以外圓磨床為例:
其典型加工模式包括如下四種:
圖1 m1432a型萬能外圓磨床
圖2萬能外圓磨床加工示意圖
1、磨外圓
如上圖(a)所示,加工所需的運(yùn)動為:
(1)砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,它是磨削外圓的主運(yùn)動;
(2)工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,它是工件的圓周進(jìn)給運(yùn)動;
(3)工件縱向往復(fù)運(yùn)動,它是磨削出工件全長所必須的縱向進(jìn)給運(yùn)動;
(4)砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動,它是間歇的切入運(yùn)動。
2、磨長圓錐面
如上圖2(b)所示,所需的運(yùn)動和磨外圓時(shí)基本一致,所不同的是將工作臺調(diào)節(jié)至一定的角度位置。這時(shí),工件回轉(zhuǎn)中心與工作臺縱向進(jìn)給方向不平行,所以磨削出的表面是圓錐面。
3、磨短外圓錐面
如上圖2(c)所示,將砂輪調(diào)整至一定的角度位置,工件不作往復(fù)運(yùn)動,砂輪作連續(xù)的橫向切入進(jìn)給運(yùn)動。
4、磨內(nèi)錐孔
如上圖2(d)所示,將工件裝夾在卡盤上,并調(diào)整至一定的角度位置。這時(shí)磨外圓的砂輪不轉(zhuǎn),磨削內(nèi)孔的內(nèi)圓砂輪作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,其他運(yùn)動與磨外圓類似。
對上述4種典型表面加工進(jìn)行運(yùn)動分析,可以得出,機(jī)床應(yīng)具有下列運(yùn)動。
(1)主運(yùn)動:如上述①磨外圓砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;②磨內(nèi)孔砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;主運(yùn)動通常要求能夠?qū)崿F(xiàn)起動、停止、換向和變速等功能。如果有兩個(gè)或更多主運(yùn)動(如上例),有時(shí)需要用兩個(gè)電動機(jī)分別驅(qū)動,并設(shè)置互鎖環(huán)節(jié),以防多個(gè)主運(yùn)動同時(shí)發(fā)生。
(2)進(jìn)給運(yùn)動:如上述①工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;②工件縱向往復(fù)運(yùn)動;③砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動;這些進(jìn)給運(yùn)動除了有與主運(yùn)動相同的要求以外,有些機(jī)床還要求對其進(jìn)行間歇性周期進(jìn)給或往復(fù)周期進(jìn)給,如上例,有的機(jī)床則要求對進(jìn)給運(yùn)動的速度進(jìn)行連續(xù)控制,如加工特種曲面的數(shù)控銑床等。
(3)輔助運(yùn)動:對上例,包括砂輪架的快速進(jìn)退、工作臺的快速進(jìn)退及手動操作,尾座套筒的退回;此外,還包括切削液的開關(guān)等。這些輔助運(yùn)動需要對動力源進(jìn)行起動停止、檔位轉(zhuǎn)換等控制。
機(jī)床的典型運(yùn)動由其電氣控制系統(tǒng)控制機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)或液壓傳動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。如下圖是外圓磨床的傳動系統(tǒng)簡圖。
圖3 m1432a型萬能外圓磨床機(jī)械傳動系統(tǒng)圖
在該機(jī)床中,工作臺的縱向往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu),砂輪架的快速進(jìn)退和周期自動切入進(jìn)給機(jī)構(gòu),尾座頂尖套筒的縮回傳動機(jī)構(gòu),砂輪架絲桿螺母間隙消除機(jī)構(gòu),以及手動互鎖機(jī)構(gòu)等,都是由液壓傳動配合機(jī)械傳動來實(shí)現(xiàn)的。此外的其它運(yùn)動都是由機(jī)械傳動直接實(shí)現(xiàn)。
例如,驅(qū)動內(nèi)外圓砂輪高速旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動電機(jī),都是經(jīng)過一級皮帶輪的機(jī)械傳動裝置;而尾座頂尖套筒則是由液壓缸經(jīng)機(jī)械傳動裝置,來驅(qū)動其縮回運(yùn)動的。