机械制造装备概论(第5章 磨床)-new

5.液动周期自动进给（替代手动） 活塞G – 棘爪H – 棘轮E（与B固定一体） －手轮B－ Ⅷ
（四）机床的主要结构
砂轮架：
短三瓦动压型液体滑动轴承支撑（径向高精度定心） ＋轴向定位（后端轴肩+单推+螺母）＋砂轮静平衡
短三瓦动压滑动轴承
内圆磨具（4个D级轴承两端径向支撑 （径向定心）
第五章 磨床
重点：万能外圆磨床
1. 磨削方式及其运动分析、传动链组成 2.补偿传动链的作用及调整方法 3.砂轮架结构特点、头架结构及其三种工作方式
一般掌握： 1.磨床的种类及工艺范围 2.万能外圆磨床其他结构
一、概 述
磨削应用广泛，精加工精度IT7－IT5级，Ra0.8－0.04um， 也可粗加工，高速磨、强力磨；可磨普通材料，又可磨高 硬度难加工材料；适应各种工件形状、表面及生产批量。
磨床种类：
（1）外圆磨床 （2）内圆磨床 （3）平面磨床 （4）工具磨床 （5）刀具刃磨床 （6）专门化磨床 （7）其它磨床 普通、万能、无心外圆磨床等。 普通、无心、行星式内圆磨床等。 卧轴(立轴)矩台(圆台)平面磨床等。 工具曲线磨床 、钻头沟槽磨床等。 万能工具磨床 、拉刀、滚刀磨床等。 曲轴、花键轴 、齿轮、螺纹磨床等。 研磨机、珩磨机、抛光机等。
无心外圆磨床
（四）内圆磨床
有普通、无心、行星式等，又分普通、半自动、全自动。 一般采用纵磨法。因砂轮直径小，线速度较低15～25m/s,砂 轮轴细长，刚性差，进给量小，冷却、排屑条件差，生产率低， 适于单件小批生产磨削淬硬零件上的孔。
（1）普通内圆磨的磨削方法
应用：磨削锥孔＋单件小批量＋自动化程度不高
2. 头架拨盘的传动链
头架电机（双速）— I － {Φ130/Φ 90, Φ111/Φ 109, Φ48/Φ164} － II — Φ61/Φ184 — III —Φ68/Φ177 － 拨盘或卡盘（f周） 3. 工作台的手动驱动 手轮A —Ⅴ—15/72 —Ⅵ—18/72 —Ⅶ— Z18/齿 条 —工作台纵向移动
平面磨床的磨削方法： 周磨法＋端磨法
（1）卧轴矩台平面磨床 （工艺范围宽）
周磨法：
砂轮与工件接触面小，散热、排屑条件好，加工质量好。但 刚性小，磨削用量较小，生产率低，适于精磨。
卧轴矩台平面磨床（常见）
（2）立轴圆台平面磨床（小零件＋大环形零件）
端磨法：
砂轮轴伸出短，刚性好，磨削用量较大，生产率高。但砂轮 与工件接触面大，散热、排屑条件差，加工质量低。适于粗磨或 半精磨。
普通内圆磨床
头架
砂轮架
工作台 滑 鞍
床身
• （2）无心内圆磨床 • 加工薄壁内外同心度高的工件－－－如轴承内环
• （3）行星式内圆磨床 • 特点：自转＋公转 • 应用：大型工件或形状不对称＋不适合旋转的工件
• （4）内圆磨具 • 高速＋旋转精度+刚度＋寿命＋振动 • 内连式中频（或高频）电动机驱动的内圆磨具
＋前后端轴向定位（轴肩+套筒+螺母）＋预紧（螺母 调节） ）
内圆 磨具 支架
头架
工作台
内圆磨具
砂轮架
尾座
床身
横向进机构
头架结构（4个D级轴承径向支撑＋两端轴向（端盖+
轴肩+垫圈）定位＋预紧） ＋工作方式（死顶尖＋卡盘安装＋自磨顶尖）
尾座结构（手动+液压推动套筒）
• 横向进给机构（液压＋定位螺钉＋消除螺纹间隙＋ （导轨V+平面+滚子）---微细进给）
二、M1432A型万能外圆磨床
头架 工作台
内圆磨具
砂轮架
尾座
床身
横向进机构
主要部件及其结构
1. 砂轮架 砂轮架由壳体、砂轮主轴及其轴承、传动装置与滑鞍等组成。 2. 头架 3. 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。 (1) 手动进给
三、其它磨床简介 （一）普通外圆磨床
头架、砂轮架不能转位，无内圆磨头，工艺范围 窄，但刚度高，旋转精度好，适于中、大批量磨削外 圆柱面、小锥度外圆锥面及阶梯轴轴肩。
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（二）平面磨床
