磨床现场使用教材.ppt.ppt

磨床,1、磨床的功用和种类2、M1432A万能外圆磨床3、其它类型磨床简介4、高精度磨床,3.1磨床的功用和类型,一、磨床 用磨料磨具作为工具对工件表面进行切削加工的机床。二、加工表面 一般表面，齿面，螺旋面等，刀具三、磨削概述 加工精度、加工材料四、磨床种类1外圆磨床：万能外圆磨床，普通外圆磨床，无心磨床2内圆磨床：普通内圆磨床，无心内圆磨床，行星式内圆磨床3平面磨床：,卧轴矩台,立轴矩台,卧轴圆台,立轴圆台,4工具磨床：工具曲线磨床，钻头沟槽磨床，丝锥沟槽磨床5刀具刃具磨床：万能工具磨床，拉刀刃磨床，滚刀刃磨床等6专门化磨床：专门磨削某一类零件，如曲轴磨床，凸轮轴磨床，花键轴磨床，活塞环磨床，齿轮磨床7其他磨床：研磨机，抛光机，砂轮机等,3.2 M1432A形万能外圆磨床,一、磨床的布局和用途（一）总布局1床身：基础支撑件，上面装砂轮架，工作台，头架，尾架，横向滑鞍，内部有油池；2头架：安装，夹持工件，水平面内可逆时针旋转90；3内圆磨具：支撑磨内孔的砂轮主轴4砂轮架：支撑并传动高速旋转的砂轮主轴，安在滑鞍上5尾座：支撑工件6滑鞍和横向进给机构：7工作台：上下两层，上工作台可转10，上面安头架，尾座。,床身：上面装砂轮架，工作台，头架，尾架，横向滑鞍，内部有油池,头架：安装，夹持工件，水平面内可逆时针旋转,内圆磨具：支撑磨内孔的砂轮主轴,砂轮架：按在滑鞍上，当磨短圆锥时，可在水平面内调整角度30,尾座：支撑工件,滑鞍和横向进给机构：转动进给手轮7，可进行横向进给运动,工作台：上下两层，上工作台可转10，上面安头架，尾座,（二）机床的用途1普通精度级万能外圆磨床，IT6IT7级的圆柱形，圆锥形内孔、外圆。Ra1.250.08m2几种磨外圆、锥度的方法3通用性好，生产率低，适于单件小批生产，工具车间，机修车间。,二、磨床的运动（一）表面成形运动基本磨削方法：纵向磨削和切入磨削1纵向磨削法：工作台作纵向往复运动进行磨削的方法。表面成形方法采用相切轨迹法（1）砂轮的旋转运动：n砂主运动,n砂,（2）工件的纵向进给运动f纵：与砂轮旋转运动一起用相切法磨削导线。（3）工件的旋转运动f周：轨迹法磨削工件的母线圆,2切入磨削法：用宽的砂轮进行横向切入磨削的方法 表面成形运动成形相切法，两个表面成形运动：砂轮旋转n砂，工件旋转f周（二）砂轮的横向进给运动 f横1纵向磨削时：f纵：周期性间歇进给2切入磨削时：f横：连续,（三）辅助运动：砂轮架横向快退快进，尾座套筒的伸缩移动,三、机床的机械传动系统,液压传动：工作台纵向往复运动，砂轮架快速进退和周期径向切入，尾座顶尖套筒的缩回，其余为机械传动。,为何外圆磨床工作台的往复运动可由液压驱动，而普通车床的纵向运动不能？,（一）外圆磨削时砂轮主轴的传动链,（二）内圆磨具的传动链1电动机（2840r/min，1.1KW）平带轮10000/15000r/min2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。,（三）头架拨盘的传动链,184,（四）工作台的手动驱动1调整机床，磨削阶梯轴的台阶端面和倒角,2传动路线表达式：,3液压传动和手轮之间采用互锁装置,（五）滑板及砂轮架的横向进给运动（分手动和液压驱动）,1手轮进给：（1）手轮结构：手轮B上装有齿轮12和50，D为刻度盘，外圆周表面上刻有200格，内圆周是110的内齿轮与12啮合。