軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)改造

王軍歌

摘要：軸承加工主要負(fù)責(zé)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程中的大批量產(chǎn)品加工，在加工設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中，需要優(yōu)化傳統(tǒng)機(jī)床性能，保證軸承工作的精度，因此，在確定機(jī)床整體結(jié)構(gòu)后，需要制定出合理的技術(shù)方案，有效降低軸承加工時(shí)間，建立全新的生產(chǎn)指標(biāo)，全面提高加工效率。本文主要探究了軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)改造，希望能夠有效解決機(jī)床設(shè)計(jì)過程中存在的困難與不足，滿足最終成品檢驗(yàn)對(duì)零件加工精度的要求。

關(guān)鍵詞：軸承磨床;自動(dòng)上下料;結(jié)構(gòu)改造

中圖分類號(hào)：TH133.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）15-0093-02

0? 引言

在實(shí)際工作過程中，所采用的軸承加工設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在許多不足，磨削孔徑限制了生產(chǎn)過程中砂輪尺寸，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)不夠精準(zhǔn)，無法滿足工藝設(shè)計(jì)的剛性需求，想要提高工作效率，就需要調(diào)整砂輪主軸的轉(zhuǎn)速。制造出新型高速度軸承，保證高速震動(dòng)的平衡性，同時(shí)，要控制好軸承套圈內(nèi)徑的尺寸，在生產(chǎn)實(shí)踐開展之前，全面提高磨床的精準(zhǔn)度和生產(chǎn)效率，通過多元化軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)改造，滿足工作人員的設(shè)計(jì)需求。

1? 軸承磨床自動(dòng)上下料系統(tǒng)設(shè)計(jì)

大型零件的上下料輔助設(shè)計(jì)時(shí)間，要遠(yuǎn)高于中小型零件的上下料時(shí)間，因此，想要實(shí)現(xiàn)軸承磨床上下料結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化發(fā)展，有效降低生產(chǎn)輔助所消耗的時(shí)間，需要全面提高勞動(dòng)效率，增加基礎(chǔ)設(shè)備的使用率，根據(jù)相關(guān)部門調(diào)查結(jié)果顯示。在機(jī)械零件加工過程中，出現(xiàn)的大多數(shù)安全事故，都位于上下料生產(chǎn)加工階段，通過自動(dòng)化上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整，能夠有效減輕工作人員的工作強(qiáng)度，創(chuàng)造良好的工作條件，全面提高企業(yè)的工作效率，磨床在進(jìn)行上料過程中，需要進(jìn)行機(jī)床加工循環(huán)時(shí)間的計(jì)算?？刂坪貌煌臅r(shí)間間隔，實(shí)現(xiàn)毛坯和工件的定向排列，能夠?qū)⒓庸び昧陷斔偷街付ㄎ恢茫谀ゴ蚕铝想A段通過料道的使用，將已經(jīng)完成加工的零件，通過傳輸裝置發(fā)送到相應(yīng)的生產(chǎn)位置，在完成上下料操作后，對(duì)兩道工序進(jìn)行對(duì)比分析，了解到工序的下料裝置屬于下一道工序的上料裝置，軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整，是當(dāng)前設(shè)計(jì)難度較高的機(jī)床結(jié)構(gòu)部分。

