【正文】 ...... 24 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................ 26 切削力的計(jì)算 .................................. 26 目 錄 V 滾珠絲杠的計(jì)算 ............................... 27 軸承的選擇 .................................... 28 電動機(jī)的選擇 .................................. 29 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ......................... 30 手動進(jìn)給裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..................... 33 本章小結(jié) ........................................... 36 第 4 章 其他零部件的選取 ................................... 37 導(dǎo)軌的選取 ......................................... 37 離合器的選取 ....................................... 39 供油裝置的選擇 ..................................... 41 潤滑油過濾裝置與過濾元件的選擇 .............. 42 油泵的選擇 .................................... 43 軸承的用油問題 ............................... 43 本章小結(jié) ........................................... 44 結(jié) 論 ..................................................... 45 致 謝 ..................................................... 46 參考文獻(xiàn) ................................................... 48 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 磨床概述 磨床定義及其分類 用磨料和磨具（砂輪、砂帶、油石等）對工件表面進(jìn)行切削加工的機(jī)床統(tǒng)稱為磨床 [ 1 ]。 磨床是現(xiàn)代精密機(jī)械加工中不可缺少的金屬切削機(jī)床之一。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，我國的磨床擁有量有了大幅度地增加，但因?yàn)橐埤g較長，磨損嚴(yán)重磨削精度下降；有些磨床結(jié)構(gòu)陳舊，技術(shù)性能落后，其中很大一部分已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的工藝要求。為了改善舊磨床的技術(shù)不良狀況，已有很多單位采 用新技術(shù)、新工藝新材料、新結(jié)構(gòu)對這些陳舊磨床進(jìn)行精化與改造，或者提高了零件的磨削精度和表面光潔度，或提高了生產(chǎn)率，或降低了能源消耗，或減少了環(huán)境污染，收到了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 磨床加工材料范圍廣泛，但主要用于磨削淬硬鋼和各種難加工材料。磨床可用于磨削內(nèi)、外圓柱面和圓錐面，平面，螺旋面，花鍵、齒輪、導(dǎo)軌、刀具及各種成形面等，應(yīng)用范圍非常廣泛。磨床一般用于精加工，但也可將毛坯直接磨成成品。 磨床的品種很多，約占全部金屬切削機(jī)床的 1/3。磨床在機(jī)床總數(shù)中所占比重達(dá) %40~%30 。 磨床的主要類型有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、坐標(biāo)磨床、平面及端面磨床、工具磨床、刀具刃磨機(jī)床、導(dǎo)軌磨床、和各種專門化磨床（如曲軸磨床、凸輪軸磨床、軋輥磨床等），還有砂帶磨床、珩磨機(jī)，拋光機(jī)、研磨機(jī)、超精加工機(jī)、超精研拋機(jī)床，各種軸承磨床和專用磨床 [ 2]。 