应用于立式车铣中心的万能磨削装置的设计

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Design of Universal Grinding Device Using in Vertical Turning and Milling CenterYU Peng.LIU Xingzhuo。H0NG Shoufu(Shenyang Machine Tools Co.，Ltd.，Shenyang Liaoning 1 10041，China)Abstract：The universal grinding device that using in the Vertical Turning and Milling Center was included with electric spindleand manual universal mechanism.The power supply and cooling liquid circulating system was integrated in the machine tool，withwhich the integrated multi-processing could be realized when the workpiece was clamped in one time.By using this device，working ac-curacy of machine tool is improved，and the working eficiency is improved greatly。

Keywords：Electric spindle；Manual universal mechanism；Integrated processing；Working accuracy近年来，随着国内装备制造业的蓬勃发展，作为装备制造业母机的机床行业更显地位突出，为了适应各种工业企业的需求，机床制造商们纷纷推出高精度多功能机床。经过市场调研分析，传统的只能进行单- 加工的机床 (如车床、铣床、磨床等)市场需求量正在逐步萎缩，现在许多行业都需要多功能型机床，即工件-次装卡能进行车削、铣削等多工序加工的机床，以保证加工工件精度，提高生产效率。

对于精度要求高、表面光洁度要求高的工件，在加工中心上加工完毕后依然要在磨床上进行磨削加工，以保证加工精度。万能磨削装置的成功设计，使立式车铣中心对复杂的工件可在-道工序上得到车削、铣削、磨削等整体加工，以保证加工工件精度，提高生产效率。

1 万能磨削装置的特点文中所述万能磨削装置主要由-个电主轴带动磨削砂轮高速旋转而成。其电主轴的功率高达 19 kW，最高转速为 3 000 r/min，输出的砂轮轴径向跳动及端面跳动均小于0.002 mm，磨削砂轮的宽度可以从50 mm到 150 mm范 围内选用，最大砂轮直径可达400 mm。磨削时的强力水冷及电主轴的循环冷却都是通过车铣滑枕内部管道供给，电主轴的动力来源也是通过滑枕内部电路管道，并经过滑枕与万能磨削装置之前的欧度插头连接供给。

该万能磨削装置的关键技术及相应的应用效果：(1)该万能磨削装置应用于立式车铣加工中心后，使加工中心可进行车削、铣削、钻削、镗孔、攻丝、磨削等加工，大大减少了非加工的辅助时间，提高了立式车铣中心的加工效率。

(3)该万能磨削装置可实现在 180。范围内任意角度进行磨削加工，加工时通过内部涡轮蜗杆 自锁及内部单独锁紧机构的两重锁紧机构对点主轴位置进行锁紧，保证了立式车铣中心的磨削精度。

(4)可实现对工件外圆、内孔、端面、斜面等进行磨削加工，是立式车铣中心的优秀功能附件，真正达到磨床品质。

2 万能磨削装置的结构立式车铣 中心用万能磨削装置外部结构如图 1所示。主要由磨头上支座、电主轴、磨头前支座、磨头后支座组成。

如图2所示，磨头上支座通过齿盘与滑枕下端齿盘啮合定位，通过滑枕端面的四个拉钉拉紧。磨头上支座上安装-个欧度插头，下面连接着电主轴磨头的动力电缆，当需要应用此万能磨削装置时，滑枕端面通过这个欧度插头将动力传递给磨削电主轴。与此同时，通过快换接头连接的滑枕内部通道将电主轴冷却水的进水口、出水口，以及磨削时所需要的强力外冷收稿日期：2012-06-05作者简介：喻鹏 (198O-)，男，硕士 ，工程师，从事 数控立式车铣中心的研发与设计。E-mail：yupeng-yupeng###126.com。

第14期 喻鹏 等：应用于立式车铣中心的万能磨削装置的设计 ·9·却液传递给此万能磨削装置。

快换接头度插头盘图 1 万能磨削装置外部结构磨头前支座通过8个强力螺钉紧固在磨头上支座的-侧，其内部安装有-个支撑轴，支撑轴上的法兰盘与电主轴把合连接，此支撑轴的中心就是磨削电主轴改变砂轮方向进行不同方式磨削的旋转中心，而这个旋转中心的动力来源是通过手动调整手轮，涡轮蜗杆相互啮合，来传递给这个支撑轴的。支撑轴上通过普通平键与涡轮配合。与涡轮啮合的蜗杆则安装在磨头前支座里，蜗杆轴的前端伸出磨头前支座的部分安装手轮，用于调整磨削砂轮的角度，磨头前支座的另- 侧有-个刻度盘，刻度从-90。～90。之间 ，砂轮磨头可以在此 180。范围内通过手动调整角度。

由于靠手动调节角度，转速低，并且不经常性转动，所以采用-个铜套代替轴承来支撑磨头前支座。

磨头后支座同样通过8个强力螺钉紧固在磨头上支座的另-侧，其内部同样安装有-个支撑轴，支撑轴上的法兰盘同样与电主轴紧固连接。磨头后支座加工有3个通道，与磨头上支座的3个通道密封连接。

其中，通道为电主轴冷却水的进水口，与通道为电主轴冷却水的出水口，通道为砂轮强力外冷却液的出水口。支撑轴与磨头后支座之间安装有-个铜制的配油盘l图2 万能磨削装置内部结构环，此配油环的作用有两个，-是将磨头上支座3个通道的冷却液分配给其所需要的地方，二是同样起到轴承的支撑作用。

通过手轮调整到砂轮所需的角度后，有两个将其锁紧的机构保证其得到强力锁紧，其-，通过涡轮蜗杆的强力自锁功能保证其锁紧，其二，磨头后支座安装有-个锁紧支板，当调整好磨削砂轮位置后，通过两个螺钉锁紧。

3 结束语设计的万能磨削装置应用于立式车铣中心后，实现了工件-次装卡，进行车削、铣削、钻削、镗孔、攻丝、磨削的加工，大大减少了非加工的辅助时间，提高了立式车铣中心的加工效率。该多万能磨削装置布局合理，拥有足够的刚性，成本低可实现大批量生产。