M1432B型万能外圆磨床传动系统设计说明.doc
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M1毕业设计说明书题 目M1432B型 万能外圆磨床液压传动系统设计英文并列题目M1432BUniversal cylindrical grinding machine hydraulic system design / M1432B型万能外圆磨床传动系统设计说明书万能外圆磨床是一种可以磨削外圆,加上附件又可以磨削圆的机床这种磨床具有砂轮旋转,工件旋转,工作台带动工件的往返远动和砂轮架的周期切入远动,此外砂轮架还可以快速进退,尾架顶尖可以伸缩在这些运动中,除了砂轮与工件的旋转有电机驱动外,其余的运动均由液压传动来实现在所有的运动中,以工作台往复运动要求最高,它不仅要保证机床有尽可能高的生产效率还应保证换向过程平稳,换向精度高一般工作台的往复运动应满足以下要求：（1） 较宽的调速围 能在0.05~4m/min围无级调速高精度的外圆磨床在修整砂轮时要达到10~30mm/min的最低稳定速度;（2） 自动换向 在以上速度围应能进行频繁换向,并且过程平稳；（3） 换向精度高 同一速度下,换向点变动量应小于0.02mm；不同速度下,换向点的变动量应小于0.2mm;（4） 端点停留 外圆磨削时砂轮一般不超越工件,为避免工件两端由于磨削时间短而出现尺寸偏大的情况,要求工作台在换向点能作短暂停留,停留时间应在0~5s围可调；随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。
本文主要研究的是液压传动系统,液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,合理选择换向回路的形式,充分发挥液压传动的优点,设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统M1432B型系综合M131W和M1432A的优点进行改进的,是一种手动操纵、电气、液压控制的万能外圆磨床 该机床床身刚性及热变形都优于M1432A,工作台的润滑为小孔节流卸荷形式砂轮架主轴加粗,电机功率加大砂轮架油池温升小,磨削率高 机床工作台的纵向移动、砂轮架的快速进退、砂轮自动周期进给等均由操作按钮、电气、液压控制机床具有工作台手动机构,砂轮架手动横向进给机构和液压脚踏尾架顶尖后退装置 头架在逆时针方向90度围可作任意角度调整摆动头架或工作台或砂轮架的角度即可磨削不同锥度的外圆锥形工件将砂轮架体壳上的圆磨具支架翻下即可磨削圆零件具有6套圆磨杆供选择使用 工件、外圆砂轮、圆砂轮、油泵和冷却泵分别由独立电机驱动 机床采用具有各运动部件的电气、液压连锁机构,操作安全可靠外圆砂轮、圆砂轮装有可靠的安全保护罩 可磨直径〔外圆/圆〕: 8～320/30～100 mm 可磨长度〔外圆/圆〕: 750, 1000, 1500, 2000, 3000/125 mm 中心高: mm 最大工件重量: 150kg 工作台速度: 1～4 m/min 砂轮架快速进退量: l50 mm 砂轮线速度: 35 m/s 进给手轮每格刻度值 精/粗:0.0025/0.01mm圆砂轮转速: 10000, 15000r/min 电机总功率: 8.975KWM1432B型机床是普通精度级万能外圆磨床。
它主要用于磨削外圆柱面、外圆锥面、阶梯轴及端面等这种机床通用性好,自动化程度较低,磨削效率不好,适用于单件小批量生产磨削加工是一种多刀多刃刀的高速切削方法,主要用于零件精加工,尤其是淬硬钢和高硬度特殊材料零件刀精加工目前,也用于粗加工的高效磨床现代机械产品对机械零件的精度和表面质量刀要求越来越高,各种高硬度材料刀应用日益增多以及精度毛坯制造工艺的发展,使得很多零件有可能由毛坯直接磨成成品因此,磨床刀应用日益扩大,在金属切削机床总量中所占刀比例也不断上升 磨床的种类很多,主要类型有、外圆磨床,平面磨床,工具磨床,刀具刃具磨床以及各种专门化磨床 M1432B型万能外圆磨床主要由床身、头架、工作台、磨装置、砂轮架及尾座六部分组成床身：是磨床的基础支承件,用于支承机床的各个部件头架：用于安装及夹持工件,并带动工件旋会转在水平面它可以绕垂直轴线转动一定角度,以便磨削锥度较大刀圆锥面工作台：由上下两层组成上工作台可相对于下工作台在水平面偏转一定角度,以便磨削锥度不大的外圆锥面上工作台面上装有头架和尾架,它们随工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动磨装置：用于支承磨削孔用的砂轮主轴,该主轴由单独的电动机驱动。
