机电一体化技术第2章.

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1、机电一体化技术 第2章,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制,M1432A万能外圆磨床是典型的机加工磨削设备之一 ，主要用于磨削阶梯轴的轴肩和端平面。这种磨床属于普通精度级，通用性较大，适用于工具车间、机修车间和单件、小批量生产的车间。 那么M1432A万能外圆磨床是怎样实现其机械运动呢？又通过怎样的电气电路来进行运动控制呢？,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,图2-1 M1432A型万能外圆磨床 1-床身；2-头架；3-工作台；4-内磨装置；5-砂轮架；6-尾座；A-脚踏操纵板,M

2、1432A型万能外圆磨床是普通精度级万能外圆磨床。它适用于单件小批生产中磨削内外圆柱面、圆锥面、轴肩端面等，其主参数为最大磨削直径。图2-1为该磨床的外形图，床身1为机床的基础支承件，在它上面装有工作台、砂轮架、头架、尾座等部件，使它们在工作时保持准确的相对位置，其内部有油池和液压系统。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,图2-1 M1432A型万能外圆磨床 1-床身；2-头架；3-工作台；4-内磨装置；5-砂轮架；6-尾座；A-脚踏操纵板,工作台3能以液压或手轮驱动，在床身的纵向导轨上作进给运动。工作台由

3、上、下两层组成，上工作台可相对于下工作台在水平面内回转一个不大的角度以磨削长锥面。头架2固定在工作台上，用来安装工件并带动工件旋转。为了磨短的锥孔，头架在水平面内可转动一个角度。尾座6可在工作台的适当位置上固定，以顶尖支承工件。装有砂轮主轴及其传动装置的砂轮架5安装在床身1顶面后部的横向导轨上，利用横向进给机构可实现周期或连续的横向进给运动以及调整位移。为了便于装卸工件及测量尺寸，砂轮架5还可以通过液压装置作一定距离的快进或快退运动。装在砂轮架5上的内圆磨具4中装有供磨削内孔用的砂轮主轴部件（内圆磨具）。砂轮架5和头架2都可绕垂直轴线转动一定角度，以便磨削锥度较大的圆锥面。,岗位责任体系概述,

4、第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,1. 砂轮架 M1432A型万能外圆磨床砂轮架的结构如图2-2所示。砂轮架由壳体17、砂轮主轴3及其轴承、传动装置与滑鞍15等组成。砂轮主轴3及其支承部分的结构将直接影响工件的加工精度和表面粗糙度，是砂轮架部件的关键部分，它应保证砂轮主轴具有较高的旋转精度、刚度、抗振性及耐磨性。 砂轮的圆周速度很高（约为35m/s），为了保障砂轮运转平稳，装在砂轮主轴3上的零件都经仔细校静平衡，整个主轴部件还要校动平衡。此外，砂轮周围必须安装防护罩，以防止以外碎裂时损伤工人及设备。,岗位责任体系概述,第2章

5、 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,1. 砂轮架,图2-2 M1432A型万能外圆磨床砂轮架结构图 1-油标；2-螺母；3-砂轮主轴；4-止推环；5-轴承盖；6-带轮；7-螺钉；8-弹簧；9-销孔;10-轴瓦；11-球头螺钉；12-拉紧螺钉；13-通孔螺钉；14-封口螺塞；15-滑鞍；16-柱销；17-壳体,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,2. 头架 M1432A型万能外圆磨床的头架结构如图2-3所示，头架由壳体15、头架主轴10及其轴承、工件

6、传动装置与底座14等组成。头架主轴10支承在4个D级精度的角接触球轴承上，靠修磨垫圈4、5和9的厚度，可对轴承进行预紧，以保证主轴部件的刚度和旋转精度。头架主轴10的前后端用橡胶油封进行密封。双速电动机经塔轮变速机构和两组带轮带动工件旋转，而头架主轴10按需要可以转动或不转动。带的张紧分别靠转动偏心套11和移动电动机座实现。头架主轴10上的带轮7采用卸荷结构，以减少头架主轴10的弯曲变形。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,2. 头架,(1)工件支承在前后顶尖上磨削时，实现圆周进给运动。由于磨削时顶尖固定不

