摘 要 針對空調壓縮機（jī）行業氣缸和軸承零件的精（jīng）加工，介紹（shào）了一種磨削氣缸和軸承內孔的專用精密磨床。主要分析了壓（yā）縮機氣缸的精度要求，以及這些精度要求對整台壓縮機的影響，包（bāo）括噪音（yīn）、壽命等。詳細介紹了“數控壓縮機氣缸（gāng）精密內圓磨床”的主要特點及（jí）性能，機（jī）床的主要部件結構。磨削采用CBN 砂（shā）輪和大功率電主軸，縱向與橫向移動機構依靠伺服電機驅動滾珠絲杠（gàng）來實現。實現了以磨代研的工藝，改變空（kōng）調壓（yā）縮機行業內孔精（jīng）加工的傳統工藝（yì），在（zài）降低生產成本的（de）同時也降（jiàng）低了勞動強度，提高了生產效率，為批量生產和規模化生產提供一種新的選擇。

  
 
      目前，國內（nèi）壓縮機行業三個關鍵零件“氣缸、主（zhǔ）軸承、副軸承”，它們的內孔加工依然采用傳統的研磨（mó）工藝，在國外（wài）早已采用（yòng）以磨代研的先進工藝，而國內以磨代研的先進工藝在壓縮機行業典型零件內孔加工中尚未普及推廣。

      隨著國際競爭的（de）日趨激烈，國內壓縮機行（háng）業相關企業的壓力愈來愈大。由（yóu）於國內壓縮機對（duì）高效、噪音等環保的要求越來越高，從而對壓縮機行業關鍵零件的加工精度（dù）有（yǒu）著更高的要求。因此，改變傳統落後的加工工藝，提高關鍵零件加工精度及效率勢在必行。數控壓縮機氣缸精密內圓磨床的研製成（chéng）功（gōng），滿足了國內壓縮機行業關鍵零件的（de）內孔精（jīng）密磨削的要求。

      1、 壓縮機氣缸內孔加工要求

      1）加（jiā）工精度：圓度、圓柱（zhù）度、波度、直線度均要求≤2 μm；
      2）加工節拍（pāi）：≤ 20 s；
      3）加工（gōng）精度的一致性：CPK≥1.33。

      2 、內圓磨床的功能（néng）

     “數控壓縮機氣缸精密內圓（yuán）磨床”是（shì）一種高精高效磨床，專門為壓縮機行業氣缸等關鍵零件內孔（圓度、圓（yuán）柱度、粗糙度、尺寸位置精度要（yào）求很高的內孔）的精加工而研（yán）製開發（fā）。該設備的（de）開發，極大地提高了壓縮（suō）機氣缸的內在質量，降低了噪音，延長（zhǎng）了（le）壓縮機的使用壽（shòu）命，具有良（liáng）好（hǎo）的經濟和（hé）社會效益。該設備除了加工壓縮機氣缸、主副（fù）軸（zhóu）承內孔外，更換（huàn）專用工件夾具後，還可加工其它一些內孔精度要（yào）求較高的零件。如：液壓挺杆、出油閥、壓閥座等小孔、深孔、薄壁零件（jiàn）內孔的精加工。

      3 、內圓磨床主要技術規格參數

      磨削方（fāng）式（shì）為數控振蕩磨削；工件支撐方式為雙支點+電磁吸盤。
 
      可磨削表麵通孔、盲孔、階梯孔、錐孔、端麵；
 
      修整方式為金剛石滾輪修整。
      磨削工件內徑 6～20 mm
      磨削工件長度 40 mm
      工件中心高 1 050 mm
      工件主軸轉速 26、400、520、790 r/min
      工件主軸箱旋轉角度 30°
      橫向工作台行程 110 mm
      橫（héng）向進給速度 1～20 000 μm/s
      縱向工作台行程（chéng） 290 mm
      縱向進給速度（dù） 10～200 000 μm/s

     4、 內（nèi）圓磨床主要特點及性能

      數控壓縮機汽缸內圓磨床（chuáng）性能穩定、可靠性高，采用主動量儀在線檢測加工尺寸，保證（zhèng）尺寸穩定性，尺寸精度合格率達到近100%。利用功率或聲發射傳感器實現監控磨（mó）削和修整。修整循環次數自動調整以保證（zhèng）砂輪狀態的一（yī）致（zhì）性，自動檢測（cè）砂輪直徑（jìng），保證了砂輪尺寸的準確度。磨削加工中自動調整進給速度實現磨削力控製，保證磨削狀態穩定性，並
提高了磨削精度的一致（zhì）性。廢品率大幅度降低，可（kě）控製在0.5‰以內（nèi）。利用聲發射傳感器（qì）及機（jī）床自身防（fáng）碰（pèng）撞功（gōng）能，發生（shēng）異（yì）常碰撞可迅速反應（yīng），降低事故所造成損失，保護人身及機床安全。無（wú）需備份電池保護程序，保證機床（chuáng）程序參數不丟失。

