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坐標(biāo)磨床是以消除材料的熱處理變形為目的發(fā)展起來的機(jī)床,它可以磨削孔距精度很高的孔以及各種輪廓形狀。該機(jī)床設(shè)有精密坐標(biāo)機(jī)構(gòu),砂輪架和工作臺各移動部分裝有數(shù)據(jù)裝置,可以顯示其移動量的大小。
坐標(biāo)磨床具有精密坐標(biāo)定位裝置,用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成形表面的磨床。坐標(biāo)磨床與坐標(biāo)鏜床有相同的結(jié)構(gòu)布局,不同的是鏜刀主軸換成了高速磨頭。磨削時(shí),工件固定在能按坐標(biāo)定位移動的工作臺上,砂輪除高速自轉(zhuǎn)外還通過行星傳動機(jī)構(gòu)作慢速的公轉(zhuǎn),并能作垂直進(jìn)給運(yùn)動。改變磨頭行星運(yùn)動的半徑,可實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給。磨頭通常采用高頻電動磨頭或空氣透平磨頭。坐標(biāo)磨床除能磨削圓柱孔外,還可磨削圓弧內(nèi)外表面和圓錐孔等,主要用于加工淬硬工件、沖模和壓模等。在磨頭上安裝插磨附件,使砂輪軸線處于水平位置,砂輪不作行星運(yùn)動而只作上下往復(fù)運(yùn)動,可進(jìn)行類似于插削形式的磨削,以加工內(nèi)齒圈、分度板和凸輪等。隨著數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用,坐標(biāo)磨床已能磨削各種成形表面。
坐標(biāo)磨床的磨削加工不同于其他磨床。現(xiàn)對CNC坐標(biāo)磨床磨削加工工作原理如下:
1、磨削一個(gè)孔時(shí),砂輪的工作邊將偏離行星主軸軸心線一個(gè)工件半徑值,在磨削過程中砂輪除了本身的轉(zhuǎn)動外,還必須繞行星主軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)。同時(shí),還要在龍門磨磨削過程中擴(kuò)大偏心量,進(jìn)行微量進(jìn)給,用這種方式來得到孔的精細(xì)控制。
2、平面磨削時(shí),行星主軸一般是不轉(zhuǎn)的,而工作臺沿著X向或Y向移動來實(shí)現(xiàn)。而砂輪的進(jìn)給仍用擴(kuò)大偏心半徑,進(jìn)行微量進(jìn)給。
3、在輪廓磨削中,CNC坐標(biāo)磨床是采用點(diǎn)位控制式(也稱定點(diǎn)磨削),即利用X、Y坐標(biāo)的移動使行星主軸中心與工件上圓弧半徑的圓心重合,并用行星主軸下端的偏心滑板來微量進(jìn)給控制半徑尺寸。連續(xù)軌跡數(shù)控坐標(biāo)磨上,則用范成法進(jìn)行磨削。
4、在錐孔磨削中,采用組合式徑向進(jìn)給與垂直走刀搭配加工。[1]
坐標(biāo)磨削的方式一般有三種:即徑向進(jìn)給式磨削、切入式磨削和插磨法磨削。
1、徑向進(jìn)給磨削。這種方式的特點(diǎn)是利用砂輪的圓周面進(jìn)行磨削,進(jìn)給時(shí)每次砂輪沿著偏心半徑的方向相對于工件作少量的移動。這是一種常見的磨削方式,容易掌握,因此應(yīng)用廣泛。當(dāng)采用陶瓷結(jié)合劑砂輪時(shí),由于砂輪表面可以修得很平整,因此可以獲得很高的尺寸精度和很低的粗糙度。這種方式的缺點(diǎn)是,由于砂輪受到較大的擠壓力,每次進(jìn)給量較小,發(fā)熱量較大,要有較長的去火花清磨時(shí)間,適用于磨削各種內(nèi)孔和外圓柱面。
