第三代美芝活塞无心磨——变革点

变革点

1）砂轮材质从白刚玉变更为CBN，修整器配合变更为金刚轮，砂轮修整周期大幅延长，尺寸加工一致性有提升；

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2）设备防护罩壳变更为不锈钢材质，可不喷漆，避免漆皮脱落掉落进入设备，影响磨削精度。

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3）砂轮修整机构底部排水槽，增加冲水装置，冲走铁渣，避免水槽长期未清理，导致铁渣堆积此处，引起排水不畅和切削液溢出床身。

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4）上下料的横移夹爪驱动模块是滚珠丝杆，将滚珠螺母加长，提升刚性，延长使用寿命。

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5）砂轮修整的电机，功率从90w改善为500w，保证砂轮修整后，加工精度（外径直线度）更稳定。

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美芝活塞无心磨

1 设备概述

1.1 方案描述：

本设备用于活塞线内，完成活塞的外径的精加工，设备位置在整线图的红色线框内。

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1.2 设备整体LAYOUT：

前工序（双面磨）加工完的工件经入口输送链运送至设备取料位，然后搬运机构把工件送到设备里的加工位，导轮带动工件旋转，砂轮高速旋转进给磨削工件，完工序的工件再通过搬运机构运送到出口输送链上，传输到后工序（倒角机）。

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CBN无心磨平面布局图（含外形尺寸），总长4556mm×总宽3472mm

1.3 整体设备组成

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（1）入口输送装置 （2）上下料、移载装置

（3）磨削砂轮及修整装置 （4）导轮及修整装置

（5）出口输送装置 （6）集中润滑装置

（7）冷却装置

1.4 工艺介绍（工艺流程图）：

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2 设备各部分要求

2.1 导轮机构（X轴）

（1）导轮主轴：安装方式为双支承扉型，配置进口NSK P4等级滚动轴承。

（2）导轮主轴精度要求（详见技术协议附件五【设备精度要求】）：

①导轮主轴与托架定位面的平行度：上母线：0.016。侧母线：0.01

②导轮轴的径向跳动：0.004

③导轮轴的轴向跳动：0.004

（3）驱动模式：三相异步电机2.2kw-6P，变频驱动控制，配数字式转速表。

（4）传动方式：蜗轮蜗杆+联轴器

（5）导轮转速：12 min-1 ～ 230 min-1

（6）导轮材质：橡胶结合剂导轮，导轮尺寸：外径330mm×内径203.2mm×宽度50mm；

（7）倾斜角可调范围± 5°

（8）滑台结构：采用上滑板（导轮滑动用）和下滑板（托架滑动用）的两层滑板方式。

①上滑板可以微调导轮与叶片托架的前后间距，即导轮与工件的间距。

②下滑板可以在导轮和叶片托架距离不变的情况下，调整前两者与砂轮的间距。

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2.2 导轮修整装置（Y轴）

（1）驱动模式：变频电机驱动，

（2）修整模式：将仿形板的调节螺钉进行调整，金刚笔跟随仿形指的轨迹进行往复式修整。

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导轮修整装置

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仿形板

2.3 砂轮机构

（1）砂轮主轴：安装方式为滚动轴承悬臂支承型。

（2）砂轮主轴精度要求（详见技术协议附件五【设备精度要求】）：

①砂轮主轴与托架定位面的平行度：上母线：0.016。侧母线：0.01

②砂轮轴的径向跳动：0.004

③砂轮轴的轴向跳动：0.004

（3）驱动模式：电机功率11kw–4P，变频器驱动

（4）传动方式：皮带传动

（5）砂轮转速：1400 min-1（线速度 MAX 2700m/min）

（6）砂轮材质：CBN，砂轮尺寸：外径490mm×内径304.8mm×宽度40mm，砂轮磨料层厚度：4mm

（7）砂轮寿命要求：正常使用寿命大于6个月。

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2.4 金刚轮

（1）金刚轮，上面的金刚石尺寸0.4×3要严格保证；

（2）外圆侧金刚石每个间隔1mm（圆周共424个）；

（3）金刚轮基体材质：S45C。

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2.5 砂轮修整机构（Z轴）

（1）驱动模式：2轴CNC伺服电机驱动

a.金刚轮切入进给：电动1轴CNC,伺服电机驱动；

b.金刚轮前后往复：电动1轴CNC,伺服电机驱动；

（2）执行机构：伺服电机根据编程轨迹驱动金刚轮往复修整

（3）按钮式自动修整循环；

（4）修整器处带副操纵盒。

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2.6 出、入口输送装置

（1）输送链为板链型式，TTP635LFB,L=12000mm，品牌：TSUBAKI(椿本)

