M1432A型萬能外圓磨床

1、M1432A型萬能外圓磨床一.機床概述 M1432A型萬能外圓磨床主要以磨削圓柱形或圓錐形（包括階梯形）的外圓表面和內孔，成品的尺寸精度可達12級，表面光潔度可達T8T10。這臺機床液壓系統(tǒng)的性能如下：1.工作臺往復運動萬能外圓磨床工作臺的往復運動一般都比較低，這臺機床的工作臺能在0.10.5m/min之間進行無級調速，并能作1030mm/min的低速、無爬行運動以精修砂輪。工作臺的換向過程平穩(wěn)，啟動、停止迅速為了保證在機床上磨削階梯軸和階梯孔，工作臺應有較高的換向精度，以防止沙輪碰撞工件臺階，造成事故。這臺磨床的同速換向精度（制同一速度下?lián)Q向點的位置精度）不大于0.03mm，異速換向精度（指

2、速度由最小增至最大時換向點的位置誤差）不大于0.3mm。外圓磨床上的砂輪一般是不越出工件的，為了避免工件兩端因磨削時間較短而引起外圓尺寸偏大（內孔尺寸偏?。┢鹨?，這臺機床工作臺換向時在兩端有一短暫的停留階段，停留時間為05s，并可進行調節(jié)。這臺機床能做高生產(chǎn)率的切入磨削，其工作臺能駛向奧頻率、短行程的換向（通常稱為抖動），以提高磨削的表面光潔度和效率，并使砂輪磨損均勻。為保證操作安全，這臺機床工作臺的液壓驅動和手動操作能互鎖。萬能外圓磨床對工作臺往復運動的要求是很高的，換向性能方面的要求更是如此，液壓系統(tǒng)中的這一部分往往成為整個系統(tǒng)的核心部分，這臺機床也清楚的反映出這一點。2.砂輪架快速進退為

3、了提高生產(chǎn)率，縮短輔助時間、保證安全操作，在裝卸或測量工件是這臺機床上的砂輪架能快速進退。砂輪架快進時有很高的重復位置精度和運動平穩(wěn)性，但在使用內圓磨具時有能鎖住不動，保證操作安全。3.尾架頂尖的液動夾緊為了保證安全操作，這臺機床上的尾架頂尖只有在砂輪架退出后才能松開。二.液壓系統(tǒng)的工作原理圖97示M1432A型萬能外圓磨床的液壓系統(tǒng)原理圖，其作用情況如下：1.工作臺的往復運動在圖示位置上，開停閥E打開，節(jié)流閥F處在開口最大的位置（見a2a2截面上節(jié)流口的開口），先導閥C和換向閥D都處于右端位置，這時工作臺向右運動，因為主油路中的油流為：進油路：泵B油路1換向閥D油路2工作臺液壓缸Z1右腔。回

4、油路：工作臺液壓缸Z1左腔油路3換向閥D油路5先導閥C油路6開停閥E的a1-a1截面開停閥E的軸向槽（圖中虛線）開停閥E的b1-b1截面油路14節(jié)流閥F的b2-b2截面及其軸向槽節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口油箱當工作臺向右運動到預先調整好的位置時，。固定在工作臺上的左擋塊通過撥桿，推動先導閥C向左移動，先導閥中段的右制動錐逐漸將油路5和6之間的通道關小，時工作臺逐漸減速，實現(xiàn)預制動。當工作臺繼續(xù)推先導閥向左移動到先導閥閥芯上右面的環(huán)槽使油路7和9接通，左面的環(huán)槽使油路8和油箱接通時，控制油路被切換。從泵B經(jīng)精濾油器A2來的油一支進入抖動缸H1，推動先導閥快速移向左位；另一支經(jīng)單向閥I2進