M250 手動平面磨床 主要用砂輪周邊磨削工件的平面、臺階面、相鄰的垂直面和溝槽。采用特殊的砂輪修整 器 和工藝設(shè)備可以加工曲面和成型表面。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)形狀的不同和尺寸，工件可以放在東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 高強(qiáng)力永磁吸盤磨削，也可緊固在工作臺面上磨削。工作臺采用十字移動式布局， 改進(jìn)了磨床傳統(tǒng)的移動結(jié)構(gòu)。磨具為套筒式，砂輪主軸采用滾動軸承結(jié)構(gòu)。 工 作臺滑動副采用雙 V 導(dǎo)除砂輪主軸有電機(jī)驅(qū)動外，其余部份如工作臺的往復(fù)運(yùn)動，橫向和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)均為手動操縱。本機(jī)床的潤滑系統(tǒng)采用 YSB50 型的手壓泵，將油送至各油路，結(jié)構(gòu)合理，密封嚴(yán)密，不會發(fā)生漏油現(xiàn)象，外觀干凈，場地清潔。本機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，外觀輕巧，節(jié)約能源，維修方便，特別適合模具造業(yè)，修理車間和小型企業(yè)。 磨床的主要發(fā)展趨勢 數(shù)控磨床品種越來越多，在數(shù)控磨床的基礎(chǔ)上發(fā)展各種磨削功能復(fù)合化的磨削中心 [ 3 ]。 適應(yīng)廣泛采用 CBN 砂輪的要 求，磨床向高速高剛度方向發(fā)展。 適應(yīng)高速磨削，超高速磨削、緩進(jìn)給強(qiáng)力磨削，高速深切磨削的磨床品種越來越多。 平面磨床分類及其特點(diǎn) 平面磨床分類及其特點(diǎn) 平面磨床的砂輪主軸有臥軸和立軸之分。臥軸平面磨床多為周邊磨削；立軸平面磨床多為端面磨削。周邊磨削的效率比較低，但加工的表面粗糙度較低和尺寸精度比較高；端面磨削砂輪直徑大，常能磨削工件全寬，因是面接觸效率比較高，但冷卻困難，切屑不易排出，加工精度較周邊磨削差，一般用于粗磨 [ 4]。 安裝工件的工作臺分為往復(fù)運(yùn)動的矩形工作臺和作 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動圓形工作臺兩種。圓形工作臺平面磨床是連續(xù)進(jìn)給，不需要換向生產(chǎn)效率高一些，適用于磨小型零件的大直徑環(huán)形面，不能磨長零件；而矩形工作臺平面磨床，需要換向，但可磨削的零件范圍寬 [ 5 ]。 根據(jù)工作臺的形狀和砂輪主軸布置方式不同組合可把普通平面磨床分為：臥軸矩臺式、立軸矩臺式、立軸圓臺式、臥軸圓臺式 [ 6]。 第 1 章 緒論 3 平面磨床中，應(yīng)用較多的是臥軸矩臺式平面磨床 [ 7]。 臥軸矩臺型平面磨床如以實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)動的方式來區(qū)分，可分為三大類 [ 8]： （ 1）工作臺移動型臥軸矩臺型平面磨床。 （ 2）立柱移動型臥軸矩臺平面磨床。 （ 3）磨頭移動型臥軸矩臺平面磨床。 平面磨床特點(diǎn) 表 11 不同類型機(jī)床特性對比 工作臺移動型 立柱移動型 磨頭移動型 橫向精度 高 低 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性 復(fù)雜 簡單 制造成本 高 低 手動平面磨床的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 手動平面磨床的發(fā)展歷史悠久，可追溯到一百多年以前。成立于1833 年的美國 Brow namp。SharPe 制造公司是世界上最老的機(jī)床制造廠，該公司于 1868 年開始制造平面磨床，最初就是手動平面磨床。以后的液動平面磨床、自動平面磨床都是在手動平面磨床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 [9]。 手動平面磨床之所以歷百余年而不衰，甚至在數(shù)控平面磨床發(fā)展相當(dāng)快的現(xiàn)在仍具有強(qiáng)大生命力，這是它具有小型簡單、實(shí)用可靠的特點(diǎn)所決定的?？梢钥隙ǎ诮窈蠛荛L一段時(shí)間內(nèi)，手動平面磨床仍具有相當(dāng)大的市場容量 [ 10 ]。 