（2）入口输送链配置有隔料装置

（3）输送链两侧需增加挡板，可根据工件外径快速调整，且不能让工件掉出输送链。

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2.7 上下料、移载装置

（1）上料装置由推料+翻转料盒+双工位接料盒组成；

（2）下料装置：气动型，气动元件日本进口

（3）移载装置：由横向驱动实现，并配有四机械手上升下降。其中横向驱动是1轴CNC，由伺服电机+滚珠丝杆+直线导轨组成。

（4）跟工件接触的工装，横移夹爪材质为铜，下料夹爪为铜+橡胶垫，并避免夹伤工件。

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2.8 自动润滑装置

（1）品牌：SKF

（2）润滑泵型号：MFE2/BW3

（3）润滑油箱容量：2.7 L

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2.9 冷却装置（磨削液供给）

（1）独立冷却水箱，也可集中冷却水箱。

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2.10 设备关键结构配置

2.10.1 设备主体结构配置

序号

项目

内容

数量

备注

1

加工能力（加工物外径）

◆Φ20mm～70mm

实际加工范围随机床附属品的变化而变化。

请参照《加工规格》项目

2

磨削砂轮主轴

1套

型式

◆滚动轴承悬臂支承型

回转速度

◆1400 min-1

（线速度 MAX2700m/min）

回转速度控制

◆无，转速一定

电动机

◆11kw–4P，变频器驱动

砂轮法兰盘

◆标准型

（平衡块）

◆附属

（角度刻度）

◆平衡用角度刻度付

使用砂轮的尺寸

外径×内径

◆MAX.490mm×304.8mm

宽度

◆MAX.40mm

不包括砂轮(※参照特附项目)

（砂轮更换吊具）

◆附属（标准型）

1套

（砂轮更换用支柱）

◆附属(※参照特附项目)

1套

（砂轮静平衡心棒）

◆附属

1套

（砂轮静平衡支架）

◆附属

1套

3

导轮主轴

1套

型式

◆双支承扉型 滚动轴承型

倾斜角可调范围

◆± 5°

导轮转速

◆12 min-1 ～ 230 min-1

导轮转速控制

◆变频驱动控制

（导轮速度表示）

◆数字式转速表

电动机

◆1.5kw-6P

导轮压盖

◆标准型（●双支承型主轴用）

使用导轮的尺寸

外径×内径

◆MAX.φ330mm×φ203.2mm

宽度

◆Max.50mm

不包含导轮。※请参照特附项目

4

砂轮修整装置

1套

◆2轴数控金刚轮修整器

﹒金刚轮切入进给：电动1轴CNC,伺服电机驱动

﹒金刚轮前后往复：电动1轴CNC,伺服电机驱动

◆金刚轮修整器

按钮式自动修整循环

修整器处带副操纵盒

5

导轮修整装置

1套

种类

◆金刚笔型仿形往复式

金刚笔进给：自动修整

仿形往复 ：电动

变频电机驱动

按钮单独操作

使用刀具的尺寸种类

◆点式金刚笔:柄径11

6

导轮台下滑板装置

1套

方式

◆1轴CNC

FANUC 35i-Model-B

主进给用伺服电机α系列

按钮式 ±微动补偿

电子脉冲手轮慢速调整

最小微动补偿量：1μm

﹒移动量表示：触摸屏

﹒表示单位：0.001mm

7

导轮台上滑板装置

1套

方式

◆手动式(手摇轮)

进给量:0.25mm/回转

进给量:0.001mm/刻度

8

导轮台回转板装置

1套

方式

◆手动式

调整范围 ±1°

(调整用百分表)

◆附属(百分表 ，请参照特附项目)

1套

9

自动润滑装置

◆自动(SKF)

1套

MFE2/BW3

润滑油箱容量:2.7 L

配送加油壶，旁边设计油壶放置位置

10

挡水罩壳

◆ 标准罩壳

1套

(前后挡水罩壳密封，防止水汽飘出)

11

磨削液供给装置

◆机内配管

1套

12

作业工具

◆内六角扳手等(标准工具)

1套

13

水平垫脚及安装座

◆附属

1套

从机床底面到轴中心的距离

◆1050mm

从地面到机床底面的距离

◆约30mm

14

电气控制装置

1套

控制方式

◆ CNC控制（5轴）

●FANUC制造CNC装置

●FANUC制造PMC装置

型式

◆FANUC 35i-Model-B

显示方式

◆LCD

备份用存储卡

◆付属

主操纵箱

◆按钮+触摸屏操作

1套

（操作方式）

﹒手动或自动操作通过按钮操作。（ 安装在主操纵箱上）

电箱附属装置

1套

电箱内冷却装置

◆安装电箱冷却空调装置（安装在电箱外侧，品牌：迪威特）

电箱内照明灯

◆附属

信号表示灯

◆安装三色信号灯(请参照特附项目)

设备信号标识

◆设备I0图打印贴在控制箱

2.10.2 设备特殊附属品配置

序号

项目

内 容

数量

备注

1

刀具部分

砂轮

各1套

尺寸

φ490*40*304.8（宽度兼容提供的所有机种）

最高线速度

2700 m/min

种类

CBN砂轮

砂轮法兰夹盘及隔圈

KC-200标准型

1套

砂轮修整金刚轮

金刚轮（国产）

各1套

导轮

1套

尺寸

φ330×φ203.2（宽度兼容提供的所有机种）

种类

普通橡胶结合剂导轮

导轮隔圈

KC-200标准型

1套

导轮修整用仿形板

1块

型式

切入磨 型

材质

SKS-3淬火

导轮修整用金刚轮

单点式金刚笔，柄径 φ11

1个

托板

数量参照随机工装一览表

型式

切入磨型

材质

超硬合金付

工件定位装置

安装在托板上.两件同时磨削形式.