砂轮架：用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴砂轮架装在滑鞍上,利用横向进给机构可实现横向进给运动当磨削短圆锥面时,砂轮架可在水平面绕垂直轴轴线转动一定角度尾座：和头架的前顶尖一起支承工件砂轮的种类及选择： 砂轮是由磨料加结合剂用制造陶瓷的工艺方法制成的制造砂轮时,用不同的配方和不同的投料密度来控制砂轮的硬度和组织 砂轮的特性由下列五个因素来决定：磨料、粒度、结合剂、硬度和组织一、磨 料 常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨科系三类 氧化物系磨料的主要成分是A1203,由于它的纯度不同和加入金属元素不同,而分为不同的品种碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等为基体,也是因材料的纯度不同而分为不同品种高硬磨料系中主要有人造金刚石和立方氮化硼 各种磨料的特性及适用围见附录表14—1其中立方氮化硼是我国近年发展起来的新型磨科,虽然它的硬度比金刚石略低,但其耐热性<1400℃>比金刚石<800℃>高出许多,而且对铁元素的化学惰性高,所以特别适合于磨削既硬又韧的钢材在加工高速钢、模具钢、耐热钢时,立方氮化硼的工作能力超过金刚石5—10倍同时,立方氮化硼的磨粒切削刃锋利,在磨削时可减小加工表面材料的塑性变形,因此,磨出的表面粗糙度比用一般砂轮小。
在相同切削条件下,立方氮化硼砂轮加工所得的表面层为残余压应力,而氧化铝砂轮加工的表面层为残余应力<参看图14—1>所以用立方氮化硼砂轮所加工出的零件,其使用寿命要高些由此可见,立方氮化硼是一种很有前途的磨料二、粒 度 粒度表示磨粒的大小程度以磨粒刚能通过的一号筛网的网号来表示磨粒的粒度例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网 当磨粒的直径小于40μm时,这些磨粒称为微粉它的粒度以微粉的尺寸大小来表示如尺寸为28μm的微粉,其粒度号标为W28 磨粒粒度及其尺寸围见表14—2 磨粒粒度对磨削生产率和加工表面粗糙度有很大的影响一般来说,粗磨用颗粒较粗的磨粒,精磨用颗粒较细的磨粒当工件材料软、塑性大和磨削面积大时,为避免堵塞砂轮,也可采用较粗的磨粒常用的砂轮粒度及其应用围见表14—3三、结 合 剂 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起,使砂轮具有必要的形状和强度常用的砂轮结合剂有： 1.陶瓷结合剂
它所制成的砂轮线速度一般为35m／s 2.树脂结合剂
主要用于粗磨、半精磨硬质合金以及切断光学玻璃、陶瓷、半导体等四、硬 度 砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下,从砂轮表面上脱落的难易程度砂轮硬,即表示磨粒难以脱落；砂轮软,表示磨粒容易脱落 砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念,必须区分清楚砂轮硬度等级见表14—4 选用砂轮时,应注意硬度选得适当若砂轮选得太硬,会使磨钝了的磨粒不能及时脱落,因而产生大量磨削热,造成工件烧伤；若选得太软,会使磨粒脱落得太快而不能充分发挥其切削作用 选择砂轮硬度时,可参照以下几条原则： 1.工件硬度 工件材料越硬,砂轮硬度应选得软些,使磨钝了的磨粒快点脱落,以便砂轮经常保持有锐利的磨粒在工作,避免工件因磨削温度过高而烧伤工件材料越软,砂轮的硬度应选得硬些,使磨粒脱落得慢些,以便充分发挥磨粒的切削作用 2.加工接触面 砂轮与工件的接触面大时,应选用软砂轮,使磨粒脱落快些,以免工件因磨屑堵塞砂轮表面而引起表面烧伤圆磨削和端面平磨时,砂轮硬度应比外圆磨削的砂轮硬度低磨削薄壁零件及导热性差的工件时,砂轮硬度也应选得低些 3.精磨和成形磨削 精磨和成形磨削时,应选用硬一些的砂轮,以保持砂轮必要的形状精度。
4.砂轮粒度大小 砂轮的粒度号越大,其硬度应选低一些的,以免砂轮表面组织被磨屑堵塞 5.工件材科 磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料,应选用较软的砂轮,以免砂轮表面被磨屑堵塞 在机械加工中,常用的砂轮硬度是软2的砂轮 五、组 织 砂轮的组织反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系磨粒在砂轮总体积中所占的比例越大,则砂轮的组织越紧密,气孔越小；反之,磨粒的比例越小,则组织越疏松,气孔越大 砂轮组织的级别可分为紧密、中等、疏松三大类别<图14—2>,细分可分为13级,见表14—5 紧密组织的砂轮适用于重压力下的磨削在成形磨削和精密磨削时,紧密组织的砂轮能保持砂轮的成形性,并可获得较小的粗糙度 中等组织的砂轮适用于一般的磨削工作,如淬火钢的磨削及刀具刃磨等 疏松组织的砂轮不易堵塞,适用于平面磨、圆磨等磨削接触面积较大的工序,以及磨 削热敏性强的材料或薄工件磨削软质材料最好采用组织号为10号以上的疏松组织,以免磨屑堵塞砂轮大气孔砂轮的组织大约相当于10—14号的组织。
这种砂轮的气孔尺寸可能要比磨粒尺寸大好几倍适用于磨削热敏性材料<如磁钢、钨银合金等>、薄壁零件、软金属<如铝>等也可用于磨削非金属软质材料 一般砂轮未标明组织号,即为中等组织 六、砂轮形状常用砂轮的形状、代号及其用途见表14—6 在砂轮的端面上一般都印有标志,例如A60SV6P300×30×75,即代表该砂轮的磨料是棕刚玉,60号粒度,硬度为硬1,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,外径为300mm,厚度为30mm,径为75mm二.液压系统的工作原。
