外圓磨床在軸承行業被廣泛使用，在汽車、摩托車行業的發展更是突出。磨床加工是金屬切削的一個分支，常見的磨床有外圓磨床、平面磨床、無心磨床、內圓磨床、立式磨床等，而外圓磨床又分為直軸和斜軸。外圓磨床是根據加工工件的輪廓形狀，利用很多的直線和圓弧來形成砂輪的外形輪廓。通過對外圓磨床進行分析，了解外圓磨床產生故障和誤差的原因，對于提高外圓磨床的精密度大有裨益。

1一、機械結構

 

 

　　我們分析萬能外圓磨床，是因為它的使用廣泛，人們可以在外圓磨床上對任意的軸類工件、套筒類工件的外圓柱面等進行磨削。下面是萬能磨床的示意圖：

　　圖中，1為床身，2為頭架，3是工作臺，4是內圓磨具，5為砂輪架，6為滑鞍，7是尾座，8是腳踏操縱板，9是橫向進給手輪。床身是磨床的基礎支撐部件，在床身上安裝工作臺、頭架、砂輪架、尾座和橫向滑鞍等部件，讓這些部件可以在準確的位置上工作；床身的內部是液壓油油池；頭架是安裝和夾持的工作部件，可以帶動工件進行旋轉。內圓磨具的主軸是由單獨的電動機進行驅動的，砂輪架安裝在滑鞍上是用來支撐旋轉的砂輪主軸。在進行短圓錐面的磨削時，砂輪架可以調整角度。工作臺分為上下兩個部分，它們可以進行圍繞性旋轉，頭架和尾座也可以和工作臺一起進行往復運動。

 

2二、機床結構布局分析

 

 

　　機床中工件的裝置方式會影響機床的結構布局，外圓磨床的工件裝夾以臥軸為中心軸，有利于外圓和非圓進行磨削，而砂輪的主軸是和工件的回轉軸處于平行的狀態。在以往的外圓磨床布局中，為了使磨削狀態可以發生改變、端面和外圓的加工精度得到提高，砂輪架進往往采取斜軸布局，就是讓砂輪架進給導軌和工作臺的運行導軌不發生正交現象。在對非圓進行磨削的時候，為了讓砂輪和工件的輪廓相切，外圓磨床使自己的工作臺導軌和砂輪導軌發生正交，形成平面磨床或者是工具磨床的形式對非圓進行磨削，這種布局叫做非圓磨削布局。

 

3三、外圓磨床故障分析與修復

 

 

1.故障分析

 

 

　　外圓磨床是一種金屬切削設備，它具有很多的優點，如生產效率高、設備性能好、可以進行大批量生產等，但是在使用過程中難免會出現一些故障。接下來，我們就對外圓磨床產生的一些故障原因進行分析。

 

　　砂輪架的主軸承出現研死故障的原因有兩個：一是軸承油腔的主油路產生了阻塞，二是潤滑油的輸送油路產生了阻塞。這兩個原因都會對軸承油腔內潤滑油的量和油壓產生直接影響，導致潤滑油油量不足或者油壓不夠，進而使砂輪架的主軸在啟動的時候發生研死。

 

　　外圓磨床的送油器有幾層濾油器，而常發生堵塞的濾油器是精濾器。當精濾器阻塞或者濾芯質溶化了的時候，就會使送油的油壓下降，輸送的油量不足。一旦油壓過低，主軸的啟動電器互鎖系統就會失靈，導致靜壓軸研死。

 

　　軸承油腔油路阻塞主要是在薄膜反饋節流閥出現間隙。當間隙出現嚴重阻塞時，進入油腔的油量就會明顯減少，油壓下降，導致主軸的軸承不能很好地工作。如果在這個時候啟動磨削主軸，就會引起靜壓軸的研死。

 

2.故障修復

 

 

