一 种 仿形 磨 床缓冲 装 置的 设 计 口张海鹰 湖南城市学院建筑与城市规划学院 湖南益阳４１３０００ 摘要：对于各种精密仿形磨床，加工过程需要平稳、准确，在手机、手表玻璃等加工行业，外形要求非常精确，工件 易碎，对磨床的稳定性要求更高，特别是停机时对工件的冲击，直接影响产品外形和精度，因此需要对仿形磨床设置缓冲 装置。ＦＭ型系列仿形磨边机采用了一种特殊的加压摩擦缓冲装置，很好地解决了平稳和冲击问题，该装置适用于各种仿 形磨床和相关设备。 关键词：仿形磨床缓冲精密加工 中图分类号：ＴＧ５８７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—４９９８（２０１０）０３—００６１—０２ 仿形磨边机是一种广泛应用于加工各种薄脆性复 杂外形产品的设备，如手机、手表的玻璃屏幕等。由于 这些产品加工精度要求高，形状复杂多样，加工难度比 轴承顶住仿形靠模，前后运动距离由仿形靠模的外形 决定，同时也决定了砂轮磨削工件的形状。主轴连接在 传动齿轮上，当工件磨削时，主轴旋转运动能克服缓冲 拨叉的摩擦阻力，消除各运动零部件的问隙，保持机床 平稳运动。当系统断电停机时，工作台传动部分会因为 惯性力继续运动，此时砂轮还没与工件分离，由于仿形 较大。玻璃加工要求磨削速度快，更换工件频繁，因此 必须能快速准确停机、快捷换件。对于手机玻璃，磨边 精度一般要求在０．００５～０．Ｏ１ ｍｍ，倒边精度误差小于 ０．００５ ｍｍ，目前市场上广泛使用的高精度ＦＭ系列仿 形磨边机，能加工直径３００ ｍｍ以下的各种异型视窗玻 璃产品。ＦＭ型系列仿形磨边机采用了一种特殊的加压 靠模安装在主轴上，也会因惯性受到冲击，这样产品 （玻璃工件）必将受到冲击和振动，对外形和精度都会 产生很大的影响，有了加压摩擦缓冲装置，即可消除瞬 间惯性力的影响，实现工作台主轴平稳停机。 摩擦缓冲装置，结构简单，却很好地解决了运动平稳和 停机冲击等问题。 ２缓冲装置的设计 图１为ＦＭ系列仿形磨边机缓冲装置的结构图。 如图所示，加长轴通过螺蚊连接在主轴齿轮左端， 缓冲摩擦功能主要由尼龙摩擦片和缓冲拨叉完成，增 压功能由压紧螺母、左右缓冲压轮、缓冲弹簧完成。缓 冲装置的压力来自于缓冲弹簧，根据需要旋紧压紧螺 １ 工作原理 仿形磨边机机械部分主要由两部分组成，即工作 台和砂轮架。工作台由齿轮传动，保证左右两主轴低速 旋转，两主轴夹持工件，仿形靠模安装在左主轴上，主 轴、靠模、工件同时低速旋转。工作台安装在滚柱交叉 导轨副上左右移动，砂轮架由高速电机驱动，安装在精 密导轨上作前后运动，仿形磨边机砂轮架由带轴滚针 收稿日期：２００９年１Ｏ月 母可以给左右压轮施加压力，右压轮压紧尼龙摩擦片， 在工件加工时，主轴齿轮带动整个缓冲装置旋转，缓冲 拨叉会被拨叉挡杆挡住，这时，主轴在齿轮的传动下可 ２结束语 本文介绍的以气动肌腱为驱动，利用杠杆一双面 【１］ 李红兵．气动肌腱及其在气动一机械与气动一液压复合传 动中的应用研究［Ｄ】．南京：南京航空航天大学，２００８． ［２】 鹿霖，钟康民．气动肌腱驱动的形封闭偏心夹紧装置【Ｊ】． 液压与气动，２００８（３）：３１—３２． 斜楔机构进行增力的高效夹具，技术功能较为完善，绿 色环保，高效节能，可以广泛应用于需要较大夹紧力且 【３】孙承峰，钟康民．解决铰杆一杠杆增力机构夹具自由度不 足的新方法——滚动高副代低副法［ＪＪ．机床与液压，２００８， ３６（１０）：２５５—２５６． 