机械工程计划学院“卓越计划”学生企业的学习进步报告.doc

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1、/机械工程学院卓越工程师教育培养计划试点机械工程学院卓越工程师教育培养计划试点学生企业学习报告学生企业学习报告姓姓 名：名：李会国李会国学学 号：号：080458080458专专 业：业：机械电子工程机械电子工程企企业业 指指导导教教师师：陈耀昌陈耀昌企企业业 教教师师职职称称：教授级高工教授级高工校校内内指指导导教教师师：张宝生张宝生校校内内 教教师师职职称称：教授教授2011 年 09 月 10 日北京/目 录1 实习说明实习说明2 实习单位简介实习单位简介3 企业学习概述企业学习概述4 企业实习内容企业实习内容4.1 磨床基础磨床基础4.2 磨床主传动设计磨床主传动设计 4.3 磨床进给

2、系统设计磨床进给系统设计 4.4 磨床测量与缺陷改进磨床测量与缺陷改进5 实习感受与体会实习感受与体会./一、实习说明1企业学习时间2011 年 09 月 26 日2012 年 01 月 15 日2企业学习地点（1）北京第二机床厂3实习性质教育部卓越工程教育培养计划企业学习二、实习单位简介：北京第二机床厂有限公司 是在始建于 1953 年的原北京第二机床厂的基础上改制组建 的一家中国机床行 业骨干国有企业，是中国机床工具工业行业骨干企业（ “十八罗汉 厂”）之一。地处北京市丰台区卢沟桥 畔，占地 10 余万平方米。公司通过 ISO9001:2000 质量管理体系认证，拥有 “北二”品牌的名牌系

3、列产品， 是中国机床工 具工业协会常务理事单位，北京市高新技术企业。 公司装备有大型五面体加工中心、六工位卧式加工中心、数控龙门导轨磨床、箱体 类零件柔性生产线 等现代化加工设备；配置先进的检测仪器，是国家二级计量单位。 北京第二机床厂有限公司主要经营业务包括：研制、生产、销售数控磨床及高精度 外圆磨床、普通精 度外圆磨床、专用磨床、凸轮轴磨床、超精加工机床、立卧式加工 中心、成套设备、机床配件、功能部件 并提供机床维修、维护、机械加工等专业服务。 其中，数控（端面）外圆磨床、高精度外圆磨床、普通精 度外圆磨床及超精加工机床 在国内居领先水平。产品广泛应用于航空、航天、军工、汽车、船舶、纺织、

4、电子、轴 承、冶金、机床工具、工程机械等行业，在广大用户中享有盛誉。 公司遵循“精密可靠、诚信服务、顾客满意、持续改进、争创品牌 ”的质量方针， 坚持“立足高精， 发展数控，扩张大型，成线配套 ”的产品发展方向，竭诚为广大用 户提供精良的制造装备和优质的产品服务，致力成为中国高精度外圆磨床、数控外圆磨 床、超精加工设备制造商的第一品牌。三、企业学习概述在 16 周的企业学习期间内，由北京第二机床厂公司的老师向我们系统的讲解了其公司数控外圆磨床的基础，数控外圆磨床设计与制造技术主传动设计，数控外圆磨床设计与制造技术进给传动系统和数控外圆磨床设计与制造技术基础件系统。参观生产加工装配车间，了解了其

5、具体的生产模式。并且在北京第二机床厂的老师指导下独立完成了头架和进/给系统和床身的设计，我们在为期十六周的实习时间内理论知识与实际操作并重，学到了许多在书本里，教室中学不到的知识，这些都使我们受益匪浅。四、企业学习内容4.1 磨床的基础磨床的基础（1）加工工艺基础满足加工件从安装到加工完成所涉及的工艺手段：工件安装 、工件定位、工件夹紧、工件加工、工件测量、工件下料及工具系统 满足加工工艺措施的适应程度：高效性、稳定性、可靠性、安全及柔性加工 一般加工工艺性要求：通用机床：满足车、铣、镗、钻、磨等的各专业加工要求，适应一定的加工范围及加工精度要求。专用机床：满足特定加工件的加工要求 复合机床：

6、满足一次装夹的多专业加工过程（车、铣、复合、车磨复合、车铣磨复合，车、热处理，检、磨、复合） 外圆磨床加工工艺性要求及附件 加工工艺性要求 通用（万能）外圆磨床：（内孔）外圆（锥）纵、切磨削端面外圆磨床：端面及外圆切入磨削专用外圆磨床异形轴专用型：凸轮、曲轴、轧辊、多锥、锥面、圆弧、方（菱）型数控型：磨削中心，复合外圆磨床其它类：立式外圆磨、马鞍磨床、无心磨、叶轮（尖）外圆磨、车轴磨床、磁头磨床、阀芯磨床、轴承环磨床、牙轮磨床等 加工件附件 ：顶尖 、拨杆与轧头 、磨削内孔附件 （磨架 、磨具 、砂轮接杆 、三爪卡盘 、冷却及防护 ） 砂轮（工具）有关的附件 ：砂轮修整器 、砂轮法兰盘 、砂轮

