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发布时间:2022-02-28

外圆磨床在轴承行业被广泛使用,在汽车、摩托车行业的发展更是突出。磨床加工是金属切削的一个分支,常见的磨床有外圆磨床、平面磨床、无心磨床、内圆磨床、立式磨床等,而外圆磨床又分为直轴和斜轴。外圆磨床是根据加工工件的轮廓形状,利用很多的直线和圆弧来形成砂轮的外形轮廓。通过对外圆磨床进行分析,了解外圆磨床产生故障和误差的原因,对于提高外圆磨床的精密度大有裨益。
1一、机械结构
 
 
  我们分析万能外圆磨床,是因为它的使用广泛,人们可以在外圆磨床上对任意的轴类工件、套筒类工件的外圆柱面等进行磨削。下面是万能磨床的示意图:
  图中,1为床身,2为头架,3是工作台,4是内圆磨具,5为砂轮架,6为滑鞍,7是尾座,8是脚踏操纵板,9是横向进给手轮。床身是磨床的基础支撑部件,在床身上安装工作台、头架、砂轮架、尾座和横向滑鞍等部件,让这些部件可以在准确的位置上工作;床身的内部是液压油油池;头架是安装和夹持的工作部件,可以带动工件进行旋转。内圆磨具的主轴是由单独的电动机进行驱动的,砂轮架安装在滑鞍上是用来支撑旋转的砂轮主轴。在进行短圆锥面的磨削时,砂轮架可以调整角度。工作台分为上下两个部分,它们可以进行围绕性旋转,头架和尾座也可以和工作台一起进行往复运动。
 
2二、机床结构布局分析
 
 
  机床中工件的装置方式会影响机床的结构布局,外圆磨床的工件装夹以卧轴为中心轴,有利于外圆和非圆进行磨削,而砂轮的主轴是和工件的回转轴处于平行的状态。在以往的外圆磨床布局中,为了使磨削状态可以发生改变、端面和外圆的加工精度得到提高,砂轮架进往往采取斜轴布局,就是让砂轮架进给导轨和工作台的运行导轨不发生正交现象。在对非圆进行磨削的时候,为了让砂轮和工件的轮廓相切,外圆磨床使自己的工作台导轨和砂轮导轨发生正交,形成平面磨床或者是工具磨床的形式对非圆进行磨削,这种布局叫做非圆磨削布局。
 
3三、外圆磨床故障分析与修复
 
 
1.故障分析
 
 
  外圆磨床是一种金属切削设备,它具有很多的优点,如生产效率高、设备性能好、可以进行大批量生产等,但是在使用过程中难免会出现一些故障。接下来,我们就对外圆磨床产生的一些故障原因进行分析。
 
  砂轮架的主轴承出现研死故障的原因有两个:一是轴承油腔的主油路产生了阻塞,二是润滑油的输送油路产生了阻塞。这两个原因都会对轴承油腔内润滑油的量和油压产生直接影响,导致润滑油油量不足或者油压不够,进而使砂轮架的主轴在启动的时候发生研死。
 
  外圆磨床的送油器有几层滤油器,而常发生堵塞的滤油器是精滤器。当精滤器阻塞或者滤芯质溶化了的时候,就会使送油的油压下降,输送的油量不足。一旦油压过低,主轴的启动电器互锁系统就会失灵,导致静压轴研死。
 
  轴承油腔油路阻塞主要是在薄膜反馈节流阀出现间隙。当间隙出现严重阻塞时,进入油腔的油量就会明显减少,油压下降,导致主轴的轴承不能很好地工作。如果在这个时候启动磨削主轴,就会引起静压轴的研死。
 
2.故障修复
 
 
  根据以上发生的研死故障,我们进行分析后对其修复,将砂轮的主轴拆卸下来,检查发生故障的轴承,主轴的前后轴承没有明显的研死现象。接下来,对主轴的前轴颈进行精确的测量和检查,看其是否符合所需的尺寸。经过实际的测量后,发现它的尺寸可以满足主轴和轴承之间的间隙要求,从而保证了设备在主轴部件上的精密度。
 
  主轴的轴颈没有明显的研死迹象,那么只好对主轴的轴颈进行抛光后重新检查,如果主轴的轴颈上有明显的研死痕迹,那么就要精磨轴颈,以保证轴颈表面的粗糙度。当精磨后,轴颈的尺寸变小,不能满足主轴和轴承之间的间隙要求,那么就要对轴颈进行涮度修复,使其满足轴承和主轴之间的间隙要求,否则会严重影响到设备的正常工作。
 
  在检查润滑油油路的过程中,要保证主轴的安全,不能发生磕碰损害,而且检查后还要彻底清洗润滑油的油路,尤其是反馈节流阀。当故障修复后,用手轻轻地转动砂轮,如果感觉很轻,那么就可以启动砂轮主轴;反之,就要再次清洗薄膜发馈系统,直到满足要求为止。启动砂轮后要让砂轮进行空转,只有在长时间的空转下没有发生异常情况,才可以使用,对于静压轴承的研死故障就可以完全排除了。
 
4四、 误差分析
 
 
1.产生误差的原因
 
 
  工艺加工会受到很多因素的影响,从而产生一定的误差。这些因素可以归结为两类:一类是出现在金属削切的过程中,另一类是工艺结构本身和状态。具体可分为以下几类:
 
  (1)主轴回转引起的误差
 
  这种误差主要是轴向窜动、角度摆动等造成的,包括轴承本身的各种误差、轴承之间的轴度误差等。
 
  (2)导轨误差
 
  机床导轨是机床对其部件位置相对关系的标准,这也是机床运行的基准,导轨产生的误差会直接反映到加工工件上,对工件的加工精度产生一定的影响。当刀架进行运动时,会产生一定的摆动,刀尖的运动就会形成一条曲线,使工件在形状上产生误差。另外,导轨的安装质量和磨损的不均匀也是产生导轨误差的主要因素,而且导轨磨损还会使机床的精度下降。
 
  (3)传动链误差
 
  这是在传动链两端之间的元件运动,产生的误差主要是根据末端的转角来进行判断的。
 
  (4)数控机床独有的误差
 
  数控机床和一般机床有两个z大的区别:一是数控机床是数控系统;二是数控机床的驱动系统是伺服系统。但是,在数控机床上产生的误差和在普通机床上产生的误差也有很多相似之处,如检测系统中的采样延迟误差等。
 
2.消除误差的方法
 
 
  消除误差的方法主要有三种:①自动控制法。让工艺流程系统组成一个自动的加工循环系统,让测量、调整等工作可以在工艺加工过程中自动完成;②试切法。通过试切可以找到一些规律,消除误差;③定尺寸刀具法。使用具有一定形状和尺寸的刀具来满足加工要求的形状和尺寸。
 
3.提高机床的精密度措施
 
 
  提高机床的精密度有五种措施:①减少原始误差。查明误差产生的原因,对其进行消除和减少;②补偿原始误差。人为地制造一些误差,对原始误差进行抵消;③转移原始误差。对工艺系统中的几何误差、热变形等进行转移;④均分原始误差。把误差平均分成若干份,对每份进行调整加工;⑤就地加工法。这种方法可以很快解决精度问题,也可以保护工件的精度。
 
5五、小结
 
 
  根据以上的分析,我们认识到了外圆磨床的结构和各部件的布局,分析和研究了容易发生故障的部件和产生误差的原因,找到了减少和消除误差的方法,有利于提高外圆磨床的精度。


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