精彩詞條磨床
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磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進行磨削加工,少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工,如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。
磨床加工范圍 磨床能加工硬度較高的材料,如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等;也能加工脆性材料,如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,也能進行高效率的磨削,如強力磨削等。 發(fā)展歷程 十八世紀30年代,為了適應(yīng)鐘表、自行車、縫紉機和槍械等零件淬硬后的加工,英國、德國和美國分別研制出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床是在當(dāng)時現(xiàn)成的機床如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的,它們結(jié)構(gòu)簡單,剛度低,磨削時易產(chǎn)生振動,要求操作工人要有很高的技藝才能磨出精密的工件。 1876年在巴黎博覽會展出的美國布朗-夏普公司制造的萬能外圓磨床,是首次具有現(xiàn)代磨床基本特征的機械。它的工件頭架和尾座安裝在往復(fù)移動的工作臺上,箱形床身提高了機床剛度,并帶有內(nèi)圓磨削附件。1883年,這家公司制成磨頭裝在立柱上、工作臺作往復(fù)移動的平面磨床。 1900年前后,人造磨料的發(fā)展和液壓傳動的應(yīng)用,對磨床的發(fā)展有很大的推動作用。隨著近代工業(yè)特別是汽車工業(yè)的發(fā)展,各種不同類型的磨床相繼問世。例如20世紀初,先后研制出加工氣缸體的行星內(nèi)圓磨床、曲軸磨床、凸輪軸磨床和帶電磁吸盤的活塞環(huán)磨床等。 自動測量裝置于1908年開始應(yīng)用到磨床上。到了1920年前后,無心磨床、雙端面磨床、軋輥磨床、導(dǎo)軌磨床,珩磨機和超精加工機床等相繼制成使用;50年代又出現(xiàn)了可作鏡面磨削的高精度外圓磨床;60年代末又出現(xiàn)了砂輪線速度達60~80米/秒的高速磨床和大切深、緩進給磨削平面磨床;70年代,采用微處理機的數(shù)字控制和適應(yīng)控制等技術(shù)在磨床上得到了廣泛的應(yīng)用。 節(jié)能應(yīng)用 標準機械加工所使用磨床,砂輪電動機均按傳統(tǒng)啟動電路運行。電動機啟動后按照額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),由于電網(wǎng)電壓有一定磨床波動,砂輪工件磨床磨擦負載不斷磨床變化,都會影響電動機磨床轉(zhuǎn)速誤差,標準砂輪電動機起動電路一般只有一種加工速度,難以適應(yīng)不同工件大小磨床要求不同磨床加工相對線速度,以至于所加工工件磨床加工精密度很難保證。因此從提高加工質(zhì)量加工效率,節(jié)約能源等方面考慮,將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于磨床,可以收到滿意磨床效果。 機械加工行業(yè)磨床所加工磨床產(chǎn)品種類繁多,工件大小尺寸不同,要求加工精度各異。相對磨床要求砂輪轉(zhuǎn)速于主軸磨床線速度不同,單純磨床調(diào)整主軸磨床轉(zhuǎn)速來滿足工件磨床加工線速度很難調(diào)整到理想狀態(tài)。又由于軸桿類加工過程所產(chǎn)生磨床應(yīng)力彎曲,磨削過程會產(chǎn)生砂輪進給磨床力矩不同,這樣就帶來砂輪輸出轉(zhuǎn)速/力矩不同磨床變化,相應(yīng)磨床會產(chǎn)生振刀紋/燒糊紋等,磨削精度很難保證,由此造成生產(chǎn)效率低,精品率低等。 隨著電力電子技術(shù)磨床發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)磨床越來越普及,機械加工行業(yè)變頻器磨床應(yīng)用收到很好磨床效果。其中,以變頻器磨床無級調(diào)速,軟啟動,恒轉(zhuǎn)矩輸出極大磨床滿足了機械加工設(shè)備對恒速度/恒轉(zhuǎn)矩磨床要求。 