磨床-演讲(1)

1、7/16/20221任务模块电气控制系统磨床概述传动系统典型结构液压传动系统7/16/20222 用砂轮、砂带、油石和研磨剂等磨料磨具为工具进行切削加工的机床，统称为磨床。 磨床可以用来加工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面，还可以刃磨刀具和进行切断等。 磨床主要用于零件的精加工，尤其是淬硬钢和高强度特殊材料的精加工。 磨床的种类很多，主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和专门用来磨削特定表面和工件的专门化磨床。此外还有以柔性砂带为磨削工具的砂带磨床和以油石及研磨剂为切削工具的精磨磨床等。7/16/20223项目1 磨床基础知识一、磨床主要工艺范围二、磨床种类

2、三、M1432A磨床组成及 主要参数7/16/20224一、磨床主要工艺范围7/16/20225二、磨床种类 M1432A型万能外圆磨床7/16/20226 普通外圆磨床7/16/202277/16/20228 普通外圆磨床结构与万能外圆磨床基本相同，所不同的是： 头架和砂轮架不能绕垂直轴线在水平面内调整角度； 头架主轴不能转动，工件只能用顶尖支承进行磨削； 没有配置内圆磨具。7/16/20229 无心（外圆）磨床7/16/202210 无心（外圆）磨床适用于大批量磨削细长轴及不带孔的轴、套、销等零件。 无心外圆磨削时，工件不是支承在顶尖上或夹持在卡盘中，而是直接放在砂轮和导轮之间，由托板和导

3、轮支承，工件被磨削的表面本身就是定位基准面。 无心磨削有纵磨法（又称贯穿磨法）和横磨法（又称切入磨法）两种。7/16/202211无心磨削方式7/16/202212 内圆磨床7/16/202213 内圆磨床的主要类型有普通内圆磨床、无心内圆磨床和行星内圆磨床。 内圆磨床可以磨削圆柱形或圆锥形的通孔、盲孔和阶梯孔。 内圆磨削大多采用纵磨法，也可用切入法。 磨削内圆还可采用无心磨削7/16/202214内圆磨的结构7/16/202215普通内圆磨床7/16/202216无心内圆磨床7/16/202217无心内圆磨削的运动7/16/202218 平面磨床7/16/202219 平面磨床用于磨削各种零

4、件的平面。 根据砂轮的工作面不同，可分为用砂轮周边进行磨削的平面磨床，其砂轮主轴常处于水平位置即卧式；用砂轮端面进行磨削的平面磨床，其砂轮主轴常为立式。 根据工作台形状的不同，平面磨床又可分为矩形工作台和圆形工作台平面磨床。 主要有四种类型：卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床和立轴圆台平面磨床7/16/202220卧轴矩台平面磨床7/16/202221立轴圆台平面磨床7/16/202222平面磨削方式7/16/202223M32卧轴矩台平面磨床7/16/202224M7125卧轴矩台平面磨床7/16/202225M744100A立轴圆台平面磨床7/16/202226MGK73

5、50数控高精度卧轴矩台平面磨床7/16/202227三、M1432A型万能外圆磨床7/16/202228 这是应用最普遍的一种外圆磨床，除了能磨削外圆柱面和圆锥面外，还可磨削内孔和台阶面等。 M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削IT7IT6级精度的圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，Ra值在1.250.08m 之间。 万能外圆磨床由床身、砂轮架、内磨装置、头架、尾座、工作台、横向进给机构、液压传动装置和冷却装置等组成。7/16/202229M1432A型万能外圆磨床的结构纵、横向进给 7/16/202230（1）床身 床身1是磨床的基础支承件，在它的上面装有砂轮架5、工作台3、头架2、尾座7及横向滑

6、鞍等部件，使这些部件在工作时保持准确的相对位置。床身内部用作液压油的油池。（2）头架 头架2用于安装及夹持工件，并带动工件旋转,头架在水平面内可逆时针方向转 90。（3）内圆磨具 内圆磨具4用于支承磨内孔的砂轮主轴，内圆磨具主轴由单独的电动机驱动。（4）砂轮架 砂轮架5用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴。砂轮架装在滑鞍6上，当需磨削短圆锥面时，砂轮架可以在水平面内调整至一定角度位置（30）。（5）尾座 尾座7和头架2的顶尖一起支承工件。（6）滑鞍及横向进给机构 转动横向进给手轮9，可以使横向进给机构带动滑鞍6及其上的砂轮架作横向进给运动。（7）工作台 工作台3由上下两层组成。上工作台可绕下工作台

