外圆磨床

外圆磨床是加工工件圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的外表面和轴肩端面的磨床;使用最广泛，能加工各种圆柱形圆锥形外表面及轴肩端面磨床。

在所有的磨床中，外圆磨床是应用得最广泛的一类机床，它一般是由基础部分的铸铁床身，工作台，支承并带动工件旋转的头架、尾座、安装磨削砂轮的砂轮架(磨头)，控制磨削工件尺寸的横向进给机构，控制机床运动部件动作的电器和液压装置等主要部件组成。外圆磨床一般可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床、多砂轮架外圆磨床、多片砂轮外圆磨床、切入式外圆磨床和专用外圆磨床等。

外圆磨床是一种用于对工件进行外圆磨削加工的机床，其工作原理主要涉及工件夹紧、砂轮磨削和砂轮修整三个关键环节。通过这些环节的相互配合，外圆磨床能够实现对工件的高精度加工。

外圆磨床具体工作原理

1、工件夹紧

目的：确保工件在磨削过程中不会产生移动或晃动，从而保证加工精度。

方式：采用液压或机械夹紧装置将工件固定在工作台上。这些夹紧装置能够牢固地夹持工件，使其保持稳定状态。

2、砂轮磨削

核心部件：砂轮，由砂粒和粘结剂组成，是磨削加工的关键工具。

过程：砂轮在高速旋转的同时，对工件进行磨削。砂轮的旋转运动是磨削加工的主运动，而工件的旋转运动则构成工件的圆周进给运动。此外，砂轮还会进行横向进给运动，以实现对工件的连续磨削。

效果：通过砂轮的磨削作用，工件表面得到精确的加工，达到所需的尺寸和表面粗糙度。

3、砂轮修整

必要性：砂轮在长时间的磨削过程中会逐渐失去原有的锐利度，影响加工质量。

方式：外圆磨床通常配备有砂轮修整装置，用于定期对砂轮进行修整。修整过程可以恢复砂轮的锐利度，保证其加工性能。

二、自动化控制系统

现代外圆磨床通常采用先进的自动化控制系统，如数控系统(CNC)，以实现高度精确的加工过程。这些系统能够实时监控和调整加工参数，如砂轮转速、工件进给速度等，从而确保加工精度的稳定性和一致性。

三、结构组成

外圆磨床主要由床身、主轴、滚轮头和进给系统等组成：

床身：提供稳定的支撑结构，确保机床在加工过程中的稳定性。

主轴：驱动砂轮进行旋转运动，是磨削加工的动力来源。

滚轮头：控制砂轮的位置和运动方向，确保砂轮能够按照预定的轨迹对工件进行磨削。

进给系统：负责工件的进给和退刀运动，以及砂轮的横向进给运动，实现工件的连续加工。

一、外圆磨床的特点

1、高精度：

外圆磨床采用磨削工艺，能够实现高精度的加工。磨削是一种去除工件表面材料的加工方法，具有较高的加工精度和表面质量。外圆磨床可以实现纳米级的表面粗糙度和亚微米级的尺寸精度，特别适用于对精密零件的加工。

配备先进的数控系统和自动测量装置，能够实时监控和调整加工过程，确保加工精度的稳定性和一致性。

2、高效率：

外圆磨床具有较高的加工效率。磨削是一种连续切削加工方法，相对于传统的切削加工方法，磨削可以在一次加工中实现对工件的多个表面的加工。

自动化程度高，能够实现自动化连续加工，减少了人工干预和停机时间，提高了生产效率。

3、多功能性：

外圆磨床具有较强的多功能性，不仅可以加工各种形状和尺寸的外圆表面，如圆柱形、圆锥形等，还可以实现内圆磨削、端面磨削等多种加工形式。

适用于不同材料和复杂形状工件的加工，具有较强的适应性和灵活性。

4、刚性好：

外圆磨床采用重型结构设计，具有较高的刚性和稳定性。这种设计能够承受较大的切削力和振动，保证加工精度和表面质量。

5、自动化程度高：

现代外圆磨床普遍采用数控系统控制加工过程，能够实现复杂曲线的加工和自动进给、砂轮修整等功能。数控系统具有较高的精度和稳定性，提高了加工精度和效率。

二、外圆磨床的用途

1、机械加工制造：

外圆磨床广泛应用于机械加工制造行业，用于加工各种机械零件的外圆表面，如轴、轴承、齿轮、销轴等。通过精确的加工，提高零件的表面质量和尺寸精度，从而提升机械产品的整体性能和使用寿命。