　　根據以上發生的研死故障，我們進行分析后對其修復，將砂輪的主軸拆卸下來，檢查發生故障的軸承，主軸的前后軸承沒有明顯的研死現象。接下來，對主軸的前軸頸進行精確的測量和檢查，看其是否符合所需的尺寸。經過實際的測量后，發現它的尺寸可以滿足主軸和軸承之間的間隙要求，從而保證了設備在主軸部件上的精密度。

 

　　主軸的軸頸沒有明顯的研死跡象，那么只好對主軸的軸頸進行拋光后重新檢查，如果主軸的軸頸上有明顯的研死痕跡，那么就要精磨軸頸，以保證軸頸表面的粗糙度。當精磨后，軸頸的尺寸變小，不能滿足主軸和軸承之間的間隙要求，那么就要對軸頸進行涮度修復，使其滿足軸承和主軸之間的間隙要求，否則會嚴重影響到設備的正常工作。

 

　　在檢查潤滑油油路的過程中，要保證主軸的安全，不能發生磕碰損害，而且檢查后還要徹底清洗潤滑油的油路，尤其是反饋節流閥。當故障修復后，用手輕輕地轉動砂輪，如果感覺很輕，那么就可以啟動砂輪主軸；反之，就要再次清洗薄膜發饋系統，直到滿足要求為止。啟動砂輪后要讓砂輪進行空轉，只有在長時間的空轉下沒有發生異常情況，才可以使用，對于靜壓軸承的研死故障就可以完全排除了。

 

4四、 誤差分析

 

 

1.產生誤差的原因

 

 

　　工藝加工會受到很多因素的影響，從而產生一定的誤差。這些因素可以歸結為兩類：一類是出現在金屬削切的過程中，另一類是工藝結構本身和狀態。具體可分為以下幾類：

 

　?。?）主軸回轉引起的誤差

 

　　這種誤差主要是軸向竄動、角度擺動等造成的，包括軸承本身的各種誤差、軸承之間的軸度誤差等。

 

　?。?）導軌誤差

 

　　機床導軌是機床對其部件位置相對關系的標準，這也是機床運行的基準，導軌產生的誤差會直接反映到加工工件上，對工件的加工精度產生一定的影響。當刀架進行運動時，會產生一定的擺動，刀尖的運動就會形成一條曲線，使工件在形狀上產生誤差。另外，導軌的安裝質量和磨損的不均勻也是產生導軌誤差的主要因素，而且導軌磨損還會使機床的精度下降。

 

　?。?）傳動鏈誤差

 

　　這是在傳動鏈兩端之間的元件運動，產生的誤差主要是根據末端的轉角來進行判斷的。

 

　?。?）數控機床獨有的誤差

 

　　數控機床和一般機床有兩個z大的區別：一是數控機床是數控系統；二是數控機床的驅動系統是伺服系統。但是，在數控機床上產生的誤差和在普通機床上產生的誤差也有很多相似之處，如檢測系統中的采樣延遲誤差等。

 

2.消除誤差的方法

 

 

　　消除誤差的方法主要有三種：①自動控制法。讓工藝流程系統組成一個自動的加工循環系統，讓測量、調整等工作可以在工藝加工過程中自動完成；②試切法。通過試切可以找到一些規律，消除誤差；③定尺寸刀具法。使用具有一定形狀和尺寸的刀具來滿足加工要求的形狀和尺寸。

 

3.提高機床的精密度措施

 

 

　　提高機床的精密度有五種措施：①減少原始誤差。查明誤差產生的原因，對其進行消除和減少；②補償原始誤差。人為地制造一些誤差，對原始誤差進行抵消；③轉移原始誤差。對工藝系統中的幾何誤差、熱變形等進行轉移；④均分原始誤差。把誤差平均分成若干份，對每份進行調整加工；⑤就地加工法。這種方法可以很快解決精度問題，也可以保護工件的精度。

 

5五、小結

 

 

　　根據以上的分析，我們認識到了外圓磨床的結構和各部件的布局，分析和研究了容易發生故障的部件和產生誤差的原因，找到了減少和消除誤差的方法，有利于提高外圓磨床的精度。