7、的水平面内回转一个角度(10)，用以磨削锥度不大的长圆锥面。上工作台的上面装有头架2和尾座7，它们可随着工作台一起，沿床身导轨作纵向往复运动。 （一）磨床的主要部件7/16/202231（二）万能外圆磨床的工作1磨外圆 （1）工件的装夹 （2）磨削方法：纵磨法、横磨法 2磨内圆 磨削方法：纵磨法、横磨法3磨外圆锥面 4磨内圆锥面 7/16/202232项目2 M1432A磨床传动系统分析一、主传动系统分析二、进给传动系统分析7/16/202233机床的运动与传动系统机床的运动 M1432A具有以下运动： （1）外磨和内磨砂轮的旋转主运动，用转速n砂或线速度v砂表示； （2）工件的旋转进给运动，

8、用转速n工或线速度v工表示； （3）工件的纵向往复进给运动，用f纵表示； （4）砂轮的横向进给运动，用f横表示。机床的机械传动系统 （1）砂轮主轴的传动链 （2）头架拨盘的传动链 （3）滑鞍及砂轮架的横向进给传动链 （4）工作台的驱动7/16/202234M1432A传动系统7/16/202235一、主传动系统 1.外圆磨削时砂轮主轴的传动链2.内圆磨具的传动链3.头架拨盘的传动链7/16/2022361.工作台的手动驱动二、进给传动系统 （1）传动路线表达式 （2）手轮转一转，工作台纵向移动量f2、滑鞍及砂轮架的横向进给运动 （1）手轮进给 （2）液动周期自动进给 7/16/202237项目

9、3 M1432A磨床主要部件结构一、砂轮架二、内圆磨具及其支架三、头架四、调整拨盘 五、尾座7/16/202238砂轮架7/16/202239磨头动压轴承7/16/2022407/16/202241内圆磨具支架7/16/2022427/16/202243组成支架、内圆磨具磨削内圆支架翻下特点：转速高 平皮带传动 轴承：角接触球轴承 精度P5 7/16/202244头架 7/16/202245头架组成：壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座等。主轴轴承：四个P5级精度角接触球轴承修磨垫圈的厚度，可预紧轴承轴承润滑：钾基脂主轴前后端密封：橡胶油封7/16/202246M1432A型万能外圆磨床

10、车头的结构7/16/2022477/16/2022487/16/202249双速电动机经塔轮变速机构和两组带轮带动工件转动，使传动平稳，而主轴按需要可以转动或不转动。带的张紧分别靠转动偏心套11和移动电机座实现。主轴上的带轮7采用卸荷结构，以减少主轴的弯曲变形7/16/202250头架主轴的三种工作方式1） 顶尖磨削2）卡盘磨削3）自磨主轴顶尖7/16/202251(1）顶尖磨削工件支承在前后顶尖上，拧动螺杆1，顶紧摩擦环2，使头架主轴和顶尖固定不能转动。工件则由与带轮7相联接的拨盘8上的拨杆，通过夹头带动旋转，实现圆周进给运动。7/16/202252（2）卡盘磨削用三爪或四爪卡盘夹持工件磨削

11、，拧松螺杆1，使主轴可自由转动。卡盘装在法兰盘12上，而法兰盘以其锥柄安装在主轴锥孔内，并用通过主轴通孔的拉杆拉紧。旋转运动由拨盘8上的螺钉传给法兰盘12，同时主轴也随着一起转动。7/16/202253自磨主轴顶尖3）自磨主轴顶，将主轴放松.7/16/202254尾座7/16/202255功用:与头架主轴上的前顶尖配合一起支承工件，使工件实现准确定位。用弹簧力预紧工件, 以便磨削过程中工件因热胀而伸长时，可自动进行补偿，避免引起工件弯曲变形和顶尖孔过分磨损。顶紧力的大小可以调节。7/16/202256砂轮架的横向进给机构 7/16/202257小 结： 万能外圆磨床保证加工精度及粗糙度的主要措

