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