机械加工设备与刀具 磨床 项目六、任务1 熟悉磨床的种类及结构.docVIP

PAGE 项目六 磨床 【项目描述】 磨削是以砂轮作刀具进行切削加工的，主要用于工件的精加工。特别是对各种高硬度材料（如淬火钢、硬质合金等），磨削是最常用的加工方法。磨削加工精度可达IT6～IT5级，表面粗糙度Ra值在0.8μm～0.02μm之间。 【项目实施】 任务1 熟悉磨床的种类及结构 一、 磨床的种类 磨床是种类较为繁多的一种机床，在机械制造业中占有非常重要的地位。除能对淬火及其他高硬度材料进行加工外，在磨床上加工高于7级以上精度的零件时，比在其他机床上加工要容易得多，而且也很经济。这是由于磨具在进行精加工时，能切下非常薄的切削余量；磨床的主轴采用动压或静压滑动轴承，有很高的旋转精度和抗振性；磨床的进给运动往往采用平稳的液压传动，并和电气相结合实现半自动化和自动化工作。随着自动测量装置在磨床上的应用，磨削加工质量的可靠性大为增加，废品减少。 外圆磨床包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心外圆磨床等。内圆磨床包括普通内圆磨床、行星内圆磨床、无心内圆磨床等。平面磨床包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床等。工具磨床包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床等。刀具刃具磨床包括万能工具磨床、车刀刃磨磨床、滚刀刃磨磨床等。专门化磨床包括花键轴磨床、曲轴磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。其他磨床包括珩磨机、研磨机、砂带磨床、超精加工机床等。 （一）M1432A型万能外圆磨床 M1432A型万能外圆磨床是普通精度级，并经一次重大改进的万能外圆磨床。它主要用于磨削IT7～IT6级精度的圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，最大磨削外圆直径为320 mm，最大磨削内孔直径为100 mm，也可以用于磨削阶梯轴的轴肩、端面、圆角等。表面粗糙度Ra值在1.25μm～0.08μ 1.外圆磨床组成 图6-1为M1432A型万能外圆磨床的外形图。它由下列主要部件组成： 1）床身 是磨床的的支承部件，在其上装有砂轮架、头架、尾座及工作台等部件。床身内部装有液压缸及其它液压元件，用来驱动工作台和横向滑鞍的移动。 2）头架 用于装夹工件，并带动其旋转，可在水平面内逆时针方向转动90°。图6-2所示是头架的结构。头架主轴通过顶尖或卡盘装夹工件，它的回转精度和刚度直接影响工件的加工精度。头架主轴支承在四个P5级精度的角接触球轴承上。通过仔细修磨主轴前端的台阶厚度和垫圈3、4、5、9的厚度，压紧两端轴承盖对主轴轴承进行预紧，可以提高主轴的回转精度和刚度。 图6-1 M1432A型万能外圆磨床 3）内圆磨装置 用于支承磨内孔的砂轮主轴部件，由单独的电动机驱动。 4）砂轮架 用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴。砂轮架装在滑鞍上，当需磨削短圆锥时，砂轮架可在±30°内调整位置。 5）尾座 尾座的功用是利用安装在尾座套筒上的顶尖（后顶尖），与头架主轴上的前顶尖一起支承工件，使工件实现准确定位。尾座利用弹簧力顶紧工件，以实现磨削过程中工件因热膨胀而伸长时的自动补偿，避免引起工件的弯曲变形和顶尖孔的过分磨损。尾座套筒的退回可以手动，也可以液压驱动。 6）滑鞍及横向进给机构 转动横向进给手轮，通过横向进给机构带动滑鞍及砂轮架作横向移动。也可利用液压装置使砂轮作快速进退或周期性自动切入进给。 7）工作台 由上下两层组成，上工作台可相对于下工作台在水平面内转动很小的角度（±10°），用以磨削锥度不大的长圆锥面。上工作台顶面装有头架和尾座，它们随工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动。 图6-2 M1432A型万能外圆磨床头架 2.外圆磨床的运动与传动 磨削加工是以砂轮的高速旋转作为主运动，进给运动则取决于加工的工件表面形状以及采用的磨削方法，可由工件或砂轮来完成，也可以由两者共同完成。 如图6-3所示是在万能外圆磨床上采用的几种典型磨削加工方法，其中6-3a、d与b是采用纵磨法磨削外圆柱面和内、外圆锥面。这时机床需要三个表面成形运动：砂轮的旋转运动n0、工件纵向进给运动fa以及工件的圆周进给运动nw。图6-3c是切入法磨削短圆锥面，这时除砂轮的旋转运动和工件的圆周进给运动外，为满足一定尺寸要求，还需要有砂轮的横向进给运动?P（往复纵磨时，为周期性间歇进给；切入磨削时，为连续进给）。 此外，机床还有两个辅助运动：砂轮横向快速进退和尾座套筒退回，以便装卸工件。 图6-3 万能外圆磨床加工示意图 M1432A型万能外圆磨床的机械传动系统的具体情况如图6-4所示。该磨床的运动是由机械和液压联合传动，除了工作台的纵向往复、砂轮架的快速进退和周期性自动切入进给、尾座顶尖套筒的退回是液压传动外，其他均为机械传动。 1）砂轮主轴的旋转运动 磨削外圆时，砂轮的旋转运动是由电动机（转速1440r/min，功率4kW）经V 形带直接传动，转速为1670r/min。磨削