分類 隨著高精度、高硬度機械零件數(shù)量的增加,以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展,磨床的性能、品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長。 (1)外圓磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圓柱形和圓錐形外表面的磨床。 (2)內(nèi)圓磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圓柱形和圓錐形內(nèi)表面的磨床。此外,還有兼具內(nèi)外圓磨的磨床。 (3)座標磨床:具有精密座標定位裝置的內(nèi)圓磨床。 (4)無心磨床:工件采用無心夾持,一般支承在導(dǎo)輪和托架之間,由導(dǎo)輪驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn),主要用于磨削圓柱形表面的磨床。例如軸承軸支等。 (5)平面磨床:主要用于磨削工件平面的磨床。 a.手搖磨床適用于較小尺寸及較高精度工件加工,可加工包括弧面、平面、槽等的各種異形工件。 b.大水磨適用于較大工件的加工,加工精度不高,與手搖磨床相區(qū)別。 (6)砂帶磨床:用快速運動的砂帶進行磨削的磨床。 (7)珩磨機:用于珩磨工件各種表面的磨床。 (8)研磨機:用于研磨工件平面或圓柱形內(nèi),外表面的磨床。 (9)導(dǎo)軌磨床:主要用于磨削機床導(dǎo)軌面的磨床。 (10)工具磨床:用于磨削工具的磨床。 (11)多用磨床:用于磨削圓柱、圓錐形內(nèi)、外表面或平面,并能用隨動裝置及附件磨削多種工件的磨床。 (12)專用磨床:從事對某類零件進行磨削的專用機床。按其加工對象又可分為:花鍵軸磨床、曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床、曲線磨床等。 安全防護 磨削加工應(yīng)用較為廣泛,是機器零件精密加工的主要方法之一。但是,由于磨床砂輪的轉(zhuǎn)速很高,砂輪又比較硬、脆、經(jīng)不起較重的撞擊,偶然的操作不當(dāng),撞碎砂輪會造成非常嚴重的后果。因此,磨削加工的安全技術(shù)工作顯得特別重要,必須采取可靠的安全防護裝置,操作要精神集中,保證萬無一失。此外,磨削時砂輪的工件上飛濺出的微細砂屑及金屬屑,會傷害工人的眼睛,工人若大量地吸入這種塵末則對身體有害,也應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施。磨削加工時應(yīng)注意如下的一些安全技術(shù)問題。 開車前應(yīng)認真地對機床進行全面檢查,包括對操縱機構(gòu)、電氣設(shè)備及磁力吸盤等卡具的檢查。檢查后再經(jīng)潤滑,潤滑后進行試車,確認一切良好,方可使用。 裝卡工件時要注意卡正、卡緊,在磨削過程中工件松脫會造成工件飛出傷人或撞碎砂輪等嚴重后果。開始工作時,應(yīng)用手調(diào)方式,使砂輪慢些與工件靠近,開始進給量要小,不許用力過猛,防止碰撞砂輪。需要用擋鐵控制工作臺往復(fù)運動時,要根據(jù)工件磨削長度,準確調(diào)好,將擋鐵緊牢。 更換砂輪時,必須先進行外觀檢查,是否有外傷,再用木錘或木棒敲擊,要求聲音清脆確無裂紋。安裝砂輪時必須按規(guī)定的方法和要求裝配,靜平衡調(diào)試后進行安裝,試車,一切正常后,方可使用。 工人在工作中要戴好防護眼鏡,修整砂輪時要平衡地進行,防止撞擊。測量工件、調(diào)整或擦拭機床都要在停機后進行。用磁力吸盤時,要將盤面、工件擦凈、靠緊、吸牢,必要時可加擋鐵,防止工件移位或飛出。要注意裝好砂輪防護罩或機床擋板,站位要側(cè)過高速旋轉(zhuǎn)砂輪的正面。 日常保養(yǎng) 磨床要有專人負責(zé)保養(yǎng)和使用,定期檢修,確保機床處于良好狀態(tài)。 1.作業(yè)完畢,機件各處,尤其是滑動部位,應(yīng)擦試干凈后上油。 2.清除磨床各部位之研磨屑。 3.必要之部位,上防銹。 使用以上磨床保養(yǎng)注意事項 1.研磨前,請校正砂輪平衡。 2.必須依工物材質(zhì)、硬度慎選砂輪。 3.主軸端與砂輪凸緣應(yīng)涂薄油膜以防生銹。 4.請注意主軸旋轉(zhuǎn)方向。 5.禁止使用空氣槍清潔工作物及機器。 6.請注意油窗油路是否順暢。 7.吸塵箱,過濾鋼,請每周清潔一次。 8.吸力弱時請檢查吸塵管是否有粉屑堵塞。 9.必須保持吸塵管道清潔,否則會引起燃燒。 磨床吸盤之保養(yǎng) 永久磁鑄吸盤或電磁吸盤之盤面為工作物研磨精度能否求出之基楚,應(yīng)妥為維護、保養(yǎng)。