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數(shù)控磨床
、 數(shù)控磨床工藝用途及分類
數(shù)控磨床用于磨削內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、平面、螺旋面、花鍵、齒輪、導(dǎo)軌、刀具及各種成形面等
數(shù)控磨床種類多按磨床工藝用途分有數(shù)控外圓磨床、數(shù)控內(nèi)圓磨床、數(shù)控平面磨床、數(shù)控工具磨床等此外還有數(shù)控坐標(biāo)磨床、磨削加工心等
二、 數(shù)控磨床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）數(shù)控磨床砂輪主軸部件精度高、剛性好 砂輪線速度般30~60m/sCBN砂輪高達(dá)150~200m/s高主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15000r/min主軸單元磨床關(guān)鍵部件對(duì)于高速高精度單元系統(tǒng)應(yīng)具備剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、溫升小、穩(wěn)定性好、功耗低、壽命長、成本適特性砂輪主軸單元軸承常采用高精度滾動(dòng)軸承、液體靜壓軸承、液體動(dòng)壓軸承、動(dòng)靜壓軸承近年來高速和超高速磨床越來越多采用電主軸單元部件
（2）適應(yīng)精密及超精密磨削加工要求采用低速無爬行高精密進(jìn)給單元 進(jìn)給單元包括伺服驅(qū)動(dòng)部件、滾動(dòng)部件、位置監(jiān)測單元等進(jìn)給單元保持砂輪正常工作必要條件評(píng)價(jià)磨床性能重要指標(biāo)之要求進(jìn)給單元運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、分辨率高、定位精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快既要有較大加速度又要有足夠大驅(qū)動(dòng)力進(jìn)給單元常用方案交、直流伺服電動(dòng)機(jī)與滾動(dòng)絲杠組合進(jìn)給方案或直線伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方案兩種方案傳動(dòng)鏈短主要了減少機(jī)械傳動(dòng)誤差兩種方案都依靠電機(jī)來調(diào)速、換向
（3）磨床具有高靜剛度、動(dòng)剛度及熱剛度 砂輪架、頭架、尾架、工作臺(tái)、床身、立柱等磨床基礎(chǔ)構(gòu)件其設(shè)計(jì)制造技術(shù)保證磨床質(zhì)量根本
（4）磨床需要有完善輔助單元 輔助單元包括工件快速裝夾裝置、高效磨削液供給系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置、主軸及砂輪動(dòng)平衡系統(tǒng)、切屑處理系統(tǒng)等
數(shù)控坐標(biāo)磨床
數(shù)控坐標(biāo)磨床具有精密坐標(biāo)定位裝置種精密加工設(shè)備主要用于磨削孔距精度高圓柱孔、圓錐孔、圓弧內(nèi)表面和各種成形表面適合于加工淬硬工件和各種模具（凸模、凹模）模具制造業(yè)、工具制造業(yè)和精密機(jī)械行業(yè)高精度關(guān)鍵設(shè)備
坐標(biāo)磨床有立式、臥式；單柱結(jié)構(gòu)、雙柱結(jié)構(gòu)；控制方式有手動(dòng)、數(shù)顯、程控和數(shù)控立式坐標(biāo)磨床應(yīng)用廣泛
、數(shù)控坐標(biāo)磨床主要構(gòu)成
圖8-5所示臺(tái)數(shù)控立式坐標(biāo)磨床主要由下部件構(gòu)成：
（1）高速磨頭 通過磨頭高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件磨削加工
（2）主軸系統(tǒng) 主軸系統(tǒng)高速磨頭支承部件同時(shí)主軸系統(tǒng)還帶動(dòng)磨頭作上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（沿W垂向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）及繞主軸軸心線公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（繞C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）實(shí)現(xiàn)磨頭圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
（3）工作臺(tái) 雙層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縱向（X方向）和橫向（Y方向）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
（4）基礎(chǔ)部件 包括床身、立柱、滑座、主軸箱等主要部件般采用穩(wěn)定性好高級(jí)鑄鐵制造并采用高剛度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)立柱采用雙層、熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)增加強(qiáng)度、剛性同時(shí)減少熱變形
二、數(shù)控坐標(biāo)磨床存主要運(yùn)動(dòng)
（1）主運(yùn)動(dòng) 砂輪磨頭高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過微量切削達(dá)零件所要求尺寸精度和表面粗糙度要求
（2）主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主軸箱帶動(dòng)磨頭作垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)當(dāng)凹模型腔底部曲面時(shí)精磨時(shí)需要主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
