磨床的分类及用途
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工,少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行超精加工,如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。
随着高精度、高硬度机械零件数量的增加,以及精密铸造和精密锻造工艺的发展,磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。
1、外圆磨床:
可磨削各种轴类和套筒类工件的外圆柱面、端面、外圆锥面以及台阶轴端面等。
外圆磨床可分为普通外圆磨床和万能外圆磨床。普通外圆磨床可磨削工件的外圆柱面和外圆锥面。万能外圆磨床上还能磨削内圆柱面和内圆锥面和端面,在万能外圆磨床是应用最广泛的磨床。
根据数控外圆磨床类型的不同,适用于汽车、摩托车、空压机、轴承、军工、航空、航天等行业相关零件的批量加工。
2、内圆磨床:
加工工件的圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的内孔表面及其端面的磨床。内圆磨床分为普通内圆磨床、行星内圆磨床、无心内圆磨床、坐标磨床和专门用途的内圆磨床等;按自动化程度分,有普通、半自动和全自动内圆磨床三类;按砂轮轴配置方式,内圆磨床又有卧式和立式之分。
普通内圆磨床:
普通内圆磨床自动化程度不高,磨削尺寸是靠工人测量来加以控制的,适用于单件和小批生产。要满足成批,大量生产的需要,还有自动化程度较高的半自动和全自动内圆磨床。
行星内圆磨床:
工作时工件固定不动,砂轮除绕本身轴线高速旋转外还绕被加工孔的轴线回转,以实现圆周进给,它适于磨削大型工件或不宜旋转的工件如内燃机气缸体等。
无心内圆磨床:
在大批量生产使用的内圆磨床,自动化程度要求较高,在磨削过程中,可用塞规或测微仪自动控制寸。
坐标磨床:
坐标磨床具有精密坐标定位装置,用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成形表面的磨床。除能磨削圆柱孔外,还可磨削圆弧内外表面和圆锥孔等,主要用于加工淬硬工件、冲模和压模等。在磨头上安装插磨附件,使砂轮轴线处于水平位置,砂轮不作行星运动而只作上下往复运动,可进行类似于插削形式的磨削,以加工内齿圈、分度板和凸轮等。随着数字控制技术的应用,坐标磨床已能磨削各种成形表面。
3、无心磨床:
无心磨床上加工工件,不用顶尖定心和支承,而由工件的被磨削外圆面本身作定位面。无心磨床磨削出来的表面的尺寸精度和几何精度比较高,表面粗糙度比较好,在成批、大量产生中应用较普遍。
无心磨床调整较费时,批量较小时,不适用。此外,当工件表面周向上不连续(例如有长的键槽)或其它表面的同轴度要求较高时,在无心磨床上难以达到加工要求。
4、平面磨床:
平面磨床,对要求达到很高平整度的工件,使用高速旋转的砂轮对工件表面进行研磨加工。根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种,矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度,圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。
卧轴矩台平面磨床:砂轮周边磨削工件,磨削精度较高。
立轴圆台平面磨床:工件装在旋转的圆工作台上可连续磨削,生产效率较高。为了便于装卸工件,圆工作台还能沿床身导轨纵向移动。
卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。
立轴矩台平面磨床:由于砂轮直径大于工作台宽度,磨削面积较大,适用于高效磨削。
双端面磨床:这种磨床效率很高,主要应用在汽车连杆、活塞销、活塞环、阀座、十字轴、三销轴、轴承、滚子、垫片、滚柱、手工工具、各类排档的锥塞、制动件、冰箱压缩机阀件以及电子工业的磁钢等。此外,还有专用于磨削机床导轨面的导轨磨床、磨削透平叶片型面的专用磨床等。