C为补偿旋钮，其上开有21个小孔，C上有一只48的齿轮与50齿轮向啮合，转动手轮B时，各零件无相对运动。BC同转,（2）传动路线表达式：,因为C有21孔，D有200格，所以，C转过一个孔距，刻度盘D转过1（0.9974）格，即：,C每转过1孔距，砂轮架的附加横向进给量为0.01mm（粗进给）或0.0025mm（细进给）。,（3）试磨：,（4）砂轮磨损或修整后，挡块F的调整：拔出旋钮C，使小孔与销子K与脱开，握住手轮B，转动旋钮C通过48，50，12，110使刻度盘倒转，其刻度盘倒转的格数决定于因砂轮直径减小而引起的工件径向尺寸的增大值，调整好后，将旋钮C推入。,2液压周期自动进给（1）自动进给原理：当工作台在行程末端换向时，液压油通入G5的右腔，推动活塞G左移，使棘抓H移动，从而使棘轮E转过一个角度，并带动手轮B转动，实现径向切入。,（2）液动周期切入量的大小的调整：E上有200个棘齿，棘爪H每次最多可推过棘轮上的4个棘爪。转动齿轮S时J转动，根据其位置可控制推过的棘齿的数目。（3）径向切入的自动停止,四、机床的主要结构,（一）砂轮架1主轴及支撑：较高的回转精度，刚度，抗振性，耐磨性2前后径向轴承：短三瓦动压型液体滑动轴承刚性好，回转精度高。,短三瓦动压型液体滑动轴承,主轴右端轴肩,止推轴承环,带轮,滑柱,砂轮主轴的轴向定位,3主轴零部件的动静平衡：使用平衡块,砂轮,法兰盘,平衡块,短三瓦动压型液体滑动轴承，可调整的间隙：0.0150.025mm,4壳体可绕滑鞍上的定心圆柱销在30范围内调整,（二）内圆磨具及其支架,1主轴转速高（10000和15000r/min），轴承应具有足够的刚度和寿命，采用平带传动2主轴支撑：4个D级精度的角接触球轴承，用弹簧预紧，用锂基润滑油,接杆,套筒,8根弹簧,套筒,工件支撑在前后顶尖上，“死顶尖”旋转精度高，主轴部件刚性高。,用三爪卡盘，四爪单动卡盘夹持工件卡盘法兰盘主轴锥孔拨盘+螺钉,机床自磨顶尖,8,头架可转090（逆时针）,（三）头架,自磨顶尖装置,顶尖,主轴,螺钉,杆10,销钉,带轮及拨盘,头架主轴直接支撑工件，因此主轴及其轴承应具有较高的旋转精度、刚度和抗振性。*头架主轴轴承：D级精密轴承，并通过仔细修磨主轴前端的台阶厚度，垫圈的厚度，对主轴进行预紧，提高其刚度和旋转精度。*带轮采用卸荷结构，减少主轴的弯曲变形*头架可转090（逆时针）,（四）尾座,1作用：顶紧、支撑工件，磨削时的定位基准。要求：尾座和头架的顶尖同心，其连心线平行于纵向进给；本身有足够刚度2手动退回3液压退回,2手动退回,拨杆,手柄,3液压退回,磨削时，尾座用L型螺钉紧固在工作台的斜面上。,（五）砂轮架的横向进给机构,1 实现横向快速进退和工作进给 周期径向切入运动的起始位置2丝杠、螺母间隙的消除3导轨：V形和平面形组合，滚动导轨（特点）,1快速进退周期径向切入运动的起始位置,2丝杠、螺母间隙的消除进给丝杠和半螺母的螺纹间隙将影响砂轮架横向进给的精度。,左端间隙消除,3导轨：V形和平面形组合，滚动导轨（特点）,1-安装砂轮的滑鞍,2-滚柱,3-垫板,4-隔离架,摩擦系数小，减小爬行，微进给精度高，抗振性差,3.3 其它类型磨床简介,一、平面磨床（一）主要类型和运动1分类：4类2特点：砂轮端面磨削或轮缘磨削；分矩台、圆台,1-床身2-工作台3-砂轮架4-滑座5-立柱,（二）卧轴矩台平面磨床,普通精度级：0.015mm/1000mm；Ra0.320.63 高级精度级：0.005mm/1000mm；Ra0.040.01,主轴用内连式异步电动机直接驱动，砂轮架可作间歇横向进给运动（手动，液压）沿立柱导轨作间歇的竖直切入运动,工作台往复运动（液压）,（三）立轴圆台平面磨床,砂轮架主轴：内连式异步电动机直接驱动，沿立柱导轨作间歇的竖直切入运动,圆工作台作圆周进给运动，能沿床身导轨纵向移动。