（3）磨頭周向及徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 由于待加工件大多形狀規(guī)則曲線及曲面因此磨頭需作周向及徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)周向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主要通過主軸繞自身軸線旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磨頭公轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)；而徑向進(jìn)給只需調(diào)整主軸上U形拖板位置即行星運(yùn)動(dòng)砂輪磨頭公轉(zhuǎn)半徑即
（4）工作臺(tái)縱橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下工作臺(tái)作縱橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)磨削各種形狀曲線和曲面
此外主軸箱、工作臺(tái)還作位置調(diào)整運(yùn)動(dòng)用確定工件和磨頭之間相對(duì)位置當(dāng)磨頭上安裝插磨附件時(shí)砂輪作行星運(yùn)動(dòng)而只作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類似于插削形式磨削例磨削花鍵、齒條、側(cè)槽、內(nèi)齒圈、分度板等
三、主要技術(shù)參數(shù)
坐標(biāo)磨床主參數(shù)工作臺(tái)寬度主要規(guī)格有：200250280320450800㎜
定位精度、磨孔圓度和磨孔表面粗糙度綜合反映坐標(biāo)磨床精度定位精度達(dá)±0.002~±0.005mm磨孔圓度達(dá)0.002~0.006㎜磨孔表面粗糙度Ra0.2~0.4μm
四、典型結(jié)構(gòu)
1．高速磨頭
磨頭高轉(zhuǎn)速反映坐標(biāo)磨床磨削小孔能力標(biāo)志之分氣動(dòng)磨頭和電動(dòng)磨頭氣動(dòng)磨頭（也稱空氣動(dòng)力磨頭或空氣透平磨頭）高轉(zhuǎn)速達(dá)250000r/min通常120000~180000 r/min 主要用于提高磨小孔能力坐標(biāo)磨床電動(dòng)磨頭采用變頻電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)輸出功率較大短時(shí)過載能力強(qiáng)速度特性硬振動(dòng)較小高轉(zhuǎn)速較低主要用于提高磨大孔能力坐標(biāo)磨床
圖8-6氣動(dòng)磨頭結(jié)構(gòu)圖主要由葉輪2、轉(zhuǎn)軸4、轉(zhuǎn)軸軸承7、砂輪5等構(gòu)成砂輪回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過壓縮空氣推動(dòng)葉輪并帶動(dòng)砂輪回轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)磨頭結(jié)構(gòu)簡單緊湊需要復(fù)雜變頻電氣控制系統(tǒng)由于空氣自冷作用磨頭溫升較低并且從磨頭排出氣體有冷卻工件作用有利于加工
2．主軸系統(tǒng)
主軸系統(tǒng)由主軸、導(dǎo)向套和主軸套組成主軸部件主軸往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和主軸回轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成主軸導(dǎo)向套內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（由液壓或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)）通常采用密珠直線循環(huán)導(dǎo)向套主軸連同導(dǎo)向套和主軸套起慢速旋轉(zhuǎn)使磨頭除高速自轉(zhuǎn)外同時(shí)作行星運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給通常由直流電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪或蝸輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸部件由氣缸平衡其自重
數(shù)控磨床常用于對(duì)工件精加工尤其淬硬鋼件、高硬度材料精加工
數(shù)控外圓磨床由床身、工件頭架、工作臺(tái)、砂輪架、尾架、砂輪架橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)等構(gòu)成存砂輪旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)、砂輪架橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、工件旋轉(zhuǎn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)帶動(dòng)工件縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)砂輪架主軸帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)并由三瓦動(dòng)壓滑動(dòng)軸承支承砂輪架橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用直流伺服電機(jī)經(jīng)滾珠絲杠傳動(dòng)
數(shù)控坐標(biāo)磨床具有精密坐標(biāo)定位裝置砂輪磨頭高速旋轉(zhuǎn)并作Z軸沖程運(yùn)動(dòng)、主軸箱主軸作C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)高速磨頭行星運(yùn)動(dòng)而磨頭公轉(zhuǎn)直徑通過U軸拖板進(jìn)行調(diào)節(jié)
數(shù)控工具磨床用于刃磨各種形狀復(fù)雜而無法用常規(guī)方法刃磨刀具各方向運(yùn)動(dòng)均通過數(shù)控系統(tǒng)控制進(jìn)行動(dòng)作或?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)
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