第三章 磨床.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,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,，,Ra1.25-0.08,m,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,8,60mm,不用中心架,8,320mm,磨削内圆直径,30,100mm,最大磨削长度,外圆,1000/1500/2000,内圆,125mm,砂轮尺寸,40050 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,n,w,（,单位为,r/min,）,转速较低，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,（,mm,min,）,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,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,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，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,F,1,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,10,50m,min,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,又作轴向移动，穿过磨削区，从机床后面出去，完成一次走刀。,为了保证导轮和工件间为直线接触，导轮的形状应修整成回转双曲面。,这种磨削方法适用于不带台阶的圆柱形工件。,横磨法,先将工件放在托板和导轮上，然后由工件（连同导轮）或砂轮作横向进给。,导轮的中心线仅倾斜微小的角度（约,30,），以便对工件产生一不大的轴向推力，使之靠住挡块,5,，得到可靠的轴向定位。,适用于具有阶梯或成形回转表面的工件。,