軸承磨床自動(dòng)上下料裝置需要整理散亂的工件，通過定向結(jié)構(gòu)的運(yùn)用進(jìn)行規(guī)范化排列，按照一定的順序依次將其安裝到磨床的夾具上，在完成機(jī)械加工任務(wù)后，要進(jìn)行夾具工件卸載，在完成工件定向整理后，通過軸承磨床的自動(dòng)上下料裝置，將工件輸送到具體裝配配置。結(jié)合自動(dòng)上下料裝置發(fā)展情況來看，上料裝置的發(fā)展速度更快，目前已經(jīng)成為獨(dú)立存在的個(gè)體，推出了不同類型的自動(dòng)供料器，上料裝置的主要結(jié)構(gòu)，會(huì)受到毛坯類型和原材料材質(zhì)的影響，要根據(jù)毛坯的形式，進(jìn)行上料裝置調(diào)整。自動(dòng)上料裝置主要分為機(jī)械人操控、料倉式上料技術(shù)、料斗式技術(shù)等等，主要加工工序是將整理好后的工件，放置到儲(chǔ)料器中，工作人員需要定期進(jìn)行工件順序排列，通過送料器自動(dòng)化完成機(jī)床夾具工件輸送，雖然這種上料方式，需要人工完成工件的整理工作，但實(shí)際構(gòu)成結(jié)構(gòu)十分簡單，具有一定的可靠性，被廣泛應(yīng)用到大批量的零件加工生產(chǎn)過程中。對(duì)一些重量過大、形狀特殊的工件，在自動(dòng)定向整理過程中會(huì)存在許多困難，通過人工定向整理，能夠有效控制單價(jià)工序的加工時(shí)長，在進(jìn)行料斗式上料裝置使用過程中，工作人員需要將一批工件投入到料斗中，通過定向機(jī)構(gòu)的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)定向。根據(jù)系統(tǒng)給出的排列標(biāo)準(zhǔn)，需要通過生產(chǎn)節(jié)奏調(diào)整，自動(dòng)化將零件輸送到加工位置上，有效降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)床的統(tǒng)一管理，料斗式上料裝置，被廣泛應(yīng)用到重量較小、形狀十分簡單的工件加工環(huán)境下，頻繁的進(jìn)行上料調(diào)整。當(dāng)前軸承磨床自動(dòng)加工工藝，采用手臂機(jī)器人模仿，傳統(tǒng)人工加工過程中的手部動(dòng)作，按照自動(dòng)化程序編寫，調(diào)整手部的工作軌跡，按照生產(chǎn)要求進(jìn)行工件抓取，并將其放置到合理的加工位置，機(jī)械手臂上料裝置的建立，具有較強(qiáng)的靈活性，主要被應(yīng)用到大型工件技術(shù)加工中，能夠更好地適應(yīng)惡劣的生產(chǎn)條件。

2? 軸承磨床“雙料”故障的成因和預(yù)防

2.1 落料的靜態(tài)分析

軸承磨床的整個(gè)結(jié)構(gòu)分析，床頭一般采用電磁無心夾具，滿足自動(dòng)上下料的工作要求，當(dāng)完成工件加工后，會(huì)自動(dòng)化向數(shù)據(jù)中心發(fā)送送料指令，上下料氣缸配合開展加工動(dòng)作，將下料推桿向右側(cè)偏移，需要加工的工件直接推送到下部槽中。通過左上料推桿向左移動(dòng)，將需要加工的工件推送到適合磨削的位置后進(jìn)行復(fù)位，上下料氣缸的作用下左上料推桿會(huì)向左側(cè)移動(dòng)，當(dāng)左上料推桿直接穿過料槽的正下方后，后續(xù)的加工工件將直接降落到工件支撐板上，為下一次送料工作的開展奠定有力基礎(chǔ)。當(dāng)推料桿向左側(cè)移動(dòng)時(shí)，工件與推料桿之間的位置會(huì)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致料槽待磨工件按照先下后上的順序發(fā)生震蕩，引發(fā)“雙料”故障問題發(fā)生的幾率較低，被推送的工件和推料能夠起到良好的支撐作用，保證料槽內(nèi)其他工件的穩(wěn)定性。當(dāng)工件送達(dá)加工位置后，推料桿需要向左側(cè)移動(dòng)，但在實(shí)際操作過程中，如果出現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)膯栴}，很容易在推料桿左移的同時(shí)，引發(fā)“雙料”故障問題的出現(xiàn)，因此，需要提前判斷操作過程中可能存在的問題，為后續(xù)計(jì)算工作的開展創(chuàng)造有利依據(jù)。

