M1432A 型万能外圆磨床砂轮架的结构及性能解析

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1.砂轮架

砂轮架由壳体、主轴及轴承、传动装置和滑鞍组成。砂轮主轴及其配套零件的结构和性能直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。它是磨床和砂轮架的关键部件。砂轮主轴应具有较高的旋转精度、刚度、抗振性和良好的耐磨性。为了保证砂轮运转平稳和加工质量，新安装的砂轮和主轴上的零件需要进行静平衡，整个主轴部件必须进行动平衡。图3-48为万能外圆磨床砂轮架结构示意图。

主轴两端用锥体定位，前端通过压板1安装砂轮，端部通过锥体安装V形带轮13，并用端部螺母紧固。轴。主轴由两个短三瓦定位动压轴承支撑。每个轴承由三个扇形轴瓦19组成，轴瓦19以大约60°的角度均匀分布在主轴颈周围。每个轴瓦由可调球头螺钉20支撑，球头螺钉的球面与轴瓦的球面相配合（耦合加工方法），保证良好的接触刚度，使轴瓦能够灵活自由摆动球头螺钉周围。丝杠的球头（支撑点）位置在轴向上位于轴瓦的中心，但在圆周方向上偏离中间一段距离。这样，当主轴旋转时，三个轴瓦各自在丝杠球头上自由摆动到一定的平衡位置，其内表面与主轴轴颈之间形成楔形间隙，因此三个独立的轴瓦轴颈周围产生压力油膜，使主轴悬挂在三个轴瓦中间，形成液体摩擦，保证主轴的高精度。当砂轮轴因磨削载荷而偏向某一轴承时，该轴承的楔块间隙变小，油膜压力增大；而另一方向轴瓦的楔形间隙变大，油膜压力减小。这样，砂轮主轴就能自动调整到原来的中心位置，保持主轴的较高旋转精度。轴承间隙用球头螺钉20调整。调整时，先拆下密封螺钉23、锁紧螺钉22和螺纹套2l，然后转动球头螺钉20，直至轴瓦与轴颈间隙合适（一般间隙为0.01~0.02mm，用测厚仪测量）。实际调整时，一般只调整底部轴瓦。调整完毕后，必须将球头螺杆20再次用丝套21和螺杆22锁紧在壳体4的螺孔中，以保证支撑刚性。

主轴由推力环8和推力球轴承10进行轴向定位，承受左右两个方向的轴向力。推力球轴承的间隙是通过销14安装在皮带上的六个弹簧11自动消除的。由于自动消除间隙的弹簧11的力不可能很大，所以推力球轴承只能承受较小的相反轴向力。因此，本机床应仅用砂轮的左端面磨削工件的肩部。砂轮壳体4固定在滑鞍16上，滑鞍下方的导轨与床身顶面后部的水平导轨配合，通过横向进给机构和通过对开螺母18，使砂轮横向或快速移动。向前或向后移动。壳体4可绕定位销17旋转一定角度，以磨削大锥度的短锥体。

2.内圆磨削刀具主轴组件

万能外圆磨床内圆磨具主轴组件结构如图3-49所示。由于磨削内圆时砂轮直径较小，因此内圆磨具的主轴应具有较高的转速。内圆磨削刀具应保证高速运动平稳，主轴轴承应有足够的刚度和寿命。内圆磨削刀具主轴由平皮带驱动。主轴前后支撑各采用两个D级精密角接触球轴承。均匀分布的八个弹簧3的作用力通过套筒2、4将轴承外圈拉紧。当轴承磨损产生间隙或主轴因热膨胀时，弹簧自动补偿调整，从而保证了主轴轴承的刚度和稳定性。稳定的预紧力。

主轴前端有莫氏锥孔，可根据磨孔深度安装不同的内磨长轴l；后端有外锥面安装皮带轮，电机通过平皮带直接驱动主轴。内圆磨具安装在支架的孔内。如果不磨内圆，应将内圆磨刀架朝上。内圆磨床主轴的轴承采用锂基润滑脂润滑。