5、入換向閥右端，推換向閥閥芯向左移動。這時控制油路中的油流為：進油路：泵BA2油路7先導閥C油路9H1I2油路13換向閥D右端回油路：抖動缸H2油路8先導閥C油箱另一方面，換向閥左端的油經(jīng)過三種不同的通道返回油箱，使換向閥D的閥芯產(chǎn)生第一次快跳、慢移和第二次快跳，其過程如下：開始時，由于換向閥左端油路8先導閥C油箱回油暢通無阻，閥芯移動速度很大，出現(xiàn)第一次快跳。閥芯快速移動一小段距離后，當它中間一階臺肩移到閥體的中間沉割槽處時，液壓缸兩腔油路連通，工作臺迅速停止運動，完成終制動。此后換向閥在壓力油作用下繼續(xù)移動，當閥芯蓋住左端油路8時，回流只能通過節(jié)流閥（也叫停留閥）J1返回油箱，即換向閥左端油

6、路12節(jié)流閥J1油路8先導閥C油箱這時閥芯以節(jié)流閥J1調定的速度慢速移動。在慢移階段中，由于閥體上那個中間沉割槽比閥芯上的中間臺肩寬，液壓缸兩腔油路繼續(xù)連通，工作臺在換向點繼續(xù)停留，這就是反向前的端點停留（停留時間由節(jié)流閥J1控制，可在05S內調整）。最后，當閥芯慢移到其左端環(huán)槽使油路10和8接通時，換向閥左端油路12油路10換向閥D左端環(huán)槽先導閥C油箱?；赜陀謺惩o阻閥芯實現(xiàn)第二次快跳；而主油路被迅速切換，工作臺反向起動。這是主油路中的油流情況為：進油路：泵B油路1換向閥D油路3液壓缸左腔；回油路：液壓缸右腔油路2換向閥D油路4先導閥C油路6開停閥E的a1-a1截面開停閥E的b1-b1截面油

7、路14節(jié)流閥F的b2-b2截面節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口油箱于是工作臺向左運動，并在其右擋塊碰上撥桿后，控制油路按上述相同的過程進行反方向的切換，主油路也隨之作反方向的切換，工作臺又向右運動。如此不斷反復，使工作臺實現(xiàn)往復運動。調節(jié)節(jié)流閥F開口的大小，可使工作臺在0.054m/min之間無級變速。當開停閥E處在“開”位時， 從油路1來的壓力油經(jīng)開停閥的d1-d1截面和油路15，進入手搖機構液壓缸K，推動活塞，使一對嚙合齒輪脫開，因此，工作臺往復運動時，手輪不會轉動。當把開停閥轉到“開”位時，開停閥的b1-b1截面關閉了通往節(jié)流閥F的回油路，而其c1-c1截面使液流回油箱，活塞在彈簧作用

8、下使齒輪嚙合，工作臺就可以通過搖動手輪來操作了。推薦精選動畫演示推薦精選2.砂輪架的快速進退砂輪架的快速進退回路比較簡單，是通過一個手動二位四通閥M來操縱的。為了保證快進的重復位置精度，防止進退到終點時出現(xiàn)沖擊起見，在快速進退液壓缸Z2中設有緩沖裝置，快進終點位置是靠活塞與缸蓋的接觸來保證的，其重復位置誤差不大于0.005mm。在手動換向閥M的下面，有一個行程開關和一個內外圓磨削連鎖電磁鐵。當扳動閥M的手柄使砂輪架快進時，手柄同時壓下該行程開關，使頭架和冷卻泵啟動。當翻下內圓磨具進行內圓磨削時，磨具壓下另一個行程開關，使內外圓磨削連鎖電磁鐵吸合，將閥M鎖住在快進位置上，將閥M鎖住在快進位置上，

9、這樣手柄就不可能被扳動，保證了安全操作。動畫演示3.尾架頂尖的液動夾緊液壓尾架的頂尖只有在砂輪快退時才能松開，因為尾架液壓缸L的壓力油來自Z2的前腔，并有一個腳踏式的二位三通閥P來操縱。上的阻尼孔J7、J8或J9分別通至手搖機構、絲杠螺母副、平導軌及V形軌等處供潤滑之用。潤滑油在通過阻尼孔是減輕了壓力，其值由溢流閥G2進行調節(jié)；各潤滑點上所需的流量分別由各節(jié)流閥調節(jié)。除此之外，液壓系統(tǒng)已開始工作，柱塞缸N內就通入壓力油，柱塞就頂住在砂輪架上，將進給絲杠螺母副的間隙消除掉，保證橫向進給的準確。三、液壓系統(tǒng)中的換向機構及其性能萬能外圓磨床為了適應加工階梯軸或階梯孔的需要，對工作臺換向性能有很高的要

