3MZ1410SA軸承外圈溝道磨床進給機構改進

吳佩云，何 軍，劉偉彬，張學民

(洛陽LYC軸承有限公司 博豐公司，河南 洛陽 471039)

1 問題的提出

3MZ1410SA雙磨頭自動磨床適用于外徑為30～100 mm、公差等級在P5以內的球軸承外圈溝道的磨削加工，且多用于大批量生產和連續加工。本機床系單機粗、精磨削雙工位同步自動磨床，采用控力、控速相結合的控制方式，實現全自動切入式定程磨削。

切入式加工機床中進給機構的質量直接關系到加工出產品的質量，而大批量生產，機床的進給機構時常產生異常磨損，使產品的加工質量出現波動。因此，根據生產現場加工產品和對機床日常維修時的實際需要，以穩定加工、操作便利、方便維修為原則，提出對現用3MZ1410SA型雙頭自動球軸承外圈溝道磨床的進給機構進行改進，以延長其正常、有效的加工周期，穩定加工質量，提高生產效率，降低生產成本。

2 改進前進給機構

工件的進給運動依靠機床中的進給機構，3MZ1410SA磨床改進前的進給機構如圖1所示，其主要由齒輪、齒條、進給活塞、進給絲杠和進給絲母組成。當粗精進給時，液壓油進入齒條油缸，齒條帶動齒輪旋轉，齒輪帶動進給絲杠旋轉，凸輪板轉動，壓縮行程節流閥，控制進給速度，實現控力與控速相結合的粗精磨削進給；粗精進給結束后，由時間繼電器延時做無進給磨削；無進給磨削結束后，快進油缸回油，實現快速退回原位，從而完成一個往復運動周期。

1—銅套及鋼球；2—齒條、進給活塞；3—齒輪；4—進給絲母；5—進給絲杠

磨削加工中進給絲杠的往復旋轉運動直接關系到工件的進給，影響工件的加工質量，因此，要保證絲杠運動過程中不出現或少出現異常現象。改進前與進給絲杠連接的進給機構(圖1)中，齒輪與進給絲杠為緊配合，進給絲杠外套內壁均勻分布著32個Φ5 mm的滾珠套。使用時，先在滾珠套內壁通孔處涂抹潤滑油，再將配套鋼球放入通孔內，使鋼球與進給絲杠實現滾動點接觸。在液壓油缸的帶動下，齒輪帶動絲杠旋轉，帶動機床進給機構產生往復運動。

改進前進給結構中最大的弊端在于進給絲杠外壁直接與鋼球的滾動點接觸。加工中由于反復摩擦，工作一段時間后，鋼球對進給絲杠、進給絲母的反復碾壓將導致其形成凹陷痕跡。一旦出現凹陷痕跡，就會影響到滾珠套在進給絲杠上的滾動效果，從而產生爬行運動，最終導致機床進給機構不能正常工作，影響產品的加工質量，使產品出現橢圓、尺寸散差大、燒傷等問題。問題反復發生時，就必須更換滾珠套內的鋼球或進給絲杠、進給絲母，而備件更換后需要有一段時間的磨合期，磨合階段也同樣會出現影響產品加工質量的問題，導致產品的加工質量出現波動。

3 改進后進給機構

針對出現的問題，經過一段時間的現場跟蹤和多次試驗，參考現用3MZ1410SA磨床資料，提出了進給機構的改進方案。改進后進給機構如圖2所示。因為機床故障主要是鋼球的滾珠套與進給絲杠、進給絲母間產生磨損引起的，因此，采用了軸承來替代原有的滾珠套和鋼球。選用軸承為61906輕載型球軸承；考慮到原有滾珠套的寬度，選用2套軸承與墊圈一同安裝在原滾珠套的位置上；在進給絲母上開槽，將軸承和墊圈安裝到位后，用端蓋固定；軸承的內徑與進給絲杠間采用間隙配合，以保證進給絲杠往復運動中必要的間隙。

1—61906軸承；2—齒條、進給活塞；3—齒輪；4—端蓋；5—進給絲母；6—進給絲杠

采用軸承替代滾珠套使其與進給絲杠之間的接觸由原先的點接觸變為線接觸，避免了進給絲杠表面由于鋼球滾動碾壓而產生凹痕，既穩定了產品的加工，又延長了進給絲杠的使用壽命，減少了維修和更換的頻次。同時，軸承的運轉效果要遠遠優于滾珠套通過鋼球與進給絲杠間產生的滾動，且軸承的使用壽命遠遠大于滾珠套與鋼球的配合。此外，所用軸承為通用標準件，維修、更換方便，且磨合、穩定過程明顯短于鋼球、滾珠套與進給絲杠間的磨合期。

4 結束語

經過近一年對改進后機床生產加工和設備維修的現場試驗論證，發現進給絲杠、絲母上沒有再出現碾壓凹痕，加工中也未再出現爬行現象。改進后的進給機構性能穩定、可靠，維修成本及維修次數明顯降低，精度提高。進給絲杠、絲母的使用更換周期由原來的1～2個月提升為6個月以上；磨合期由原來的6個班48 h減少為一個班8 h，生產加工出的產品質量穩定，達到了預期效果。