莱必泰3MZ1310D外圈外径磨床说明书.doc

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3MZ1310D
全自动外圈外球面磨床

使 用 说 明 书

加工范围：外径 f50—f100mm

上海莱必泰数控机床股份有限公司

目 录

序号 内 容
00. 注意事项
01. 机床用途及主要规格参数
02. 机床的主要特点
03. 传动系统和自动工作循环
04. 机床主要部件和结构
05. 机床的液压和气动系统
06. 机床的吊运与安装
07. 机床的操作和调整
08. 机床的保养维护
09. 技术安全须知
10. 机床开动须知
11. 砂轮的维护及平衡
12. 易损件工装明细表
13. 装箱单
14. 附图

00. 注意事项：
00.01 机床使用电源为三相60HZ，200V，请核对电源，不可接错。
00.02 机床在吊运安装时，应按本说明书中“机床的吊运和安装”的要求，认真做到。
00.03 在使用机床前，请仔细阅读本使用说明书，了解和熟悉本机床的机械、电气和液压系统。掌握机床的操作要领，以达到正确使用本机床的目的。
00.04 开箱后，请核对所附备件是否齐全，检查机床在运输中是否有损坏。
00.05 在进行机床调整前，请仔细检查机床封箱压板是否全部拆下以免发生事故。
00.06 砂轮旋转时，请勿打开机床防护罩。

01. 机床用途及主要规格参数
01.01 机床用途
本机床是高精度全自动外圈球面磨床，主要用于磨削外圈球面。
机床可作单机或列入生产短线使用，适用于大批量生产。
01.02 机床的主要规格参数
01.02.01 加工范围
工件内径 f50—f100mm
01.02.02 砂轮参数
砂轮尺寸 f510×厚度×f305mm
砂轮厚度 20mm
砂轮线速度 60 m/s
01.02.03 工件转速 450—1700r/min，变速调速
01.02.04 工件拖板最大行程 70mm
01.02.05 修整拖板最大行程 70mm
01.02.07 加工中心高度 1190mm(地面起)
01.02.08 电机型号/功率/转速
砂轮电机 M2QA132M4A 7.5Kw 1500r/min
工件电机 QABP90L4A 1.5Kw 1500r/min
油泵电机 1.5Kw 1500r/min
01.02.10 液压系统压力 1.4—1.8MPa
01.02.11 液压泵流量 10 L/min
01.02.12 气源气压 ≥0.35MPa
01.02.13 机床总功率 16kw
01.02.14 机床电源 200V
01.02.15 机床净重 3000kg
01.02.16 外形尺寸（长×宽×高） 2475×2040×2260mm

02. 机床的主要特点
02.01 本机床系全自动磨削，有完善的电气、液压、气动控制系统和连锁保护
装置。有手动、半自动和全自动三种工作方式。在手动位置时，机床各部件都可以在机床电气操作面板上单独进行操作，操作简单、方便。
02.02 采用无心磨床布局，砂轮架固定、工件拖板进给的方式，刚性好，观察清晰、操作安全。
02.03 工件主轴由交流电机驱动，在转速范围内可作无级调速，调速方便。
02.04 采用砂轮最大线速度为60 m/s的高速磨削，高压大流量冷却系统可获得很高的生产效率。
02.05 采用双伺服电机驱动滚珠丝杠，由丝杠副分别带动工件拖板和修整拖板。拖板导轨采用“X”型交叉滚柱导轨，磨擦力小，承载能力强，刚性好，灵敏度高，从而保证有较高的磨削精度。
02.06 采用电磁无心夹具，支外径磨外径工艺，可获得很高的加工精度。
02.07 采用回转盘与双臂机械手上下料机构，工作稳定可靠、效率高。
02.08 砂轮修整器采用单点圆弧修整器。
02.09 机床可配置动平衡装置。
02.10 机床装有主动测量装置，可严格地控制工件磨削外径尺寸。
02.11 机床采用整机全封闭罩壳，外形美观，操作安全。

03. 机床的工作循环方式
机床的工作循环方式有自适应磨削工作循环、定程磨削工作循环及新砂轮自动修整循环。
轴承配件明细见表3-1：
序号
轴 承 名 称
规格型号
数量

