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汽（qì）車離合器片雙端麵磨（mó）床的磨削機構設計

2016-8-15 來源：金華漢生機電控製工（gōng）程有限公司等作者：杜巧連陳旭輝舒柏和

摘要：離合器片是汽車換擋機構中不可缺少的部件。汽車離合器片雙端麵磨床的磨削機構，采用無心磨床的工作原理設計。汽車離合器片豎（shù）直掛在機（jī）械手掛鉤上，以圍繞（rào）掛鉤芯軸旋轉的進給方式，通（tōng）過左、右磨（mó）輪進行磨削．該設（shè）計大大提高了磨削進給力的均勻性。同（tóng）時利用機械手進行自動進出片，通過數控係統設定相關參數．工件磨削過程（chéng）中各階段的磨削（xuē）速度及磨削量都由磨床電控係統自動完（wán）成，以實現左右磨輪對離合器（qì）片（piàn）同時進給（gěi）磨削加工。該設計不僅提升了磨削機構自動化水平。也提高了磨削（xuē）精（jīng）度。

關鍵詞：離（lí）合器（qì）片（piàn）磨床磨削機（jī）構自動化

最早對離合器片的加工是采用普（pǔ）通磨床實現的，需要一名工人在機器旁邊對其進行操作，工作強度較大，加工的效率與自動化程度低。砂帶磨（mó）床是利（lì）用快速運動的砂帶作為磨具進行磨削和拋光的（de）磨床，其加工精度一般可（kě）保證在±5¨m之內，效率比普通磨床高數倍，功（gōng）率消耗僅為其幾分（fèn）之一⋯。與普通磨床相比，利用砂帶磨床可以大（dà）大提高離合（hé）器片的加工效率，但是砂帶磨床需（xū）要兩名工人配合（hé）才能完成加工，即需一名工人在機器的前端放置需要（yào）加工的工件，另一名工人在機器的後（hòu）端取下已被加工的工件（jiàn），而且（qiě）需要往複加工，才能（néng）使工件加工（gōng）完整。20世紀（jì）以來，隨著汽車（chē）、拖拉機和軸承（chéng）類工業的發展，雙端麵磨床的使（shǐ）用得到了快速的增長∞]。雙（shuāng）端麵磨床相對（duì）於普通平麵（miàn）磨床，它一次就可將工件的（de）兩個端（duān）麵磨削出來，再加上（shàng）磨（mó）床（chuáng）本身配有專門的上料、送料機構，使工件裝夾時間大為減少。效率（lǜ）得到大大提高。汽車離合器片采（cǎi）用普通磨（mó）床、砂帶磨床（chuáng）等方式加工時，產品質量不易控製，出現離合器（qì）片的厚度不均勻（yún）等現象。筆者所設計的離（lí）合器片雙端麵磨床是一種（zhǒng）在現代工業中應用非常廣泛（fàn）的（de）高效加工設備。采用無心磨床（chuáng）的工作原理，同時通過控製係統設定相關（guān）參數，利用機械手進行自動進出離合器（qì）片，實現左右磨輪同時進給磨削加工，大大提高了磨削進給（gěi）力的均勻性及磨削精度。

1、磨床磨削機構的結構及工作原理（lǐ）

離合器片雙端麵磨床（chuáng）由床身、自動進出片機械（xiè）手、兩台對稱砂（shā）輪架磨削（xuē）裝置、自動磨削（xuē）伺服進給係統、冷卻液供（gòng）給係統及電（diàn）氣（qì）控製（zhì）係統等（děng）組成Hj，結構如圖1所示（shì）。其中左、右砂輪架進給由伺服電機驅動，砂輪軸角度可在內部調整，磨頭進給部分（fèn）采用伺服（fú）電機和精密滾珠絲杠用聯軸器直接連接，進給（gěi）平穩，靈敏度高。雙端麵磨床工作采用無心磨床工作原理。離合器片豎直掛在機械手掛鉤上．由（yóu）前麵的一對橡皮輪帶動工件旋轉．後（hòu）麵的一（yī）對金剛砂輪（lún）同時（shí）進給（gěi），實現雙麵磨削。以圍繞掛鉤芯軸旋轉的進給方式，通過左、右（yòu）磨輪同時進行磨削，大大提高了磨削進給力的均勻性。產品的厚度以及分（fèn）段進給量、進給速度（dù）、進給停（tíng）留時間、磨輪補償等參數均由控製係統設定，磨削加工完成後，由機械手自動完成出片（piàn）工作，使離合器片能夠達到均（jun1）勻（yún）磨削．提升了磨削機構自（zì）動化水平及磨削精度[2]。

2、砂輪主軸結（jié）構設計

砂輪主軸由三套精密級角（jiǎo）接觸球軸（zhóu）承支承，提高了砂輪軸（zhóu）的剛性，其結構如圖2所示（shì）口]。從圖中（zhōng）可以看出，在砂輪軸後端有一個斜圓環和上、下、左、右4個位置對稱（chēng）由楔（xiē）塊組成的斜楔機構（gòu），調整任何一組對應楔塊．可以改變砂輪軸在水平麵內或垂直麵內的角度（dù），從而可以較方便地調整兩砂輪的相對（duì）角度。砂輪架進給結（jié）構采用滾動導軌殼體（tǐ）移動進給方（fāng）式，其驅動部（bù）分由伺服電機、諧波減速器、滾珠絲杠副（fù）和滑板組成。砂（shā）輪架（jià）固定在滑板（bǎn）上並隨之移動，其優點是：摩擦力小，扭矩大，脈衝當量小，低速進給穩定，精度（dù）高。