當(dāng)加工工件處于降落狀態(tài)時(shí)，需要認(rèn)真觀察最開始的降落位置，工件與推料桿水平面之間處于相切的狀態(tài)，工件所處的下落位置，完全可以作為下落時(shí)間和位移起點(diǎn)的計(jì)算依據(jù);工件與推料桿斜面之間處于相切的狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行工件下移距離的計(jì)算;工件與推料桿斜面之間處于相切的狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行工件下移量的計(jì)算。工作人員需要仔細(xì)觀察，工件軸線的水平位置是否低于料槽上壁的平面位置;工件與料槽垂直壁面之間不存在相切狀態(tài)時(shí)，需要做出不同的假設(shè)條件，通過信息技術(shù)建立虛擬仿真分析模型;當(dāng)加工工件處于降落狀態(tài)時(shí)，工件將會(huì)直接脫離料槽，判斷脫離前工件所處的極限位置，計(jì)算極限位置棱角與推料桿棱角之間的距離，求出工件的直徑。下工件的中心處于料槽中心線偏右的位置，相鄰的上料工件與下料工件的中心處于料槽中心線的左側(cè)標(biāo)準(zhǔn)處，因此，需要進(jìn)行上工件對(duì)下工件產(chǎn)生的作用力計(jì)算，判斷右側(cè)移動(dòng)的分量，在這一發(fā)展過程中，推料桿中心點(diǎn)對(duì)工件產(chǎn)生的作用力水平，呈現(xiàn)出向右偏移的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。由此可見，受到多種分力情況的影響，下工件在出現(xiàn)下落狀態(tài)時(shí)，會(huì)不由自主的發(fā)生向右偏移，當(dāng)工件與推料桿的端面處于相切狀態(tài)時(shí)，會(huì)自動(dòng)向下滑落到地面支撐板的凹槽內(nèi)，工件的中心位置處于料槽中心線的左側(cè)。當(dāng)在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)支撐板上部不存在凹槽，或者凹槽的面積過小，無法保證工件運(yùn)行的穩(wěn)定性，上工件的繼續(xù)下落，將下工件的位置變?yōu)檎Ｎ恢玫挠覀?cè)，一些常見的上工件也會(huì)逐漸降落到系統(tǒng)支撐板上，最終導(dǎo)致多料故障的發(fā)生。與之反之，當(dāng)凹槽面積持續(xù)擴(kuò)大，工件進(jìn)入到凹槽中后，會(huì)出現(xiàn)過分向右的運(yùn)行狀態(tài)，讓后續(xù)的加工工藝。受到企業(yè)加工中工件自身重力的影響，在落入槽的古城中受到擠壓力，工件在右側(cè)擠出，有效預(yù)防可能形成的“雙料”故障。

2.2 落料的動(dòng)態(tài)分析

傳統(tǒng)的落料靜態(tài)化分析工作的開展，讓許多專家學(xué)者認(rèn)為推料桿右移過程過于緩慢，落料過程中的大多數(shù)工件仍然保持著，與推料桿之間的接觸關(guān)系，但結(jié)合工件加工的實(shí)際情況來看，推料桿的運(yùn)行速度過快，并無法進(jìn)行程序更改，中間部位的運(yùn)行速度更高，與兩邊的低速運(yùn)行形成了對(duì)比。料槽內(nèi)的工具不僅需要依靠重力做下落運(yùn)動(dòng)，還要充分考慮摩擦、應(yīng)力等外在因素對(duì)加工效果的影響，當(dāng)下落加速度數(shù)值過小時(shí)，工作過程中上下料結(jié)構(gòu)，無法滿足料桿的移動(dòng)需求。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行上下料數(shù)值的計(jì)算分析，當(dāng)工件與推料桿之間即將產(chǎn)生相碰時(shí)，需要對(duì)工作直徑和兩點(diǎn)距離的調(diào)整，避免出現(xiàn)雙料事故。