7、静平衡系统 、砂轮吊具 外圆磨床加工工艺性专用附件加工件定位工艺性 ：顶尖类：镶、半、平、活，反、梅花型等顶尖及顶夹复合顶尖卡盘类：自定心，液压卡盘（三爪、四爪）花盘，磁盘 /特殊卡具：端定和浮动顶尖、偏心夹具、弹簧卡头、三辊夹具、电磁无心夹具等 跟刀架：托架、开口、闭口、液动随动等形式及数控型砂轮整：数控、直角、仿型、圆弧、成型滚轮、金刚轮盘、金刚片等方式（2）外圆磨床加工工艺性设计要点加工效率 ：高速磨削 、消除空程磨削 、自动化功能 （砂轮自动补偿、平衡、自动测量） 提高机床操作、调整的方便性 ：操作软件 、定程磨削的闭环控制 、工件锥度校正 、进给轴数显 、顶尖修整装置 、砂轮直径的校

8、正装置 、机床检测标准芯轴 保证机床加工可靠，稳定及安全性能 ：砂轮失电的退出装置 、工件软着陆装置 、温控装置 、软、硬超程设定装置 、机床全防护装置 、油雾吸排装置 （3）液（气）传动基础基本形式：机械能转换成液（气）的压力、流量、方向控制、程序控制的过程。 传动技术的特点以液（油、水）和气作为传动介质操作控制的方便性和运动的平稳性自润滑性能和过载保护能力 液压（传动）技术主要应用：进给传动及控制、电液伺服传动及控制、压力成形、润滑、冷却、清洗 液压传动系统的基本配置动力部分（供油系统）：电动机、油泵、压力阀执行部分（传动位移）：液动机或油缸控制部分：方向阀、节流阀、溢流阀、顺序阀、伺服阀

9、辅助部分：油管、压力表、过滤、密封、蓄能、冷却和加热 外圆磨床液压传动技术液压传动技术工作台传动、开停、调速、换向、停留砂轮架快速进给和自动进给：切入速度和周期进给量的自动调整砂轮修整进给传动及循环：自动修整和自动修整补偿机床的辅助动作：尾架伸缩，量仪进退，润滑控制，工件卡紧 设计程序拟定相应的液压回路画出液压传动系统原理图/计算进给速度和作用力（确定压力、流量、功率、缸径、管径的参数）选用标准或专门设计的液压元件绘制液压元件的连接总图及油路装配图 外圆磨床液压传动技术液压传动技术工作台传动、开停、调速、换向、停留砂轮架快速进给和自动进给：切入速度和周期进给量的自动调整砂轮修整进给传动及循环：

10、自动修整和自动修整补偿机床的辅助动作：尾架伸缩，量仪进退，润滑控制，工件卡紧 设计程序拟定相应的液压回路画出液压传动系统原理图计算进给速度和作用力（确定压力、流量、功率、缸径、管径的参数）选用标准或专门设计的液压元件绘制液压元件的连接总图及油路装配图密封设计密封作用：阻止液体（气体）从零件结合面泄漏，并防止外界灰尘、空气、水等浸入出现压力差或浓度差就形成泄漏 密封的分类及特点按工作零件状态：静密封、动密封按密封件材料和性能：垫密封、胶密封、填料密封按密封面间隙状态：接触密封、非接触密封 机械机构密封要求：紧凑，制造、维修方便，成本低；密封结构紧凑，制造、维修方便，成本低、性能良好，稳 定 密封

11、设计按工作压力、速度及环境选用密封件及相应的结构形式保证密封件的互换性符合国家及行业相关标准（4）密封设计密封作用：阻止液体（气体）从零件结合面泄漏，并防止外界灰尘、空气、水等浸入出现压力差或浓度差就形成泄漏 密封的分类及特点按工作零件状态：静密封、动密封按密封件材料和性能：垫密封、胶密封、填料密封按密封面间隙状态：接触密封、非接触密封 机械机构密封要求：/紧凑，制造、维修方便，成本低；密封结构紧凑，制造、维修方便，成本低、性能良好，稳 定 密封设计按工作压力、速度及环境选用密封件及相应的结构形式保证密封件的互换性符合国家及行业相关标准 机床设计基本要求 机床设计的基本要求：好用、适用、稳定可

