外圓磨床研究報(bào)告

外圓磨床研究報(bào)告上海三一精機(jī)有限公司2012.7目錄一、磨削加工三、外圓磨床廠家及產(chǎn)品二、外圓磨床結(jié)構(gòu)四、磨削節(jié)拍計(jì)算目錄五、總結(jié)定義：磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法。發(fā)展：石器時(shí)代：用磨料研磨貝殼、獸骨等生產(chǎn)用品；青銅器時(shí)代：用磨料研磨銅鏡等；18世紀(jì)中期：出現(xiàn)第一臺(tái)外圓磨床，以石英石、石榴石等天然磨料制成磨具，隨后發(fā)明天然磨料和粘土燒結(jié)砂輪；1901年：人工氧化鋁（剛玉）磨料砂輪、碳化硅磨料砂輪應(yīng)用于磨削；20世紀(jì)40年代末：人造金剛石砂輪問世；1957年：立方氮化硼出現(xiàn)，隨即應(yīng)用于磨削領(lǐng)域。1.1磨削加工定義及發(fā)展振動(dòng)磨削砂輪磨削超精磨削桁磨電解磨削砂帶磨削葉輪磨削研磨拋光固結(jié)磨具涂附磨具加工游離磨料加工滾磨噴射加工磨料流加工固定磨料加工磨削加工磨削加工方法分類按磨削工具類型，磨削可分為固定磨料和游離磨料加工，通常所說的“磨削”主要是指砂輪或砂帶進(jìn)行去除材料的加工。1.2磨削加工方法分類一、磨床介紹及特點(diǎn)砂輪磨削外圓定心縱進(jìn)給通磨內(nèi)圓無心橫進(jìn)給定程磨平面周邊成形磨端面磨砂輪磨削方式和方法砂輪磨削根據(jù)加工對(duì)象，表面生成方法可分為外圓、內(nèi)圓、平面和成形磨削。對(duì)旋轉(zhuǎn)表面按工件夾緊和驅(qū)動(dòng)方法，分為定心磨削和無心磨削。按砂輪進(jìn)給方法相對(duì)于加工表面的關(guān)系，分為縱向進(jìn)給和切入進(jìn)給磨削。按磨削行程分通磨和定程磨。按砂輪工作表面類型分周邊磨削、端面磨削及周邊-端面磨削。1.3砂輪磨削方式一、磨床介紹及特點(diǎn)1.4磨削方法A）縱向磨削法B)橫向磨削法（切入磨）常用的外圓磨削有縱磨法、橫磨法、綜合磨削法(先切磨后縱磨)三種方法。加工精度縱磨法高，加工效率橫磨法高。也可將兩者結(jié)合起來即綜合磨法，先采用切入磨快速去除材料，再采用橫磨法提高精度，最后適當(dāng)光磨數(shù)次即可達(dá)到要求。通?？蛇_(dá)到IT5-IT8級(jí)精度，Ra可達(dá)0.8-0.2μm，精磨后可達(dá)0.2-0.01μm。1.4磨削方法1、縱磨法縱向磨削方法是砂輪旋轉(zhuǎn)、工件反向轉(zhuǎn)動(dòng)（作圓周進(jìn)給）并和磨床工作臺(tái)一起作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或者砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)又作往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)每一縱向行程或往復(fù)行程終了時(shí)，砂輪按規(guī)定的磨削深度作一次橫向進(jìn)給，每次進(jìn)給量很小，磨削余量要在多次往復(fù)行程中磨去?？v磨法的特點(diǎn)：處于縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向前面部分的磨粒，與未切削過的工件表面接觸，主要起切削作用；后面部分的磨粒與已切削過的工件表面接觸，切削作用小，主要起磨光作用；磨削過程中，加工表面不斷被磨光，可獲得較小的表面粗糙度值。磨削深度小，精磨至最后可作幾次無橫向進(jìn)給的“光磨”行程，能逐步消除由于工件和機(jī)床的彈性變形產(chǎn)生的誤差，加工精度較高。縱磨法可用同一砂輪磨削不同寬度的工件，適用性強(qiáng)。2、橫磨法工件無縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪以很慢的速度連續(xù)地（或間斷地）向工件做橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直到去掉全部磨削余量為止。橫磨法的特點(diǎn)：整個(gè)砂輪寬度上的磨粒工作情況相同，都在切削新的金屬層，充分發(fā)揮了砂輪的切削能力，磨削效率比縱磨法高。發(fā)熱量大，熱量集中，散熱條件差，若磨削液供給不充分，容易使工件燒傷；因?yàn)闊o軸線相對(duì)移動(dòng)，磨粒在工件表面留下重復(fù)刻劃的痕跡。砂輪修整的精度及磨損情況直接影響工件的幾何形狀精度，橫磨法的加工精度比縱磨法低，表面粗糙度值大。為提高橫磨法的精度，可在磨削終了前做短距離的縱向移動(dòng)，提高精度。3、綜合磨法橫磨+縱磨得應(yīng)用，先用橫磨法將工件分段進(jìn)行粗磨，相鄰兩段有5-15mm搭接，最后留0.01-0.03mm的余量，用縱磨法磨削。實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。1.5磨削節(jié)拍計(jì)算縱磨法的磨削用量1、磨削用量深度ap粗磨ap=0.01-0.03mm；精磨ap=0.0025-0.01mm；2、縱向進(jìn)給量f粗磨f=(0.4-0.8)Bmm/r精磨f=(0.2-0.4)Bmm/rB砂輪寬度3、工件轉(zhuǎn)速n工件直徑Dw/mm工件轉(zhuǎn)速nw/r/min<20150-25020-50100-18050-8050-10080-11040-70110-15030-50砂輪轉(zhuǎn)速ns砂輪轉(zhuǎn)速min-1vc砂輪線速度m/sds砂輪直徑mmnw工件轉(zhuǎn)速min-1vw工件線速度m/mindw工件直徑mm工件轉(zhuǎn)速砂輪-工件轉(zhuǎn)差率qsqs經(jīng)驗(yàn)值：粗磨60-90精磨約90超精磨90-120縱向進(jìn)給速度=表中值*砂輪寬度粗磨精磨超精磨2/3–3/4?-1/31/10–1/5橫向進(jìn)給速度=表中值*工件轉(zhuǎn)速粗磨精磨超精磨3-5μm/r1-2μm/r<1μm/r例： D50工件粗磨nw=120r/min

