一种新型无心磨床通磨托架结构

胡蓬辉

(新乡市华盛天龙数控设备有限公司，河南 新乡 453003)

无心磨削最常用的方法是纵磨法，又称贯穿法或通磨法。因其生产效率高，加工精度高，易实现强力磨削和磨削过程自动化等优点而被广泛应用。无心磨削设备主要由砂轮、导轮和托板组成，即所谓的“两轴一板”。随着对无心磨削精度要求的不断提高，导板及托架部分和砂轮轴、导轮轴同样受到人们的普遍重视，目前市场上常用的通磨托架结构是转轴支架型，该型结构存在刚性不足等诸多缺点，影响磨削精度和磨削效率。因此，设计了一种新型通磨托架——固定支座型托架。

1 转轴支架型托架

转轴支架型托架是目前无心磨床上使用最多的一种托架，结构如图1所示。其左、右支架通过转轴与托架体连接，用调整螺钉顶紧的方式固定左、右支架。托架体通过底部定位键和3个螺钉固定在工作台上。托架体的前、后两端(即砂轮的前、后)分别安装左支架和右支架，其上固定进出砂轮的导板，左、右支架通过精密配合的转轴和圆柱销与托架体相连接，两支架都可以绕转轴作转动调整，以适应磨削不同直径的工件。左支架由调整螺钉8顶紧斜块固定，右支架则通过调整螺钉6顶紧与右支架同转轴的支块调整定位，旋转左支架上的螺钉通过压缩弹簧使弹簧座顶紧右支架，使两支架相对位置固定不变。

1—托架体；2—支块；3—压板；4—垫板；5—托板；6，8—调整螺钉；7—导板；9—斜块；10—弹簧；11—螺钉；12—弹簧座；13—左支架；14—转轴；15—圆柱销；16—右支架

托板放置在托架体的上台阶面上，托板下面可垫置垫板以适应不同的工件中心高，通过前、后两压板将托板压紧在托架体上。磨削时导板的工作面应和工件运动方向平行，因此，在托架上导板工作面应保证与托板平行。

由结构简图以及使用分析可知，转轴支架型托架存在以下缺点：(1)托架体因安装左支架需留出位置，刚性减弱，同时托架体用3个螺钉固定，中间磨削区使用1个螺钉，连接刚性稍差；(2)左、右支架均为转轴连接，配合间隙控制要非常精确，否则会影响导板定位和工件精度，增加加工难度。左支架固定靠螺钉紧固，为单点顶紧，调整螺钉为细牙螺纹，牙型容易损坏而不能正常紧固。右支架的顶紧是在转轴的一端施力，属偏向受力，转轴间隙同样会影响定位和紧固；(3)托板较短，侧面压紧用2个压板，压板数量少，强力磨削时托板磨削区部分易变形影响工件精度；(4)左、右导板较短，工件进出磨削区时因导向性不好易引起工件畸形，尤其对细长轴类工件更加不利。

2 固定支座型托架

新设计的固定支座型托架结构如图2所示，其左支座用螺钉固定连接在托架体上，用调整螺钉顶紧的方式固定右支架。该托架刚性强，适用于宽砂轮强力磨削和精密磨削。

1—托架体；2—压块；3—连接块；4，6—螺钉；5—销轴；7—垫板；8—压条；9—托板；10—导向键；11—右支架；12—右导板；13—左导板；14—左支座

托架体通过底部定位键和中间4个螺钉固定在工作台上。托架体的前、后两端(即砂轮的前、后)分别固定左支座和连接右支架，其上分别固定进出砂轮的左导板和右导板。左支座用螺钉固定在托架体左侧上平面，其左右位置通过接合面上的导向键进行调整；右支架通过销轴与托架体连接，旋转位于销轴上、下两侧的螺钉可使右支架绕销轴转动，以适应不同直径工件的磨削，定位后顶紧螺钉即可固定右支架。

托板置于托架体的上台阶面上，托板下可垫置垫板以适应不同的工件中心高。因托板较长，为保证导板工作面与托板平行，托板整个长度上均匀设置了压块，在托架体的前、后两端固定连接块，连接块内装有压条压紧托板，在托架体的中部对应磨削区均布3个压块压紧托板。

固定支座型托架具有以下优点：(1)托架体通过一个平台和左支座连接，刚性强，托架体用4个螺钉固定且集中在磨削区，设计合理，固定牢靠；(2)左支座用螺钉固定在托架体上，连接可靠，底面有导向键可调整位置。右支架为销轴连接，通过2个螺钉同时紧固，顶紧点位于右支架宽度中间，受力较合理，定位好；(3)托板较长，压紧均匀、牢固，适宜强力磨削；(4)导板较长，右导板加厚，与右支架采用螺钉连接，刚性增强。

3 结束语

通过上述分析可知，转轴支架型托架总体刚性稍差，左、右支架及托板紧固相对较弱，比较适用于砂轮较窄的中小型无心磨床的一般磨削。固定支座型托架刚性强，左、右支架及托板紧固设计更加合理，导板加长且注意增强了其刚性，适宜用作强力磨削和精密磨削，尤其适用于当前市场较为流行的宽砂轮、高线速的双支承无心磨床。随着磨削工艺的不断进步和提高，强力磨削和精密磨削将是未来的发展方向，固定支座型托架作为一种比较理想的托架结构，必将得到更广泛的应用。