使用位置
1
轴 承
7010CDT/P4
2
工件轴
2
轴 承
7008CDT/P4
2
工件轴
3
轴 承
BST25×62IBDP4
4
进 给
4
轴 承
7207AC/P4
4
圆弧修整器
5
轴 承
61916/2RS
2
上下料
6
轴 承
6008/2RS
6
上下料
7
轴 承
6202-ZZ
2
上下料
8
直线运动球轴承
20×32×42
6
机械手
9
直线运动球轴承
12×22×32
2
机械手
10
深沟球轴承
6001-2RS
2
链回转

表3-1 轴承配件明细表

04. 机床的主要部件和结构
04.01 砂轮架
砂轮架位于床身中部，砂轮架体直接固定在床身上。砂轮架部上中间孔内装有砂轮主轴总成。（见图“砂轮主轴总成”）
砂轮电机经皮带轮、多楔带驱动砂轮主轴转动，使砂轮运转。主轴
为动静压轴，由专门的动静压油箱用于主轴的浮起。
砂轮主轴与砂轮夹盘以1：5锥体相结合，用螺母并紧，根据用户的
定货情况可在夹盘前装动平衡头。在砂轮夹盘外端面楔形槽中装有平衡
块，以此来作砂轮静平衡。
砂轮主轴系统为单独部件，如需要能方便地调换整套系统。
04.02 工件架及无心夹具
工件架部分安装在机床左上方，左侧为机械手，右侧为工件箱。工件箱上方装有工件轴用电机及其支架，用于驱动工件轴及调整皮带张紧力。工件架下方有两块过渡板，分别用于调整工件架前后位置及旋转角度，可调整量分别是10mm和±3°。工件箱前部装有主动测量部分，过渡板下部装有一副横向（砂轮径向）燕尾拖板，调整该拖板可以手动磨削工件，同时可以根据工件外径的变化进行调换。
工件箱中间孔内装有工件轴总成。（见图“工件主轴总成结构图”）工件主轴依靠前后各两套角接触球轴承支承在轴承套筒内，前端装有提供端面磁力的上磁线圈。
工件主轴总成为单独部件，如需要能方便地调换整套总成。主轴两端的轴承为高精度轴承，维修拆卸与装配时请倍加小心。

注意：机床所有燕尾导轨的间隙在出厂前已调好。移动导轨时请松开中间的锁
紧螺钉，不宜松开调燕尾间隙的其他螺钉
04.03 机械手（见图“机械手结构图”）
本机床机械手用以完成机床的上下料动作。采用双臂式，两臂同时完成上下料动作，动作紧凑、柔和、效率高。
两机械手臂分别固定在两根花键轴上，两根花键轴后端均装有一套深沟球轴承。通过轴承与连接板连在一起，而连接板与其后的机械手伸缩油缸固定成一体，通过油缸的驱动完成机械手的伸缩动作。
机械手的花键轴装有齿轮套内，齿轮套前后各依一套轴承支承在机械手箱体内，与两齿轮套齿轮部分啮合为一齿条。齿条与其后的机械手摆动油缸活塞相连，依靠活塞的前后移动完成机械手的摆动动作。
为提高机械手摆动油缸活塞杆的强度，在齿条下装有一套直线运动球轴承及导向杆，同时通过油缸下的垫板上下摆动可以调节齿条、齿轮齿部啮合间隙。
机械手部分的两个油缸分别由两个电磁换向阀控制，同时依靠换向阀下的双联单向节流阀分别调整各动作速度。机械手摆动缸分别依靠后端盖和机械手箱体上的缓冲阀来调节其前后缓冲。
04.04 进给机构（见图“进给机构结构图”）
本机床的进给机构用以完成工件磨削时进给及砂轮修整后的补偿。进给机构由工件上下拖板、修整上下拖板及其中间的V型钢导轨与十
字交叉排列的圆柱滚子；同时包括动力传动部分：伺服电机、联轴器、
滚珠丝杠副等组成。
工件下拖板与修整下拖板固定在床身台面上，伺服电机分别通过弹性联轴节与滚珠丝杠相连。工件上拖板与修整上拖板下各装一滚珠丝杠螺母，伺服电机驱动滚珠丝杠转动，分别驱动两个丝杠螺母带动上拖板完成进给补偿动作。
在工件上拖板与修整上拖板前后两侧分别装有润滑用压滤油杯，用于V型交叉滚柱钢导轨，滚珠丝杆由南京贝齐尔的润滑泵供给润滑油。在上拖板上装有一对V型钢导轨施加预紧力的调整螺钉。该预紧力出厂前已调好，切勿任意拆卸、调整。
工件上拖板的后侧面上装有调整进给前后极限的撞头螺钉及限位开关，出厂时该撞头螺钉顶上活动撞块以防止运输过程中上下拖板相互滑移。调试前应先将该撞头螺钉调至前后极限位。
04.05 圆弧修整器（见图“金刚滚轮修整器结构图”）
机床修整器用以修整砂轮截面形状至工件要求。本机床修整器采用圆弧修整器结构，回转轴由两组角接触球轴承分别支承，保证良好的刚性；回转轴的传动链为伺服电机→联轴器→蜗轮蜗杆减速器→联轴器→回转轴。回转为伺服电机驱动，可精确定位。
04.06 主动测量结构
主动测量仪通过测量仪支架、连接块与导轨支座固定在一体，导轨支座依靠一根支承导轨及其上的四套直线运动球轴承支承。中间装气缸，依靠气缸的驱动完成仪器进出动作，测爪收张依靠其上所附带的两个小气缸来完成。