结构尺寸受限制的场合，并且能够克服气压传动系统 压力低而导致夹紧力小的缺点，可代替容易产生污染 的液压传动夹具，能较好地适应现代制造技术向绿色 化与可持续方向发展的潮流。 ［４］林文焕，陈本通编著．机床夹具设计［Ｍ］．北京：国防工业 出版社，１９８７． △ 参考文献 机械制造４８卷 第５４７期 （编辑 功 成） ２ｏ１０／３ ｌ ６１ｌ ｌ以克服缓冲拨叉的摩擦力完成磨削加工，同时有了缓 冲装置的存在，使得主轴运动更加平稳可靠。缓冲拨叉 结构外形如图２。 当仿形磨边机主轴电机被控停机或者更换工件 时，缓冲拨叉的摩擦力直接起到制动和缓冲的作用，达 到快速平稳停机的作用。主轴电机受控切断电后，整个 传动系统不会马上停止，齿轮、传动轴都会在惯性力的 作用下继续运动，只有平稳制动才能保证产品不变形 和脆裂。缓冲装置在缓冲弹簧的作用下，增大了缓冲拨 叉和尼龙摩擦片的摩擦力，能快速平稳对主轴进行缓 冲制动。ＦＭ一１５０仿形磨边机缓冲弹簧的设计尺寸：采 用圆柱螺旋压缩弹簧，自由长度４７．５ ｍｍ，外径１３ ｍｍ， 弹簧钢丝直径２ ｍｍ，节距４ ｍｍ，材料为６５Ｍｎ。 ３结束语 目前，ＦＭ系列仿形磨边机产品广泛采用了这种 设计方法，加压缓冲装置的使用大大提高了磨削产品 的精度和稳定性，但是针对不同的产品，需要采用不同 尺寸的尼龙摩擦片和更换缓冲拨叉，特别是对于压缩 弹簧的设计需要经过严格计算，簧力太大，会影响正常 磨削产品，降低功效，甚至死机，簧力过小，又无法完成 制动和缓冲的作用，对于更大尺寸的仿形磨边机，如 ＦＭ２５０以上的机型，可以考虑采用其它形式的压力弹 簧，如蝶形压缩弹簧等。 参考文献 ［１】张海鹰．仿形靠模的计算机设计方法【Ｊ］．装备制造，２００９ （９）． 【２】李世国．轻工机械ＣＡＤ【Ｍ］．北京，中国轻工业出版社， １９９８． 【３】濮良贵．机械设计【Ｍ］．北京，高等教育出版社，２００５． △ （编辑 日 月） 合肥锻压集团研制出航天用成形液压机 最近，合肥锻压集团率先研发出我国首台（套）用于航天设 备大型整流罩的精密拉伸成形液压机，整体技术达到国际先进 水平。 一度动车驱动电机压装专用液压机也在合锻诞生，标志着我国开 始具有该机的生产能力。 在国内率先开发这些高科技、高水平的产品，遇到的困难可 想而知，合锻在董事长严建文为首的领导班子带领下，迎难而 直以来，合锻在液压机研制方面居国内领先水平，其在大 力发展大型精密液压机，满足汽车、工程机械、家电等行业需要 的同时，加紧向航天航空领域进军。２００８年，合锻与中南大学签 订了产学研协议，联合开发４万ｋＮ的等温锻压液压机，该项目 主要用于航天航空关键零部件的研制，为生产大型整流罩精密 上，孜孜不倦，解决了一个个难题，获得了成功。近３年来，合锻申 报成功的专利就有５６项，制、修订国家行业标准１４项，生产的汽 车大型覆盖件液压柔性生产线超过国际先进水平，荣获安徽省 科学技术一等奖；“大型数控单双动薄板冲压液压机”被列入国 家科技重大专项，获得国家专项资金支持。合锻在自主开发的同 时，建立产、学、研、用模式，做到“构思一批、研制一批、储备一 批、生产一批”，使开发的新产品层出不穷，水平越来越高。 （徐斌） 拉伸成形液压机奠定了基础。２００９年，合锻加快研制和技术创 新，终于成功研制出该产品。同时，集团还研制了首台具有自主 知识产权的高温堆核燃料元件生产液压机，打破了国外的技术 垄断，填补了我国先进核燃料元件生产技术的空白；此外，高精 ｌｒｌ ２０１０／３ ＯＺｌ．机械制造４８卷 第５４７期
