機(jī)床概論-第三章 磨床

1、1第三章 磨 床2什么是磨削、磨床磨削： 用砂輪、砂帶、油石或磨料等對(duì)工件表面的切削加工。磨床： 用砂輪、砂帶作磨具進(jìn)行切削加工的機(jī)床。用油石或磨料作磨具進(jìn)行切削加工的機(jī)床，研磨機(jī)床或超精磨削機(jī)床。3磨削特點(diǎn) 可獲得較高的加工精度及很細(xì)的粗糙度； 能磨削硬度很高的淬硬鋼、硬質(zhì)合金或硬度很高的金屬和非金屬材料； 磨削速度高，砂輪與工件的接觸面積大，故磨削溫度很高；4磨削特點(diǎn)一般法向分力較大，隨著工件材料和砂輪特性的不同， ;35 . 1/tnFF當(dāng)采用潤(rùn)滑性能好的切削液時(shí)，由于摩擦力減少, 。4/tnFF軸向分力較小，一般可不予考慮。kWvFPtm1000/磨削功率5磨削特點(diǎn) 加工余量小，常作為

2、精加工工序； 砂輪屬于非均質(zhì)切削工具，安裝前要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的靜平衡； 磨削過(guò)程中，要經(jīng)常修整砂輪。67磨 床 類 型外圓磨床內(nèi)圓磨床平面磨床工具磨床專門化磨床砂帶磨床其它磨床8外圓磨床萬(wàn)能外圓磨床普通外圓磨床無(wú)心外圓磨床9平面磨床 臥軸矩臺(tái)平面磨床 立軸矩臺(tái)平面磨床 臥軸圓臺(tái)平面磨床 立軸圓臺(tái)平面磨床 10外外 圓圓 磨磨 床床外圓磨床主要用來(lái)磨削： 外圓柱面 圓錐面 基本磨削方法： 縱磨法 切入磨法11外外 圓圓 磨磨 床床 工藝范圍較窄，只能磨削外圓柱面和錐度較小的外圓錐面。 主要部件的結(jié)構(gòu)層次少，剛性好，可采用較大的磨削用量，因此生產(chǎn)率較高，同時(shí)也易于保證磨削質(zhì)量。12M1432AM1432

3、A萬(wàn)能外圓磨床萬(wàn)能外圓磨床磨床M1432A磨床是應(yīng)用最普遍的一種外圓磨床 工藝范圍較寬： 磨削外圓柱面、 圓錐面、磨削內(nèi)孔和臺(tái)階面等 加工精度：IT6-IT7，外圓：Ra1.25-0.32m；內(nèi)孔： Ra1.25-0.63m13M1432A主要參數(shù)磨削外圓直徑 用中心架 860mm 不用中心架 8320mm磨削內(nèi)圓直徑 30100mm最大磨削長(zhǎng)度 外圓 1000/1500/2000 內(nèi)圓 125mm14特 點(diǎn)通用性較好生產(chǎn)率較低適用于: 單件小批生產(chǎn)車間 工具車間 機(jī)修車間15M1432A主要參數(shù)砂輪尺寸 40050 203砂輪架電動(dòng)機(jī) 功率4kW 轉(zhuǎn)速1440r/min頭架電動(dòng)機(jī) 功率0.5

4、5/1.1kW 轉(zhuǎn)速700/1410r/min內(nèi)圓磨頭電動(dòng)機(jī) 功率1.1kW 轉(zhuǎn)速2830r/min16M1432A型萬(wàn)能外圓磨床總布局1床身 2頭架 3工作臺(tái) 4內(nèi)圓磨頭 5砂輪架 6尾架 A尾座頂尖腳踏操縱板17M1432A與M1332的區(qū)別逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度為 。M1432A磨床工作臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角為 ，37M1432A磨床頭架在水平面內(nèi)可逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 。90M1432A磨床的砂輪架可旋轉(zhuǎn) 。3018M1432A與M1332的區(qū)別萬(wàn)能外圓磨床具有內(nèi)圓磨頭。 kW5 . 7M1332磨床主電動(dòng)機(jī)功率為75600砂輪尺寸19機(jī)床的運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)a） 縱磨法磨削外圓柱面 b）縱磨法磨削小錐度軸向尺寸大的錐