7、转，所以可避免因顶尖的旋转误差而影响磨削精度。,(2)用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘夹持工件磨削时，应拧松螺杆1，使主轴可自由转动。,(3)自磨主轴顶尖时，也应将主轴放松，同时用连接板6将拨盘8与主轴相连，使得拨盘8直接带动主轴和顶尖转动，依靠机床自身修磨顶尖，以提高工件的定位精度。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,3. 尾座,尾座的功用是利用安装在尾座套筒上的顶尖（后顶尖）与头架主轴上的前顶尖一起支承工件，使工件实现准确定位。某些外圆磨床的尾座可在横向作微量位移调整，以便精确的控制工件的锥度。,岗位责任

8、体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,4. 横向进给机构,横向进给机构用于实现砂轮架的周期或连续横向工作进给，调整位移和快速进退，以确定砂轮和工件的相对位置，控制被磨削工件的直径尺寸。因此对其基本要求是保证砂轮架有高的定位精度和进给精度。 横向进给机构的工作进给有手动和自动之分，调整位移一般用手动，而定距离的快速进退通常是采用液压传动。,（1）手动进给 （2）周期自动进给 （3）定程磨削及其调整 （4）快速进退,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨

9、床的机械结构,5. 保证加工精度及表面粗糙度所采取的主要措施,万能外圆磨床属于精加工机床。机床的加工精度和表面粗糙度比同尺寸规格的卧式车床要高，例如，在CA6140车床上，精车工件外圆的圆度误差允许为0.01mm，而在M1432A磨床上，磨削外圆的圆度误差允许为0.005mm。,（1）砂轮架部分 砂轮架主轴轴承采用旋转精度、刚度及抗振性高的多楔动压滑动轴承，并严格要求砂轮架主轴轴承及主轴本身的制造精度。例如：主轴轴径的圆度及圆锥度允许误差为0.0020.003mm，前后轴径和前端锥面之间的跳动公差为0.003mm；轴径和轴瓦之间的间隙经调整，应保证间隙为0.01mm0.02mm。 采用V带直接

10、传动砂轮主轴，传动平稳。 主要部件砂轮、砂轮压紧盘和带轮，都经过精确的静平衡，电动机还经过动平衡，并安装在隔振地板上。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,5. 保证加工精度及表面粗糙度所采取的主要措施,（2）头架和尾架 为了使传动平稳，头架的全部传动均采用带传动。 头架的主轴轴承选择精密的滚动轴承，并通过精确的修磨各垫圈厚度，得到合适的预紧力。另外，用拨盘带动工件旋转时，头架主轴及顶尖固定不转。这些，都有利于提高工件的旋转精度及主轴部件的刚度。 头架主轴上的传动件带轮采用卸荷结构，减少了主轴的弯曲变形。 尾

11、座顶尖用弹簧力预紧工件，因此，当工件热膨胀时，可由弹簧伸缩来补偿，不会引起工件的弯曲变形。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,5. 保证加工精度及表面粗糙度所采取的主要措施,（3）横向进给部分 采用滚动导轨及高刚度的进给机构，以提高砂轮架的横向进给精度。 用液压闸缸来专门消除丝杠与螺母的间隙，以提高横向进给的精度。 快进终点由刚度定位件刚度定位螺钉来准确定位。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.1 M1432A外圆磨床的机械结构,5. 保证加工精度及表面粗