橫向進(jìn)給速度 Vf=120*4μm=480μm/min=8μm/s

即切入粗磨該工件時(shí)，切入速度為8μm/s例：

精磨bs=40mmnw=108r/min

縱向進(jìn)給速度=40*1/4*108=1080mm/min 40*1/3*108=1450mm/min

精磨該工件時(shí)，縱向進(jìn)給速度可選1080-1450mm/min范圍。RoughingNormalgrindingFinishingSuperfinishingSoftsteel35-5035-50--Hardenedsteel35-4535-4535-4520-30Toolandhighspeedsteel35-4535-4535-4520-30Castiron35-4535-4535-45-砂輪線速度推薦值單位：m/sRoughingNormalgrindingFinishingSuperfinishingSoftsteel30-4020-3015-20-Hardenedsteel20-2515-2312-143-10Toolandhighspeedsteel15-2012-168-123-10Castiron25-4020-3015-20-工件線速度推薦值單位：m/min力龍磨削節(jié)拍實(shí)例1.5磨削裝夾方式A）頂尖裝夾B）卡盤裝夾外圓磨床裝夾方式，對(duì)軸類工件有頂尖工件兩端中心孔（通常經(jīng)過研磨），撥桿驅(qū)動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，頂尖一般不隨工件轉(zhuǎn)動(dòng)（死頂尖）。盤套類工件可用心軸和頂尖裝夾。對(duì)于無中心孔短軸類工件，可用卡盤裝夾。以斯圖特應(yīng)用最廣泛的S33萬能外圓磨床為例，該機(jī)可配置2個(gè)獨(dú)立的電主軸外圓磨頭和1個(gè)高頻電主軸內(nèi)圓磨頭，一次裝夾可完成外圓，內(nèi)圓及臺(tái)階面的磨削加工，采用Fanuc0i-TD系統(tǒng)。2.2外圓磨床結(jié)構(gòu)斯圖特S33萬能外圓磨床S33基本參數(shù)頂尖距650/1000mm中心高175mm兩頂尖最大工作重量80/120kg橫向滑板：X軸行程285mm速度0.001-10000mm/min分辨率0.1μm縱向滑板：Z軸行程800/1150mm速度0.001-20000mm/min分辨率0.1μm工作臺(tái)回轉(zhuǎn)角度8.5deg砂輪線速度50m/