3.头架

万能外圆磨床主轴箱结构如图3-50所示。主轴箱主轴及前端中心可根据不同工作需要旋转或固定。

(1)工件被前后中心支撑，转盘9的杠杆7移动工件卡盘，使工件旋转。此时，主轴箱主轴与前端中心固定。固定主轴的方法是拧紧螺钉2，使摩擦环l压在主轴后端。然后将主轴与前端中心固定，避免了主轴旋转精度误差对加工精度的影响。

(2)采用自定心三爪或单动四爪卡盘夹紧工件。此时，在主轴箱前端安装有卡盘，将卡盘固定在法兰22上。将法兰22安装在主轴的锥孔内，并用拉杆紧固。其运动由拨盘9通过拨盘销2l带动法兰22和卡盘转动。此时，主轴箱的主轴由法兰22驱动并随之旋转。

(3) 自磨主轴顶部。此时放松主轴，将主轴头装入主轴锥孔内，用拨盘19将拨盘9与主轴箱主轴10连接起来(见图3-50(b))，使拨盘9直接与主轴箱主轴10连接。带动主轴和刀尖旋转，依靠机床自身磨削来提高工件的定位精度。头架壳体14可绕底座15上的枢销16转动，头架的角度位置调整范围为逆时针方向0°～90°。

4. 横送机构

如图3-41所示为横向进给机构。用于实现砂轮架横向工作进给、调节位移和快速进退以确定砂轮与工件的相对位置以及控制工件尺寸等。位移手动调节。快速进退距离固定，由液压驱动。如图3-51(a)所示，砂轮架的快速进退是通过液压缸l实现的。液压缸活塞杆的右端通过角接触球轴承与螺杆16连接。它们可以相对旋转，但不能做相对运动。轴向运动。螺杆16的右端通过花键与齿轮z88连接，并可在齿轮花键孔内滑动。当液压缸l左腔或右腔通压力油时，活塞通过对开螺母15带动螺杆16，带动砂轮架快速向前接近工件或快速后退远离工件。当砂轮架快速前进到终点位置时，螺杆16的末端压在刚性定位螺杆6上，实现精确定位。

为了减少摩擦阻力，防止爬行，提高进给精度，砂轮架鞍座和床身的横向导轨均采用滚动导轨。为了消除螺杆16与对开螺母15之间的间隙，提高进给精度和重复定位精度，其上设有闸门气缸4。机床工作时，向油缸4供给压力油，通过柱塞3和挡块2使砂轮受到向后的F力，该力与径向磨削分力方向相同。因此，对开螺母15和丝杆16总是抵靠螺纹的一侧起作用。周期性自动进给由进给液压缸的柱塞18驱动(见图3-51(b))。当工作台换向时，进给液压缸右腔接通压力油，推动柱塞18向左移动。此时，与柱塞18槽内的销钉连接的棘爪19推动固定在中间体17上的棘轮8转动一个角度，实现一次自动送料（此时手轮11也随之转动） ）。送料完毕后，送料液压缸右腔与回油路接通，因此柱塞18在左端弹簧的作用下复位。旋转齿轮z20（通过齿轮z20轴上的手柄操作，调整后的钢球定位，图中未示出）使百叶窗7旋转到一个位置（其短臂外圆尺寸相同） (如棘轮的外圆)，可以改变棘爪19可推动的棘轮齿数，从而改变每次进给的量。当水平自动进给达到所需尺寸时，安装在转盘上的冲击块14就在正下方。由于冲击块的外圆与棘轮的外圆尺寸相同，棘轮棘爪19被压下，使其不能与棘轮啮合，横向进给自动停止。工作台特点：为保证砂轮架的进给精度，还应注意避免微进给时出现“爬行现象”。产生“爬行现象”的主要原因之一是砂轮架径向少量进给时，由于滑鞍与垫板导轨的静、动摩擦系数不同，进给时砂轮架爬行。为此，万能外圆磨床的背衬导轨采用了V形面与平面相结合的液压导轨。由于液压导轨摩擦力小，减小了动、静摩擦系数之差，从而减少或防止了“爬行现象”，提高了进给精度，但由于滚轮与导轨面是线接触，抗振性较差，滚动导轨的加工精度和表面硬度的要求也应高于普通滑动导轨。