1、第 1 章 绪论 1.1 磨床的类型与用途 1.1.1 磨床的类型及其特点 用磨料磨具(砂轮、砂带、油石和研磨料等)为工具进行切削加工的机床,统称为磨床 (英文为 Grinding machine) ,它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的 1。 磨床种类很多,主要有:外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表 面和工件的专门化磨床,如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等 2。 对外圆磨床来说,又可分为普通外圆磨床、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 以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。此外,还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床, 以油石和研磨剂为切削工具的
2、精磨磨床等。 磨床与其他机床相比,具有以下几个特点: 1、磨床的磨具(砂轮)相对于工件做高速旋转运动(一般砂轮圆周线速度在 35 米/秒 左右,目前已向 200 米/秒以上发展) ; 2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件; 3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度; 4、易于实现自动化和自动线,进行高效率生产; 5、磨床通常是电动机-油泵-发动部件,通过机械,电气,液压传动-传动部件带动 工件和砂轮相对运动-工件部分组成 1。 1.1.2 磨床的用途 磨床可以加工各种表面,如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及 各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加
3、工,可以进行各种高硬、超硬 材料的加工,还可以刃磨刀具和进行切断等,工艺范围十分广泛。 随着科学技术的发展, 对机械零件的精度和表面质量要求越来越高, 各种高硬度材料的 应用日益增多。精密铸造和精密锻造工艺的发展,使得有可能将毛坯直接磨成成品。高速磨 削和强力磨削,进一步提高了磨削效率。因此,磨床的使用范围日益扩大。它在金属切削机 床所占的比重不断上升。目前在工业发达的国家中,磨床在机床总数中的比例已达 30%-40%。 据 1997 年欧洲机床展览会(EMO)的调查数据表明,25%的企业认为磨削是他们应用的 最主要的加工技术,车削只占 23%, 钻削占 22%,其它占 8%;而磨床在企业中占
4、机床的 比例高达 42%,车床占 23%,铣床占 22%,钻床占 14% 3。由此可见,在精密加工当中, 有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的, 而精密磨削加工会要在相应的精密磨床上进 行,因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。但是要实现精密磨削加工,则所用的 磨床就应该满足以下几个基本要求: 1.高几何精度。 精密磨床应有高的几何精度,主要有砂轮主轴的回转精度和导轨的直 线度以保证工件的几何形状精度。 主轴轴承可采用液体静压轴承、 短三块瓦或长三块瓦油膜 轴承,整体度油楔式动压轴承及动静压组合轴承等。当前采用动压轴承和动静压轴承较多。 主轴的径向圆跳动一般应小于 1um,轴向圆跳动应限制在 23um 以内。 2.低速进给运动的稳定性。 由于砂轮的修整导程要求 1015mm/min,因此工作台必 须低速进给运动,要求无爬行和无冲击现象并能平稳工作。 3.减少振动。 精密磨削时如果产生振动,会对加工质量产生严重不良影响。故对于精 密磨床,在结构上应考虑减少振动。 4.减少热变形。 精密磨削中热变形引起的加工误差会达到总误差的 50,