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外圓磨床

1. 外圓磨床的基本介紹

     磨床是各類金屬切削機(jī)床中品種多的一類，主要類型有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、無心磨床、工具磨床等。 

      外圓磨床分為普通外圓磨床和外圓磨床，在普通外圓磨床上可磨削工件的外圓柱面和外圓錐面，在外圓磨床上還能磨削內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓錐面和端面。外圓磨床的主參數(shù)為大磨削直徑。

     外圓磨床以兩頂心為中心，以砂輪為*，將圓柱型鋼件研磨出精密同心度的磨床 （又叫頂心磨床或圓筒磨床）。
　　外圓磨床的結(jié)構(gòu)
　　主機(jī)由床身，車頭，車尾，磨頭，傳動吸塵裝置等部件構(gòu)成。車頭，磨頭可轉(zhuǎn)角度、用于修磨頂針及皮輥倒角用*夾具，動平衡架，皮輥檢測器三部件由客戶定購。

外圓磨床的用途

      外圓磨床是使用面廣，能加工各種圓柱形和圓錐形外表面及軸肩端面的磨床。外圓磨床還帶有內(nèi)圓磨削附件，可磨削內(nèi)孔和錐度較大的內(nèi)、外錐面。不過外圓磨床的自動化程度較低，只適用于中小批單件生產(chǎn)和修配工作。
　　外圓磨床主要用于成批軸類零件的端面、外圓及圓錐面的精密磨削，是汽車發(fā)動機(jī)等行業(yè)的主要設(shè)備。也適用于*、航天、一般精密機(jī)械加工車間批量小，精度要求高的軸類零件加工。 
　　⑴用于紡織紡紗行業(yè)，粗細(xì)紗機(jī)，并條機(jī)，精梳機(jī)，加彈機(jī)等上皮輥加工。
　　⑵用于生產(chǎn)制造辦公通訊設(shè)備行業(yè)，傳真機(jī)，復(fù)印機(jī)，打印機(jī)，刻字機(jī)等上膠輥加工。
　　⑶適用于印刷,食品,醫(yī)藥行業(yè)自動輸送裝置上皮輥，塑料加工。

     外圓磨床加工精度的影響

     1：磨頭、頭架、尾座的等高度對工件尺寸精度的影響。
　　磨頭、頭架、尾座的等高度誤差將使頭架、尾座中心連線與砂輪主軸軸線在空間發(fā)生偏移，此時磨出的工件表面將是一個雙曲面。
　　2：頭架、尾座中心連線對磨頭主軸軸線在水平面內(nèi)的平行度誤差對工件尺寸精度的影響。
　　當(dāng)發(fā)生該項誤差時，外圓磨床磨出的工件外形將是一個錐體，即砂輪成角度磨削，表面有螺旋形磨紋。
　　3：磨頭移動相對于機(jī)床導(dǎo)軌垂直度誤差對加工精度的影響。
　　這項誤差的終結(jié)果是使主軸軸線與頭架、尾座中心連線發(fā)生偏移，在磨軸肩端面時，將造成軸肩端面與工件軸線的垂直度誤差。磨外圓時，將影響表面粗糙度，產(chǎn)生螺旋形磨紋。

外圓磨床的磨料選擇

      外圓磨床在模具廠和五金加工廠中極為常見，成為了廣大機(jī)械行業(yè)技術(shù)人員的常用設(shè)備，在操作外圓磨床當(dāng)中，對于磨料的選擇非常重要。

　　1.外圓磨床磨料的選擇

　　對于淬硬或非淬硬的鋼質(zhì)軋輥選用剛玉砂輪;而冷硬鑄鐵軋輥、橡膠輥、銅軋輥、花崗石輥子則使用碳化硅砂輪。對不同材質(zhì)的鋼質(zhì)軋輥還應(yīng)選擇與之相匹配的剛玉砂輪，才能獲得較高的磨削精度和表面質(zhì)量。如合金鋼軋輥選用鉻剛玉（PA）砂輪，耐熱合金鋼軋輥使用鋯剛玉（ZA）砂輪，對不銹鋼軋輥要采用單晶剛玉（SA）。

　　2.外圓磨床砂輪粒度的選擇

　　粗磨時選用粗粒度（24~60）砂輪;精磨時選用細(xì)粒度（60~100）砂輪;精密磨削時采用150粒度砂輪;超精磨削或鏡面磨削時，一般使用微粉（W63~W14）砂輪。

　　3.外圓磨床砂輪硬度的選擇

　　磨削輥面越硬，砂輪硬度應(yīng)當(dāng)選擇越軟。

　　（1）如果砂輪磨損太快，說明對于特定加工的軋輥所選用的砂輪太軟，可采取以下改善措施：

　　A.提高砂輪的線速度;

　　B.提高拖板縱向進(jìn)給速度，即工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量增加到砂輪寬度的2/3~3/4;

　　C.降低軋輥的速度。

　　如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果，說明砂輪太軟，不適用，應(yīng)選擇硬一點的砂輪。

　　（2）如果磨削輥子時，砂輪明顯受阻（吃力）或很臟，鈍化砂粒不易脫落，砂輪易粘著磨屑，磨削輥面出現(xiàn)燒傷、拉毛，則說明選用的砂輪太硬，可采取以下措施改善：

　　A.降低砂輪線速度;

