第六章M1432B型万能外圆磨床

第六章M1432B型万能外圆磨床第六章M1432B型万能外圆磨床M1432B型万能外圆磨床主要用于磨削内外圆柱表面、内外圆锥表面、阶梯轴轴肩和端面、简单的成形回转体表面等。M1432B型万能外圆磨床属于工作台移动式普通精度级磨床,其工作精度为:1)不用中心架,工件支承在头架、尾座顶尖上,工件尺寸为:直径ϕ60mm、长度500mm。精磨后的精度和表面粗糙度为:圆度误差 0.003mm2)不用中心架,工件安装在卡盘上,工件尺寸为:直径ϕ50mm、悬伸长度150mm。精磨后的精度和表面粗糙度为:圆度误差 0.005mm3)不用中心架,工件安装在卡盘上,工件孔径ϕ60mm、长度125mm。精磨内孔的精度和表面粗糙度为:圆度误差 0.005mm第一节机床的机械传动系统一、机床的主要组成部件M1432B型万能外圆磨床的外形如图6-1所示,它由下列主要部件组成:(1)床身床身1是磨床的基础支承件。图6-1M1432B型万能外圆磨床外形图1—床身2—工件头架3—工作台4—内圆磨具5—砂轮架6—尾座二、机床的主要技术性能外圆磨削直径 ϕ8~ϕ320mm图6-2M1432B型万能外圆磨床加工示意图a)磨削外圆柱面b)磨削小锥度外圆锥面c)切入式磨削外圆锥面d)磨削内圆锥面三、外圆磨床的典型加工方法如图6-2所示,为M1432B型万能外圆磨床的几种典型加工方法。四、机床的机械传动系统M1432B型万能外圆磨床各部件的运动由液压和机械传动装置来实现。其中工作台纵向往复直线进给运动、砂轮架的快速前进和后退运动、砂轮架自动周期进给运动、砂轮架丝杠螺母间隙消除机构、尾座套筒伸缩运动以及工作台的液动与手动互锁机构等均由液压传动配合机械装置来实现,其他运动由机械传动系统完成。如图6-3所示,是机床的机械传动系统图。1.工件头架主轴的圆周进给运动工件头架主轴由双速电动机驱动,经Ⅰ—Ⅱ轴间的一级带传动变速,Ⅱ—Ⅲ轴间的三级带传动变速和Ⅲ—Ⅳ轴间的带传动,使头架主轴获得25~220r/min的六种不同的转速。2.砂轮架主轴的旋转主体运动砂轮架主轴由5.5kW、1500r/min的主电动机驱动,经带传动使主轴获得1600r/min的高转速。3.内圆磨具主轴的旋转主体运动内圆磨具主轴由内磨装置上的1.1kW、3000r/min的电动机驱动,经平带直接传动,更换带轮,可使主轴获得10000r/min和15000r/min两种转速。4.工作台的手动纵向直线移动为了调整机床及磨削阶梯轴的台阶,还可用手轮A来操纵工作台的手动纵向直线移动。5.砂轮架的横向手动进给运动砂轮架的横向手动进给运动由手轮B来操纵,分粗进给和细进给两种。第二节机床的液压传动系统M1432B型万能外圆磨床的液压传动系统如图6-4所示。一、机床液压系统的功用1)实现磨床工作台的纵向往复直线运动。2)实现工作台手动与液动的互锁。3)砂轮架横向周期进给运动。4)实现磨床砂轮架的横向快进和快退运动。5)实现尾座套筒的液压退回运动。6)砂轮架快进与尾座套筒退回运动的互锁。7)内圆磨头工作与砂轮架快退运动的互锁。8)消除砂轮架的丝杠、螺母间隙。9)实现导轨及丝杠、螺母的润滑。二、机床液压传动系统的工作原理磨床工作台的纵向往复直线运动是磨削工件时的纵向进给运动,它直接影响工件的加工精度和表面粗糙度,所以要求:1)磨床工作台的纵向往复运动在起动、运动及制动时均应平稳,并能无级调节运动速度。2)磨削阶梯轴时,为了不使砂轮碰撞工件的台阶,要求每次换向应在同一个轴向位置,即换向精度要高。3)为了使沿工件全长的磨削量均匀,换向时在行程的两端应能作短时间的停留,停留时间的长短应可调整,并可根据需要选择左停、右停、两端均停或两端都不停的运动循环方式。4)为了提高横向切入磨削工件的表面质量及提高磨削较短工件的磨削效率,要求工作台应能作每分钟约100次以上的短距离1mm~3mm往复运动,即所谓“微量抖动”。1.工作台的纵向往复直线运动图6-4所示的开停阀处于右位(“开”的位置)工作,节流阀被打开,先导阀和换向阀的阀芯均处于右端位置,液压油泵输出的压力油进入空心双杆液压缸的右腔,工作台向右运动。2.工作台换向过程机动阀和液动阀组成的行程控制式操纵箱是磨床工作台换向回路中常采用的一种形式,它一般由机动阀作先导阀控制液动阀的运动,而液动阀作为主换向阀对执行元件进行换向。图6-5行程控制式操纵箱工作原理图1)预制动工作台向右移动至预定位置时,其左挡块通过杠杆拨动先导阀的阀芯向左移动,这时先导阀中部的右制动锥逐渐关小液压缸的回油路5和16,工作台减速,实现预制动。