2、模具制造：

在模具制造行业中，外圆磨床也发挥着重要作用。它用于制造高精度的注塑模具、冲压模具等，确保模具的精度和表面质量满足生产要求。

3、精密零件加工：

外圆磨床还广泛应用于电子、光学等精密制造领域，用于加工各种高精度组件，如电子器件、光学元件等。这些领域对零件的精度和表面质量要求极高，外圆磨床能够满足这些要求。

4、汽车零部件加工：

在汽车零部件加工方面，外圆磨床也有广泛的应用。它可以加工制动盘、曲轴、轴承等关键零部件，提高零部件的精度和性能，从而提升汽车的整体性能和安全性。

一、定期保养计划

1、一级保养：

周期：机床运行600小时后进行。

内容：

外观清洁：保持机床外观及各盖板、内外罩壳的清洁，无锈蚀、无油渍。

紧固零件：补充并紧固把手、手球、螺钉、螺母等零件，确保机床结构的稳固性。

附件清洗：清洗机床附件，确保清洁、整齐，并进行防锈处理。

电气检查：检查电气部件，确保固定整齐、动作可靠，检查并紧固接零装置。

2、二级保养：

周期：机床运行5000小时后进行，以维修工人为主，操作工人参与。

内容：

深入检查：除执行一级保养内容及要求外，进行更深入的检查和维修。

调整与修复：调整或刮研砂轮主轴轴承间隙，检查、调整内圆磨具轴承间隙，修复或更换磨损零件。

液压系统：清洗、检查油泵，检查各滑阀间隙，更换液压油、润滑脂，确保液压系统的正常运行。

电气系统：检查电器箱，清洗电动机，修整线路，修复或更换损坏零件，确保电气系统符合设备完好标准要求。

二、日常维护保养

1、日常清洁：

每天作业完毕后，应用毛刷对外圆磨床进行全身清理，严禁用空气直接吹工作台面或导轨，以防止铁屑进入导轨，影响精度。

清洗砂轮架，清除砂泥，保持砂轮座的清洁。

2、润滑与冷却：

定期检查并更换导轨油，一般每3-6个月更换一次，确保导轨润滑良好。

使用专业润滑油，如32#导轨油，以保证润滑效果。

清洗冷却泵、冷却液箱及冷却管路，确保冷却液供应充足且无泄漏。

3、精度检查：

定期检查机床的工作精度，如手动进给应准确可靠，刻度盘空程量小于1/4转。

检查撞块是否牢固无松动，手柄摇重是否适中。

4、安全操作：

在进行维修保养前，务必切断电源，并退出当前执行的加工程序，使设备各运动部件返回原点。

严禁在机床正常运行时打开电盘、按钮盒或接线盒，除非需要设备散热。

操作人员不得擅自更改机床参数、加工程序或设置密码，确保机床运行的稳定性。

5、故障处理：

当机床出现故障时，操作人员应及时向维修人员反映，提供准确的故障信息，如故障现象、报警内容等。

在维修过程中，操作人员应积极配合，确保维修工作的顺利进行。

三、专业维护建议

定期培训：对操作人员进行定期培训，提高其对外圆磨床的操作技能和维修保养意识。

专业维修：对于复杂的故障或维修任务，应请专业维修人员进行处理，以确保维修质量和机床的精度。

备件管理：建立完善的备件管理制度，确保常用备件的充足供应，以便在需要时能够及时更换。

一、前期准备

设计规划：根据客户需求和加工工件的具体要求，进行外圆磨床的总体设计和详细规划。这包括确定机床的结构形式、主要技术参数、传动方式等。

材料采购：根据设计图纸，采购所需的原材料和零部件，如床身材料、主轴、导轨、砂轮、电机等。确保所有材料符合设计要求，并具备相应的质量证书。

零部件加工：对采购的原材料和零部件进行加工，包括铸造、锻造、热处理、切削等工艺。确保零部件的尺寸精度、表面粗糙度和力学性能满足设计要求。

二、组装调试

部件组装：将加工好的零部件按照设计图纸进行组装，形成外圆磨床的各个子系统，如床身系统、主轴系统、进给系统等。

精度调整：对组装好的各个子系统进行精度调整，包括导轨的平行度、主轴的径向跳动、砂轮的平衡等。确保机床的整体精度满足加工要求。

系统调试：对机床的电气系统、液压系统和控制系统进行调试，确保各系统能够正常工作并协同配合。检查机床的自动化程度，确保能够实现预期的加工功能。

三、试运行与检测

空载试运行：在不加载工件的情况下，对机床进行空载试运行，检查各系统的运行状态和稳定性。记录并处理试运行过程中出现的问题。