12、靠 足够的强度、刚度、抗振、耐热、耐磨、可靠 技术参数及指标的确定工艺指标达到的加工能力精度指标被加工件的精度等级性能指标长时间保持加工精度机床规格参数主参数和一般参数外圆磨床代表性的技术参数 结构设计工艺性满足制造、装配、使用、维护和经济性等方面要求的结构设计结构工艺性设计准则零件加工的工艺性部件间固定或位移结合的工艺性装配工艺性结构设计的经济性 标准化、通用化及系列化 机床设计基本要求 机床设计的基本要求：好用、适用、稳定可靠 足够的强度、刚度、抗振、耐热、耐磨、可靠 技术参数及指标的确定工艺指标达到的加工能力精度指标被加工件的精度等级性能指标长时间保持加工精度机床规格参数主参数和一般参数

13、外圆磨床代表性的技术参数 结构设计工艺性满足制造、装配、使用、维护和经济性等方面要求的结构设计结构工艺性设计准则零件加工的工艺性部件间固定或位移结合的工艺性装配工艺性结构设计的经济性 标准化、通用化及系列化 （5）主传动系统分类及设计组成主传动的类型按驱动电机分类：交流，直流，单速，多速，变速，主/轴伺服，电力矩转台按传动装置分类：机械（齿轮，带轮，链轮）液压按速度连续性分类：有级和无极（机，电，液） 主传动系统设计的组成动力及传动部分：动力源，定比传动机构，变速机构，足够的功率和转矩运动的变换和控制部分：开停，制动，换向，操纵、点动、离合执行件部分（主轴组件）：包括相关的夹具定位件，高传动精

14、度及回转精度辅助装置部分：密封、润滑、热循环：冷却，吸雾等，操作方便灵活支承件部分：箱体及其轴承等 （6）主传动运动设计转速图的设计：根据优先数列传动比，转速范围和变速组确定 设计中的基本原则级比的规律：前慢后快，前多后少，前密后疏传动比的限制：升速2，降速4，变速组2变速组升、降速对结构的影响：一般采用前升后降的原则尽可能传动链短 特殊的变速传动系统多速电机传动系统：2，变速简单，体积稍大采用混合公比的传动：变速范围大，高、低速级少采用背轮机构的传动系统：回曲传动，变速范围大，结构紧凑采用公用齿轮的传动系统：省齿轮，缩短轴的尺寸无级变速传动：机械、电气、液压有级+无级变速传动系统 （7）磨床

15、类型及型号编制 磨床的类型砂轮磨削通常的一般分类：外圆、无心、内圆、平面按专业化分类：曲轴、凸轮轴、导轨、花键、齿轮、螺纹、 工具、轧辊、双端面、活塞、气门等按使用磨料分类：砂轮、珩磨条、油石、砂带、磨粒、布轮按砂轮工作表面分类：周边、端面、成型、大立磨按特征分类：加工精度、自动化程度、线速度、主轴方向 外圆磨床型号编制按型谱编制：MGB1420A按企业专用型号编制:B2-K3000模块系列化型号编制:MK03、GY03 企业外圆磨床的发展和结构特点/200 系列：MG1420M01，RHU450M02MGK1320GMK1620，GL5A（P）MKS1620 320 系列：M1432M143

16、2D 500 系列：M1450，M50MK1650/T 50 系列:MMB1305 全机械式外圆磨床 结构特点万能型与外圆型的主要区别：头架、砂轮架、工作台、内磨性能 有差异高速外圆磨床：砂轮的轴承、电机功率、防护、冷却性能要调整曲轴磨床：多中心架、头、尾架同步驱动、偏心调整及大砂轮尺 寸凸轮磨床：工作台摇摆和靠模随动、数控联动轧辊磨床：靠模装置或数控联动螺纹磨床：工作和砂轮运动有严格的关系或数控联动，砂轮架绕水平轴回转调整磨削中心：多砂轮复合磨削 （8）机床动作及性能概述机床的动作及性能是影响使用达到效果的能力和机床总体方案设计的重要因素动作：切削运动和运动关系产生动作的主要方式：动力源、传

17、动、执行工作 性能能力指标工艺性能：制造、装配、使用、维护、运输的可实现性外观性能：视觉、感官、平衡、稳重、色彩等人机环的感知性控制性能：手动、自动、数控、互锁、可靠性防护性能：噪声、安全 、密封、润滑、抗振、抗磨损环保的符合性冷却性能：排屑、过滤、油水分类、温控可安装性能：上下料定位、安装检测（扩大工艺性类型） (9)工作台滑座部件动作及性能 工作台：安装传动元件：手动、液动、NC 等元件一层或两层工作台（可回转型）调锥（手动或 NC）：在一定范围内调整头、尾架移动导向、定位、锁紧工作台导轨导向、润滑和防护可安装的附件：可安装修整器、中心架、靠模座等 滑座：安装横进给传动元件（手动、液动、N