12、糙度所采取的主要措施,（4）其他 提高主要导向及支承件床身导轨的加工精度，如M1432A导轨，在水平面内的直线度公差为0.01/1000mm，而卧式车床的此项公差为0.018/1000mm。导轨面由专门的低压油润滑，以减少磨损及控制工作台的浮起重，以保证工作精度。 工作台用液压传动，运动平稳，并能实现无级调速，以便选用合适的纵向进给量。 由于以上措施的存在，磨削精度和表面粗糙度得到了保证。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.2 M1432A万能外圆磨床运动形式及传动系统分析,1. M1432A万能外圆磨床的运动形式,岗位责任体系概述,第2章

13、M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.2.3 M1432A万能外圆磨床电气原理图,1. 电力拖动特点及控制要求 （1）砂轮电动机只需要单方向旋转。 （2）内圆磨削和外圆磨削用两台电动机分别拖动，它们之间应有联锁。 （3）工作台轴向需平稳并能实现无级调速，故采用液压传动。砂轮架快速移动也采用液压传动。 （4）当内圆磨头插入工件内腔时，砂轮架不许快速移动，以避免造成事故。 多线砂轮磨削又分纵磨法和切入磨法两种。纵磨法的砂轮宽度小于被磨螺纹长度,砂轮纵向移动一次或数次行程即可把螺纹磨到最后尺寸。切入磨法的砂轮宽度大于被磨螺纹长度,砂轮径向切入工件表面,工件约转1.25转就可磨好,生

14、产率较高,但精度稍低,砂轮修整比较复杂。切入磨法适于铲磨批量较大的丝锥和磨削某些紧固用的螺纹。,岗位责任体系概述,2.2.3 M1432A万能外圆磨床电气原理图,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.3 项目实施对M1432A万能外圆磨床砂轮主轴进行拆装,方 案,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.3 项目实施对M1432A万能外圆磨床砂轮主轴进行拆装,1. 机械设备的拆卸原则和注意事项,（1）在详细阅读设备的有关图纸和技术资料的基础上，对设备进行仔细观察了解，确定拆卸顺序。要分清可拆卸和不可拆卸的连接件

15、。一般螺钉、键、销、楔、各种锁紧装置、动配合件、过渡配合件都属于可拆卸的。凡是焊接、铆接、扩口和冷冲卷边属于不可拆卸的。 （2）确定好拆卸工作地点，准备好拆卸用的工具和材料，要求做到工作场地清洁，准备工作充分。 （3）拆卸一般按照与装配系统图相反的顺序进行，应有步骤的组织和管理，决不允许乱拆乱丢。一般先拆卸成部件，然后再由部件拆卸零件。 （4）拆下的零件应当分类放好。拆卸比较复杂的机器时，为便于检修后迅速装配，对某些零件还应当立即进行打印或标记工作，养成井井有条的良好习惯。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.3 项目实施对M1432A万能外圆磨床

16、砂轮主轴进行拆装,1. 机械设备的拆卸原则和注意事项,（5）在使用锤击击打零件进行拆卸时，必须垫以硬木或软金属物，切不可直接击打零件。击打的作用点，应对准 （6）在必须拆坏一些零件的时候，应当尽量不损坏价值较高、制造困难的零件。 （7）表面加工的零件，拆卸后应当用木片、木屑等物去掉油泥和脏污，擦洗干净后涂上防锈油。特别重要或精制的零件还应当用 油纸包装好，以免在放置位置过程中划伤表面。 （8）对于细长杆及精密类零件，拆卸后应当垂直挂起或用多点支承，以免弯曲。 （9）对零件做好可修复、待修理与报废的检查鉴定和标记工作，为下一步零件修理或更换做好准备。在标定工作中，必须善于了解和总结零件过去的使用情况、磨损与破坏的原因以及零件的使用寿命。,岗位责任体系概述,第2章 M1432A外圆磨床机电传动与控制2.2 基础知识,2.3 项目实施对M1432A万能外圆磨床砂轮主轴进行拆装,1. 机械设备的拆卸原则和注意事项,（10）