2、切入式磨削。這種磨削方式是利用砂輪的端面來進(jìn)行,也稱為端面磨削,進(jìn)給時(shí)砂輪龍門刨沿軸向進(jìn)給。由于熱量和切屑不易排出,磨削條件惡劣,為了改善磨削條件,砂輪的端面應(yīng)修正成中凹的形狀。在磨削時(shí),也要特別小心,以免進(jìn)給過大引起砂輪爆裂。如果沒有的必要(如磨削臺肩面、球面、端面等),一般不采用這種方式。
3、插磨法磨削。這種方式在磨輪快速上下移動的同時(shí),圍繞著被磨零件的輪廓進(jìn)行磨削。它的特點(diǎn)是可以采用較大的切削深度而產(chǎn)生的熱量較小,同時(shí)其對砂輪的跳動要求比較低,故特別適用于在利用噴鍍砂輪來進(jìn)行磨削輪廓的場合。在小孔磨削中,由于必須采用噴鍍砂輪,因此采用這種方式往往可得到比徑向進(jìn)給式磨削來得低的粗糙度,但與經(jīng)修正的陶瓷結(jié)合劑砂輪相比,這種方式的粗糙度要大一些。[2]
1、切削工具是由無數(shù)細(xì)小、堅(jiān)硬、鋒利的非金屬磨粒粘結(jié)而成的多刃工具,并且做高速旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動。
2、性強(qiáng),適應(yīng)性更廣,它能加工其他機(jī)床不能加工的材料和零件。
3、磨床種類多,范圍廣,能適應(yīng)磨削各種加工表面、工件形狀及生產(chǎn)批量的要求。
4、磨削加工余量小,生產(chǎn)效率高,容易實(shí)現(xiàn)自動化和半自動化,可廣泛用于流水線和自動線中。
5、磨削精度高,表面質(zhì)量高,可進(jìn)行一般普通精度磨削,也可以進(jìn)行精密磨削和高精度級磨削加工。
1、坐標(biāo)磨床用于高精密加工時(shí),機(jī)床必須安裝在溫度為20℃±1℃,相對濕度不高于70.5%的恒溫室內(nèi),并應(yīng)避免日光直射和局部熱源的輻射。室溫變化不應(yīng)大于0.5℃/4小時(shí)。
2、坐標(biāo)磨床地基應(yīng)具有防震溝。
3、接入坐標(biāo)磨床的壓縮空氣應(yīng)是經(jīng)過濾的干燥空氣,壓縮空氣的加壓露點(diǎn)溫度應(yīng)低于10℃。
4、被加工零件運(yùn)入恒溫室后,視零件大小須等溫2~3小時(shí),所需的測量工具應(yīng)預(yù)先等溫,然后才能加工和測量。
5、工件重量不得大于工作臺大載重。
6、被加工零件不應(yīng)直接與工作臺面接觸,以防損壞工作臺面。
7、坐標(biāo)磨床的主軸軸線熱穩(wěn)定裝置是一個(gè)電子系統(tǒng),用以減少由于機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)造成的冷熱溫度差引起的磨頭箱熱位移的影響,保證加工精度。熱穩(wěn)定裝置出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好,用戶切勿隨意改變。在使用時(shí),不得將該裝置的電源切斷。為此電控箱上設(shè)有單獨(dú)的電源開關(guān),即使當(dāng)晚上下班不工作時(shí)該電源也不得切斷,如果機(jī)床因較長時(shí)間不工作而切斷該電路電源,使機(jī)床已冷卻到室溫時(shí),再進(jìn)行工作前,應(yīng)提前接通該裝置的電源,接通時(shí)間不少于4小時(shí),使機(jī)床處于熱態(tài),然后才能進(jìn)行加工。
8、在每天開機(jī)后以及機(jī)床在突然斷電再啟動后,各軸均應(yīng)進(jìn)行一次回零。
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