手動平面磨床在國內(nèi)的發(fā)展時(shí)間較晚，到 70 年代只有少量生產(chǎn)，80 年代以后發(fā)展較快。目前，手動平面磨床生產(chǎn)量已占全國平面磨床總產(chǎn)量的三分之一。 由于我國的平面磨床是從仿制蘇聯(lián)平面磨床開始的。早在 1953年上海機(jī)床廠就引進(jìn)蘇聯(lián) 37 372 3756 平面磨床，試制出立軸、臥軸矩臺和立軸圓臺平面磨床，因此我國平面磨床的發(fā)展是走了一條與眾不同的道路，先有液動平面磨床，后有手動平面磨床。而不東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 像西方工業(yè)國家先有手動平面磨床的廣泛應(yīng)用，然后在手動平面磨床基礎(chǔ)上發(fā)展液動平面磨床。國內(nèi)對手動平面磨床的認(rèn)識很少，而且有認(rèn)識誤區(qū)，認(rèn)為手動平面磨床在國內(nèi)推廣不開。同時(shí)，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下，機(jī)床生產(chǎn)的分工十分明確，手動平面磨床列人儀表機(jī)床范圍，這些都制約了手動平面磨床的發(fā)展。這樣，在很長一段時(shí)間內(nèi)，只有天津儀表廠一家生產(chǎn)手動平面磨床，不僅數(shù)量少、質(zhì)量上也難以與日本和臺灣省制造的同類產(chǎn)品相比，在國際 市場上競爭力不強(qiáng) [ 11]。 1980 年，杭州機(jī)床廠設(shè)計(jì)制造 HZ— 150 手動平面磨床，在短短幾年內(nèi)就在香港市場站穩(wěn)腳跟。十幾年來， HZ— 150 手動平面磨床已成為我國能批量出口的為數(shù)不多的機(jī)床品種之一。累計(jì)出口已近2021 臺，為出口創(chuàng)匯做出了貢獻(xiàn)。出口地區(qū)有美、日、歐、東南亞、澳大利亞及港、澳地區(qū)。 隨著國內(nèi)市場的開拓，手動平面磨床已逐漸成為熱銷產(chǎn)品。近年來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體、私營工商業(yè)主已成為此類機(jī)床購買主體，手動平面磨床在電子等行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，如廣東深圳有三家企業(yè)，每家擁有 50 臺以上手動平面磨床，有的將 手動平面磨床聯(lián)成生產(chǎn)線，用于加工磁頭。手動平面磨床已成為這些企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。 市場帶動了生產(chǎn) , 十幾年來手動平面磨床發(fā)展速度相當(dāng)快 , 平面磨床行業(yè)內(nèi)外的企業(yè)紛紛開發(fā)這種品種 , 并以多種途徑出口 , 全國年產(chǎn)量從 70 年代的 100 余臺發(fā)展到目前 1500 的臺以上 ,生產(chǎn)廠已有十余家 [ 12 ]。 隨著數(shù)控技術(shù)的普及應(yīng)用，一些發(fā)達(dá)國家將主要目標(biāo)盯在高檔機(jī)床上，屬于低檔的手動平面磨床逐步向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。但是，手動平面磨床由于結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，發(fā)達(dá)國家對它們?nèi)杂休^大需求。 國外進(jìn)口的機(jī)床仍占有主導(dǎo)地位， 優(yōu)勢明顯。 因此，美日等國仍有這種平面磨床的生產(chǎn)，主要有以下一些廠家和產(chǎn)品 : 美國 Brownamp。Sharpe 制造公司 :世界著名的平面磨床專業(yè)廠，平面磨床品種較多，其中有 61 618 手動平面磨床。該公司已于 90 年代初轉(zhuǎn)產(chǎn)三坐標(biāo)測量儀等測量儀器 [ 13]。 美國 公司 :該公司已有百余年歷史， 50 年代生產(chǎn)工具磨床， 60 年代起生產(chǎn)平面磨床，產(chǎn)品有手動、液動、數(shù)控平面磨床，第 1 章 緒論 5 其中手動平面磨床有 S918BRE 等型號 [14]。 英國有考文垂 PARKER PM MAJESTIC 手動平面磨床，英國 EXE 工程公司制造一種 小型精密手動平面磨床，加工范圍 330100mm ，其主軸速度可變，可用于磨削槽子和凹口 [15 ]。 