,生产率高，适于大批量生产,1-床身，2-圆工作台，3-砂轮架，4-立柱,二、无心外圆磨床,砂轮和导轮：旋向相同，但圆周速度不同（70-80倍）,导轮，树脂或橡胶作结合剂的刚玉砂轮，摩擦系数大,（一）工作原理,工件位置：高于砂轮和导轮连线，h=(0.150.25)d d工件直径,（二）磨削方式：贯穿磨削法（纵磨法）和切入磨削（横磨法）1贯穿磨削法（纵磨法）：角及导轮的双曲面形,2切入磨削：砂轮横向切入，导轮倾斜30,（三）特点，应用1工件无须打中心孔，装夹方便，可连续磨削，生产率很高；2消除中心孔误差，外圆磨床工作台运动方向与前后顶尖连线不平行及顶尖的径向跳动等误差影响，尺寸精度，几何精度高；3调整费时，适于成批大量生产。,三、内圆磨床：,（一）普通内圆磨床,普通内圆磨床，无心内圆磨床，行星式内圆磨床,3普通磨床精度：孔径50200mm，圆度0.006mm，圆柱度0.005mm，Ra=0.320.634自动化程度低，磨削尺寸人工测量，适于单件，小批 半自动，全自动内圆磨床,1-床身，2-工作台，3-头架，4-砂轮架，5-滑鞍,1头架装在工作台上，并沿导轨作纵向往复运动，主轴由电机带动作圆周进给运动，可绕竖直轴调整一定角度；,2砂轮架沿滑鞍的导轨作周期性的横向进给（液压或手动）,（二）无心内圆磨床1适用于不易用卡盘夹紧的薄壁，其内外同心度又要求较高的工件，如轴承环；2工作原理：,1滚轮，2压紧轮，3导轮，4工件，砂轮由于所磨零件的外表面已经精加工了，所以具有较高的精度。,1工件固定不动，砂轮除高速自转外（n）还绕工件中心作公转，以实现圆周进给运动2适于磨削大型工件或形状不对称，不适于旋转的工件3运动种类较多，结构复杂，刚性差，应用较少。,（三）行星式内圆磨床,（四）内圆磨具（砂轮，主轴组件）1旋转精度，刚度，寿命2一般：电动机+皮带传动：1000020000r/min，结构简单，维护方便，成本低；3小孔（10mm）时，n=80000120000r/min，用内连式中频（或高频）电动机，输出功率大，短时间过在能力强，速度特性硬，振动小，主轴轴承寿命长。,3.4 高精度磨床,*高精度外圆磨床：圆度不超过0.5um，Ra0.01-0.02um*高精度平面磨床：平面度、平行度不超过0.5um/m，Ra0.02-0.04um*高精度内圆磨床：圆度不超过0.8um，Ra0.08-0.16um*高精度无心外圆磨床：圆度不超过0.5um，Ra0.08-0.16um一、提高磨床主要零件的制造精度床身，导轨，头架主轴，轴承，砂轮架主轴，轴承，头架壳体，尾座套筒壳体，进给机构主要传动件。（一）床身纵向导轨的加工精度（二）头架主轴的主要加工精度,二、提高整机的装配精度三、机床结构方面的特点1进一步提高砂轮架主轴组件和头架主轴组件的旋转精度，刚度，抗振性。砂轮架：砂轮主轴采用整体式多油楔动压滑动轴承或静压轴承砂轮架上高速旋转件都经仔细的动平衡采用无接头的平皮带传动，使运动平稳头架：也采用动压滑动轴承或静压轴承，平皮带传动,2提高微量进给精度为保证达到小的微量进给值，关键是提高移动精度，防止跳越式进给。