12、施砂轮架部分： 1.动压滑动轴承； 严格要求砂轮架主轴轴承及主轴的制造精度； 轴颈和轴瓦之间的间隙，经精确调整； 主轴直径较大，提高主轴抗振性； 2.采用皮带传动； 3.易引起振动的主要件，都经过静平衡 7/16/202258头架 部分： 全部采用皮带传动； 轴承选用精密的P4级滚动轴承，并得到合适的预紧力； 死顶尖磨削； 采用卸荷皮带轮； 7/16/202259尾架部分： 用弹簧力顶紧工件 7/16/202260横进给部分： 采用滚动导轨及高刚度的进给机构（如丝杠很粗） 用液压闸缸来消除丝杠-螺母间的间隙； 快进终点由刚性定位件刚性定位螺钉来准确定位；7/16/202261其它： 提高主要导

13、向及导轨的加工精度； 工作台用液压传动，运动平稳。7/16/202262磨削砂轮1砂轮的特性及选择 磨具一般分为六大类，即砂轮、砂瓦、砂带、磨头、油石、研磨膏。 砂轮是磨削加工中最常用的磨具。 磨料、结合剂、气孔三者构成了砂轮的三要素。7/16/202263 砂轮的特性由五个基本参数决定 磨料：构成砂轮的主要成分。常用的磨料有氧化物系、碳化物系、超硬磨料系 粒度：指磨料颗粒的大小，通常用筛分法确定粒度号 结合剂：将磨粒粘合在一起。有陶瓷、树脂、橡胶和金属结合剂 硬度：反映磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度 组织：表示磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系7/16/202264砂轮的组

14、成及形貌砂轮的修整7/16/2022652砂轮的形状和代号 (1)砂轮的形状 根据不同的用途、磨削方式和磨床类型，可将砂轮制成不同的形状和尺寸。 (2)砂轮的标记 通常将砂轮的形状、尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序为：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。 例：PSA3504075WA60K5B407/16/202266各类砂轮7/16/202267以M1432A 型磨床为例，说明为保证加工质量(尺寸精度、形状精度和表面粗糙度) ， 万能外圆磨床在传动和结构方面采取了哪些措施(可与卧式车床进行比较) ? M1432A型万能外圆磨床的液压系统可完成机床的哪些运动，对工作台的基

15、本要求有哪些？ 7/16/2022687/16/202269项目4 M1432A磨床液压系统一、液压传动基础知识(附录2) 二、磨床液压系统分析 7/16/2022707/16/202271ABPT2T1D2D1T7/16/202272项目5 M1432A磨床电气控制系统一、主要结构和运动形式 二、电力拖动和控制要求三、电气控制线路分析四、电气控制系统常见故障7/16/202273一、主要结构和运动形式7/16/202274二、电力拖动和控制要求 采用多电动机拖动，共有4台电动机：主轴电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机。（1）主轴正反转、进给、制动停车、空档、变速、选速等由机械

16、方法获得，是用主轴自动进给手柄控制，由主轴箱内齿轮泵供给的液压来操纵，故主轴电动机M1只需单方面旋转。同时，主轴电动机拖动齿轮液压泵送出执行液压变速所需的压力油。（2）摇臂升降由摇臂升降电动机M2经过丝杠带动实现，M2应能正、反转。为方便摇臂位置的调整，采用点动控制。（3）主轴箱、立柱和摇臂的夹紧与松开所需压力油由液压泵电动机M3正、反转拖动液压泵送出双向液压。夹紧或松开后，机械装置自锁。因此，液压泵电动机也采用点动控制。（4）磨削时所需冷却液由冷却泵电动机M4单向拖动冷却泵供给冷却液。冷却泵电动机由自动开关控制单向运行。（5）摇臂的升降需有一定的动作顺序。（6）机-电-液三个方面的动作应协助

17、配合，以完成某些控制。7/16/202275三、电气控制线路分析7/16/2022761、主电路分析1、主轴电动机M1为单方向旋转，由接触器KM1控制，并由热继电器FR1作电动机长期的过载保护。2、摇臂升降电动机M2由正、反转接触器KM2、KM3控制实现正、反转。控制电路能保证在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，供出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使电动机M2起动，拖动摇臂上升或下降。当移动到位后，控制电路又能保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后使液压泵电动机停下。3、液压泵电动机M3由接触器KM4、KM5实现正、反转控制，并由热继电器FR2作长期过载保护。4、冷却泵电动机M4由转换开关QS1控制。7/16/2022772、控制电路分析(1)主轴电动机M1的控制 (2)摇臂升降控制 上升控制过程 下降控制过程(3)主轴箱、立柱的松开与夹紧控制(4)其他电路 7/16/2022783、各电动机电源相序的调整本机床有四台电动机工作，且机-电-液需协调配合，故需按一定的相序将电源接入各电动