第三章 磨床.ppt

1、第三章 磨 床,什么是磨削、磨床,磨削：用砂轮、砂带、油石或磨料等对工件表面的切削加工。 磨床：用砂轮、砂带作磨具进行切削加工的机床。 用油石或磨料作磨具进行切削加工的机床，研磨机床或超精磨削机床。,磨削特点,可获得较高的加工精度及很细的粗糙度； 能磨削硬度很高的淬硬钢、硬质合金或硬度很高的金属和非金属材料； 磨削速度高，砂轮与工件的接触面积大，故磨削温度很高；,加工余量小，常作为精加工工序； 砂轮属于非均质切削工具，安装前要经过仔细的静平衡； 磨削过程中，要经常修整砂轮。,磨床的工艺范围,内外圆柱面 圆锥面 平面 渐开线齿廓面,螺旋面 各种成形面 刃磨刀具 切断,磨 床 类 型,外圆磨床 内

2、圆磨床 平面磨床 工具磨床,专门化磨床 砂带磨床 其它磨床,外圆磨床,万能外圆磨床 普通外圆磨床 无心外圆磨床,内圆磨床,普通内圆磨床、 无心内圆磨床 行星式内圆磨床,平面磨床,卧轴矩台平面磨床 立轴矩台平面磨床 卧轴圆台平面磨床 立轴圆台平面磨床,工具磨床,工具曲线磨床 钻头沟槽磨床 丝锥沟槽磨床,专门化磨床,专门用来磨削特定表面和工件,花键轴磨床 凸轮轴磨床 曲轴磨床 齿轮磨床 螺纹磨床 活塞环磨床,砂带磨床,以柔性砂带为切削工具,其它磨床：,珩磨机 研磨机 抛光机 超精加工机床,砂轮机 以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等,第一节 外 圆 磨 床,一、外圆磨床的工作方法与主要类型,外圆磨

3、床主要用来磨削： 外圆柱面 圆锥面 基本磨削方法： 纵磨法 切入磨法,外圆磨床主要类型： 普通外圆磨床、 万能外圆磨床、 无心外圆磨床、 宽砂轮外圆磨床 端面外圆磨床等。,二.M1432B万能外圆磨床,应用最普遍的一种外圆磨床 工艺范围较宽，包括 磨削外圆柱面 圆锥面 磨削内孔和台阶面等 IT6-IT7，Ra1.25-0.08m,磨床,特 点,通用性较好 生产率较低 适用于: 单件小批生产车间 工具车间 机修车间,主要参数,磨削外圆直径 用中心架 860mm 不用中心架 8320mm 磨削内圆直径 30100mm 最大磨削长度 外圆 1000/1500/2000 内圆 125mm,砂轮尺寸 4

4、0050 203 砂轮架电机 功率4KW 转速1500rpm 头架电机 功率0.55/1.1KW 转速750/1500rpm 内圆磨头电机 功率1.1KW 转速3000rpm,(一)机 床 的 组 成,床 身 工作台3: 上下两层， 上工作台可相对于下工作台在水平面内偏转（l0） 磨削圆锥面 头架2和尾座6,砂轮架5：装砂轮主轴及其传动装置 装在砂轮架上的内磨装置4 砂轮架和头架，都可转动一定角度，磨削锥度较大的圆锥面,(二）机床的运动与传动,外磨和内磨砂轮的旋转主运动nt(单位为 r/min） 转速较高，通常由电动机通过三角带直接带动砂轮主轴旋转 工件圆周进给运动nw（单位为r/min） 转

5、速较低，通常由电动机经变速机构传动。,工件（工作台）往复纵向进给运动fa（mmmin）通常采用液压传动 砂轮横向进给运动 fr（mm工作行程) 由横向进给机构用手动或液动,其它运动,砂轮架的快机进快退运动 尾座套筒的伸缩运动 目的：装卸和测量工件方便，节省辅助时间,砂轮主轴的传动链,普通磨削 Vs=30-35米/分 高速磨削 Vs30-35米/分,砂轮不变速,外圆磨床与其它机床相比，最大的区别是主运动一般不变速。 用不同的砂轮磨削不同材料的工件，磨削速度的变化范围极小（砂轮磨损小，尺寸变化不大）,内圆磨具传动链,变速：更换皮带轮 内圆砂轮电动机的启动与内圆磨具支架的位置有联锁作用,工件主轴的传

6、动,172.7/95 头架电机（双速） I -60/178 178/142.4 75/173 II 46/179拨盘或卡盘-工件 转速级数：6 双速电机：使头架体积尽量小，结构尽可能简单,工作台,纵向往复运动，液压系统实现。,手动： 手轮 V 15/72 VI 18/72 18/齿条 工作台纵向移动 移动量,砂轮架横向进给运动,手动进给： 手轮 - VIII - 50/50（粗） IX-44/88 -丝杠 20/80（细） 粗切入 2mm/r 每格 0.01mm 细切入 0.5mm/r 每格0.025 mm C有21格，D有200格，C转过一个孔距，D转过1格,(三）主要部件的结构,1砂轮架

