軸承加工用無心磨床導板自動調整機構

王畔畔

（哈爾濱軸承集團有限公司工藝技術處，哈爾濱 150025）

1 前言

軸承在外徑磨削加工批產過程中，通常采用自定位無心磨削方式。砂輪、導輪及導板定位磨削過程中，砂輪起磨削作用，導輪起導向作用，砂輪、導輪及導板共同起定位作用。加工時，通過調整導板的高度來修整工件的橢圓及棱圓，因此導板的位置高度直接影響著工件的加工質量和精度。我公司一直采用手動調整導板高度的方式，需人工手動反復調整導板位置高度，還需通過加工驗證的方式確定調整位置。有時無法保證導板與工件面處于同一高度，進而無法保證導板與工件的接觸無間隙，不僅費時費力，而且調整精度低，工作效率也低。為解決此問題，急需設計出一種操作方便、精度又高的導板自動調整機構。

2 現有導板調整方式

現有的導板是直接安裝在機床座上，操作者在調整導板高度時，需要人工手動反復調整導板位置高度，然后通過加工驗證的方式確定調整位置。既要使導板與工件面高度一致，還要注意觀察導板與工件的接觸不能有間隙，調整量全憑經驗。操作者在調整時，不僅耗時費力而且調整量不能量化、調整精度低、調整難度較大。

3 改進后的自動調整機構

3. 1裝置原理

由于導板的調整量不可控，因此設計導板調整機構如圖1所示。首先圖中虛線部分為動力系統8，該動力系統采用伺服電機作為動力源，滾珠絲杠1傳遞動力，電機轉速可實現無級變速。滾珠絲杠1與下滑塊4聯接，下滑塊4與上滑塊3聯接；上滑塊3（如圖2所示）與下滑塊4（如圖3所示）均設計成燕尾槽結構，這樣下滑塊4的左右位移就會帶動上滑塊3的上下位移，通過上、下滑塊角度的設計能控制位移轉化的比例；導板安裝在上滑塊3上，可隨上滑塊3上下移動，左擋板2及右擋板5均起到定位導向作用，左、右擋板均安裝在座體6上，由定位壓塊7夾緊定位。燕尾槽設計的角度坡比決定了滑塊的升降比，滾珠絲杠的水平位移距離是可控的，因此上滑塊3的升降量就是可控的。

圖1 傳動機構原理示意圖

圖2 上滑塊

3.2 工作原理

采用伺服電機帶動滾珠絲杠作為驅動動力，雙滑塊與滾珠絲杠聯動，將水平位移轉化為垂直位移。通過設計滑塊的角度，使水平位移與垂直位移在轉化時，按設計比例將位移的精度放大，使垂直精度按照水平位移量進行控制。采用伺服電機驅動的方式，可以實現導板高度的量化調整，因此伺服電機正轉可使下滑塊4向前移動，下滑塊4向前移動可使上滑塊3向上移動；伺服電機反轉可使下滑塊4向后移動，下滑塊4向后移動可使上滑塊3向下移動，通過下滑塊4與上滑塊3的特殊燕尾槽設計，可以保證運行平穩。因為伺服電機轉速可控，燕尾槽整體的角度坡比已知，因此可實現導板調整的升降量化。

4 改進后導板自動調整機構的優勢

（1）該裝置采用伺服電機帶動滾珠絲杠作為驅動動力，無需人工手動反復調整導板位置高度，降低了工人的勞動強度，提高了工人的工作效率。

（2）該裝置通過定位壓塊固定在無心磨床的工作臺上，利用雙滑塊與滾珠絲杠聯動，將水平位移轉化為垂直位移。通過控制上滑塊和下滑塊斜端面的角度，實現水平位移垂直位移轉化時位移精度的放大，使關注的垂直精度有效控制；并且保證了導板與工件面處于同一高度，進而保證導板與工件的接觸無間隙，提高了工件的加工質量和精度。

（3）該裝置滾珠絲杠上設有下滑塊，下滑塊的斜端面上沿長度方向設有燕尾鍵，上滑塊的斜端面上沿長度方向設有燕尾凹槽，下滑塊斜端面上的燕尾鍵與上滑塊的斜端面上燕尾凹槽配合連接。滾珠絲杠驅動下滑塊在底座的上表面進行前后的移動，從而使上滑塊進行上下的移動，進而可以對無心磨床上的導板的高度進行調節；并且伺服電機的驅動精度較高，從而使導板的調節精度也隨之提高，進而提高了工作效率。

5 結束語

該導板自動調整機構能使導板的垂直精度得到有效控制；并且保證了導板與工件面處于同一高度，進而使導板與工件的接觸無間隙；并且以電驅動代替手工調整，提升了調整精確度，降低了勞動強度，提高了工作效率。