任务4.2.1 机床选用
一、机床选型及型号确定
1.加工工艺范围的认识
平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面。尺寸公差可达IT5~IT6 级,两平面平行度误差小于0.01 mm,表面粗糙度一般可达0.4~0.2 μm,精密磨削可达0.01~0.1 μm。
2.磨床类型的选择
(1)平面磨床的分类
常用的平面磨床按其砂轮轴线的位置和工作台的结构特点,可分为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床等几种类型。如图4.2.1 所示。

磨床类型

图4.2.1 平面磨床
(a)卧轴矩台平面磨床;(b)立轴圆台平面磨床
(2)平面磨削方式
根据机床结构形式及运动方式不同,通常将磨削分为周边磨削和端面磨削两种方式。图4.2.2(a)和图4.2.2(c)所示为卧轴磨床,用砂轮的周边磨削;图4.2.2(b)和图4.2.2(d)所示为立轴磨床,用砂轮的端面磨削。

图4.2.2 平面磨床类型
(a)卧轴矩台周边磨削;(b)立轴矩台端面磨削;(c)卧轴圆台周边磨削;(d)立轴圆台端面磨削
周边磨削时,砂轮与工件的接触面积小,磨削力小,排屑及冷却条件好,工件受热变形小,且砂轮磨损均匀,所以加工精度较高。但砂轮主轴承刚性较差,只能采用较小的磨削用量,生产率较低,故常用于精密和磨削较薄的工件,在单件小批量生产中应用较广。
端面磨削时,砂轮与工件的接触面积大,同时参加磨削的磨粒多,另外,磨床工作时,主轴受压力,刚性较好,允许采用较大的磨削用量,故生产率高。但在磨削过程中,磨削力大,发热量大,冷却条件差,排屑不畅,造成工件的热变形较大,且砂轮端面沿径向各点的线速度不等;使砂轮磨损不均匀,所以这种磨削方法的加工精度不高,故多用于粗磨。
(3)平面的磨削方法(https://www.daowen.com)
①横向磨削法。如图4.2.3(a)所示。磨削工件时,工作台带动工件做纵向进给运动,行程终了时,砂轮主轴做一次横向进给,砂轮磨削厚度等于实际磨削深度,磨削宽度等于横向进给量。工件上第一层金属磨削完后,砂轮架垂直进给,再按上述过程磨削第二层金属,直至工件厚度达到图纸尺寸要求。
②深度磨削法。如图4.2.3(b)所示。磨削工件时,一般砂轮只做两次垂直进给,砂轮第一次垂直进给量等于粗磨余量,当工作台纵向行程终了时,将砂轮沿砂轮主轴线横向移动0.75~0.8 的砂轮宽度,直到工件整个表面全部粗磨完毕,砂轮第二次垂直进给量等于精磨余量,重复横向磨削过程至满足图纸要尺寸要求。
③阶梯磨削法。如图4.2.3(c)所示。根据工件加工形状及尺寸要求,将砂轮修整成阶梯形状,使其在一次垂直进给中磨去全部加工余量。

图4.2.3 平面磨削方法
(a)横向磨削法;(b)深度磨削法;(c)阶梯磨削法
3.机床型号的确定
根据之前磨削平板的工序卡片以及平面磨床的工艺特点等因素选择平面磨床较为合适,机床为M7130A 万能外圆磨床。
二、结构布局及主要参数的认识
1.机床结构布局的认知
图4.2.4 所示为M7130A 平面磨床外形图。
平面磨床是一种卧轴矩台平面磨床。它由床身、工作台、立柱、磨头和砂轮修整器等主要部件组成。床身用于支承磨床其他部件,有供工作台纵向往复移动的导轨。立柱支承床鞍,其上有供床鞍垂直移动的导轨。床鞍可在立柱上垂直移动,其上有供磨头横向移动的导轨。工作台置于床身导轨上,可沿床身导轨纵向往复移动,工作台上安装磁力吸盘,用来吸紧工件。磨头用于安装磨削用的砂轮,可在床鞍上横向移动。
图4.2.4 平面磨床外形图
1—床身;2—升降手轮;3—工作台;4—撞块;5—砂轮;6—立柱;7—砂轮修整器;8—横向手轮;9—溜板;10—磨头;11—纵向手轮。
2.机床主要参数的认识
M7130A 平面磨床的主要技术参数见表4.2.1。
表4.2.1 M7130A 平面磨床的技术参数