      5 、內圓磨床關鍵技術（shù）

      車頭采（cǎi）用了軸承主軸，該車頭主軸具有較高的回轉（zhuǎn）精（jīng）度、較（jiào）強的承載剛性、機械磨損比較（jiào）小、精度保持性好的特點。磨削采用CBN 砂輪，砂輪修整采用（yòng）金剛石滾（gǔn）輪修整，金剛石滾輪修整的主要優點是結構簡單、滾輪耐用度高（gāo）、修整時間短、修整力小、適用於機械自動化生產。磨具采用了大功率電（diàn）主軸，該（gāi）電主軸功率2.5kW、轉速60 000 r/min，具有高精、高速、高效（xiào）的特（tè）點（diǎn）。配套有油霧潤滑和循環水冷卻。同時配有調整電主軸轉（zhuǎn）速用的變（biàn）頻器。

      導軌副采（cǎi）用了（le）十字交叉滾柱，具有結構簡單，精度（dù）高、承載剛性好、使用壽命長、加工維修方便等優點。

      采用單排或雙排液動自動定心（xīn）薄膜卡盤來（lái）夾持工件，該卡盤具有（yǒu）夾緊快速、方便、可靠、定心精度高的優點。同（tóng）時配備有專門的回轉油缸（gāng）為夾緊工件提供液壓（yā）動力。

      電氣操（cāo）作控製部分安裝有人機界麵操（cāo）作屏，直觀方便、簡（jiǎn）單易學。縱、橫向機構均采用伺服電機驅（qū）動，高精度滾珠絲杠傳動（dòng），動作（zuò）靈活，定位準確，操作方便。利用功率（lǜ）或聲發射傳感器實現監控磨（mó）削和修（xiū）整狀態。

      6、 內圓磨床主要部件（jiàn）結構（gòu）

      1）車頭
 
     本機床采用的是軸承主軸車頭，具有回轉精度高（gāo）、使用壽命長的優點。它是一（yī）個筒形整體結構，裝在車頭箱體內。主軸前端是莫氏5 號錐孔與夾具連接，夾具采用（yòng）的（de）是專用夾具。主軸後端裝（zhuāng）有一個回轉油缸，鬆卡盤的動力由壓力（lì）油通過活塞（sāi）、推杆提供。通過車頭電機、皮帶、皮帶輪帶動主軸旋轉，雙速電動機通過皮帶輪傳動，使主軸旋轉可得到四種不同的轉速，可以滿足不同的磨（mó）削要（yào）求。

      2）磨具
  
     與（yǔ）機床配套的大功率軸承電主軸，功率2.5 kW，轉速60 000 r/min，電源由變頻器提供，頻率1 000 Hz。需（xū）加油霧潤滑、循環水冷卻。
 
 
     3）縱向機構（Z 軸（zhóu））
 
     縱向機構主要由縱向滑座、大滑板（工作（zuò）台）、十字交叉（chā）V 形滾珠導軌組成。大滑（huá）板用於將砂輪快速引進或退出磨削區和砂輪的往（wǎng）複及進給，由伺服電機驅動。

     4）橫向（xiàng）機構（X 軸）
 
     橫向機構主要由橫向滑座、滑板、十字交叉V形滾珠導軌組成，滑板移動方向與大滑板（Z 軸）運動方向垂直，滑板與滾珠絲杠相連（lián），由伺服電機驅動。滑板（X 軸）用於磨削時的（de）進給（gěi）或複位。

      5）砂（shā）輪修整機構
 
     砂輪的修整機構（gòu）主要有安裝支架、電動（dòng）機、主軸套筒旋轉（zhuǎn）機構、V 型帶傳動機（jī）構、金剛石滾輪組成。由電動機帶動金剛石滾輪旋轉來對砂輪進行修整（zhěng），這種裝置結構簡單，便於操作。

     6）液壓油箱
 
     為機床提供壓力油（yóu），主要用於控製夾具的鬆開和鎖緊。

     7）工件冷卻係統
 
     冷卻液為煤油或其它專（zhuān）用冷卻液。工作時，工（gōng）作台進入磨削區，開啟冷卻液，其流量由磨（mó）杆架上的球閥調（diào）節。工（gōng）作台（tái）後退時，冷卻液關閉。

     8）磨具冷卻係統
 
     冷（lěng）卻（què）液為具有防鏽效果（guǒ）的水質冷卻液。進液（yè）管接在磨（mó）頭後部下邊的接頭上，回液管則接在上邊的接頭上。冷卻液隻要開機就一直不停。

     7 、結語

     “數控壓縮機氣缸精密內圓磨床”是集機械（xiè）、液壓、電氣、新材料（liào）為一體的高技術機（jī）床產品。它具有結構緊湊、加工精度高、性能（néng）穩定、操（cāo）作方便等（děng）特點。它的研製成功，改變了壓縮機氣缸長期落後（hòu）的生產工藝，也為企業生產大大（dà）減少了加工時間，提高了生產效率，使企業的生產成本大大降低，提高了企業的競爭力。