间位置的调整，可灵活、便捷的实现对待加工件特殊工位的内孔加工作业，不需要在对大型工件、异型工件进行吊装、找正、夹装，省时省力。且不需要再投入大量资金和时间开发研制专用磨削设备，大大降低了生产成本，缩短了
6、生产周期，带来了较大的经济效益。3.2 社会效应随着制造业的快速发展，产品性能的提高，零件的工艺性也越来越复杂。以往大型、超大型零件主要通过车削、铣削、镗削的加工，随着零件精度要求的提升，仅仅通过车削、铣削、镗削加工已不满足其高精度的要求。因此，需要根据不同要求改进加工方式。而此装置的研制使得机床具有了设备模块化、加工高精化、功能复合化等特点。使得机床具有下列优点：（1）产品更新换代周期快；（2）能够大大缩短产品设计和制造的周期；（3）可以降低产品的生产成本；（4）产品维修更加方便快捷；（5）产品的可靠性大幅提高；（6）能够形成产品的系列化。扩展了机床的加工的范围、拓宽了机床的加工思路。3.3
7、 展望由于时间和条件所限，以下工作还有待进行进一步的深入研究：（1）开发各种不同规格的磨头。目前所设计开发的磨头主要针对内孔的磨削加工，但是还难以对其它复杂零件进行磨削加工。因此可以进一步开发不同规格的磨头，并且能实现更换不同类型的砂轮，进行多部位多工序的磨削加工。（2）提高砂轮线速度，实现高速磨削。高速磨削是在现代机械制造中发展起来的一项先进加工艺。在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。（3）开发冷却液循环系统。在本改造设计中，磨削方式为干磨，但干磨时的发热变形对零件的精度影响很大，因此增加冷却液循环系统十分有必要。但是增加冷却液循环系统的对机床的改动较大，开发时还需要综合权衡和分析改造的性价比。