05. 机床的液压和气动系统
05.01 机床的液压系统
05.01.01 本机床液压系统采用日本不二越分离油箱。
05.01.02 液压系统实现的动作（见图“液压系统原理图”）
①上料盘回转 ②机械手摆动 ③机械手臂前后伸缩
机床以上每个动作由一油缸来实现，每一油缸分别由一换向阀及其下安装的双联单向节流阀控制换向和动作速度。所有这些阀及其相连的集成阀板装在电气箱下面的阀箱内，由供给压力油的液压站直接供油。该液压系统调整维修方便、直观，同时由于各种阀距油缸近，所以动作响应快、外形美观。油箱与床身分开使得油温不至于影响机床精度。
启动油泵电机后，油泵YBD-6.3运转，输出压力油。调节液压箱上的溢流阀,使系统压力调至1.4~1.8MPa。压力值由压力表显示。

05.01.03 注意事项：本机床液压系统内部各个环节，在出厂时均已调整好。如气候等条件的变化而产生动作不正常、速度不均等现象，用户可以按规定再进行调整。
05.01.04 主关键液压元件明细表（见表5-1）
序号
元件名称
规格型号
数量
生 产 厂 商
1
液压箱
3MZ1310D
1
NACHI
表5-1 主关键液压元件明细表
05.02 机床的气动系统
05.02.01 机床的气动元件主要布置在床身的左侧面，主要用于完成测量、自动门锁等机床辅助动作。
05.02.02 气动系统控制的动作（见图“气动系统原理图”）
①测量 ②测爪
机床以上动作均由一气缸完成，而每一气缸均由一电控换向阀控制。两个电控换向阀并列安排在统一的汇流板上，其中控制主动测量、由单向节流阀进行单方向调速。
气动系统除去以上几个动作以外，利用同一气源分出一路用于气隔离。该气隔离用以对修整器、砂轮轴的密封，通过减压阀调节气隔离气体压力。

05.02.03 主关键气动元件明细表（见表5-2）
序号
元件名称
规格型号
数量
生产厂商
1
释放式截流阀
VHS4000-04
1
SMC
2
三联件
AC4000-04
1
SMC
3
压力控制器
DP2-22
2
松下
4
成组汇流板
SS5Y7-20-02
2
SMC
5
电控换向阀
SY7220-5GD-02
1
SMC
6
电控换向阀
SY7120-5GD-02
1
SMC
7
单向节流阀
AS2201
2
SMC
8
气缸
CM2B25-75
1
SMC

表5-2 主关键气动元件明细表
06. 机床的吊运与安装
机床拆箱时应十分小心，开箱后应随即检查装箱文件和机床外表面，根据装箱单清点随机设备及附件。
06.01 机床的吊运
机床在吊运时不得撞击，机床各运动部件应固定牢靠。要特别注意机床的凸出部分和精密部分，不要在吊运过程中受到损坏。机床床身下部有两起重孔，可贯穿铁棒起吊。机床起吊时，机床下部和顶部必要时应加垫木块，以免损坏机床表面油漆。
06.02 机床的安装
机床安装地点应不受灰沙和水分的侵袭，不能安装在靠近产生高温或能引起地基振动的机器附近。机床安装地基一般应为500mm—800mm厚的混凝土结构。加工精密级产品时，地基应加隔振槽。
机床安装时，可采用棒铁调整，并用水平仪仔细查找水平。水平仪放在工件拖板上，安装纵向和横向水平要求0.02/1000。在开动机床前至少应使它干燥三天以上，以便使电机的线圈和导线绝缘能力正常。