　　B.提高輥子速度。

　　如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果，說明砂輪太硬，應(yīng)選擇軟一點的砂輪。

　　4.外圓磨床砂輪結(jié)合劑的選擇

　　軋輥輥面除鏡面磨削時選用樹脂結(jié)合劑的砂輪外，其它磨削類型均以采用陶瓷砂輪為好。

    外圓磨床實現(xiàn)工件外圓的磨床方法

    工件的外圓一般在普通外圓磨床或外圓磨床上磨削。外圓磨削一般有縱磨、橫磨和深磨三種方式。

     （1）縱磨法
     縱磨法磨削外圓時，砂輪的高速旋轉(zhuǎn)為主運動no，工件作圓周進(jìn)給運動的同時，還隨工作臺作縱向往復(fù)運動，實現(xiàn)沿工件軸向進(jìn)給fa。每單次行程或每往復(fù)行程終了時，砂輪作周期性的橫向移動，實現(xiàn)沿工件徑向的進(jìn)給fr，從而逐漸磨去工件徑向的全部留磨余量。磨削到尺寸后，進(jìn)行無橫向進(jìn)給的光磨過程，直至火花消失為止。由于縱磨法每次的徑向進(jìn)給量fr少，磨削力小，散熱條件好，充分提高了工件的磨削精度和表面質(zhì)量，能滿足較高的加工質(zhì)量要求，但磨削效率較低。縱磨法磨削外圓適合磨削較大的工件，是單件、小批量生產(chǎn)的常用方法。

     （2）橫磨法
     采用橫磨法磨削外圓時，砂輪寬度比工件的磨削寬度大，工件不需作縱向（工件軸向）進(jìn)給運動，砂輪以緩慢的速度連續(xù)地或斷續(xù)地沿作橫向進(jìn)給運動，實現(xiàn)對工件的徑向進(jìn)給fr，直至磨削達(dá)到尺寸要求。其特點是：充分發(fā)揮了砂輪的切削能力，磨削效率高，同時也適用于成形磨削。然而，在磨削過程中砂輪與工件接觸面積大，使得磨削力增大，工件易發(fā)生變形和燒傷。另外，砂輪形狀誤差直接影響工件幾何形狀精度，磨削精度較低，表面粗糙度值較大。因而必須使用功率大，剛性好的磨床，磨削的同時必須給予充分的切削液以達(dá)到降溫的目的。使用橫磨法，要求工藝系統(tǒng)剛性要好，工件宜短不宜長。短階梯軸軸頸的精磨工序，通常采用這種磨削方法。

     （3）深磨法

     深磨法是一種比較*的方法，生產(chǎn)率高，磨削余量一般為0.1~0.35mm．用這種方法可一次走刀將整個余量磨完。磨削時，進(jìn)給量較小，一般取縱進(jìn)給量為1~2 mm／r, 約為‘縱磨法’的15%，加工工時約為縱磨法的30~75%。

     （4）混合磨削法

      磨削端面 在外圓磨床上，可利用砂輪的端面來磨削工件的臺肩面和端平面。磨削開始前，應(yīng)該讓砂輪端面緩慢地靠攏工件的待磨端面，磨削過程中，要求工件的軸向進(jìn)給量fa也應(yīng)很小。這是因為砂輪端面的剛性很差，基本上不能承受較大的軸向力，所以，好的辦法是使用砂輪的外圓錐面來磨削工件的端面，此時，工作臺應(yīng)該扳動一較大角度。

      磨削內(nèi)圓 利用外圓磨床的內(nèi)圓磨具可磨削工件的內(nèi)圓。磨削內(nèi)圓時，工件大多數(shù)是以外圓或端面作為定位基準(zhǔn)，裝夾在卡盤上進(jìn)行磨削，磨內(nèi)圓錐面時，只需將內(nèi)圓磨具偏轉(zhuǎn)一個圓周角即可。

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中心孔對數(shù)控外圓磨床加工的重要性

     中心孔在數(shù)控外圓磨床磨削中占有非常重要的地位，它的好壞將直接影響加工質(zhì)量。本文介紹了中心孔應(yīng)滿足的幾項要求，可保證外圓磨削質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生。
　　中心孔在數(shù)控外圓磨床磨削中占有非常重要的地位，它的好壞將直接影響加工質(zhì)量。因為工件以中心孔定位裝夾在磨床前后頂針上磨削外圓時，中心孔是工件的定位基準(zhǔn)。60°圓錐孔的集合形狀誤差。如橢圓多角形和錐度不良等，都會全部反映到被磨外圓表面上去。為保證外圓磨削質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，中心孔應(yīng)滿足以下要求。
　　1、60°圓錐孔的圓度較好。否則磨床的外圓表面會產(chǎn)生不圓等缺陷。
　　2、60°圓錐孔的表面粗糙度值較小。更不得有毛刺，劃傷，碰傷等缺陷。由于中心孔表面粗糙，磨削時摩擦大，生熱多，容易造成中心孔和損傷，甚至產(chǎn)生工件報廢。經(jīng)過熱處理的工件，它的中控必須經(jīng)過研磨，不得留有鹽類和氧化皮。
　　3、60°圓錐度的角度準(zhǔn)確，兩端的中心孔應(yīng)該在同一軸線上，否則會使中心孔與接觸不良，從而磨削時工件會搖動，使磨出的外圓產(chǎn)生圓度誤差以及各外圓同軸度誤差
　　數(shù)控外圓磨床在磨削工件時很講究其同心度，這樣在磨削時就不會產(chǎn)生更大的誤差