磨床

磨床

利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床
磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。[1] 大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工,少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和遊離磨料進行加工,如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和抛光機等。
    中文名:磨床 外文名:grinder,grinding machine 别名: 材 料:油石、砂帶、砂輪 工 具:珩磨機、超精加工機床等

加工範圍

磨床能加工硬度較高的材料,如淬硬鋼、硬質合金等;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。

行業概況

供求關系是一個行業能否快速發展的前提。市場需求是很大的,而供應方面卻略顯不足,尤其是擁有核心知識産權,産品質量過硬的企業并不多,行業整體缺乏品牌效應。在需求旺盛的階段,行業需求巨大,發展前景好,這是毋庸置疑的。但如何保持行業的健康,穩定且可持續發展,就需要業内企業共同努力,尤其需要發揮精益求精的研發精神,進一步提高生産工藝,降低成本,真正解決客戶的實際困難,嚴把質量關,提供最可靠的産品。

節能應用

标準機械加工所使用磨床,砂輪電動機均按傳統啟動電路運行。電動機啟動後按照額定轉速運轉,由于電網電壓有一定波動,砂輪工件磨擦負載不斷變化,都會影響電動機轉速誤差,标準砂輪電動機起動電路一般隻有一種加工速度,難以适應不同工件大小要求不同加工相對線速度,以至于所加工工件加工精密度很難保證。因此從提高加工質量加工效率,節約能源等方面考慮,将變頻調速技術應用于磨床,可以收到滿意效果。

機械加工行業所加工産品種類繁多,工件大小尺寸不同,要求加工精度各異。相對要求砂輪轉速于主軸線速度不同,單純調整主軸轉速來滿足工件加工線速度很難調整到理想狀态。又由于軸杆類加工過程所産生應力彎曲,磨削過程會産生砂輪進給力矩不同,這樣就帶來砂輪輸出轉速/力矩不同變化,相應會産生振刀紋/燒糊紋等,磨削精度很難保證,由此造成生産效率低,精品率低等。随着電力電子技術發展,變頻調速技術越來越普及,機械加工行業變頻器應用收到很好效果。其中,以變頻器無級調速,軟啟動,恒轉矩輸出極大滿足了機械加工設備對恒速度/恒轉矩要求。

分類

随着高精度、高硬度機械零件數量的增加,以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發展,磨床的性能、品種和産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)内圓磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圓柱形和圓錐形内表面的磨床。此外,還有兼具内外圓磨的磨床。

(3)坐标磨床:具有精密坐标定位裝置的内圓磨床。

(4)無心磨床:工件采用無心夾持,一般支承在導輪和托架之間,由導輪驅動工件旋轉,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.手搖磨床适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.大水磨适用于較大工件的加工,加工精度不高,與手搖磨床相區别。

(6)砂帶磨床:用快速運動的砂帶進行磨削的磨床。

(7)珩磨機:主要用于加工各種圓柱形孔(包括光孔、軸向或徑向間斷表面孔、通孔、盲孔和多台階孔),還能加工圓錐孔、橢圓形孔、餘擺線孔。

(8)研磨機:用于研磨工件平面或圓柱形内,外表面的磨床。

(9)導軌磨床:主要用于磨削機床導軌面的磨床。

(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、圓錐形内、外表面或平面,并能用随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。

(13)端面磨床:用于磨削齒輪端面的磨床。

特點要求

根據磨床的運動特點及工藝要求,對電力拖動及控制有如下要求:1.砂輪的旋轉運動一般不要求調速,由一台三相異步電動機拖動即可,且隻要求單向旋轉。容量較大時,可采用Y-三角形降壓啟動。2.為保證加工精度,使其運行平穩,保證工作台往複運動換向時慣性小無沖擊,故采用液壓傳動實現工作台往複運動和砂輪箱橫向進給。

發展曆程

十八世紀30年代,為了适應鐘表、自行車、縫紉機和槍械等零件淬硬後的加工,英國、德國和美國分别研制出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床是在當時現成的機床如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的,它們結構簡單,剛度低,磨削時易産生振動,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,是首次具有現代磨床基本特征的機械。它的工件頭架和尾座安裝在往複移動的工作台上,箱形床身提高了機床剛度,并帶有内圓磨削附件。

1883年,這家公司制成磨頭裝在立柱上、工作台作往複移動的平面磨床。

1900年前後,人造磨料的發展和液壓傳動的應用,對磨床的發展有很大的推動作用。随着近代工業特别是汽車工業的發展,各種不同類型的磨床相繼問世。

例如20世紀初,先後研制出加工氣缸體的行星内圓磨床、曲軸磨床、凸輪軸磨床和帶電磁吸盤的活塞環磨床等。

自動測量裝置于1908年開始應用到磨床上。

到了1920年前後,無心磨床、雙端面磨床、軋輥磨床、導軌磨床,珩磨機和超精加工機床等相繼制成使用.

50年代又出現了可作鏡面磨削的高精度外圓磨床。

60年代末又出現了砂輪線速度達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,采用微處理機的數字控制和适應控制等技術在磨床上得到了廣泛的應用。

安全防護

磨削加工應用較為廣泛,是機器零件精密加工的主要方法之一。但是,由于磨床砂輪的轉速很高,砂輪又比較硬、脆、經不起較重的撞擊,偶然的操作不當,撞碎砂輪會造成非常嚴重的後果。因此,磨削加工的安全技術工作顯得特别重要,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,也應采取适當的防護措施。

磨削加工時應注意如下的一些安全技術問題。開車前應認真地對機床進行全面檢查,包括對操縱機構、電氣設備及磁力吸盤等卡具的檢查。檢查後再經潤滑,潤滑後進行試車,确認一切良好,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後果。開始工作時,應用手調方式,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台往複運動時,要根據工件磨削長度,準确調好,将擋鐵緊牢。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,要求聲音清脆确無裂紋。安裝砂輪時必須按規定的方法和要求裝配,靜平衡調試後進行安裝,試車,一切正常後,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、調整或擦拭機床都要在停機後進行。用磁力吸盤時,要将盤面、工件擦淨、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闆,站位要側過高速旋轉砂輪的正面。

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