3MZ135磨床改造

张文秋

（哈尔滨轴承集团公司 技术中心， 黑龙江 哈尔滨150036）

3MZ135磨床改造

张文秋

（哈尔滨轴承集团公司 技术中心， 黑龙江 哈尔滨150036）

通过对该设备进给机构、修整器补偿系统的改造，提高了加工精度，满足了轴承内沟制造工艺的要求。

轴承内圈；内沟切入磨床；进给机构；修整器；补偿机构

1 前言

随着工业及科学技术的高速发展，我国轴承制造业进入快速增长的发展阶段。为了在激烈的市场竞争中发展壮大，必须调研、设计、制造市场需要的高精度、低噪音轴承。我厂在计划经济时期是以生产中小型轴承为主的企业之一，陈旧设备占具相当大的比例，如果购买新设备，资金量大、周期长，公司在短时间里很难做到。

滚动轴承除了科学合理的设计以外，主要是靠多工序的精益生产和科学检查等手段制造而成，因此，对轴承的制造母机—轴承加工的专用设备在加工精度、生产效率、自动化控制程度等方面提出了更高的要求。 为了解决上述难题，对该设备进行了改造。

2 3MZ135磨床简介

3MZ135自动内沟切入磨床是加工球轴承内圈沟道的专用磨床，特点是布局合理、工作稳定、自动化程度较高。

2.1 主要参数

（1）机床外形尺寸：

240mm×1350mm×1800mm；

（2）加工范围：φ10～φ50mm；

（3）加工参数：砂轮轴转速

N1=2 294r/min，

N2=2 495r/min；

（4）砂轮速度：Umax=60 r/min；

（5）工作轴转速

N1=1 007r/min，N2=1 405 r/min,

N3=1 601 r/min，N4=2 050 r/min,

N5=3 259 r/min；

（6）快速补偿移动量：5mm/r。

（7）微动补偿移动量： 0.125mm/r；

（8）微动补偿手轮刻度值：2.5μm/格；

（9）电动机：砂轮电机， 功率 7.5kW，

转速 2 900r/min。

工件轴电机：功率 1.1kW，

转速 2 810 r/min。

2.2 机床的工艺装备

机床的工艺装备由砂轮轴、工件轴、电磁夹盘、定程磨削控制尺寸、静压导轨、可用控制力磨削、砂轮圆弧修整器、砂轮修薄修整器、磁性分离器、全封闭防护罩等部分组成。

2.3 补偿机构

本机使用两套补偿机构，一套是砂轮修整器补偿机构，另一套是进给补偿机构见图1(K向)，此两套机构的结构与工作原理相同，因此只介绍一套。补偿机构有快进补偿和微动补偿两部分组成。快进补偿是把螺母松开，手轮与丝杠同轴，转动手轮可使往复作快速移动。微动补偿有手动与自动两种方式，手动是把止动杆压下，转动手轮，通过蜗轮与丝杠同轴转动，实现手动补偿。自动补偿是由电磁阀输出的高压油进入齿轮活塞的下端油腔，把活塞向上推动，活塞带动齿轮，齿轮带动棘爪转动，是棘爪与调整块脱开与棘爪轮啮合后带动棘轮转动，棘轮与手轮同轴，所以蜗杆也转动，从而实现自动补偿。自动补偿量的改变是调整定位螺钉实现的。齿条活塞的返回是在弹簧的弹力下返回。为了消除微动补偿蜗杆与涡轮间隙，蜗轮做成两半，把紧固螺钉松开，调整微动螺钉使蜗杆与蜗轮齿侧间隙最小，再旋紧螺钉把两半的蜗轮紧固住。

图1 改造前3MZ135自动内沟磨床的进给及补偿系统

3 补偿机构的改造

在对轴承内外套磨削过程中，轴承磨床的补偿机构是该机床的核心部分，也是对加工轴承内外套质量保证的核心部件。

在轴承内沟磨削时，每磨削完一个工件（或几个工件）时，由砂轮修整器对砂轮进行一次修整，修整的微量就要靠补偿机构进行微量补偿（同时进给机构也补偿相同的量），再进行下一个工作循环。

3MZ135自动切入磨床的补偿机构除了电磁阀、液压缸以外，由庞大的机械传动机构所组成，如图 1。

每个机械零件要求精度都比较高，在生产制造中都比较繁琐，制造困难，生产周期长。在使用中，安装调整也复杂，费工费时。

该设备补偿机构复杂而庞大，在长期使用中，各个零部件极易产生磨损，形成间隙，不能按所要求的补偿量实现补偿，在磨削工件时不能保证工件精度要求，加工出的轴承套圈出现了较大的散差，给轴承装配合套增加了难度，同时也造成了一定数量的废品，而该设备主要机械部件如床身、工作台、工件轴箱体、砂轮轴座等，已经过长时间的使用，是优良的部件，性能可靠稳定，不会产生应力变形等问题。该设备的缺点是由于进给、砂轮修整器补偿等运动部件的长期磨损出现了误差，使设备降低了加工精度，且电气控制系统已经落后。要想消除该机构磨损造成的间隙，对机构进行调整、维修非常困难。针对以上问题，对3MZ135自动内沟切入磨床进给、修整器补偿机构进行了改造。

采用数控伺服系统驱动，用滚珠丝杠来传动进给，选用十字交叉滚子来导向滑动，如图 2。

改造后的进给机构由伺服电机直接驱动滚珠丝杠快进、工进、实现自动进给补偿；同理，砂轮修整器进行自动进给补偿。

改造后的3MZ135自动内沟磨床减少了原机床的复杂而庞大的进给、修整、补偿机构，消除了为补偿零部件的间隙产生的误差，实现了结构紧凑合理，简化了液压系统，同时在电气上采用了可编程序控制器（PLC）控制伺服驱动器驱动伺服电机，实现对进给和补偿机构的控制。

图2 改造后3MZ135自动内沟磨床的进给及补偿图系统

4 结束语

经过改造后的3MZ135自动内沟切入磨床在三年的使用中，证明了其加工精度很高，能够满足生产要求，完全赶上新型CNC（计算机数字化控制）滚动轴承专用设备。

（编辑：王立新）

Transformation of 3MZ135 grinder

Zhang Wenqiu
( Technical Center, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China )

Through transforming the feed mechanism and dresser compensation mechanism, the machining accuracy was improved, the requirements of the bearing inner groove grinding process was met.

bearing inner ring; inner groove cut-in grinding machine; feed mechanism; dresser; compensation mechanism

TG581+.1

B

1672-4852（2014）02-0031-02

2013-11-13.

张文秋（1957 -），男，工程师.