日本 OKAMOTO(岡本 )ACC350 Ⅱ 、日本三井 Hitech 公司和日本大隈的產(chǎn)品以及英國 Jones amp。 Shipman 公司 540H 手動平磨和美國的一些品牌，如： KOLEE。臺灣的一些品牌次之，如前幾年價(jià)位在 5 萬元的宇青手動平磨比較暢銷。據(jù)最近的調(diào)研，日本岡本的 ACC350Ⅱ手動手磨，價(jià)格高達(dá) 10 萬～ 11 萬元，在溫州的模具制造廠銷路挺不錯(cuò)。在高檔的手動平磨領(lǐng)域，國產(chǎn)機(jī)床幾乎沒有立足之地 [16 ]。 1980 年 日本平面磨床產(chǎn)量突破 5000 臺大關(guān) ,1982 年為 5217 臺 ,產(chǎn)值 215 億日元。據(jù)日本大藏省、通產(chǎn)省和日本工作機(jī)械聯(lián)合會統(tǒng)計(jì) ,1987 年日本總共生產(chǎn)了 8291 臺磨床 ,其中平面磨床為 3494 臺 ,占磨床產(chǎn)量的 42 界左右。 1987 年日本平面磨床生產(chǎn)金額約為 億美元。與 1986 年相比 ,平面磨床生產(chǎn)量減少了 19 .8 界 ,金額減少了23 留。因此 ,1987 年是日本平面磨床生產(chǎn)減少幅度最大的一年 ,生產(chǎn)量恢復(fù)到 10 年前的水平。 1984 年是日本平面磨床生產(chǎn)高峰年 ,這 一年產(chǎn)量和產(chǎn)值分別為 6877 臺和 億日元。但從 1985 年起呈下降趨勢 ,其主要原因是受到日元升值的影響 , ,平面磨床的數(shù)控化程度卻大大提高 [17]。 手動平面磨床是傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)品，總的說來技術(shù)上發(fā)展變化不大，其主要差距體現(xiàn)在宜人性、可靠性、成套性三個(gè)方面 : 宜人性對手動平面磨床來講是至關(guān)重要的，如手動平面磨床縱向進(jìn)給傳動有滑動和滾動導(dǎo)軌兩種，滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)先進(jìn)，手輪操縱力相差幾倍。日本三井 High Fech 公司的手動平面磨床，其手柄操縱力僅需 50g 至 65g 滑動導(dǎo)軌的手柄力則在 至 ，操作者當(dāng)然喜歡手柄力輕的手動平 面磨床。近年來，國內(nèi)進(jìn)口了一些手動平面磨床，多數(shù)是滾動導(dǎo)軌，如日本獨(dú)資無錫某公司擁有 17 臺手動平面磨床，多數(shù)采用滾動導(dǎo)軌。一個(gè)單位如同時(shí)擁有兩種導(dǎo)軌型式的平面磨床，無疑是因?yàn)椴僮髡叨枷矚g用滾動導(dǎo)軌手動平面磨床。由于操作者使用習(xí)慣不同，有的喜歡使用裝在床身上的垂直進(jìn)給手輪，目前國產(chǎn)手動平面磨床多將此手輪裝在立柱上方。機(jī)床的色彩，造東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 型與國外樣機(jī)也有一定差距 [18 ]。 可靠性對手動平面磨床也是十分重要的，大批量生產(chǎn)廠要求機(jī)床能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能吃苦耐勞，連續(xù)使用不出故障。使用幾年以后重新更新，不作大修。機(jī)床配套件質(zhì)量尤 為重要，現(xiàn)有產(chǎn)品存在鋼絲繩易斷等問題。 成套性方面 ,與國外差距較大，國產(chǎn)手動平面磨床附件少，加工范圍較小，日本岡本手動平面磨床有四十種特殊附件，日本三井亦有光學(xué)修整器等 25 種特殊附件，使機(jī)床能適應(yīng)多種加工的要求 [19]。 國內(nèi)手動平面磨床生產(chǎn)發(fā)展雖快，但也存在一些問題，主要有以下一些 :經(jīng)濟(jì)效益不理想，由于行業(yè)內(nèi)競爭激烈，相互壓價(jià)，而產(chǎn)生成本居高不下；出口存在無序競爭現(xiàn)象，由于出口渠道多，價(jià)格差異大，換匯率低；生產(chǎn)量增大過快，終會使短線變成長線。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，如何做好生 產(chǎn)協(xié)調(diào)，保持合理的增長率，是個(gè)新課題；國內(nèi)市場有待進(jìn)一步開拓，廣東省對手動平面磨床有較大需求，而其它地區(qū)市場未