2.3 防止“雙料”故障的措施

根據(jù)靜態(tài)分析措施的開展，在進(jìn)行支撐板設(shè)計(jì)的過程中，凹槽的尺寸需要進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)工件的設(shè)計(jì)原理，選擇合適的尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，首先需要進(jìn)行凹槽的深度選定，并以此為依據(jù)進(jìn)行凹槽寬度的設(shè)計(jì)，創(chuàng)造出工件表面能夠順利與凹槽的底部進(jìn)行接觸。將得到的數(shù)據(jù)信息作為凹槽寬度尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，相鄰工件在設(shè)計(jì)過程中會(huì)產(chǎn)生擠壓力，與凹槽的斜面力量產(chǎn)生相反作用，最終形成的力矩方向不能呈現(xiàn)出順時(shí)針的方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

3? 軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)總結(jié)

在進(jìn)行軸承磨床自動(dòng)化上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中，需要按照標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械設(shè)計(jì)原理，對(duì)自動(dòng)上下料整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新調(diào)整，滿足零件的造型設(shè)計(jì)要求，提高軸承磨床的生產(chǎn)質(zhì)量，在自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中，需要運(yùn)用多元化的零件加工工藝，改變傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備裝配方案。由于軸承磨床自動(dòng)化上下料結(jié)構(gòu)設(shè)置，所涉及到的知識(shí)內(nèi)容較為繁雜，工作人員需要全面了解機(jī)械制造的相關(guān)理論知識(shí)，選擇合適的工程材料，保證施工流程的準(zhǔn)確性，需要繪制結(jié)構(gòu)圖紙，通過Auto CAD繪圖軟件的運(yùn)用，結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，將軸承磨床上下料的整體結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在Microsoft Word軟件中。在軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的過程中，合理的運(yùn)用先進(jìn)的組裝經(jīng)驗(yàn)，將各領(lǐng)域知識(shí)內(nèi)容整合到一起，并進(jìn)行充分運(yùn)用，有效提高工作人員的計(jì)算機(jī)繪圖能力和技術(shù)操作能力，讓企業(yè)員工熟練的運(yùn)用Word進(jìn)行工作記錄，充分發(fā)揮出工作人員的生產(chǎn)價(jià)值。

軸承磨床自動(dòng)化上下料加工方式，被廣泛應(yīng)用到大批量零件加工生產(chǎn)的過程中，因此，相關(guān)加工設(shè)備的采用，需要制定出合理的應(yīng)用方案，保證軸承磨床各階段設(shè)備工作的精準(zhǔn)度，充分發(fā)揮出機(jī)床所具有的功能性作用，全面提高自動(dòng)化上下料技術(shù)的使用效率，節(jié)約加工企業(yè)的人力、物力資源。投入根據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果顯示，想要保證機(jī)械加工的整體質(zhì)量，提高工作效率、縮短加工周期，就需要?jiǎng)?chuàng)新傳統(tǒng)的軸承磨床技術(shù)結(jié)構(gòu)，對(duì)各階段的設(shè)備剛度進(jìn)行調(diào)整，打破傳統(tǒng)加工過程中，人力操作加工限制。軸承磨床自動(dòng)化上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整，考慮到機(jī)床整體結(jié)構(gòu)已基本成型的條件下，想要全面提高機(jī)械加工效率，就需要有效縮短輔助時(shí)間，提高設(shè)備加工的精準(zhǔn)性，即使在軸承加工過程中節(jié)省不到一秒的加工時(shí)間，對(duì)整體加工效率的提高也有著重要影響。在工件上下料期間，軸承內(nèi)圈要進(jìn)行溝道磨削處理，磨架靠近工件所需要的時(shí)間，與軸承磨床的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分，想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化上下料，會(huì)面臨著許多工作困難，一旦保證上下料過程中工件輔助時(shí)間與加工時(shí)間處于同步狀態(tài)，就會(huì)取得良好的加工效果。

4? 總結(jié)

在現(xiàn)代化軸承生產(chǎn)的過程中，削磨工藝的精度有待提高，為了滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)工業(yè)加工的高效率要求，需要借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，改變當(dāng)前工藝設(shè)備過于落后的國產(chǎn)軸承結(jié)構(gòu)形式，通過軸承磨床自動(dòng)上下料結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化傳統(tǒng)的工作性能，降低經(jīng)濟(jì)成本投入，提高企業(yè)的市場競爭力。

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