2套

(安装在机床后侧,以机床操作面为前侧)

具体参照贵公司图纸

中心高垫块

1套

型式

中心高调整用

托架

1套

加工范围

Φ20～Φ70用

（加工物外径）

（Φ20～Φ70）

型式

中心高垫块调整方式

2

罩壳

1套

前后挡水罩壳

标准型

特殊挡水罩壳

上下料装置罩壳

3

其他附属品＆特別规格

砂轮更换用支柱

带手动葫芦

1套

回转板调整用百分表

1/100 mm

＊回转板调整方式：螺栓调整方式

1套

主电源开关

使用漏电空气开关，漏电电流：30mA

1套

信号灯

安装在主操作箱上

1套

三色(红、黄、绿)

副操纵盒（砂轮左侧，总停按钮及砂轮位置调整）

小补偿以及总停按钮

1套

电箱温度调节器

安装在电箱外侧面

1套

空调品牌：迪威特

4

工件入口、出口传送带

入口翻转（经常卡料，需增加倾斜坡度导向）

1套

方向：左（砂轮侧）→右（导轮侧）

出口翻转

1套

方向：左（砂轮侧）→右（导轮侧）

5

工件横向搬送装置

1套

驱动横向

1轴CNC

1套

伺服电机+滚珠丝杠+直线导轨

四机械手上升下降

伺服型

1套

夹爪夹紧松开

气动型，气动元件日本进口

1套

2.10.3 设备随机

No

内容

数量

单位

1

托板

4

块

2

料钩

2

套

3

导轮金刚笔

1

个

4

CBN砂轮

1

套（共两片）

5

金刚轮

1

个

2.11 设备专机要求

2.11.1 画面显示：公制,操作系统画面及面板按钮中英文标识；

2.11.2 增加砂轮停止时的刹车功能（即变频器）；

2.11.3 本回设备由甲方提供集中水处理，乙方预留接口（含压力开关、切削液ON/OFF控制电磁阀）及控制系统

2.11.4 砂轮修整器来回速度调整旋钮的刻度需换算成实际的修整速度mm/min进行标识；

2.11.5 厂家负责美芝现场无心磨入料链与美芝平面磨的对接，无心磨出料链与美芝倒角机的对接，且出料链不能堆料；

2.11.6 轮修整机构进给方向后退极限位置离最大径砂轮外圆距离≥10mm；

2.11.7 无心磨出入料及砂轮轴舱门布局合理，保证足够的换砂轮空间。

2.11.8 需无漏油漏水，设备外观用不锈钢201(罩子)，不要喷漆，机床底座绿色由甲方提供色板。

2.12 加工对象及加工要求

2.12.1 加工对象：滚子

2.12.2 材质：Mo Ni Cr合金铸铁(日本标准)

2.12.3 加工要求：详见附件图纸

2.12.4 工件流向：左进右出

2.12.5 设备精度要求：（按技术协议附件五）

2.12.6 设备段取要求：（按技术协议附件四）

2.12.7 设备节拍要求

加工节拍

CT=MT+HT≤18秒/2件（不含砂轮修整均分时间）

加工时间（MT）：从按启动按钮到设备加工休止的时间。

辅助时间（HT）：从设备加工休止到按启动按钮（加工下一个工件）的时间（包括工件的装卸时间

2.12.8 设备制造性及稳定性要求：

2.12.9 制造性合格，品质数据及图形按我司要求达标，选择至少两个系列机种各试做无不良，量试5000件产品在合格范围内。

2.12.10 设备运行稳定性好，保证现场生产计划安排产量，设备故障时间低于使用线别的平均故障时间。

2.13 外购件选择基准

2.13.1 电气部分

NO.

项目

标准

厂家

1

3相交流电机（砂轮驱动）3相交流电机（导轮驱动）

Y系列

YP2系列

皖南电机厂

皖南电机厂

2

小型电机

4IK系列，5IK系列

ORIENTAL

3

变频器

FR系列

日本三菱

4

无保险丝遮断器

EA系列

富士

5

电路保护器

CP系列

富士

6

电磁开关、电磁接触器

SW系列、SC系列

富士

7

小型继电器

MY系列

OMRON

8

直流安定电源

S8FS系列

欧姆龙

9

按钮开关、信号灯显示

AR22、AH165系列

富士

10

预置计数器

KCN系列

光洋电子

11

工件计数器

H7EC系列

OMRON

12

行程开关

1LS、5LS系列

OMRON

13

接近开关

E2E或APS系列

OMRON或KOYO

14

光电开关（感应器）

E3S系列

OMRON

15

提供电路图纸

A4版

16

电箱冷却空调

审图确认型号尺寸

迪威特