18、C）回转滑鞍或固定滑鞍的多种形式：砂轮切入方向的改变及 便于前后等高的调整横进给导轨导向润滑和防护/安装附件：可安装传感系统（数显、位置检测） 、电器开关、消除空程装置工艺要求：吊装、调整、定位及拆卸 床身：导向、润滑、防护，支撑各部件/4.1 机床4.2 头架传动系统设计头架传动系统设计一 设计任务书及设计要求设计任务书及设计要求 二二 设计步骤设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 传动零件的设计5. v 带的结构设计6. 参考资料、头架传动系统设计说明书头架传动系统设计说明书一设计任务书及设计要求 设计任务：根据在实习和授

19、课内容简单进行头架传动系统设计 设计要求：主传动 ：皮带传动降速比： 1:4变频调速：最高转速 300 转/min 二设计步骤： 1 传统设计总体方案：传统设计总体方案： （1）组成：传动装置有变频电机，减速器，工作件组成。（2）特点：工作时传动平稳，能缓冲，吸尘。（3）确定传动方案：考虑到皮带传动，变频调速/其传动方案如下图 1-1图 1-1从电动机到工作机的总效率a=0.960.96=0.921621a1为第一对皮带的效率，为第二对皮带的效率。22.2.电动机的选择电动机的选择由于带式运输机不需要大范围的调速，故选用一般用途的 Y 系列三相异步电动机。 V 带的传动比 i=1:4 nw=3

20、00r/minn=inw=300-1200r/min 综合考虑电动机和传动装置的尺寸，价格和带传动，和传动比。选定型号为 Y90s-4 如图二 电动机示意图 1-2/图 1-2Y90s-4 3.3.确定系统的总传动比和分配传动比：确定系统的总传动比和分配传动比：总传动比 4 式中：nm电动机的满载转速，r/min。 wm nni取 V 带传动传动比 1.8 i2=2.6 带带i4.4.传动零件的设计传动零件的设计（一）v 带传动的设计计算1、确定计算功率PC 由 资料表 8.21 工况系数 KA= 1.1 PC=KAP=1.1 KW 2、确定V带型号 根据Pc= 1.1 KW、n1= 1400

21、 r/min，由资料 选 z 型普通V带。 3、确定带轮基准直径dd1、dd2 由资料表8.6P124和图8.13P134 取dd1= 80 mm 大带轮的基准直径为 dd2=i1dd1= 144 mm （i1为初次分配的带传动的传动比） 由资料查表8.3选取标准值dd2= 150 mm，则实际传动比实际传动比i i带带、1.89)1 (12 dd ddi带误差|（i-i带）/i|=0.05=5% 符合误差范围 合格4、验算带速V 5.86 m/s 10006011ndvd 带速在525m/s范围内。 合格 符合条件/5、确定V带基准长度Ld和实际中心距a (1)初定中心距a0 一般 0.7（

22、dd1+dd2）a02（dd1+dd2） 0.7（dd1+dd2）= 0.7(80+150) = 161 mm 2（dd1+dd2）= 2(80+150) = 460 mm 取a0= 240 mm （2）计算所需长度L0847847 mmmm 2 12 02100)(41)(22ddddddaddaL (3)确定基准长度Ld 查资料表8.4选取基准长度Ld= 925 mm Li=900 （4）确定中心距a240+（925-847）/2 = 318 mm 20 0LLdaa中心距变动范围：amin=a-0.015Ld= 304.125 mm amax=a+0.03Ld=345.75 mm 取 a

23、min=305 mm amax= 346 mm 6、验算小带轮包角1 166.790 120 合格 0120 1357180.adddd 7、确定V 带根数ZkpKPKPZLc )0(根据dd1= 80 mm、n1= 1400 r/min，查资料表8.10P127，用内插法得 P00.59 功率增量P0为 n1=0.0.031N.M001. 00P由资料图8.11 包角系数0.98 k由资料表8.4 带长度修正系数KL= 1.03 取K=1 计算V 带根数ZkpKPKPZLc )0(圆整取Z= 2 根 8、计算初拉力F0 与带轮轴上的压力FQ 由资料表8.6查得 型普通V带的每米长质量q 0.