（1）提高传动链刚度，如缩短传动链长度，采用直接传动的丝杠螺母机构，（2）改善导轨面润滑状况，减小动、静摩擦系数之差，（3）采用抗振性较好的闭式滚动导轨，（4）采用特殊的微量进给机构。,1-砂轮架，2-活塞杆，3-液压缸,3提高机床的刚度除了提高主要部件的刚度外，对床身等其他零件也采用了提高刚度的新结构。4减少发热及热变性的影响采用独立的油箱和冷却箱，并放在远离机床的地方配备预热器和冷凝器，使液体保持恒温将设备安放在恒温车间被磨削工件，必须在恒温间内放置24小时，才能加工四、配备高精度的自动监测仪五、配备高净化能力的冷却液净化装置,练习题：1为何万能外圆磨床的纵向进给可以用液压实现，而普通车床的不能？2万能外圆磨床有哪些运动？3万能外圆磨床的前顶尖在工作时是否转动？为什么？4为什么无心外圆磨床的加工精度和生产率比普通外圆磨床的高？,1普通车床溜板箱中对开螺母操纵机构与纵、横向进给机构之间为什么要互锁？2六角转塔车床和普通车床布局和用途有什么区别？3米制标准螺纹是如何规定的？进给系统是如何实现车米制螺纹的？4片式摩擦离合器M1左右两边的片数是否相同？为什么？5超越离合器和安全离合器安装在什么位置？作用是什么？6列表写出车米制螺纹，模数螺纹、英制螺纹、径节螺纹时M3、M4的状态和基本组的状态？7、如果不用扩大螺纹导程机构，CA6140可车削几种导程的螺纹？CM1107车床的纵向进给靠什么实现的？为什么能机动车锥面而普通车床不可以？,1普通车床溜板箱中对开螺母操纵机构与纵、横向进给机构之间为什么要互锁？,答：车床溜板箱中对开螺母操纵机构用于控制车螺纹时使用丝杠传动，而纵、横向进给机构用于车外圆或端面时采用光杠传动，而丝杠和光杠不能同时传动，否则易损坏机床，因此，普通车床溜板箱中对开螺母操纵机构与纵、横向进给机构之间要互锁。,2六角转塔车床和普通车床布局和用途有什么区别？,答：和普通车床相比，六角转塔车床无尾座，丝杠，在尾座的位置上安有可纵向移动多工位刀架 加工过程中每一步都由档块控制刀架行程，工步完成后，转塔或方刀架转位，换刀进行下一工步 工作循环自动化车床，成批加工复杂轴类、套类零件。,3米制标准螺纹是如何规定的？进给系统是如何实现车米制螺纹的？,答：米制标准导程数列按分段等差数列规律排列，各段之间相互成倍数关系。进给系统中的基本组完成分段等差数列规律，而倍增组完成各段之间相互成倍数关系。,4片式摩擦离合器M1左右两边的片数是否相同？为什么？,答：不相同，M1的左边片数多，右边片数少，因为M1左边工作时，主轴正转，用于正常切削加工，需克服切削力，因此传递功率较大，而M1右边工作时，主要用于车螺纹是的退刀，无切削力，传递功率小，因此，M1的左边片数多，右边片数少。,5超越离合器和安全离合器安装在什么位置？作用是什么？,答：为了避免光杠和快速电机同时传动轴，而造成损坏，在溜板箱左端的齿轮56与轴之间装有超越离合器当进给力过大或刀架移动受阻时，为避免损坏传动机构，在溜板箱中设置有安全离合器，其位置在超越离合器后面,6列表写出车米制螺纹，模数螺纹、英制螺纹、径节螺纹时M3、M4的状态和基本组的状态？,7、如果不用扩大螺纹导程机构，CA6140可车削几种导程的螺纹？,答：基本组的传动比为：u基j=Sj/7，Sj=6.5，7，8，9，9.5，10，11，12，其中6.5，9.5不使用，因此基本组的有效传动比为6种，倍增组的传动比分别为1/8，1/4，1/2，1，共四种，因此，如果不用扩大螺纹导程机构，CA6140可车削24种导程的螺纹，但考虑有部分重叠，所以共可车削20种标准导程螺纹。,本章结束,