10、求。良好的換向性能包括換向沖擊小，換向精度高，沖出量小，換向停留時間可調以及換向時間短等五項。這幾個指標實際上是相互矛盾的，很難全部達到要求。一般來說，換向時間短、換向精度高、沖出量小時，換向沖擊就大；換向時間長、換向沖擊小時，換向精度就會低，換向沖出量就會大。為了獲得較好的換向性能，除了合理的選擇換向閥，在外圓磨床上常采用下列幾種措施：1.采用先導閥 工作臺自動換向最簡單的機構是采用機動的二位四動換向閥，如第一章圖13所示。這種機構的缺點在于工作臺低速運動下?lián)Q向時，擋塊推動撥桿帶著換向閥閥芯移至中間位置時會出現(xiàn)“換向死點”（工作臺因失去動力而停止），實現(xiàn)不了自動換向；而工作臺高速運動下?lián)Q向時

11、又會因擋塊推動撥桿使換向閥快速移動，換向時間過短，液壓缸一腔壓力突然降低，一腔壓力突然升高而引起換向沖擊。所以，這種機構現(xiàn)在磨床上很少采用。當采用電磁閥換向時，上述機動操作的第一個缺陷（出現(xiàn)換向“死點”）可以避免，但第二個缺陷（出現(xiàn)換向沖擊）依然存在，同時，電磁閥還存在著換向頻率不夠高，壽命低，易產(chǎn)生故障等缺點。但采用一個二位四通的機動滑閥作為先導閥，有它來控制一個可調的液動換向閥以實現(xiàn)工作臺的換向時，（圖98）上述缺點就可以全部刻服掉。在這里，先導閥C只用來控制液動換向閥D的換向。當工作臺上的擋塊碰動撥桿并使先導閥移至中位時，壓力油仍然可以通過換向閥D進入液壓缸，不會出現(xiàn)換向“死點”；另一方

12、面液動換向閥的移動速度可以通過其兩端的單向節(jié)流閥進行調整，與工作臺速度無關，只要調得合適就可以基本上消除換向沖擊。2.選用行程控制式制動 磨床工作臺換向過程中的制動方式由時間控制式和行程控制式兩種。圖98示時間控制式換向回路，其工作情況如下：當換向閥D在壓力油作用下向左移動時，液壓缸右腔的回油通道逐漸關小，工作臺移動速度逐漸減慢，并在閥芯移過一段距離L后回油通道全部封閉，工作臺停止運動。在這里，當調節(jié)好節(jié)流閥J1的開口量、規(guī)定下?lián)Q向閥D的移動速度之後換向閥移過L這段距離所需的時間（即使工作臺制動的時間）就被確定了。在油液粘度基本上無變化的情況下,無論工作臺移動速度快慢如何這個時間基本上是不變的

13、,所以這種方式叫做時間控制式制動.時間控制式制動的異速換向精度較差(因為工作臺速度愈大,沖出量也就愈大),同速換向精度亦不高(因為制動時間實際上還受其他一些因素的影響,并不是一成不變的);但這種方式允許按具體情況去調整制動時間:當工作臺速度高、重量大，也就是慣性大時，可以把制動時間調得長一些以利于消除換向沖擊；在相反的情況下則可以把它調得短一些以利于提高效率。由此可見，時間控式制動最宜用在換向頻率高，要求換向平穩(wěn)、無沖擊，但不要求換向精度很高的場合（例如，平面磨床上），把它用在外圓磨床上顯然是不合適的。圖99示形成制動式換向回路，在這里，液壓缸的回路不但要通過換向閥D而且還要通過先導閥C才能排