24、17 kg/m单根V带的初拉力为 78.62（N） 2 0152500qvkzvPFc .作用在轴上的压力为/312.98（N） 221 0 sinZFFQ9.V带轮的结构设计 1）查表得电动机轴的直径为d0=24mm 外伸长度L=50 故小带轮轴孔直径d=24mm，毂长应小于50mm d1=80mm(2.5-3)d 宜采用腹板式m=10 f=2.5 t=12 s=8 bp=8.5 0=5.5 2）大带轮 d2=150mm 应采用腹板式 其轮槽部分尺寸与小带轮同 槽角为400 5.5.传动零件设计传动零件设计1、确定计算功率PC 由 资料表 8.21P132 工况系数 KA= 1.1 PC=K

25、AP=1.1 KW 2、确定V带型号 根据Pc= 1.1 KW、n1= 1400 r/min，由资料图8.13P134 选 z 型普通V带。 3、确定带轮基准直径dd1、dd2 由资料表8.6P124和图8.13P134 取dd1= 71 mm 大带轮的基准直径为 dd2=i1dd1= 156.2 mm （i1为初次分配的带传动的传动比） 由资料查表8.3P116选取标准值dd2= 180 mm，则实际传动比实际传动比i i带带、2.86)1 (12 dd ddi带误差|（i-i带）/i|=0.03=3% 符合误差范围 合格4、验算带速V 2.89 m/s120 合格 0120 1357180

26、.adddd 7、确定V 带根数ZkpKPKPZLc )0(根据dd1= 71 mm、n1= 777.78 r/min，查资料表3-3用内插法得 P00.25KW =0.4N.m 查表3-10功率增量P0为 n1=0.0560001. 00P由资料图8.11P131 包角系数0.98 k由资料表8.4P118 带长度修正系数KL= 0.99 取K=1 计算V 带根数ZZ=3.2kpKPKPZLc )0(圆整取Z= 4 根 8、计算初拉力F0 与带轮轴上的压力FQ 由资料表8.6P124查得 型普通V带的每米长质量q 0.17 kg/m单根V带的初拉力为 78.62（N） 2 0152500qv

27、kzvPFc .作用在轴上的压力为312.98（N） 221 0 sinZFFQ9.V带轮的结构设计 1） 带轮的材料选用 HT150, 大带轮的结构形式采用腹板式，小带轮的结构形式采用实心式。 带轮的基本结构尺寸计算：已算得d1= 71 ,d2= 180 mm 6.6.参考资料参考资料 1.机械设计基础 第五版 杨可桢 李仲生主编2006年5月版 2.机械零件设计手册 国防工业出版社1986 年 12 月版3.机械设计手册 机械工业出版社2004 年 9 月第三版4.机械课程设计指导书 第二版其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。 4.3 MGB1420AMGB1420A的进给系统

28、的进给系统/MGB1420A 型高精度半自动外圆磨床进给系统,机床运动部分采用工件径向进给，砂轮 轴向往复的运动形式，具有高精度、高效率传动的特点。 一磨床结构和运动形式一磨床结构和运动形式 （1）床头主轴模块有主轴箱体、套筒式主轴、夹具油缸、主轴电动机及夹具组成。 主轴支撑采用滑动轴承支撑结构，其和传统主轴结构相比，具有了更大的刚 性和更高的回转精度，这就保证了磨削的精度和磨削状态的稳定。 （2）轴向进给模块由双层工作台，砂轮轴，往复液压缸，往复电动机及滑块机构 组成。 （3）径向进给模块由板桥，滑块，交流伺服电机，联轴器，组合轴承，滚珠丝杠， 螺母座，金刚石砂轮组成。具体结构如图一所示：图

29、1机床径向进给示意图/图2进给系统的原理图图2是本系统的传动原理图，除了必备的手动进给及液压快速进退外, 还能完成微量进给、 自动修整进给、自动磨削进给（包括粗进给、精进给及光磨延时）、补偿进给, 自动消除 传动链间隙和自动退回进给量等机能。所有这些机能与液压、电气的控制, 保证机床能完 成定程磨削?包括纵磨和切人磨, 自动测量仪控制的自动磨削及砂轮修整等循环。 二二 采用进给机能集中控制结构采用进给机能集中控制结构 本系统改变了各种进给机能分别设置驱动源和分别设置调整手把的结构, 而是将微量进给、 定程、自动测量仪控制的自动磨削进给和自动修整进给等用公共油缸17驱动见图（2）, 微量进给、补

