首页 理论教育平面磨床的几种类型及磨削运动

平面磨床的几种类型及磨削运动

【摘要】:图3-89平面磨床的几种类型及其磨削运动卧轴矩台平面磨床;立轴矩台平面磨床;卧轴圆台平面磨床;立轴圆台平面磨床周边磨削时,砂轮与工件的接触面积小,磨削力小,排屑及冷却条件好,工件受热变形小,且砂轮磨损均匀,所以加工精度较高。端面磨削时,砂轮与工件的接触面积大,同时参加磨削的磨粒多,另外磨床工作时主轴受压力,刚性较好,允许采用较大的磨削用量,故生产率高。

1.平面磨床

平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面。常用的平面磨床按其砂轮轴线的位置和工作台的结构特点,可分为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床等几种类型(见图3-89)。其中图3-89(a)和(c)所示为磨床用砂轮的周边磨削,图3-89(b)和(d)所示为磨床用砂轮的端面磨削。

图3-89 平面磨床的几种类型及其磨削运动

(a)卧轴矩台平面磨床;(b)立轴矩台平面磨床;(c)卧轴圆台平面磨床;(d)立轴圆台平面磨床

周边磨削时,砂轮与工件的接触面积小,磨削力小,排屑及冷却条件好,工件受热变形小,且砂轮磨损均匀,所以加工精度较高。但砂轮主轴承刚性较差,只能采用较小的磨削用量,生产率较低,故常用于精密和磨削较薄的工件。

端面磨削时,砂轮与工件的接触面积大,同时参加磨削的磨粒多,另外磨床工作时主轴受压力,刚性较好,允许采用较大的磨削用量,故生产率高。但是,在磨削过程中,磨削力大,发热量大,冷却条件差,排屑不畅,造成工件的热变形较大,且砂轮端面沿径向各点的线速度不等,使砂轮磨损不均匀,所以这种磨削方法的加工精度不高,故多用于粗磨。

图3-90 电磁吸盘

1—吸盘体;2—线圈;3—方铁;4—缘体;5—方铁

2.磨平行面

常用的平面磨削方式有4 种,分别是卧轴矩台平面磨削、卧轴圆台平面磨削、立轴矩台平面磨削和立轴圆台平面磨削。

(1)工件的安装。平面零件磨削时最常用的安装夹具是电磁吸盘(见图3-90)。凡是由钢、铸铁等磁性材料制成的平行面零件,都可由电磁吸盘安装,利用磁力吸牢工件。这种方法装卸工件方便迅速,牢固可靠,能同时安装许多工件。由于定位基准面被均匀地吸紧在台面上,从而能很好地保证加工平面与基准面的平行度。

(2)砂轮选择。平面磨削时一般根据工件的加工精度、磨削方式以及工件材料等因素来选择砂轮。周磨时一般采用平形砂轮,由于砂轮与工件的接触面积比外圆磨削时大,所以砂轮的硬度应比外圆磨削时选用的砂轮稍软一些。端磨时一般采用筒形砂轮或碗形砂轮,粗磨时也可选用镶块砂轮。

(3)平行面的磨削方法。常用的平行面磨削方法有以下三种。

①横向磨削法。当工作台纵向行程终了时,砂轮主轴或工作台做一次横向进给,这时砂轮所磨削的金属层厚度就是实际磨削深度,磨削宽度等于横向进给量。待工件上第一层金属磨削完后,砂轮重新做一次垂直进给,再按上述过程磨削第二层金属,直至达到所需的尺寸为止。磨削示意图如图3-91(a)所示。

②深度磨削法。一般深度磨削法砂轮只做两次垂直进给,第一次垂直进给量等于粗磨的全部余量,当工作台纵向行程终了时,将砂轮或工件沿砂轮主轴轴线方向横向移动3/4~4/5的砂轮宽度,直到工件整个表面的粗磨余量全部磨完为止。第二次垂直进给量等于精磨余量,其磨削过程与横向磨削相同,如图3-91(b)所示。

③阶梯磨削法。阶梯磨削法是根据工件磨削余量的大小,将砂轮修整成阶梯形状,使其在一次垂直进给中磨去全部余量,如图3-91(c)所示。

图3-91 磨削示意图

(a)横向磨削法;(b)深度磨削法;(c)阶梯磨削法

(4)磨削用量的选择。可根据加工方法、磨削性质、工件材料等因素来选择磨削用量。

①砂轮的圆周速度。砂轮的圆周速度不宜过高或过低,过高会引起砂轮的碎裂,过低会影响加工质量和生产效率。一般砂轮圆周速度的选择范围如表3-19所示。

表3-19 砂轮圆周速度的选择

②工作台纵向进给速度。当工作台为矩形时,纵向进给量选1~12 mm/min;当工作台为圆形时,其速度选为7~30 mm/min。

③砂轮的垂直进给量。磨削中,应根据横向进给量选择砂轮的垂直进给量。横向进给量大时,垂直进给量应小些,以免影响砂轮和机床的寿命以及加工精度;横向进给量小时,则垂直进给量可适当增大。一般粗磨时垂直进给量为0.015~0.05 mm,精磨时为0.005~0.01 mm。

3.磨垂直面

垂直面是指那些与主要基面垂直的平面。磨削垂直面的关键问题是采用何种装夹方法,以达到相邻面之间的垂直度要求。

几种典型的磨垂直面方法如下。

(1)用精密平口钳装夹工件。磨小型垂直面,特别是非磁性材料工件时,通常采用此种方法装夹工件。这种磨削方法较简便,生产率高,而且能保证工件的加工精度,如图3-92所示。

(2)用精密角铁装夹工件。这种安装方法能达到较高的磨削精度。磨削时,工件以精加工过的面贴紧在角铁的垂直面上,用压板和螺钉夹紧,并用百分表校正后进行加工。此种方法虽装夹较烦,但可以获得较高的垂直精度,通常适用于制造工夹具的装夹,如图3-93所示。

图3-92 精密平口钳

1—固定钳口;2—活动钳口;3—凸台;4—螺杆;5—平口钳体

图3-93 精密角铁

(3)用导磁角铁装夹工件。加工时将工件的侧面吸贴在导磁角铁的侧面上,此种加工方法能得到较高的垂直度,如图3-94所示。

图3-94 导磁角铁

1—纯铁;2—黄铜片;3—螺栓

4.磨斜面

常用的斜面磨削方法有以下三种。

(1)用正弦规和精密角铁装夹工件磨斜面。正弦规是一种精密量具,使用时,根据所磨工件斜面的角度,算出需要垫入的块规高度,如图3-95所示。

图3-95 正弦规和精密角铁

(a)正弦规角度的调整;(b)用正弦规和精密角铁装夹工件

(2)用正弦精密平口钳或正弦电磁吸盘装夹工件磨斜面。正弦精密平口钳的最大倾斜角度为45°,而正弦电磁吸盘是用电磁吸盘代替了正弦精密平口钳中的平口钳,它的最大回转角度也是45°。一般可用于磨削厚度较薄的工件,如图3-96所示。

(3)用导磁V 形铁装夹工件磨斜面。导磁V 形铁的结构和使用原理与导磁角铁相同。这种导磁V 形铁所能磨削的工件倾斜角不能调整,因而适用于批量生产,如图3-97所示。

图3-96 正弦精密平口钳和正弦电磁吸盘

(a)正弦精密平口钳;(b)正弦电磁吸盘

图3-97 导磁V 形铁装夹工件