双端面磨床说明书

第一章前言

1.1毕业设计任务

设计一台精密双端面磨削机床，其具体要求如下：

1）操作性：

A.结构紧凑、搬运灵活、方便。

B.操作人员只要稍加培训就可熟练的进行操作。

2）经济性：

A.成本应比较低。

3）功能性：

A.能利用不同的夹具加工各种小型刀片、密封件几精密钢质零件。

B.加工工件时具有比较高的生产效率，磨削时间极短。

C．利用极强的刚性保证极高的形状及尺寸精度。

4）机床的性能要求：

磨削主轴单元

进给轴：

A.行程……………………200mm；

B.速度…………………………0.01--16mm/min；

C.分辨率……………………1μm；

磨削主轴：

A.数量………………………………2；

B.磨削主轴直径…………………………210mm；

C.驱动功率…………………………26KW；

D.旋转速度…………………………0—1145r/min；

E.砂轮直径…………………………500mm；

工件台：

摇摆轴：

A.行程…………………………60mm；

J.分辨率…………………………5μm；

1.2毕业设计背景[1][2][3]

随着工业生产和科学技术的迅速发展，各种硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷刀片，小型密封件及精密钢质零件对形状和尺寸精度，生产效率等的要求越来越高。

双端面磨削是一种高效率的加工方法，在轴承、汽车、拖拉机等大量生产的工业部门得到广泛的应用。双端面磨床是一种高效率的平面磨床，它可以在一次行程中加工出两个具有一定精度及表面光洁度要求的平行端面。机床本身的自动化程度很高，一般一小时可以加工出数千工件。双断面磨床可分为卧轴双端面磨床和立轴双端面磨床。双端面磨床经常用来加工活塞销、活塞环、十字轴、三销轴、进排气阀座、制动件、手工工具、轴承环、垫片、纺绽轴承、滚柱、各类排档的锥塞、冰箱压缩机阀件、滚动活塞以及电子工业的磁钢等。

端面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚，是因为它对数控系统的特殊要求。近十几年来，借助CNC技术，磨床上砂轮的连续修整，自动补偿，自动交换砂轮，多工作台，自动传送和装夹工件等操作功能得以实现，数控技术在平面磨床上逐步普及。近来国内大型机床展览会上，CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数，全功能CNC平磨，已经成主流，在开发高档数控平磨的同时，开始积极发展中、低档数控平磨。数控磨床行业独特需求，机床生产厂也积极开发机械部分，对磨床的数控系统，提出独特控制要求。当连接上一个合适的测量头时能

直接去控制装置与最终尺寸进行比较。强化固定磨削方法：根据磨削零件不同形状，有四种不同的磨削方法，具有砂轮轴角度倾斜控制功能，荒磨、粗磨、精磨、无火花磨削一整套磨削循环，砂轮修整补偿功能，修整器相对于被修整轮法线方向控制功能，修整滚轮外缘圆弧半径补偿功能，系统分辨率可设定为0.1

μm。平磨制造厂自行开发软件，使用之更适合平面和成型磨削，如德国JUNG 公司，采用该公司专用软件，用JUNGKONTUR编程语言对砂轮进行成型修整，工具磨床并有图形辅助操作功能。日本冈本公司开发了OPL语言用于磨削加工，等等。直线电机、动平衡等技术、工艺的日益发展，又大大提高了机床的工效，适宜的测量技术应用对数控系统的开发利用。

我国目前在双端面加工机床方面已经有所成就，但和西方发达国家相比任有很大的差距，我们的加工精度还远远落后人家。日本、瑞士、德国等国家目前已经有商品化的高精度双端面加工机床。西方国家为了保持在制造技术上的优势，仍然将双端面加工机床及其关键技术作为重要战略物资与技术，对我国实行严格的技术禁运。因此，我国发展精密双端面加工技术的唯一出路，就是坚持自主创新、自主研发，力争掌握一大批精密双端面加工的核心技术，研制出拥有自主知识产权的、商品化、系列化的精密双端面加工设备。

本课题“精密双端面磨床”就是在以上背景下提出的。

1.3 课题研究内容

1、对精密双端面磨床的整体布局分析和研究，完成整体布局的设计。

2、根据加工内容的要求，设计相关附件及合理的动作方案。

3、完成传动总体方案的研究和主轴设计。

4、采用工程软件AUTO CAD 进行二维工程图的绘制。

5、部分相关外文文献翻译。

第二章方案的拟定与选择

2.1 总体方案拟定[4][5][6]

2.1.1 方案简述

设计原则：

1．在速度和精度方面达到国际同类型同规格产品的先进水平；

2．高刚性结构设计，保证机床设计寿命长；

3．高效率设计，满足现代高生产率的要求；

4．注重环保。

根据精密双端面磨削加工机床应实现的功能，根据机械原理、机械设计的有关知识，在观察相关产品的布局之后，设计了一下四种方案：

方案一：立式床身双端面磨削，直线式送料装置。

方案二：立式床身双端面磨削，旋转式送料装置。

方案二：卧式床身双端面磨削，直线式送料装置。

方案二：卧式床身双端面磨削，旋转式送料装置。

这两种方案的区别主要在于机床结构布局形式以及工件的送料装置是直线式还是旋转式。

2.1.2分析选择：

（1）对于常用端面磨削和双端面磨削：

长期以来，工件端面的磨削方式大都采用贯穿式磨削或单磨头平面磨削。贯穿式磨削是工件通过两个相对旋转的砂轮端面对套圈端面进行磨削，从而磨出相互等高的两个平面，这种磨削方式生产效率高，生产成本低，但加工工件的端面尺寸精度一般，满足不了精密级工件加工精度的要求。单面磨削是把多个

工件一起放到磁盘上单面磨削后，将工件翻转后进行另一面的磨削，这种加工方式主要是靠操作者手工上、下料，每次都需调整砂轮进给量，加工出的工件高度尺寸离散性大，生产效率及产品质量相比贯穿式磨削更差。

双端面磨削通过旋转式或直线式送料盘上、下工件，其加工出的工件双端面的尺寸精度和几何精度都能达到P2及以上，工件精度要明显高于常用两种磨削方式。

（2）对于机床主轴安装方式

立式床身有以下优点：工件装夹稳定，刀台刚性高，加工精度高。缺点是：由于重力影响，排屑较卧式结构困难。

图2-1 立式机床主轴结构图

卧式床身则有以下优点：排屑效果好，便于深孔加工。缺点是：承载能力低，刀台刚性较差，大进给容易影响导轨的精度，而且工件容易因为导轨变形的影响而降低加工精度。