30、偿进给、自动进给的深度, 由一个调整手把14 来控制。当手动磨削时, 起动机床的液压油泵, 齿条活塞16 便在压力 油的作用下向右移动, 通过齿轮10、7使固定在支承套6 上的挡块5 迥转, 直到碰上固定 在蜗轮9 上的挡块20为止。由于蜗轮副的自锁作用, 移动齿条活塞16的液压力通过蜗轮9, 作用在蜗杆8 的支架15的端面上； 蜗轮副处于单向啮合状态。当锁紧两个手把2 后, 转 动手把14 , 通过蜗轮副带动挡块20迥转。挡块5 在压力油的作用下亦随着转动, 因此带 动手轮1迥转, 传递着比手轮直接进给更小的进给量。手把转一转的进给量为0.01mm而刻 度盘13 可指示出微量进给的数值。当处

31、于自动定程磨削循环时自动进给来源于进给油缸 17 的活塞16 的移动。用手把14调整挡块20的位置, 控制挡块5的迥转角度亦即控制了磨 削深度。而磨削深度值可由刻度盘3的读数指示当挡块5与20接触时, 自动进给停止若所调 节的切入量未达到规定值时, 还可转动手把14 进行补偿, 以便达到最终的尺寸要求。当 处于自动测量仪控制的自动磨削循环时, 自动进给仍来源于进给油缸17的活塞16的移动。 同样用手把14 调整挡块20 的位置,使挡块5 的迥转角度大于所规定的切人深度。当自 动测量仪发出了停止进给信号, 而挡块5仍未碰上挡块20 时, 此时油缸17 的两腔均通以 压力油。如果在光磨延时后仍不能

32、发出达到尺寸的“退刀”信号, 机床将发出故障信号, 通过油路转换再进行补偿进给。直至发出达到尺寸的“退刀”信号后, 磨削循环才自动停 止。当处于砂轮修整循环时, 仍使用进给油缸17和手把14 实现微量修整进给, 将砂轮修/整得更精细, 以保证高精度, 高光洁度的磨削。注意, 在完成修整后应松开两个手把2 , 使齿条活塞16 复位时不带动砂轮架退回。 三进给机构的特点三进给机构的特点 1 1 消除传动链间隙消除传动链间隙 一般外圆磨床在自动进给开始前均没有消除传动链间隙的装置, 即便有, 也只是采用机械 调整（如调整齿轮啮合偏心矩） 的方法来消除。但不能完全消除间隙。 本系统设计了一种新颖的结构

33、形式。利用齿条活塞16 的“ 窜动” 来消除进给传动链的 间隙, 提高了磨削和砂轮修整的效率。当一个自动磨削循环完成后, 砂轮架快速后退, 齿 条活塞16 向左返回并压缩弹簧11 ,直至活塞端面与端盖12 接触为止。同时, 还带动砂轮 架退回到进给起点位置。当启动下一个自动磨削循环时, 砂轮架快速前进, 进给油缸17的 两端与回油联通, 齿条活塞16 靠弹簧11 的作用向右“ 窜动” 一定距离, 通过齿轮 10、7带动手轮1正向迥转一定角度, 便消除进给传动链中的全部间隙。定量“ 窜动” 还 能保证砂轮架起始进给位置的精度。经过连续五十次测定窜动后砂轮架的位置精度, 不大 于2.5um 如果在

34、自动纵向磨削时, 没有消除传动链间隙的机能, 在工作台开始的几个往复运动中砂 轮将不能触及被磨工件, 这就降低了磨削效率。所以“窜动”机能在自动磨削时能消除空 程进给的时间 在修整砂轮时, 除提高修整的定位精度外, 还能提高修整砂轮的效率。 2 2 粗、精磨削程序的盲动转换粗、精磨削程序的盲动转换 本系统的自动进给, 分为粗进给、精进给和光磨（延时）三个程序, 以达到较高的磨削效 率和磨削质量。当启动自动磨削循环按钮后,砂轮架快速前进、定位, 经延时控制转入窜 动及粗磨进给。由粗进给转换成精进给（即改变进给的速度或每次进给量）时, 需由一电 器信号转换液压系统得到实现。为了达到此目的,在支承套

35、6 上固定一个阿基米德螺线的 凸轮4 , 在进给迥转时由于凸轮曲线径向的变化量挤压轴承22 , 经摆杆23 压合微动开关 25（见图2）,以控制液压系统, 即可改变齿条活塞16 的移动速度或移动量, 实现粗、精 磨削进给程序的转换。 整个开关座组件24 由手把28 经差动螺纹副26 和27的传动得到调整, 可任意预选精磨量 的大小, 以适应不同材料的零件所要求的不同加工效率。本系统转换磨削程序的开关装置 与手轮迥转系统分开, 成为一独立体, 使调整方便、可靠, 而且不影响手轮的任意迥转。 此外, 通过差动螺纹的传动, 使凸轮的升程量减少, 结构紧凑。其调整手把采用千分尺结 构形式, 能放大读数