7、2头 架 3尾 座 4横向进给机构,1砂轮架,组成: 壳体、砂轮主轴及其轴承、传动装置、滑鞍 关键部分:砂轮主轴及其支承部分 砂轮主轴：支承并传动高速旋转的砂轮,砂轮架要求,要求： 主轴旋转精度高且稳定 主轴系统刚性好 振动小，发热低，不漏油 制造装配简单，调整方便,23-封口螺钉 22-锁紧螺钉 21-螺套 20-球头螺钉 19-轴挖,砂轮架主要特点,前、后支承“短四瓦”动压滑动轴承 长径比0.75 主轴轴颈与轴瓦间的间隙0.01-0.02mm 球头中心偏离轴瓦对称中心 采用皮带传动 可在30内旋转,切入法磨削短圆锥面,砂轮主轴的轴向定位,向右轴向力: 主轴右端轴肩止推法兰5端面滑动轴承4

8、向左轴向力: 螺钉7弹簧8 销钉9 推力轴承,砂轮架上各零件的静平衡: 法兰盘 砂轮 皮带轮 整个主轴部件动平衡 润滑油装在砂轮架壳体内 砂轮主轴轴承的两端用橡皮油封密封.,内磨装置,组成支架、内圆磨具 磨削内圆支架翻下 特点：转速高 平皮带传动 轴承：角接触球轴承 精度P5,2头 架,头架组成：壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座等。 主轴轴承：四个P5级精度角接触球轴承 修磨垫圈的厚度，可预紧轴承 轴承润滑：钾基脂 主轴前后端密封：橡胶油封,双速电动机经塔轮变速机构和两组带轮带动工件转动，使传动平稳，而主轴按需要可以转动或不转动。 带的张紧分别靠转动偏心套11和移动电机座实现。 主轴

9、上的带轮7采用卸荷结构，以减少主轴的弯曲变形,头架主轴的三种工作方式,1） 顶尖磨削 2）卡盘磨削 3）自磨主轴顶,(1）顶尖磨削,工件支承在前后顶尖上，拧动螺杆1，顶紧摩擦环2，使头架主轴和顶尖固定不能转动。 工件则由与带轮7相联接的拨盘8上的拨杆，通过夹头带动旋转，实现圆周进给运动。,（2）卡盘磨削,用三爪或四爪卡盘夹持工件磨削，拧松螺杆1，使主轴可自由转动。 卡盘装在法兰盘12上，而法兰盘以其锥柄安装在主轴锥孔内，并用通过主轴通孔的拉杆拉紧。 旋转运动由拨盘8上的螺钉传给法兰盘12，同时主轴也随着一起转动。,自磨主轴顶尖,3）自磨主轴顶，将主轴放松.,3尾 座,功用:与头架主轴上的前顶尖

10、配合一起支承工件，使工件实现准确定位。 用弹簧力预紧工件, 以便磨削过程中工件因热胀而伸长时，可自动进行补偿，避免引起工件弯曲变形和顶尖孔过分磨损。 顶紧力的大小可以调节。,小 结： 万能外圆磨床保证加工精度及粗糙度的主要措施,砂轮架部分： 1.动压滑动轴承； 严格要求砂轮架主轴轴承及主轴的制造精度； 轴颈和轴瓦之间的间隙，经精确调整； 主轴直径较大，提高主轴抗振性； 2.采用皮带传动； 3.易引起振动的主要件，都经过静平衡,头架 部分： 全部采用皮带传动； 轴承选用精密的P4级滚动轴承，并得到合适的预紧力； 死顶尖磨削； 采用卸荷皮带轮； 尾架部分： 用弹簧力顶紧工件,横进给部分： 采用滚动

11、导轨及高刚度的进给机构（如丝杠很粗） 用液压闸缸来消除丝杠-螺母间的间隙； 快进终点由刚性定位件刚性定位螺钉来准确定位；,其它： 提高主要导向及导轨的加工精度； 工作台用液压传动，运动平稳。,三、其它类型外圆磨床,（一）普通外圆磨床和半自动宽砂轮外圆磨床,1普通外圆磨床,普通外圆磨床和万能外圆磨床结构上的区别： 普通外圆磨床的头架和砂轮架都不能绕垂直轴线调整角度； 头架主轴不能转动； 没有内圆磨具。,工艺范围较窄，只能磨削外圆柱面和锥度较小的外圆锥面。 主要部件的结构层次少，刚性好，可采用较大的磨削用量，因此生产率较高，同时也易于保证磨削质量。,（三）无心外圆磨床,工件直接放在砂轮和导轮之间，

12、由托板和导轮支承，工件被磨削外圆表面即定位基准面。 工件在磨削力以及导轮和工件间摩擦力的作用下被带动旋转，实现圆周进给运动。 高速旋转的砂轮通过磨削力F切带动工件旋转，导轮则依靠摩擦力F1对工件进行“制动”，限制工件的圆周速度，使之基本上等于导轮的圆周线速度，从而在砂轮和工件间形成很大的速度差，产生磨削作用。,导轮,导轮是摩擦系数较大的树脂或橡胶结合剂砂轮 其线速度一般在1050mmin内 作用是用于支承工件和控制工件的进给速度。,无心磨床磨削方法,纵磨法 横磨法,纵磨法,纵磨法：将工件从机床前面放到导板上，推入磨削区； 导轮在垂直平面内倾斜角，导轮与工件接触处的线速度v导，可分解为分速度v导水平和v导垂直， v导垂直控制工件的圆周进给运动； v导水平使工件作纵向进给。,纵磨法,工件进入磨削区后，便既作旋转运动,又作