我國對內(nèi)曲線馬達(dá)導(dǎo)軌的主要加工方法有如下幾種:
1.液壓仿形銑加工
在小批量生產(chǎn)條件下,雙作用導(dǎo)軌內(nèi)曲線表面的銑削加工,可以在液壓仿形銑床上進行。圖1為液壓仿形銑床的外觀,工件2和靠模8裝在銑床工作臺上的兩個回轉(zhuǎn)臺1、9上,電動機10(或手輪11)驅(qū)動同軸蝸桿12、13而帶動兩回轉(zhuǎn)臺內(nèi)的蝸輪,使兩回轉(zhuǎn)臺帶動工件和靠模低速同步轉(zhuǎn)動。液壓隨動閥6的觸頭7與靠模的內(nèi)曲線表面保持接觸,而銑刀3對工件的內(nèi)表面相應(yīng)部位進行切削。但這種方式加工效率不高,刀具消耗也大。
圖1在液壓仿形銑床上銑削內(nèi)曲線表面
1、9-回轉(zhuǎn)臺;2一工件;3-銑刀;4-銑頭;5、11-手輪; 6 -隨動閥;7一觸頭;8-靠模;10 -電動機;12、13 -蝸桿 、
2.單凸輪靠模加工法
因為導(dǎo)軌內(nèi)表面上的幾段曲線完全相同,所以只需按其中一段曲線設(shè)計、制造出一個廓形比較簡單的凸輪,通過一定的傳動機構(gòu),使被加工導(dǎo)軌每轉(zhuǎn)一周時,凸輪相應(yīng)地轉(zhuǎn)動導(dǎo)軌的作用次數(shù)6、8或10—…周,并推動旋轉(zhuǎn)著的刀具沿導(dǎo)軌的徑向作相應(yīng)次數(shù)的往復(fù)運動,即可以在導(dǎo)軌內(nèi)表面上連續(xù)加工出6、8、10—…段形狀相同的曲線。這樣,靠模凸輪的尺寸大為縮小,而制造亦較簡單。圖2即為其加工原理簡圖,它可由車床進行改裝:
待加工導(dǎo)軌與大齒輪1(Z1、mi)緊固在車床花盤上,同步旋轉(zhuǎn),并驅(qū)動小齒輪3(Z2 -m2)。
小齒輪3通過軸鍵帶動凸輪4旋轉(zhuǎn),靠輪5通過頂桿6與小拖板7剛性連接,液壓缸9(或重塊)以一定壓力使靠輪5工作中始終貼緊凸輪4。小拖板7上裝有用電動機8帶動旋轉(zhuǎn)的磨頭(或銑刀)2,與小拖板一起按凸輪軌跡作縱向運動完成導(dǎo)軌曲線加工。若 象Z2/Z1=x,則凸輪轉(zhuǎn)動一周,刀具完成導(dǎo)軌一個曲面的加工。
導(dǎo) 軌曲面的加工精度和粗糙度主要取決于機床本身的精度,凸輪的誤差,液壓缸壓力(或重塊重量)的調(diào)整(保證靠輪5在凸輪最高點和最低點處轉(zhuǎn)向時不產(chǎn)生滯后現(xiàn)象),小拖板底部的摩擦力,大小齒輪的精度,以及刀桿的剛性和砂輪材質(zhì)、粒度的選取等。粗磨時,合理放慢轉(zhuǎn)速可以得到較高的加工精度,銑磨應(yīng)以不同的專用機床完成。
為保證切削時包絡(luò)出的曲線形狀正確,所用銑刀或砂輪直徑應(yīng)與馬達(dá)滾子相等。
為了減少銑削內(nèi)曲面時的加工余量,在銑削前應(yīng)先在工件內(nèi)壁上鏜出6~8段與曲線形狀近似的圓弧。
若將磨頭(或銑刀)處改裝用車刀,則可完成導(dǎo)軌曲面的粗車和精車工藝。
3.用曲柄連桿機構(gòu)加工內(nèi)曲面
當(dāng)馬達(dá)內(nèi)曲線形狀設(shè)計為正弦曲線時,加工機構(gòu)可以簡化。如圖3所示,加工一個八作用的導(dǎo)軌定子內(nèi)曲面。此時將凸輪傳動改為以偏心輪4通過連桿3驅(qū)動滑座2作橫向往復(fù)運動的傳動機構(gòu),工件5到偏心輪的傳動比21/22-8:1。調(diào)整偏心距的大小,便可改變滑座橫向往復(fù)運動的行程。按曲柄連桿機構(gòu)的運動規(guī)律,當(dāng)偏心輪(曲柄)勻速轉(zhuǎn)動時,滑座帶動砂輪1(或銑刀)往復(fù)運動的規(guī)律與內(nèi)曲線馬達(dá)工作時柱塞滾動體徑向運動所要求的正弦規(guī)律很相近,故可加工出很近似的正弦曲線。
4.全凸輪靠模加工法
圖2單凸輪加工原理
1-大齒輪及待加工導(dǎo)軌;2一刀具或磨頭;3-小齒輪;4-凸輪;5-靠輪; 6-頂桿;7-小拖板;8-電動機;9-液壓缸(或重塊)
圖3用曲柄連桿機構(gòu)加工內(nèi)曲面
1-砂輪;2一滑座;3-連桿;4-偏心輪;5-工件
