坐标磨床的工艺范围

3.3.3　坐标磨床的工艺范围

1．内孔磨削

利用砂轮的高速自转、主轴行星运动和直线往复运动，利用行星运动直径的扩大，实现砂轮的径向进给，可进行内孔磨削，如图3-30所示。磨削孔时，受孔径的限制，砂轮直径为孔径的3/4。

图3-30　内孔磨削

当孔径大于φ 20 mm时砂轮直径应当适当减小，孔径小于φ 8 mm时砂轮直径应当适当增大。砂轮直径约为芯轴直径的1.5倍。当芯轴直径过小时，磨削表面会出现磨削波纹。

砂轮的磨削速度与砂轮的磨料、工件材料有关。

行星转速与砂轮和被磨削工件材质等因素有关。对于合金钢磨削的行星转速可按表3-5选择。

表3-5　行星转速选择参数值

粗磨时行星转速应快些，行星运动每公转一周，砂轮垂直移动距离约为砂轮宽度的1/2；精磨时行星转速应慢些，即行星运动每公转一周，砂轮垂直移动距离约为砂轮宽度的1/2～1/3。

2．外圆磨削

外圆磨削也是利用砂轮的自转、行星运动和主轴的直线往返运动实现的。磨削外圆是利用行星运动直径缩小来实现径向进给的，如图3-31所示。

3．锥孔磨削

磨削锥孔时，有磨床的专门机构使砂轮主轴在作轴向进给的同时，连续改变行星运动半径，如图3-32所示。锥孔的锥顶角大小取决于两者变化的比值，锥顶角的最大值为12°。磨削锥孔的砂轮应修成相应的锥顶角值。

图3-31　外圆磨削

图3-32　锥孔磨削

4．直线磨削（横向磨削）

直线磨削时砂轮仅自转而不作行星运动，工作台带动工件作直线运动，如图3-33所示。直线磨削适用于平面轮廓的精密加工。

5．端面磨削

端面磨削时，调整行星运动至所要求的外径或外形，砂轮作轴向进给运动，以砂轮的端面及尖角进行磨削，又如切入磨削，如图3-34所示。端面磨削时，由于热量和切屑不易排出，使磨削条件恶劣，为了提高磨削效率和便于排屑，需将砂轮底面修成3°左右的凹面。磨削台阶孔时，砂轮直径约为大孔半径与通孔半径之和。磨削盲孔时，砂轮直径约为孔径之半。

图3-33　直线磨削

图3-34　端面磨削

6．插磨（侧面磨削）

插磨是利用专门的磨槽附件进行的，磨削前卸下高速磨头换成磨槽机构，砂轮在磨槽机构上的装夹和运动情况如图3-35所示。安装磨槽机构作垂直运动这种方法可以对型槽及带清角的内外型腔等进行磨削。

7．异型孔磨削

对于复杂型孔的磨削加工，可以采用点位控制方式进行，如图3-36所示。在普通坐标磨床上磨削复杂型孔时将各基本磨削方法综合运用，采取分段加工。先将平转台固定在磨床工作台上，用平转台装夹工件，经找正使工件的对称中心与转台中心重合。调整机床使孔O₁的轴线与主轴重合，用孔磨削方法磨削O₁的圆弧段。再调整工作台使工件上的O₂与主轴中心重合，磨削该圆弧到要求尺寸。利用平转台将工件回转180°，磨削O₃的圆弧到要求尺寸。

图3-35　侧面磨削

使O₄与磨床主轴轴线重合，磨削时使行星运动停止，操纵磨头来回摆动磨削O₄的凸圆弧段，砂轮的径向进给方向与磨削外圆相同。注意使凸、凹圆弧在连接处平整光滑。利用平转台换位逐次磨削O₅，O₆，O₇的圆弧，其磨削方法与磨削O₄相同。

在连续轨迹坐标磨床上磨削，如图3-37所示。砂轮沿工件轮廓表面进行磨削，而轮廓曲面则由联动控制的X，Y轴向的移动合成完成连续磨削。

图3-36　点位控制轮廓磨削

图3-37　连续轨迹轮廓磨削