36、, 保证转换精度在0.005mm 范围内。 3 3 采用低压触点挡块控制被磨零件的最终尺寸采用低压触点挡块控制被磨零件的最终尺寸 本系统将挡块与发讯装置合为一体。挡块20通过绝缘套21和绝缘垫固定在蜗轮9上,它与挡 块5 接触处均镶有一个直径为4mm 的白金触头19 和18.挡块20上的白金触头19与24 伏的 低压电路联通； 挡块5 的白金触头18则与机床地线相接。当它们接触后, 马上发出电信 号, 控制液压系统、停止自动进给, 使挡块位置与发讯点完全同步。 低压触点挡块是一种新颖的发讯装置, 它使进给系统结构简化而紧凑, 发讯可靠而稳定, 并且能控制极高的定程磨削精度。经测定,连续五十次自

37、动定程磨削循环的终点精度不大 于1.5um 4 4 进给导轨用塑料导轨进给导轨用塑料导轨 进给系统除了要有高精度高刚度的传动链外, 还应有高灵敏的, 防爬行的进给导轨。否则 将无法实现高精度的磨削加工。 本进给系统的导轨采用了近年来新发展的一种DU塑料导轨。其厚度约为2.5mm, 板面的不 平行度经加工可控制在0.004/500mm范围内。它可作为一种标准件的形式用螺钉固定在安 装面上。安装面应与导轨面按精度要求配刮好, 以便装配、更换或调整。为防止导轨面生/锈, 导轨面上仍有导轨油润滑。 在高精度外圆磨床进给系统上使用塑料导轨, 大大优于其它类型的导轨。塑料导轨装配工 艺性简单, 摩擦系数低

38、, 吸震力强、自润滑性好。所有这些特点都能使进给系统的传动轻 快、灵活, 更适应于高精度的磨削。经测定, 其最低的自动进给速度可稳定达到 0.02mm/min每次进给量最小可稳定达到0.5um而进给手轮力只有2-3kgf磨削工件的表面波 纹度为0.1um。四磨削工艺要求与进给系统方案四磨削工艺要求与进给系统方案 1 1进给系统方案进给系统方案 针对机床磨削参数和零件磨削工艺要的要求，机床进给系统设计分径向进给系统设计和轴 向进给系统设计（1）径向进给系统:要求具有较高的定位精度要求，较好的微进给性能， 还应有良好的动态响应特性。要求进给系统达到无间隙，低摩擦，小惯量，高刚度，高谐 振频率以及有

39、适宜的阻尼比性能。（2）轴向进给系统:要求具有运动平稳，行程调整便捷， 速度变化小特性。4.44.4 基础大件测量与缺陷改进基础大件测量与缺陷改进一基础大件的测量一基础大件的测量 1.1 磨削量的测量 磨床加工圆锥滚子轴承外圈时，经常出现外圈大端面留有车加工痕迹的现象，严重制约了产品质 量的提高。一方面无法有效消除大端面在热处理工序产生的表面脱碳层，使端面的耐磨性大大降低， 同时，前工序的一些表面缺陷(如车刀痕、折叠裂纹等)也无法消除，大大影响了加工质量；另一方面， 磨加工中的加工精度无法得到有效保证，会增加后工序的加工难度。为了更加有效地消除这种质量缺 陷，提高成品外圈的整体质量水平，必须对

40、两端面的磨削量分别进行定量测量。对大、端面同时进行 磨削的双端面加工，若采用常规的两端面互为测量基准的方法，无法测量出单边磨削量因此，采用带 凸缘的外圈进行测量试验，以凸缘端面作为测量基准，通过分别测量大、小端面至凸缘端面的高度降 低值，问接获得大、小端面的具体磨削量。以小端面带凸缘的29620AB(英制)外圈为 例，分别对大、小端面的磨削量进行了间接测量，测量得出大端面的平均磨削量仅为007 lnm，而 小端面的平均磨削量则为018 mm，无法保证等量分配磨削量的_艺要求，导致在大端面残留有 前工序的表面缺陷痕迹。 1.2工艺调整方法 圆锥滚子轴承外圈有较大的接触角，导致两端面的面积差异较大

41、，在差速双端面磨床上同时加工 两端面时，要保证两端面的加工量相等最简单易行的方法是调整左、右两个砂轮的转速。金属 磨削原理指出，金属去除率和磨削压强与砂轮转速近似成正比；而在双端面磨削中，磨削面积和磨削 时间一定时，磨削余量和金属去除率成正比。因为在同时磨削两端面时，套圈两端面受到相同 的轴向压力，大端面承受的压强小，而小端面承受的压强大，为使两端面磨削余量相等，就必须使磨 大端面的砂轮转速高于磨小端面的砂轮转速。根据以上磨削原理，推导出的计算式为式中：AC1 ，S1 ，n1，分别为大端面的磨削量、有效面积及磨头转速；AC1 ，S 1，n1 分别为小端面的 磨削量、有效面积及磨头转速；F为磨削