14、回油箱。那圖示工作臺向右移動的情形來說，當擋塊碰動撥桿、先導閥C向左移動時，先導閥C右邊的制動錐逐漸將液壓缸右腔回油路關小，對工作臺起制動作用，使其速度逐漸減小。在此回油通口接近于封閉（還留下很小一點開口量推薦精選x）、工作臺速度已變得很小時控制油路才開始切換，使換向閥移動并實現(xiàn)工作臺開始切換。在這種情況下，無論工作臺原來速度快慢如何，先導閥總是先移過一定的行程（l-x）使工作臺預先制動到差不多相同的很小速度后才開始使換向閥切換所以這種方式叫做行程控制式制動。形成制動式制動可以大大提高換向精度，減小沖出量，但是它使工作臺的制動行程基本上保持恒定，因此工作臺速度愈高，制動時間就愈短，換向沖擊就愈

15、大。對于萬能外圓磨床來說，由于工作臺的往復運動速度不高，換向沖擊不是主要矛盾，而換向精度卻十分重要，所以采用行程控制式制動是完全合適的。3.使換向閥分段變速移動 為了提高換向精度、減小沖出量，萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)中換向閥閥芯的移動最好還要象圖97那樣分第一次快跳，慢速移動和第二次快跳三個階段進行。這是因為先導閥對工作臺的制動只能將其速度減得很慢，不能使其運動停止，工作臺的終制動還是要還是要靠換向閥到達中間位置使液壓缸兩腔都接通壓力油時才能完成的。圖99那樣的回路中換向閥閥芯只有一種移動速度，當根據(jù)停留要求將節(jié)流閥開口調得很小時，閥芯就會移動得很慢、工作臺制動時間就會很長，不利于減少沖出量和提高

16、換向精度。如果換向閥有一個第一次快跳的階段，其閥心就能很快到達中間位置，制動精度就可以大大提高。實踐證明，采取這一措施后磨床工作臺的異速換向精度可以從原來的0.7mm提高到0.2mm,同速換向精度提高到0.03mm。第一次快跳結束后工作臺停止運動，換向閥閥芯則在慢速移動中，它所經(jīng)歷的時間就是工作臺換向過程中的停留時間，其長短可按實際需要由停留閥J1或J2調節(jié)。停留階段結束后換向閥閥芯第二次進行快跳，使工作臺迅速反向啟動，這樣做有利于提高生產(chǎn)率和保證磨削質量。4.使先導閥快跳 為了進一步提高換向精度，磨床工作臺液壓換向回路中的先導閥亦應實現(xiàn)快跳，這樣做就不會在工作臺移動速度極慢時出現(xiàn)先導閥閥芯還

17、沒有達到換向點位置而換向閥閥芯已走完其第一次快跳途程使工作臺停止運動，也不會使工作臺在低速度下?lián)Q向時出現(xiàn)停留時間過長、換向遲緩等現(xiàn)象，反而可以借助先導閥開始快跳時的位置來精確的調整工作臺的換向點、滿足磨削階梯軸或階梯孔時的對刀需要。先導閥快跳還可以用來實現(xiàn)工作臺的短距離換向（工作臺抖動）：在有快跳動作的先導閥上，先導閥一快跳就會使閥上的主回油口完全打開，因此先導閥閥芯只要稍微偏離其中位置、發(fā)出換向信號就可以使通向換向閥兩端的控制油路和主油路切換，在工作臺兩個擋塊幾乎夾住撥桿的情況下實現(xiàn)短距離（12mm）的換向。這對切入式磨削的提高磨削質量和工作效率并使砂輪磨損均勻來說，都是很有必要的。四、液壓系統(tǒng)的特點 這臺磨床的液壓系統(tǒng)具有如下的一些特點：1.采用了活塞桿固定式的雙桿液壓缸，為了保證左、右兩個方向運動速度的一致，又減小了機床的占地面積。2.采用了結構簡單，價格便宜而壓力損失又小的簡單節(jié)流閥式調速回路，它對調速范圍不大、負載很小且又基本上恒定的磨削加工來說是完全合適的。3.采用了出口節(jié)流式調速回路，液壓缸回油腔中有背壓力，可以防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，并使質量較大的磨