外圓斜進(jìn)式磨床工作原理與應(yīng)用

我們來詳細(xì)解釋一下“外圓斜進(jìn)式磨床"。這是一種高效的外圓磨削加工方法，也被稱為“切入式磨削"或“橫向磨削"。

核心概念

外圓斜進(jìn)式磨床的核心在于，砂輪的寬度大于或等于被磨削工件的長(zhǎng)度。在加工時(shí)，砂輪并不沿工件的軸線方向移動(dòng)（即沒有縱向進(jìn)給），而是僅沿工件的徑向（或與軸線成一個(gè)微小角度）一次性或分階段地“切入"，從而在一次裝夾中完成整個(gè)軸肩或復(fù)雜輪廓的成型磨削。

工作原理與特點(diǎn)

1. 工作原理

• 砂輪準(zhǔn)備：首先，根據(jù)工件需要成型的最終輪廓（可能包含多個(gè)臺(tái)階、圓弧、錐面等），將砂輪修整成與之wanquan吻合的鏡像形狀。

• 機(jī)床運(yùn)動(dòng)：

• 工件旋轉(zhuǎn)：工件由頭架帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)。

• 砂輪徑向進(jìn)給：寬幅的成型砂輪僅沿著垂直于工件軸線的方向（徑向）或與軸線成一個(gè)微小的“斜角"向工件進(jìn)給。

• 無縱向移動(dòng)：在整個(gè)磨削過程中，砂輪或工作臺(tái)沒有左右縱向移動(dòng)。

2. “斜進(jìn)式"中“斜"的含義

“斜進(jìn)式"這個(gè)名稱，形象地描述了其進(jìn)給方式。它并不是指砂輪軸線是斜的，而是指進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向可以與工件軸線有一個(gè)微小的傾斜角度。

• 目的：這個(gè)微小的斜角是為了讓砂輪的一側(cè)先接觸工件，然后逐漸全面接觸。這樣做的好處是：

• 減少初始接觸面積，降低磨削力和磨削熱。

• 改善排屑和冷卻。

• 提高加工穩(wěn)定性和表面質(zhì)量。
  在實(shí)際操作和編程中，這個(gè)“斜進(jìn)"動(dòng)作通常通過數(shù)控系統(tǒng)控制兩個(gè)軸（如X軸和Z軸）進(jìn)行微小的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

主要優(yōu)點(diǎn)

1. jigao的生產(chǎn)效率：

• 由于取消了耗時(shí)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，整個(gè)工件輪廓在一次徑向進(jìn)給中即可完成磨削，加工循環(huán)時(shí)間極短。

• 特別適合大批量、多臺(tái)階軸類零件的加工，如汽車變速箱軸、電機(jī)軸、齒輪軸等。

2. 優(yōu)異的成型精度和一致性：

• 工件的輪廓形狀wanquan由砂輪的成型精度決定。只要砂輪修整精確，就能保證所有加工工件輪廓形狀的高度一致。

• 避免了多次裝夾或多次進(jìn)刀可能帶來的誤差。

3. 可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜輪廓加工：

• 可以一次性磨削出包含多個(gè)直徑、圓弧、倒角、錐面在內(nèi)的復(fù)雜外圓輪廓。

4. 自動(dòng)化程度高：

• 非常容易與自動(dòng)上下料裝置集成，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)線的理想選擇。

主要缺點(diǎn)

1. 砂輪修整復(fù)雜，成本較高：

• 成型砂輪的修整需要高精度的金剛石修整器（如CNC修整滾輪、成型金剛石筆等），修整裝置本身成本高，且修整過程耗時(shí)。

• 砂輪形狀復(fù)雜，磨損后需要重新修整，對(duì)操作人員技能要求高。

2. 磨削力大，散熱條件較差：

• 由于砂輪與工件的接觸面積大，產(chǎn)生的磨削力和磨削熱也遠(yuǎn)大于普通外圓磨削。

• 需要大功率的機(jī)床主軸和高效的冷卻系統(tǒng)，否則容易引起工件燒傷和變形。

3. 靈活性較差：

• 一臺(tái)設(shè)置好的斜進(jìn)式磨床通常只適合加工一種或一類形狀相似的零件。更換產(chǎn)品時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)、制造和安裝砂輪修整裝置，準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。

• 不適合單件、小批量生產(chǎn)。

4. 對(duì)工件毛坯要求高：

• 要求毛坯的余量均勻且較小，否則在初次切入時(shí)會(huì)對(duì)砂輪造成巨大沖擊，影響砂輪壽命和加工質(zhì)量。

與普通外圓磨床（縱磨法）的對(duì)比

應(yīng)用領(lǐng)域

外圓斜進(jìn)式磨床廣泛應(yīng)用于需要高效、精密加工大批量軸類零件的行業(yè)：

• 汽車工業(yè)：曲軸、凸輪軸、變速箱軸、轉(zhuǎn)向器軸等。

• 液壓氣動(dòng)：泵軸、閥桿、活塞桿等。

• 電動(dòng)工具：電機(jī)轉(zhuǎn)軸、齒輪軸等。

• 家用電器：洗衣機(jī)主軸、壓縮機(jī)曲軸等。

總結(jié)

外圓斜進(jìn)式磨床是一種為了大批量、高效率、高精度成型磨削而設(shè)計(jì)的專用化機(jī)床。它通過“以型成型"的原理，用寬的成型砂輪替代了傳統(tǒng)的縱向走刀運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了加工效率的飛躍。雖然它在靈活性和初始設(shè)置成本上存在劣勢(shì)，但在其擅長(zhǎng)的領(lǐng)域內(nèi)，其生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)是wu ke bi ni的。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的外圓斜進(jìn)式磨床功能更強(qiáng)大，控制更精確，已成為現(xiàn)代制造業(yè)中bu ke huo que的關(guān)鍵設(shè)備。