42、套圈大、小端面时砂轮承受的方向相反、大小相同的轴向力。 当两端面的磨削量相等时，AC1 =AC2，则(1)式变为n1n2=S1 S 2，即砂轮转速与有效面积成正 因为在同时磨削两端面时，套圈两端面受到相同的轴向压力，大端面承受的压强小，而小端面承受/的压强大，为使两端面磨削余量相等，就必须使磨大端面的砂轮转速高于磨小端面的砂轮转速。 2.1导轨测量 传统的测量方法有两种, 水平仪测量法和拉钢丝测量法, 分别来测量导轨在垂直平面内和水平平面的误 差。 2.1.1.水平仪测量法。 所要求的工具有水平仪和可调整垫铁。水平仪是一种测量与自然水平形成倾斜角的量仪, 它只能检查导 轨 在垂直平面内的平直度

43、误差, 气泡受温度的变化有极灵敏的变化, 但它测量精度高, 使用方便, 在安装 机床及测量导轨直线度误差时使用广泛。以导轨长度为1600mm, 用尺寸为200mm 200mm 刻度为 0.02/1000 的方框水平仪为例, 具体测量步骤为: 首先将被测量导轨放在可调整的支承垫铁上, 置水平仪 于导轨的两端或中间位置, 初步找正导轨水平位置, 使得检查时水平仪的气泡位置都能在刻度范围内, 再将导轨分成8段, 使每段长度等于水平仪的边框尺寸( 200mm) , 进行分段检查, 假如测得8 段的读数 依次为: + 1、+ 1、+2、0、- 1、- 1、0、- 0.5。可按照测得的数据, 做出误差曲线

44、图。将测量的每段读 数按坐标值绘出, 连续后可得导轨直线度误差曲线, 再做曲线的首尾连线并曲线的最高点作垂直于水平 轴方向的垂线。与连接相交的那段距离, 即为导轨的直线度误差。按水平仪测量时, 偏差格数换算成标 准时允许值, 即: = niL(为直线度误差值, n 为误差曲线中的最大误差格数, i 为水平仪的刻度值, L 为每段测量长度最后根据测量值), 算出导轨误差。= niL= 3.50.02mm/1000mm200=0.014(mm) 2.1.2拉钢丝检验法 它是一种线值测量法, 测量精度一般可达0.01mm左右, 具体步骤为: 在被检导轨上放一个500mm 的垫 块, 垫块上安装一个带

45、有刻度的读数显微镜, 显微镜的镜头对准钢丝并垂直放置, 在导轨两端固定滑轮 与支架,用直径为0.3mm 的钢丝固定滑轮, 钢丝的左端吊重锤( 重锤的重力应为钢丝拉力的30%80%) , 调整钢丝两端, 使钢丝与镜头上的刻线重合, 记下可动分划板手轮的读数, 移动垫铁, 每隔500mm 观察 一次显微镜并检查轮使其重合, 并记下读数。依顺序记录读数, 把读数排列在坐标纸上, 画出垫块的运 动曲线图。运用这种测量法时, 附近不应有严重振动的设备使用, 应采取办法防止钢丝振动或摆动。 1.3常用导轨的修理方法 3.1.重型机床或研伤较深的导轨, 应采用精刨的方法。工件的精度直接取决于刨床的精度。刨床

46、的精度 高, 工作台的运动精度能满足加工工件的精度要求, 就可直接上精刨床加工, 否则, 应根据工件的精度要求 对精刨机床进行调整和修刮。精刨机床工作台的运动精度列于下表:机床导轨在精刨前, 一般要进行预 加工, 以去除导轨表面的研伤, 刻划、不均匀的磨损或床身的扭曲变形。在条件好的修理厂, 预刨导轨 面不必在精刨机床上加工。在一般精度的刨床预刨完后, 直接上精刨床加工, 这样可以减轻精刨机床的 负荷, 长期保持精刨机床的高精度。在预刨导轨面时, 要用百表找正, 注意被加工工作装夹的合理性, 保证床身在自由状态下固定。在压紧前, 用0.030.04mm 的薄铜皮或薄纸垫在基面下, 一般从垫端开 始, 每档距为0.51m。垫实后, 用百分表对工件进行测量, 记下读数, 然后固定工件。重复测量,比较前 后读数, 数值不变时, 方可预刨。预刨时导轨面时, 可用高速钢或硬质合金刀具把原来的伤痕、刻划等 刨除, 表面粗糙度R a