5、體c） 切入法磨削大錐度錐體母線長(zhǎng)度小于砂輪寬度的錐體 d） 縱磨法磨削內(nèi)錐孔 20機(jī)床的運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)212223砂輪主軸的傳動(dòng)鏈24M1432A主運(yùn)動(dòng)min/3510006016704 . 0100060min/16701121301440mnDVrnssss普通磨削 Vs=30-35米/分高速磨削 Vs45米/分25砂輪不變速 外圓磨床與其它機(jī)床相比，最大的區(qū)別是主運(yùn)動(dòng)一般不變速。 用不同的砂輪磨削不同材料的工件，磨削速度的變化范圍極小（砂輪磨損小，尺寸變化不大）26內(nèi)圓磨具傳動(dòng)鏈min/15000321702840min/1000050170284021rnrn變速：更換皮帶輪 內(nèi)圓砂輪電

6、動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與內(nèi)圓磨具支架的位置有聯(lián)鎖作用27工件主軸的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)700(r/min)/1410(r/min)頭架主軸177681846191/131110/112165/4928工件主軸的傳動(dòng)M1432A磨床頭架主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列 ( r/min）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速700 141070014107001410塔輪傳動(dòng)比49/165112/110 131/91 112/110131/91頭架主軸轉(zhuǎn)速26539012818025629工件主軸的傳動(dòng)212414. 111211091131頭架主軸較高的4級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列為等比數(shù)列，公比為 1.41。55. 341. 149165110112頭架主軸較低的2級(jí)轉(zhuǎn)速都是塔

7、輪最小傳動(dòng)比產(chǎn)生的，最低的兩轉(zhuǎn)速間的比值為2。第3、2級(jí)轉(zhuǎn)速間的比值為 1.70。30工件主軸傳動(dòng) M1432A磨床圓周進(jìn)給傳動(dòng)鏈塔輪傳動(dòng)比為112/110，圓周進(jìn)給速度 ，磨削工件的最大直徑為 min/30 mmmmmnvdww1069010003010003maxmax90利用塔輪最小傳動(dòng)比可磨削工件的最小直徑為mmmmnvdww30531000510002minmin53min/305mvw磨床的圓周進(jìn)給速度31工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)32工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)mmf6218721872151手動(dòng)： 手輪 V 15/72 VI 18/72 18/齒條 工作臺(tái)縱向移動(dòng)移動(dòng)量 33M1432A磨床徑向進(jìn)給傳動(dòng)

8、系統(tǒng)圖34粗切入 2mm/r 每格 0.01mm細(xì)切入 0.5mm/r 每格0.025 mmC有21格，D有200格，C轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)孔距，D轉(zhuǎn)過(guò)1格 M1432A磨床徑向進(jìn)給1200110125048211手動(dòng)進(jìn)給： 手輪 - I - -II-44/88 -絲杠50/5080/2035(三）主要部件的結(jié)構(gòu)1. 砂輪架2頭架3尾架4徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)361砂輪架n組成: 殼體、砂輪主軸及其軸承、傳動(dòng)裝置、滑鞍n關(guān)鍵部分:砂輪主軸及其支承部分n砂輪主軸：支承并傳動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的砂輪37砂輪架要求n要求： 主軸旋轉(zhuǎn)精度高且穩(wěn)定 主軸系統(tǒng)剛性好 振動(dòng)小，發(fā)熱低，不漏油 制造裝配簡(jiǎn)單，調(diào)整方便3839M1432B磨床

9、砂輪架4023-封口螺釘22-鎖緊螺釘21-螺套20-球頭螺釘19-軸瓦41砂輪架主要特點(diǎn)n前、后支承“短四瓦”動(dòng)壓滑動(dòng)軸承 n長(zhǎng)徑比0.75n主軸軸頸與軸瓦間的間隙0.01-0.02mmn球頭中心偏離軸瓦對(duì)稱中心n采用皮帶傳動(dòng)n可在30內(nèi)旋轉(zhuǎn),切入法磨削短圓錐面42砂輪主軸的軸向定位n向右軸向力: 主軸右端軸肩止推法蘭5端面滑動(dòng)軸承4n向左軸向力: 螺釘7彈簧8 銷釘9 推力軸承43砂輪架n砂輪架上各零件的靜平衡: 法蘭盤 砂輪 皮帶輪n整個(gè)主軸部件動(dòng)平衡n潤(rùn)滑油裝在砂輪架殼體內(nèi)n砂輪主軸軸承的兩端用橡皮油封密封.4445內(nèi)磨裝置46n組成支架、內(nèi)圓磨具n磨削內(nèi)圓支架翻下n特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高 平皮