必须注意：
a. 机床在装箱时，已把工件拖板和修整拖板都用螺钉固定，在安装好机床后，应拆去方可开动机床。
b. 在机床接地后方可接通电源，在开动机床前先将机床外部擦干净，检查各润滑部位并按要求注油，检查各电机回转方向是否正确，并检查机床各部分机构是否正常，然后方能调整机床，进行磨削。

07. 机床的调整和操作
在操作调整机床前，操作者首先应细看说明书机械部分和电气部分说明，并对照机床实物进行熟悉和详细了解机床。只有对机床各个部件的结构、性能、对各电磁阀、行程开关和操作面板上各个按钮、指示灯的作用以及机床自动工作循环有了清楚的了解之后，方可动手操作、调试机床。
07.01 机床开启前准备工作
07.01.01 机床开动前必须按“技术安全须知”、“机床开动须知”做好各项准备工作。参考“工件架及无心夹具”、“进给机构结构图”及“砂轮修整器结构图”，将工件横向拖板调至最左极限，工件纵向拖板调至最后位，修整座调至最右极限，以免开车后与砂轮碰撞。
07.01.02 检查各油箱注油状况。
07.01.03 检查在运输包装过程中拖板的紧固板是否去掉。
07.01.04 手动按动各动作，看各动作速度是否正常，否则参见“液压系统原理图”调节各单向节流阀。
07.01.05 砂轮选择：本机床选用砂轮为高速砂轮，粗磨时为提高效率可选用粒度60#—80#砂轮，精磨时为提高粗糙度可选用粒度100#砂轮。
07.01.06 砂轮平衡：机床精磨时为提高工件磨削表面粗糙度，砂轮宜分二次仔细平衡，第一次在粗修前，第二次在粗修后。
07.02 机床的调整
07.02.01 动平衡调整：本机床可根据用户的需要特殊配备动平衡装置。用户可按动平衡说明书调整要求及方法将砂轮动平衡调至最佳位置，此时应注意将砂轮用冷却液全部冲洗均匀。
07.02.02 机械手上下料调整：
1. 前后移动机械手箱体下的过渡板，保证机械手箱体前的上下料面板与工件主轴上工件支承面（BP面）在同一竖直面上。
2. 调整机械手摆动油缸的前后缓冲，保证动作迅速、平稳，上料时不得有工件撞击支承现象。
3. 调整机械手臂的原始位置（工件轴处），保证抓料、送料准确无误。
4. 调整各挡料块位置，保证上下料道顺畅。
5. 前后调整机械手臂，保证抓料头挡板与工件外侧面间隙1—1.5mm。
07.02.03 修整器的调整：
1. 前后移动修整上拖板上面的过渡板，可以调节金刚滚轮与砂轮轴向位置，进而调整出工件磨削沟位。
2. 左右移动过渡板能上能下的修整器支架座，可以在砂轮径向让金刚滚轮快速接近砂轮表面或用以手动修整。
07.02.04 工件定位座的修整：
前后移动工件箱下面的燕尾拖板，将工件轴与砂轮轴调平行后，用机床自身所配砂轮修整工件定位座端面至要求（端面跳动0.002mm）。
07.02.05 主动测量仪表架的调整：
前后移动测量仪下面支架，使测爪测至工件外径最大处。
07.03 机床的试磨对刀：
机床的试磨对刀采用手动方式，首先将砂轮修成形，然后手动磨削工件至要求。
对刀完毕后可以按全自动循环进行磨削。