3、磨削控製係統（tǒng）設計

離（lí）合器片雙（shuāng）端麵磨（mó）床設計時，內部參照傳統的端（duān）麵磨床設計，將傳（chuán）統的端麵磨床對稱放置，利用（yòng）兩台對稱的砂輪進行磨削．實現一次磨削兩端麵的設計。離合器片（piàn）雙端麵磨床不僅在機（jī）械結構上采取了措施，以提高精度，還在磨削（xuē）控製上采取措施，以進一步避免影響（xiǎng）加工精度（dù）的因素發生（shēng）【2]。

(1)采用可（kě）編程的（de）PLC控製（zhì）器替代常規電器硬件控製，開發了性能（néng）可靠、操（cāo）作（zuò）性強的數控模（mó）塊，使（shǐ）砂輪主軸驅動工作（zuò）可靠性、操作性大大提高（gāo），以取得最佳磨（mó）削速度。

(2)采用人工界麵觸摸屏操作，實現（xiàn）端麵磨床裝置的進給補償、熱（rè）變形補（bǔ）償和砂輪（lún）修整補償，增加了在線測量裝置，測量砂輪間的實際距離，將誤差值反（fǎn）饋到數控係統，實（shí）現（xiàn）閉環反饋；將原手動控製所產生的因素（sù）盡量避免（miǎn），用數（shù）字顯示磨床工作的實際（jì）位（wèi）置與（yǔ）狀態。

(3)增加砂輪主（zhǔ）軸電機（jī）的電流顯示，實時了解砂輪（lún）的磨削情況，以判斷加工餘量的變（biàn）化和砂輪的實際（jì）使用狀況。

(4)利用機械手進行自動進出片，實現左右砂輪同時（shí）進給磨削加工，顯著提高了（le）磨削效率，減輕了工人勞動強度。

4、磨（mó）床磨削過程[5-6]

離合器片雙端麵磨床的磨削方式（shì）包括手動工作和（hé）自動工（gōng）作（zuò）。手動工作（zuò）是為調整機床而設計（jì）的，自動工作（zuò）是專為工件磨削而設計的。其磨削的主要特點是：機（jī）械手上下料對工件進（jìn）行逐個磨削，工件磨削過程中，各階段的磨（mó）削速度及磨削量都是由磨（mó）床電控（kòng）係統自動完成的。磨削加工的主要過（guò）程如下。

(1)取片。由取片機械手的氣缸將負氣壓吸盤推出（chū），吸上離合器片後，氣缸後退反（fǎn）向運動，將要加工的離合器片吸附到指定的位置。

(2)送（sòng）片。由龍門式的機（jī）械手臂將（jiāng）氣動手指送到（dào）指定位置，氣動手指（zhǐ）在氣缸的作用下，平行（háng）夾緊離合器片。由機（jī）械手臂將其送至指定位置進行磨削。

(3)磨削。待送片動作完成後，伺服機構將磨頭和用於（yú）使離合器片產生旋轉的機（jī）構進行合並，從而使離合器片（piàn）旋轉．使磨頭能（néng）對離合器片進行均勻的（de）磨削。

(4)出片（piàn）。待磨削加工完後，由另一（yī）氣動手指將其取出（chū），並將其放置到指定位置（zhì），從而完成（chéng）一次加工。

5、結束語

離合器片雙端麵磨床（chuáng）的主要特點（diǎn）如下。

(1)在（zài）片的兩麵被連續磨削的同時，還以（yǐ）圍繞掛鉤芯軸旋轉的進給方式通過左、右磨輪進行磨削，大大提高磨削進給（gěi）力的均勻性。使離合器片能夠（gòu）達到均勻磨削，提高了磨（mó）削精度和加（jiā）工效率，適合於大批量生產（chǎn）。

(2)采用（yòng）數控裝置的離合器片雙（shuāng）端麵磨床，能連續磨削工件，在機床上配置自動測量（liàng）、自動補償、自動上下料等機構，提高了自動化（huà）程度，節省（shěng）了勞（láo）動力，提高（gāo）了磨削加工效（xiào）率，降低了加工成本。

(3)磨（mó）削工件時，采用掛鉤芯（xīn）軸，不采用（yòng）電磁吸盤夾持，這樣可（kě）以避免（miǎn）工件有殘磁，是適合加工薄（báo）型工件的雙端麵磨床。

參考文獻

[1] 豪彥．21世紀（jì）世界汽車工業發展趨勢(十八)——汽（qì）車離合器（qì）新技術[J]．汽車（chē）與配（pèi）件，2001(27)：22—24．

[2]姚峻，賈平，呂（lǚ）一林，等．近年來雙（shuāng）端麵磨床的發展綜述[J]．精密製造與（yǔ）自動化，2012(1)：8—13．

[3] 王洪，許世雄，申彬彬，等．雙端（duān）麵磨床的研究[J]．內燃（rán）機與配件，201 l(3)：19—23．

[4]沈克仁．雙端麵磨床及其應用[J]．精密製造與自動化，1981(2)：68—70，13．

[5]曾榮超．通用上下料（liào）氣動機械手結構設計[J]．中國機械，2013(17)：19-20．

[6]胡正義．桁架片（piàn）搬運機械手優化設計及計算機仿真[D]．武（wǔ）漢：武漢理工大學，2007．

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