10、帶傳動(dòng) 軸承：角接觸球軸承 精度P5 472頭 架48n頭架組成：殼體、頭架主軸及其軸承、工件傳動(dòng)裝置與底座等。n主軸軸承：四個(gè)P5級(jí)精度角接觸球軸承n修磨墊圈的厚度，可預(yù)緊軸承n軸承潤(rùn)滑：鉀基脂n主軸前后端密封：橡膠油封49505152n雙速電動(dòng)機(jī)經(jīng)塔輪變速機(jī)構(gòu)和兩組帶輪帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)，而主軸按需要可以轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)。n帶的張緊分別靠轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套11和移動(dòng)電機(jī)座實(shí)現(xiàn)。n主軸上的帶輪7采用卸荷結(jié)構(gòu)，以減少主軸的彎曲變形53頭架主軸的三種工作方式n1） 頂尖磨削n2）卡盤磨削n3）自磨主軸頂54(1）頂尖磨削n工件支承在前后頂尖上，擰動(dòng)螺桿1，頂緊摩擦環(huán)2，使頭架主軸和頂尖固定不能轉(zhuǎn)動(dòng)。n

11、工件則由與帶輪7相聯(lián)接的撥盤8上的撥桿，通過(guò)夾頭帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。55（2）卡盤磨削n用三爪或四爪卡盤夾持工件磨削，擰松螺桿1，使主軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。n卡盤裝在法蘭盤12上，而法蘭盤以其錐柄安裝在主軸錐孔內(nèi)，并用通過(guò)主軸通孔的拉桿拉緊。n旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由撥盤8上的螺釘傳給法蘭盤12，同時(shí)主軸也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。56自磨主軸頂尖n3）自磨主軸頂，將主軸放松.573尾 座58n功用:與頭架主軸上的前頂尖配合一起支承工件，使工件實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。n用彈簧力預(yù)緊工件, 以便磨削過(guò)程中工件因熱脹而伸長(zhǎng)時(shí)，可自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，避免引起工件彎曲變形和頂尖孔過(guò)分磨損。n頂緊力的大小可以調(diào)節(jié)。59徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)60徑向進(jìn)給機(jī)

12、構(gòu)61徑向進(jìn)給機(jī)構(gòu)62萬(wàn)能外圓磨床保證加工精度及粗糙度的主要措施n砂輪架部分： 1.動(dòng)壓滑動(dòng)軸承； 嚴(yán)格要求砂輪架主軸軸承及主軸的制造精度； 軸頸和軸瓦之間的間隙，經(jīng)精確調(diào)整； 主軸直徑較大，提高主軸抗振性；2.采用皮帶傳動(dòng)；3.易引起振動(dòng)的主要件，都經(jīng)過(guò)靜平衡 63n頭架 部分： 全部采用皮帶傳動(dòng)； 軸承選用精密的P4級(jí)滾動(dòng)軸承，并得到合適的預(yù)緊力； 死頂尖磨削； 采用卸荷皮帶輪；n尾架部分： 用彈簧力頂緊工件 64n橫進(jìn)給部分： 采用滾動(dòng)導(dǎo)軌及高剛度的進(jìn)給機(jī)構(gòu)（如絲杠很粗） 用液壓閘缸來(lái)消除絲杠-螺母間的間隙； 快進(jìn)終點(diǎn)由剛性定位件剛性定位螺釘來(lái)準(zhǔn)確定位；65n其它： 提高主要導(dǎo)向及導(dǎo)軌的

13、加工精度； 工作臺(tái)用液壓傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。66三、其它類型外圓磨床67（一）普通外圓磨床和半自動(dòng)寬砂輪外圓磨床68n工件直接放在砂輪和導(dǎo)輪之間，由托板和導(dǎo)輪支承，工件被磨削外圓表面即定位基準(zhǔn)面。n工件在磨削力以及導(dǎo)輪和工件間摩擦力的作用下被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。n高速旋轉(zhuǎn)的砂輪通過(guò)磨削力F切帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪則依靠摩擦力F1對(duì)工件進(jìn)行“制動(dòng)”，限制工件的圓周速度，使之基本上等于導(dǎo)輪的圓周線速度，從而在砂輪和工件間形成很大的速度差，產(chǎn)生磨削作用。（三）無(wú)心外圓磨床6970導(dǎo)輪n導(dǎo)輪是摩擦系數(shù)較大的樹(shù)脂或橡膠結(jié)合劑砂輪n其線速度一般在1050mmin內(nèi)n作用是用于支承工件和控制工件的進(jìn)給速度。7172無(wú)心磨床磨削方法n縱磨法n橫磨法73縱磨法n縱磨法：將工件從機(jī)床前面放到導(dǎo)板上，推入磨削區(qū)；n導(dǎo)輪在垂直平面內(nèi)傾斜角，導(dǎo)輪與工件接觸處的線速度v導(dǎo)，可分解為分速度v導(dǎo)水平和v導(dǎo)垂直，nv導(dǎo)垂直控制工件的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；nv導(dǎo)水平使工件作縱向進(jìn)給。74縱磨法