加载试运行：在机床达到稳定状态后，加载工件进行试运行。检查机床的加工精度、表面粗糙度和生产效率等性能指标。根据试运行结果对机床进行必要的调整和优化。

质量检测：对试运行后的工件进行质量检测，包括尺寸精度、形位公差和表面质量等方面的检测。确保工件的质量符合设计要求。

四、售后服务与技术支持

用户培训：为用户提供全面的操作培训和日常维护指导，确保用户能够正确使用和保养机床。

技术支持：为用户提供及时的技术支持和解决方案，解决用户在使用过程中遇到的问题和困难。

定期回访：定期对用户进行回访，了解机床的使用情况和用户反馈，为后续的改进和升级提供参考依据。

五、工艺优化与技术创新

工艺优化：根据市场需求和用户反馈，不断优化外圆磨床的生产工艺和加工流程，提高生产效率和加工质量。

技术创新：引入新技术、新材料和新工艺，推动外圆磨床的技术创新和产业升级。例如，采用数控技术、智能化技术等提高机床的自动化程度和加工精度。

1. 安全第一。在操作外圆磨床时，务必严格遵守操作规程，穿戴好个人防护装备，确保安全。特别是在调整机床和更换砂轮时，一定要关掉电源并等待机床完全停止运转后，再进行操作。

2. 定期检查设备。外圆磨床是一种精密的设备，需要定期检查各部件的磨损情况，保持设备的良好状态。特别要注意磨削头、滚动轴承和磨削砂轮等关键部件的使用寿命，及时更换以确保加工质量。

3. 控制加工参数。在进行外圆磨削加工时，要根据工件材料、硬度和形状等因素，合理设置磨削参数，如磨削速度、进给量和磨削深度等，以保证加工质量和工件精度。

4. 清洁维护设备。外圆磨床在长时间运转后，会产生大量的工件屑和砂轮屑，需要及时清理，避免堵塞和影响设备运转。同时定期加注润滑油，保持设备的润滑状态，延长设备使用寿命。

5. 学习熟悉操作。在使用外圆磨床之前，要先进行相关培训和熟悉设备操作手册，了解各个部件的功能和作用，掌握设备的操作技巧，避免因误操作导致设备故障或事故的发生。

一、加工工件表面有螺旋线

故障原因：

砂轮母线平直性差，有凹凸现象。

机床工作台纵向速度和工件旋转线速度过高。

砂轮轴心线和机床工作台导轨不平行。

砂轮修整不良或修整后边缘为倒角。

冷却液供应不均或不足。

排除方法：

修正砂轮，确保其母线平直无凹凸。

适当降低机床工作台纵向速度和工件旋转线速度。

调整砂轮轴心线与机床工作台导轨的平行度。

改善砂轮修整工艺，确保修整后砂轮边缘平滑。

检查并调整冷却液供应系统，确保冷却液均匀充足。

二、加工工件表面粗糙度不达标

故障原因：

砂轮粒度不合适或磨损严重。

磨削参数设置不当(如磨削深度、进给速度等)。

冷却液供应不足或冷却效果不佳。

排除方法：

选择合适的砂轮粒度，并定期检查更换磨损严重的砂轮。

调整磨削参数至最佳状态，如减小磨削深度、降低进给速度等。

确保冷却液供应充足，并优化冷却系统以提高冷却效果。

三、机床振动

故障原因：

机床安装不稳定或地基松动。

砂轮不平衡或安装不当。

工件夹持不稳定或夹具松动。

排除方法：

紧固机床安装螺栓，确保机床稳定安装在坚实的地基上。

平衡砂轮并检查其安装情况，确保砂轮与主轴配合紧密无松动。

检查工件夹持装置，确保工件夹持稳定无松动。

四、数控系统故障

故障原因：

系统硬件故障(如电路板损坏、传感器失效等)。

软件故障(如程序错误、系统崩溃等)。

电气故障(如电源不稳定、线路短路等)。

排除方法：

定期检查数控系统硬件，及时更换损坏的电路板或传感器。

更新数控系统软件，确保系统稳定运行。

检查电气系统，确保电源稳定且线路无短路等故障。

五、其他常见故障及排除方法

工件表面有烧伤现象：

原因：砂轮太硬、冷却液不足等。

排除方法：选择合适硬度的砂轮，确保冷却液充足。

工件尺寸精度不稳定：

原因：机床精度下降、工件夹持不稳定等。

排除方法：定期校准机床精度，确保工件夹持稳定。

砂轮破裂：

原因：砂轮安装不当、磨削力过大等。

排除方法：正确安装砂轮，适当减小磨削力。