分类：卧轴（立轴） ＋矩台（圆台） 平面磨床等 切削（成形）运动： 旋转主运动＋工件圆 周或直线进给运动 （相切法－导线）＋ 轴向进给运动（母线） ＋周期切入运动
5.辅助运动
• 表面成形运动－－纵向磨削法（相切-轨迹法） （砂轮旋转＋工件纵向＋工件旋转）＋切入 （横）磨削法（成形-相切法）（砂轮旋转＋工 件旋转）
a) 纵磨法磨外圆柱面
b) 扳转工作台用纵磨法磨长圆锥面
c) 扳转砂轮架用切入法磨短圆锥面 图3—3 万能外圆磨床加工示意图
d) 扳转头架用纵磨法磨内圆锥面
◆ 补偿传动链表达式如下： C（1格- 1/21 ）– 48/50 – 12/110 – D（1格-1/200） 作用---因砂轮磨损，补偿量调整 → 使得刻度盘D相对手轮B倒退（倒转，回退）补 偿格数 → 砂轮进给量增加（为补偿量） 过程--补偿旋钮C脱离B手轮（正常工作时CBD为一体,转 动） → 旋转C （握住B不动） →补偿链条传动齿轮（两 级传动）→ 刻度盘D 相对手轮B倒退 → 补偿磨损量
头架由壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座等组成。
(2) 周期自动进给
4. 横向进机构 (3) 定程磨削及其调整 (4) 快速进退
（一）机床的用途
（ 观看动画）
内、外圆柱面、圆锥面及阶梯轴轴肩和端平面。
（二）机床的运动
1.主运动：砂轮旋转 运动 (m/s) 2.工件旋转运动 （周向进给运动） 3.工件纵向往复运动 (轴向进给运动) 4.砂轮横向进给运动
手轮A 转 1 转，工作台纵向移动量为： 1×15/72 ×18/72 ×18 ×2π≈6 mm 工作台手动驱动与液压驱动之间有互锁装置。
4 砂轮架的横向进给运动传动链 fp—可用手轮B实现，也可由进给油缸的柱塞G驱 动。传动路线表达式： 手轮B或进给油缸柱塞G －Ⅷ－ 50/50 或20/80 －Ⅸ－ 44/88 →丝杆（t=4）→半螺母（砂轮架底座） 手轮转一周，砂轮架横向进给量为2mm（粗进给） 或0.5mm（细进给），手轮上的刻度盘D上刻度为200 格，因此每格进给量为0.01或0.0025mm。
（三）机床的机械传动系统 1. 砂轮的传动 ①外圆砂轮的传动
砂轮电机(1440 r/min，4kw)—Φ126/Φ112—砂轮 （一般取v砂≈35m/s）
②内圆磨具的传动 磨具电机(2840 r/min，1.1kw)— 平带 —磨具旋转 (2种转速，10000r/min 或15000r/min，自锁)
• （五）高精度磨床 • 主要部件的制造精度：导轨＋头架主轴等 • 结构特点及装配精度：砂轮主轴（轴向＋径向精度） ＋头架主轴+ 横向进给机构及尾座 • 改进：提高精度＋刚度＋抗振性＋刚度＋微小 • 进给量 • 配备自动检测仪 • 配备高净化能力的的冷却净化装置
• 第5章 磨床 • 1、 从传动与结构特点方面简要说明 M1432A 型外圆磨床为 保证加工质量（尺寸精度、形状精度和表面粗糙度）而采取 了哪些措施？ • 2、在 M1432A 型外圆磨床上磨削外圆时，问： • 1）若用两顶尖支撑工件进行磨削，为什么工件头架的主轴不 转动？另外，工件是怎样获得旋转（圆周进给）运动的？ • 2）若工件头架和尾座的锥孔中心在垂直平面内不等高，磨削 的工件将产生什么误差，如何解决？若二者在水平面内不同 轴，磨削的工件又将产生什么误差，如何解决？ • 3）采用定程磨削一批零件后发现工件直径尺寸大了 0.08mm （粗进给）应如何进行补偿调整？说明其调整步骤。 • 3、在 M1432A 型外圆磨床上磨削工件，装夹方法有哪几种？ • 4、试分析卧轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床在磨削方法、 加工质量以及生产率等方面有何不同？它们的适用范围如何？
砂轮架 立 柱 工作台
床身
立轴圆台平面磨床
观看动画
（三）无心磨床 工件不需夹持，放在砂轮和导轮之间，连续
磨削，操作简单，生产率高，适于大批量磨削无中心孔的轴、套、 销等零件。
磨削方式：纵磨法（大）＋横磨法（小）—导轮倾斜角度（工
件旋转+移动）
特点：外圆面定位＋消除定位误差＋成批＋精度较高
无心外圆磨床