08. 机床的保养维护
要使机床正常工作，并长期保持机床原始精度和延长机床寿命，必须仔细保养维护机床。尤其是对于精密机床，更要仔细地保养。因此，在使用机床时务必遵守下列原则：
08.01 每班结束时要对机床进行清理，每周应大清理一次。
08.02 按照润滑部位要定期加注润滑油或润滑脂，润滑部位见表8-1。
序号
润滑部位
润滑方式及周期
润滑油脂种类
1
工件主轴前后轴承
油雾润滑
32号气轮机油
2
滚珠丝杠轴承
更换轴承时注
4#锂基润滑脂
3
滚珠丝杠副
润滑泵
5#主轴油
4
进给V型导轨
500h
4#锂基润滑脂
5
砂轮主轴轴承
更换轴承时注
4#锂基润滑脂
表8-1 机床润滑部位及注油方式表
08.03 经常检查导轨情况，看导轨固定螺钉是否有松开现象。
08.04 注意液压油箱的油位，低于油标时应加油，不致因油位过低而吸入空气影响机床动作。
08.05 在正常工作制度下，应每隔三个月把油过滤一次。新机床在三个月之内应经常检视油标，必要时随时过滤或更换。在灌新油以前，将油箱用清洁的揩布擦拭，不准留下布屑或线头，每年应换油一次至三次。
08.06 液压系统的油压，可用压力表按“液压系统”说明检查。
08.07 冷却液不得飞溅入液压油之内。
08.08 定期检查皮带松紧，不得过紧或过松。
08.09 所有软管，不许沾有油迹及积垢等。
08.10 更换砂轮时，要特别小心，修整前后须进行静平衡。在安装搬运时切忌碰撞砂轮。本机床采用60m/s的高速砂轮，每班开车前，必须检查砂轮是否开裂或其它弊病，以免发生事故。
08.11 机床工作前，注意是否有异常情况，一经发现马上排除。
08.12 定期检查电气，勿受潮湿，并防止尘垢等落入。

09. 技术安全须知
09.01 机床电气设备必须接地良好。
09.02 修理或检查机床时，必须首先关断机床电源，并取下总保险熔断器后才可进行。
09.03 调整各保险熔断器中熔丝时，其电流值应与原来的相同，不许任意加大。
09.04 电源电压不可超过机床电器设备电压的10%，以免电器的绝缘老化破坏。
09.05 机床新装砂轮防护罩、皮带防护罩，在机床工作时均应完整无损，不准任意拆掉。
09.06 砂轮经平衡后方可使用。
09.07 砂轮的护罩应用螺钉紧固在砂轮架上，所有紧固螺钉应只只旋转。
09.08 开动机床前不得将头和手伸进机床罩壳内，以免机床或砂轮伤人。
09.09 手动磨削或修整时，工件或砂轮修整器接近砂轮时，进给应平稳缓慢，以确保安全。
10. 机床开动须知
操作者必须熟悉本机床性能、规格、安全技术措施、各调节螺杆按钮位置及其作用、机械、电气、液压传动原理的相互关系及其动作的先后次序。
10.01 开动机床前应首先检查下一步列各项：
10.01.01 按“机床润滑部位表”在各处加规定的润滑油（脂）。
10.01.02 按“技术安全须知”逐项检查。
10.01.03 手动启动各动作，达项检查是否有不正常现象。
10.01.04 将床头架与修整器手动调至距砂轮最远位置。
10.01.05 按“机床的传动系统”开启各类电机，先从最低开始逐步至最高速。每级运转时间不少于2min，高速运转不少于30min。
10.01.06 调整液压油路压力、气动系统压力至要求。
10.01.07 空运转机床检查各传动系统动作循环是否正常，各连锁安全保险装置是否正常。
10.01.08 检查各轴承温升情况，机床有无振动等不正常现象。
10.02 工作准备：
10.02.01 按砂轮的维护及平衡方法修整和平衡砂轮。
10.02.02 根据工件直径大小选择适宜的工件转速。
11.01. 砂轮的维护：
11.01.01 严禁提高砂轮的线速度，以免超出磨粒粒结强度，迫使砂轮爆炸造成危险事故。
11.01.02 切勿使砂轮受冻，存放处的室温高于5℃。
11.01.03 切勿使砂轮受潮，并避免受压。库存砂轮应做架子侧立存放。使用中砂轮于机床停止前应关闭冷却液，使砂轮空转5分钟以除去水份。
11.01.04 砂轮与压紧盘接触之间两端面间必须衬以1—2mm厚度的石棉橡胶板垫，螺钉应使用标准工具分几次对角逐渐紧固，顺序或一次紧固会使砂轮受力不匀而破损。严禁工具接长或被敲打。
11.02 砂轮的平衡：
11.02.01 砂轮静平衡前应先在机床上修整（新砂轮先静平衡后修整）。
11.02.02 用水平仪调整平衡架，使两圆柱（刀口）组成的平面在纵向水平仪读数不超过0.04/1000和横向不超过0.06/1000。
11.02.03 卸下全部平衡块，在压紧盘孔中插入平衡芯轴置平衡架上平衡。
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