磨床

磨床总体布局

3.1 磨床总体设计

1.加工零件的工艺分析（表面形状，尺寸，材料，技术条件，批量，加工余量等）；

2.调查研究比较国内，外同类机床，经验总结，进行改革创新；

3.图纸设计（总图，部件装配图，零件图，工艺卡，目录，标准件，外购件目录，铸件，锻件目录，说明书，装箱单，合格证）；

4.制造，装配，调试；

5.小批量生产，设计改进；

3.2、总体设计注意事项

1.保证机床满足加工精度要求，刚性，稳定性好；

2.传动系统力求简短；

3.操作调整方便；

4.安全保护，冷却液供给，回收，废渣的排除。

3.3 磨床总体布局设计

3.3.1 加工零件

带轴肩的多台阶轴，精度IT7以下，Ra1.6---Ra0.4，材料45#，40cr，球墨铸铁等；

3.3.2 初步估计组成部分

a.床身；

b.工作台面；c头架；d尾架；e砂轮架；f 修整器；g 测量装置；h 砂轮进给电机；I 修整器进给电机；j 电器框；k工作台进给电机；l 工件旋转电机；m 润滑冷却装置；n数控装置；

3.3.3 总体布局初步设计

1.T型床身；

2.工作台移动；

3.工作台型面采用倾斜10°的型面；

4.砂轮架主轴与床身导轨倾斜30°角；

5.头尾架中心线平行；

6.采用成型砂轮修整器（金刚石滚轮），采用MARPPOS公司轴向，径向测量仪，配用该公司E5数控框（如图3－1所示）来控制轴向尺寸，径向尺寸，测量仪布置在横梁上；

图3－1 E5数控框

7.数控系统的四坐标轴

X轴：砂轮架进给 Y轴：修整器进给

Z轴：工作台移动 W轴：工件旋转

各轴采用交流伺服电机，通过精密无间隙弹性连轴器直接与滚珠丝杆相连；

8.液压油箱单独（减小热变形，简化机床结构，易实现标准化，通用化，便于维修）；

9.电器框与机床采用空中走线；

10.机床前防护罩采用全封闭结构；

3.3.4 纵向与横向尺寸的确定

1.纵向尺寸

①工件最大长度；

②头架长度；

③尾架长度；

④上台面长度；

⑤下台面长度；

⑥床身长度；

⑦后床身长度（考虑砂轮架和修整器大小按经验给定）；

⑧整个床身宽度（视觉效果）；

⑨砂轮架中心与机床床身对称线相距

图3－2 磨床纵向尺寸

2.横向尺寸

1）画出横向尺寸床身的V型导轨作为横向尺寸的基准，画出床身的平面导轨作为高度尺寸的基准线，根据确定的工作台参数，导轨参数B1’，B2’中心画出左视图

2）确定上，下工作台厚度和宽度

（1）厚度：用类比法

上工作台中心（3－1）

下工作台中心（3－2）

为工作台导轨的中心距，工作台导轨选用80 75 250

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MKS1632A数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计

取 =0.3 250=75mm

=0.38 250=95mm

（2）宽度

3）确定头，尾架顶尖中心位置

顶尖中心安排在V型导轨的中心线上，这样有利于磨削最小直径工件的，砂轮架趋近于工作台不致相碰。缺点是使导轨的承载压力较大，故常适当加宽V型导轨的宽度。

4）确定头尾架顶尖中心至床身底面的高度H1

左右

根据工人身高，经验。类比取

5）工作台回转中心位置B9

6）确定机床总高H

所以H取2000mm。

3.3.5 砂轮架相关尺寸设计

（1）砂轮架导轨（V—平导轨）100 90 400

考虑到砂轮的大小及重量与砂轮架的稳定性，取L`中心=500mm，从而可定出砂轮架的宽度约为600mm，导轨为0.15MPa 的卸荷导轨。

图3－3 砂轮架的导轨

（2）砂轮架横向行程长度（3－4）

式中为砂轮架快速进退的行程，一般取。此处取。

（3－5）

安全系数取0.1足够

（取373）

（3）砂轮架高度和长度

砂轮架箱体导轨的高度h3，砂轮底板滑台高度h4，砂轮中心距砂轮底面高度h5，与后床身顶面至平导轨的高度h0，为避免上，下工作台运动时与箱体相碰，安装在后床身上的垫板顶面需低于上下工作台的顶面，同时考虑横向进给机构穿过床身的位置等，根据经验

①取

②砂轮架中心距后床身顶面

③砂轮架底座安装修整器，内有传动丝杆

取

④后床身进给导轨内装丝杆

取

图3－4 砂轮架的高度和宽度

⑤砂轮架底板长度：

∴ 取 =900mm

⑥砂轮架导轨长度

∴取

（4）砂轮架主轴电机的选择

①用类比法，砂轮架主轴电机的功率取15kw；

②计算法（3－6）

取 3.3.6 头架相关尺寸的确定

①长，宽，高：440 400 411mm

②主轴锥孔：莫氏5#锥孔

③中心高：（3－7）

通过以上计算头架中心高取180mm

④主轴转速（3－8）

取

⑤交流伺服电机选择

用类比法，交流伺服电机选择IFT5076-DA(D1 18N-M)电机

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砂轮磨削工件需要的功率

（3－9）

交流伺服电机通过20/38的双楔齿轮带传递给工件，即

∴合格

⑥主轴不旋转，主轴靠拨盘带动旋转

3.3.7 尾架相关尺寸的确定

①5#莫氏锥孔