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气缸体专用平面磨床设计 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 machine），它们是因精加工和硬表面的需要而发 [1] 展起来的 。 磨床种类很多，主要有：平面磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来 [2] 磨削特定表面和工件的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等 。 对平面磨床来说，又可分为普通平面磨床、万能平面磨床、无心平面磨床、 宽砂轮平面磨床、端面平面磨床等。 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 35m/s 左右，目前已向 200m/s 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）磨床通常是由电动机—油泵—发动部件、通过机械、电气、液压传动- [1] 传动部件带动工件和砂轮相对运动-工件等部分组成 。 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 [3] 在企业中占机床的比例高达 42%，车床占 23%，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，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（2-3）um 以内。 （2）低速进给运动的稳定性。 由于砂轮的修整导程要求 （10-15）mm/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 平面磨削和端面平面磨床 （1）平面磨削 在平面磨削过程中，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。基本的平面磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法 磨外圆，如图 1－1