5、成型磨床:
成型磨削是指工件成品需依赖研磨将之加工为特定形状,先将砂轮用金刚笔、金刚滚轮或直接制造成所需的特定型状,再研磨使工件成为与砂轮相同的型状.这种磨法也叫"仿型研磨""SEIKEI".要求较高的成型磨床如:高速成型磨床、强力成型磨床、蠕动成型磨床(缓进给成型磨床)等。
加工工件:涡轮静叶片、涡轮叶片、涡轮转子叶片、低压涡轮壳、端齿连接环、赫氏分度器、赫氏端齿连接环、光学调焦圈、针齿壳、内齿圈/丝杠、搓丝板、叶片泵转子、液压马达转子、液压马达定子/叶轮、
摇臂、轴承套圈、弹簧夹头、转向齿条、变位转向齿条、精密传动齿条、离合器法兰、摆线齿轮、瓦楞辊、直线导轨滑块、飞梭、折弯模具、梳齿环、羊毛剪、发剪刀片、传动螺母、扇齿轴
6、工具磨床/刀具磨床:
专门用于工具制造和刀具刃磨的磨床,有万能工具磨床、钻头刃磨床、滚刀刃磨床、拉刀刃磨床、螺纹磨床、蜗杆磨床、螺杆磨床、丝锥磨床、工具曲线磨床等,多用于工具制造厂和机械制造厂的工具车间。
7、复合磨削中心:
采用先进的柔性复合加工技术,以多主轴、多工艺、多种砂轮及刀具的组合型磨削中心。一次装夹完成工件外圆、内圆、端面、锥面、非圆、曲面等部位的车、铣、钻、镗、磨削等加工,完全改变了多台床分序加工的传统加工方式,相当于一条柔性生产线。
具有加工精度高、加工效率高及加工柔性高的特点。适用于军工、航空、刀具、量具、机床、汽车等行业的精密机械加工领域。是工序集成设备的典型代表,也是现代磨床设计者追求的最佳体现。
8、专用磨床:
专用磨床是适合专门行业加工工件而提供的磨床,具备高精度,高效率特点,并能满足工件特殊要求。
相关磨床:曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、导轨磨床、叶片磨床、轴承磨床、转子磨床、定子磨床。
9、研磨/抛光-超精加工
超精研技术有时也被称为短冲程珩磨,精细研磨,抛光和研磨, 广泛应用于改善工件的表面粗糙度和形状上。通常超精研采用砂带, 油石来加工工件。几乎所有材料如钢、陶瓷,、玻璃、塑料等都可以采用超精研技术来改善工件的表面粗糙度和形状。
应用:
(1)汽车行业和发动机
采用油石或砂带,工件转动,同时油石或砂带进行短行程/长行程摆动来超精凸轮轴、曲轴、变速箱轴、转向轴、齿条、减震器轴等。
球面和平面,例如缸体、阀座、螺栓球、柴油和汽油发动机的油泵零件等可以采用杯型砂轮来超精。
双端面都需要加工的零件,例如制动盘、连杆、阀门、气门挺杆、泵转子、齿轮、离合器片、万向节、轴承套圈、换挡叉等零件可以采用双端面磨的加工方法。
(2)滚动轴承
完美的沟型和最好的表面粗糙度,生产工艺要灵活但同时要降低生产成本,所有这些的目的是要降低能耗。客户还不断要求延长轴承的保质期,提高轴承的承载能力,减小轴承的尺寸同时要求更长的使用寿。
超精研技术能保证较短的生产准备时间和生产节拍,同时达到高品质的质。
轴承型号的多样性要求有灵活的夹具液压夹紧系统,比如滚轮/鞋夹紧系统,杯型夹紧系统,无心滚轮夹紧系统以及根据具体情况设计的复合夹紧系统。
模块化设计使得在同一台设备上使用油石超精,砂带超精和杯型砂轮超精成为可能。
(3)液压/气动零件
应用于超精机械接触面和密封面例如泵转子、齿轮、盖、杆等零件。
超精研技术也适用于加工球阀、密封座、轴、球面。经过超精加工后的球阀能满足不同工作条件下最高的安全和环境要求,这种球阀广泛应用于输油管,反应堆和化工行业。
完美的几何形状和表面质量保证了零件的使用安全性和使用寿命。
(4)医疗器械
现代的关节治疗技术在十几年前是不可想象的。
超精研技术大大提高了人工骨关节的形状精度和表面质量,特别是从技术上优化了人工骨关节的球和相应的凿。经过超精加工的人工骨关节能决定性地提高使用寿命和减少面接触压力,磨耗也降到了最低。
此外超精加工去处了零件表明的硬化层,使零件的硬度和承载能力充分发挥出来。
超精加工人工骨关节的球和凿可以在同一台设备上进行。