2)终制动当先导阀的阀芯左移至右环形槽将油路7和9连通。断开油路9和15,左环形槽将油路8与14连通,断开油路6与8时,控制油路切换,其油液的流动情况如下:抖动缸的油路:图6-6换向过程中液动阀油路的连接情况a)阀芯第一次快跳后工作台停止运动b)工作台端点停留阶段结束c)阀芯第二次快跳后工作台反向起动3.工作台液动与手动的互锁为了保证操作人员的安全,工作台运动时,手摇工作机构应脱开。4.砂轮架的周期进给运动砂轮架的周期进给运动是在工作台工作行程结束,反向起动之前进行的。1)双向进给图6-4所示为选择阀位于“双向进给”的位置,即砂轮架在工件的两端均有进给。2)左端进给选择阀位于左进位置。3)右端进给选择阀位于右进位置4)无进给选择阀位于无进给位置。5.砂轮架快速进、退运动磨削开始,砂轮架应快速趋近工件,以节省辅助时间;装卸工件或磨削过程对工件进行测量时,砂轮架应快速后退,以确保安全。6.尾座套筒的液压退回运动尾座套筒平时工作时依靠弹簧力的作用而顶住工件,退回由脚踏式二位三通阀(尾座阀)控制液压退回。液压油泵输出的压力油经精滤油器过滤后,一路作为控制油液进入先导阀,另一路进入润滑油稳定器作为润滑油,经固定节流孔L5减压后,再经节流阀L6、L7和L8分别进入V形导轨、平导轨和丝杠螺母传动副等处进行润滑。7.机床润滑及压力测量第三节机床的主要结构一、砂轮架M1432B型万能外圆磨床砂轮架结构如图6-7所示。砂轮主轴部件直接影响工件的精度和表面质量,应具有高的回转精度、刚度、抗振性及耐磨性,是砂轮架部件的关键部分。图6-7M1432B型万能外圆磨床砂轮架结构1—封口螺钉2—锁紧螺钉3—螺套4—球头螺钉5—轴瓦6—密封圈7—轴瓦支承球头销8—砂轮主轴9—轴承盖10—销子11—弹簧12—螺钉13—带轮二、内圆磨具图6-8所示是内圆磨具结构图,内圆磨具安装在支架的孔中,图6-1中所示为工作位置。图6-8M1432B型万能外圆磨床内圆磨具1—接长杆2、4—套筒3—弹簧1)磨削内圆时,因砂轮直径大小受到限制,要达到足够的磨削线速度,就要求砂轮轴具有很高的转速。因此,内圆磨具应保证高转速下运转平稳,主轴轴承应有足够的刚度和寿命。目前采用平带传动或内联原动机传动内圆磨具主轴。图6-8中的主轴前、后轴承各用两个P5级精度的角接触球轴承,用弹簧3通过套筒2和4进行预紧。2)当被磨削内孔的长度不同时,接长杆1可以更换。但由于受结构的限制,接长杆轴颈较细而悬伸又较长,因此刚度较差,是内圆磨具中刚度最薄弱的环节。为了克服这个缺点,某些专用磨床的内圆磨具常改成固定轴形式。三、工件头架图6-9所示是工件头架的装配图。四、尾座如图6-10所示,是M1432B型万能外圆磨床尾座结构图。图6-10M1432B型万能外圆磨床尾座结构1—顶尖2—套筒3—密封盖4、7—体壳5—弹簧6—丝杠8—拨杆9—销子10—螺母11—手轮12—活塞13—拨杆14—小轴15—套16—手柄17—T形螺钉五、横向进给机构图6-11是M1432B型万能外圆磨床的横向进给机构,用于实现砂轮架的横向工作进给、调整位移和快速进退,以确定砂轮和工件的相对位置,控制工件尺寸等。六、工作台如图6-12所示,M1432B型万能外圆磨床工作台由上台面6和下台面5组成。图6-12M1432B型万能外圆磨床工作台1、2—压板3a—右行程挡块3b—左行程挡块4—液压缸5—下台面6—上台面7—销轴8—齿条9—螺母10—销轴11—螺杆12—千分表13—刻度尺第四节机床的电气控制原理一、主控制电路主电路有五台电动机M1、M2、M3、M4和M5,M1为外圆磨砂轮电动机,M2为头架电动机,M3为液压油泵电动机,M4为内圆磨砂轮电动机,M5为冷却泵电动机。二、控制电路由图6-13的右部分可看出,控制电路的控制电源是经变压器TC将交流380V降压为交流110V,熔断器FU5用作控制电路的短路保护。1.外圆磨削内圆磨具支架没有翻下,行程开关SQ2处于外圆磨砂轮工作情况下,外圆磨砂轮电动机M1、头架电动机M2、冷却泵电动机M5的工作情况如下:2.内圆磨削内圆磨具支架翻下,行程开关SQ2被压下而处于内圆磨砂轮工作情况下,电磁铁YA通电吸合,锁住了砂轮架快速进退手柄,使砂轮架无法运动。三、照明电路与信号电路照明电路电源是经变压器TC将交流380V电压降至交流24V,熔断器FU4用于短路保护,开关S用来控制照明灯EL。