圖4為另一種在機床上直接改制的凸輪靠模式內(nèi)曲面磨床。靠模8和工件9裝在滑座7的同一根軸6上,由電動機1一>皮帶輪2、3一>蝸輪副4、5驅(qū)動后作低速運動。拉力彈簧11的兩端分別固結(jié)于座板12和滑座7上,將滑座7拉向滑座12,并使靠模8與滾輪10始終保持緊密接觸。運作時,在軸6帶動凸輪靠模8和工件9-起回轉(zhuǎn)時,因為靠模曲線的起伏波動,而推動滑座沿燕尾導(dǎo)軌作相應(yīng)的橫向移動,當(dāng)磨頭13進給走刀時,由砂輪的圓周在工件內(nèi)孔中包絡(luò)磨削出導(dǎo)軌內(nèi)曲線表面。當(dāng)然,磨頭砂輪半徑必須小于曲線的最小曲率半徑,否則將發(fā)生磨削干涉而徹底損壞導(dǎo)軌睦線的形狀。
內(nèi)瞌面表面要磨削達(dá)Ra0.8μm的要求,粗磨時余量一般為0.2~0.3mm,精磨時常在0.05mm之內(nèi)。精磨時對砂輪的修理及磨削用量,應(yīng)按內(nèi)圓高表面粗糙度超精磨削規(guī)范選用。一般可采用白剛玉磨料GB60ZRi或鉻剛玉磨料的GG60ZR1砂輪。磨 削時的切削參數(shù)常選:
砂輪轉(zhuǎn)速:1500r/min;
走刀速度:100mm/min;
工件旋轉(zhuǎn)線速度:7~9mm/mm;
精磨削深度:0.003~0.O1mm/單行程,進刀1~4次,光磨單行程4~8次。
圖5所示機床,磨頭改成車刀進給,可進行導(dǎo)軌內(nèi)表面的車削粗加工,如圖6所示。
圖4全凸輪靠模磨加工內(nèi)曲面
1-電動機;2、3-皮帶;4-蝸桿;5-蝸輪;6一軸;7一滑座; 8-靠模;9-工件;10-滾輪;11-拉簧;12 -座板;13-磨頭
圖5靠模車加工內(nèi)曲面
1-靠模;2-工件
全凸輪靠模法適用于批量性生產(chǎn),而凸輪的精度直接關(guān)系導(dǎo)軌曲面的精度,因此,傳統(tǒng)上仍可:按前述用包絡(luò)線繪制曲線的方法進行凸輪的繪制后,在精度較高的普通銑床、磨床上加工出來。但隨著加工設(shè)備的發(fā)展,現(xiàn)常用:
(1)數(shù)控銑床加工。將導(dǎo)軌曲線的作用幅角吼展開為凸輪的圓周角口,得出相應(yīng)的加工凸輪的刀具中心運動軌跡方程Δρ=f(a)。
選定基圓及加工凸輪的銑刀直徑后,按方程Δρ=f(a)編排數(shù)控程序打孔。
用穿孔帶在數(shù)控銑床上加工凸輪。
但應(yīng)注意,用該凸輪靠模加工導(dǎo)軌曲面時,凸輪的靠輪直徑必須與加工凸輪的銑刀直徑相等,而加工曲面的最后工序用銑刀或磨頭直徑也應(yīng)等于滾子直徑。
(2)數(shù)控線切割加工凸輪。根據(jù)所選用的靠輪直徑,對計算得到的凸輪曲線坐標(biāo)換算修正,編排程序進行線切割加工。
毛坯留余量,淬硬后進行線切割,對于較好的線切割機床,加工所得的凸輪升程誤差在±0.Olmm以內(nèi),其表面粗糙度達(dá)Ra3.2-1.6μm,可以直接應(yīng)用。每兩點間的凸輪曲線用圓弧圓滑過渡。
5.?dāng)?shù)控機床直接加工導(dǎo)軌曲面
若刀具直徑與滾動體直徑相等,可由滾動體中心運動軌跡方程編排程序,用數(shù)控機床直接加工曲面。當(dāng)?shù)毒咧睆脚c滾動體直徑不等時,應(yīng)根據(jù)滾動體中心運動軌跡修正銑刀中心運動軌跡,然后編排程序加工。
或者根據(jù)滾動體中心運動軌跡方程,導(dǎo)出導(dǎo)軌曲線的實際方程,然后編排程序,由數(shù)控機床加工導(dǎo)軌曲面,對小直徑分片式導(dǎo)軌,也可直接采用數(shù)控線切割加工得到導(dǎo)軌曲面。
國內(nèi)也有采用機床加工中心,用微電腦控制加工導(dǎo)軌曲面的,其加工精度高,效率亦顯著提高,是今后的發(fā)展方向。
需要補充一下,在加工多排柱塞馬達(dá)的分片式導(dǎo)軌時,先將已達(dá)到安裝基準(zhǔn)(外圓、端面)所需精度的幾片導(dǎo)軌,相互成組夾固或與殼體組裝固結(jié)后,再精磨導(dǎo)軌曲面,以保證導(dǎo)軌間的嚴(yán)格同步。
加工整體式導(dǎo)軌不存在兩次裝拆,裝夾較簡單。導(dǎo)軌曲面熱處理常采取整體式油淬法,但淬火變形必須控制在許可范圍內(nèi),而且淬火前表面粗糙度應(yīng)優(yōu)于Ra3.2μm,淬火后可直接裝機而不再進行磨加工。
分類:液壓行業(yè)知識
標(biāo)簽: 寧波液壓馬達(dá)