MKS1632A数控高速端面外圆磨床的毕业设计.pdfVIP

外圆磨床的设计 第 1 章 绪论  1.1 磨床的类型与用途  1.1.1  磨床的类型及其特点 用磨料磨具 （砂轮、 砂带、 油石和研磨料等） 为工具进行切削加工的机床， 统称为磨床 （英文为Grinding  [1] machine） ，它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的 。 磨床种类很多，主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专 [2] 门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等 。 对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、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 以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以油石和研磨 剂为切削工具的精磨磨床等。 磨床与其他机床相比，具有以下几个特点：  1、磨床的磨具 （砂轮）相对于工件做高速旋转运动 （一般砂轮圆周线速度在 35 米/秒左右，目前已向  200 米/秒以上发展）；  2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件；  3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度；  4、易于实现自动化和自动线，进行高效率生产；  5、磨床通常是电动机­­­油泵­­­发动部件，通过机械，电气，液压传动­­­传动部件带动工件和砂轮相 [1] 对运动­­­工件部分组成 。  1.1.2  磨床的用途 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。 磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具 和进行切断等，工艺范围十分广泛。 随着科学技术的发展， 对机械零件的精度和表面质量要求越来越高， 各种高硬度材料的应用日益增多。 精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。高速磨削和强力磨削，进一步提高了 磨削效率。因此，磨床的使用范围日益扩大。它在金属切削机床所占的比重不断上升。目前在工业发达的 国家中，磨床在机床总数中的比例已达30%­­­­40%。 据 1997 年欧洲机床展览会(EMO)的调查数据表明，25  %的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技 术，车削只占 23%， 钻削占 22%，其它占 8%；而磨床在企业中占机床的比例高达 42%，车床占 23%， [3] 铣床占 22%，钻床占 14%  。由此可见，在精密加工当中，有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的， 而精密磨削加工会要在相应的精密磨床上进行，因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。但是要 实现精密磨削加工，则所用的磨床就应该满足以下几个基本要求：  1.高几何精度。 精密磨床应有高的几何精度，主要有砂轮主轴的回转精度和导轨的直线度以保证工 件的几何形状精度。主轴轴承可采用液体静压轴承、短三块瓦或长三块瓦油膜轴承，整体度油楔式动压轴 承及动静压组合轴承等。当前采用动压轴承和动静压轴承较多。主轴的径向圆跳动一般应小于 1um，轴向 圆跳动应限制在 2—3um 以内。  2.低速进给运动的稳定性。 由于砂轮的修整导程要求 10—15mm/min， 因此工作台必须低速进给运动， 要求无爬行和无冲击现象并能平稳工作。  3.减少振动。 精密磨削时如果产生振动，会对加工质量产生严重不良影响。故对于精密磨床，在结 构上应考虑减少振动。  4.减少热变形。 精密磨削中热变形引起的加工误差会达到总误差的 50％，故机床和工艺系统的热变 形已经成为实现精密磨削的主要障碍。  1.1.3  外圆磨削和端面外圆磨床  1.外圆磨削 在外圆磨削过程中，工件是安装在两顶尖的中心之间，砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。 基本得外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆，如图 1－1和图 1－2 所示。 事实上，外圆磨削可以通过其他以下几种方法来实施： （1）传递方法：在这种方法中，磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削