若工作物精度差了或盤面有所損傷,盤面必須再研磨,盤面精度合乎要求,才能確保工作物之精度。 磨床潤滑系統(tǒng)之保養(yǎng) 潤滑油于最初使用一個月以更換,以后每3-6個月后更換一次,油槽下方有泄油栓,可資利用。并請注意,換油時,將槽內(nèi)部及過濾器一并清洗。 磨床安全操作規(guī)程 1.工作前應(yīng)檢查機械、電器、防護裝置、吸塵裝置、工卡量具等,必須處于完整良好狀態(tài)。 2.手動檢查各部之后,空車運轉(zhuǎn),檢查磨頭縱向往復(fù)運動,確認正常后,可進行工作。 3.工作前按工件磨削長度,手動調(diào)整換向擋鐵位置,并加以緊固。 4.機床工作時,液壓系統(tǒng)的壓力應(yīng)不超出規(guī)定值范圍。油溫不得超過50℃,油缸中有空氣時,應(yīng)將磨頭以最大行程來回走數(shù)次以排氣。 5.機床沒有縱向移動的自動和手動的互鎖機構(gòu),而用液壓自動往復(fù)運動時,必須將手柄拔出。 6.工作中經(jīng)常檢查夾具,工件的緊固,以及砂輪的平衡緊固和皮帶的松緊。砂輪磨鈍應(yīng)及時修整。 7.修整砂輪時,金剛刀固定在專用托架上,操作時嚴禁撞擊,并應(yīng)戴好防護眼鏡。 8.砂輪沒有脫離工件時,不準停車。 9.更換砂輪應(yīng)遵守磨工一般安全規(guī)程。 10.不準觸摸磨削中的工件或隔著運動部位傳送東西。 11.調(diào)整,修理、潤滑、擦拭機床時應(yīng)停機進行。 磨床靜壓軸承維修經(jīng)驗 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,靜壓軸承也廣泛用于加工中心等數(shù)控機床的主軸。一拖股份公司第一發(fā)動機廠,有許多靜壓磨床和靜壓金剛鏜頭,在維修中進行了一些探索和嘗試,取得了幾點經(jīng)驗。 小孔節(jié)流器 1.將內(nèi)部節(jié)流改為外部節(jié)流,并加裝壓力表即時顯示上下腔壓力。使維修保養(yǎng)方便,特別是可以很容易地定期清洗,這是內(nèi)部節(jié)流器無法比擬的。 2.節(jié)流比。節(jié)流比β的理論值是1.2~1.5之間,而根據(jù)多年的經(jīng)驗以1.25為佳。這樣在維修中,需要對主軸的幾何精度、前后軸瓦的幾何精度、同軸度、圓度及錐度進行嚴格控制,以便保證β值。根據(jù)機床的承載能力確定e 值(主軸與軸瓦幾何中心的偏心量),使β值最佳。 3.各油腔在不裝主軸時,各個出油口的油柱必須一致(觀察法),若不一致,應(yīng)采取改變節(jié)流器孔徑的方法,改變其流量。以4腔為例,一般下、左、右腔的油柱在20~25mm之間,小孔直徑為0.25~0.4mm。 2.薄膜反饋節(jié)流器 薄膜反饋節(jié)流軸承剛度是很大的,但機床在運行中也常出現(xiàn)抱瓦、拉毛、掉壓等現(xiàn)象。薄膜反饋最關(guān)鍵的是薄膜,實踐中認為,軸瓦抱死、拉毛的主要原因是:①薄膜塑性變形所致;②反饋慢。外載突變時,薄膜還沒反應(yīng)時,軸與瓦已經(jīng)摩擦了;③薄膜疲勞。薄膜使用時間長,疲勞變形,相當(dāng)于改變了反饋參數(shù)。 增加薄膜的厚度和改用一些耐疲勞的材料,均可收到良好效果。一般是采用剛性膜、預(yù)加載荷、預(yù)留縫隙的方法。具體作法是:將1.4mm厚的膜改為4mm厚剛性膜,在下腔墊0.05mm厚的錫箔紙,使主軸調(diào)整到比理想位置高0.05mm的位置。目的是當(dāng)主軸受力(砂輪重量、切削力)后,恰好返回到理想中心。 3.供油系統(tǒng)的改進 靜壓軸承供油系統(tǒng)中,除粗濾、精濾外,其余各元件對靜壓軸承具有保護作用。在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上對供油系統(tǒng)進行改進。 1.在節(jié)流板后的出油口接壓力繼電器和壓力表(原來在蓄能器前面),這樣可使操作人員看見腔壓與進口壓力的大小。當(dāng)其壓差大于一定值時,以便立即停機,以免軸瓦抱死。如:進口壓力2MPa,出口腔壓1.2~1.6MPa,低于1.2MPa就要停機。 2.增加數(shù)字檢測裝置 靜壓軸承的主軸與軸瓦之間有0.04~0.05mm的間隙,其間的油液有一定的電阻值,檢測這一阻值的變化,就可以得知期間隙的大小。以主軸為一極,軸瓦為另一極,測量其阻值變化。將此信號處理后發(fā)至光電報警器和控制系統(tǒng)放大器,控制主軸電機的啟停,以此來避免軸與瓦的摩擦。 其他補充 |
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