M1432B型万能外圆磨床传动系统设计说明

M 1 宁夏民族职业技术学院

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M1432B Universal cylindrical grinding machine hydraulic system design

学生姓名：李强强

专业：数控设备的应用及维护

指导教师：李海荣

职称：学生

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内圆的机床。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）较宽的调速范围能在0.05~4m/min范围内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范围内应能进行频繁换向，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范围内可调；

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度范围内可作任意角度调整。摆动头架或工作台或砂轮架的角度即可磨削不同锥度的内外圆锥形工件。将砂轮架体壳上的内圆磨具支架翻下即可磨削内圆零件。具有6套内圆磨杆供选择使用。工件、外圆砂轮、内圆砂轮、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、内圆砂轮装有可靠的安全保护罩。可磨直径（外圆/内圆）: 8～320/30～100 mm 可磨长度（外圆/内圆）: 750, 1000, 1500, 2000, 3000/125 mm 中心高: 180 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 内圆砂轮转速: 10000, 15000r/min 电机总功率: 8.975KW

M1432B型机床是普通精度级万能外圆磨床。它主要用于磨削内外圆

柱面、内外圆锥面、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，主要类型有内、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、内磨装置、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。在水平面内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内偏转一定角度，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。内磨装置：用于支承磨削内孔用的砂轮主轴，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，砂轮架可在水平面内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范围见附录表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张应力(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。

磨粒粒度及其尺寸范围见表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范围见表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(Vitrified，代号V)

它是由粘土、长石、滑石、硼玻璃和硅石等陶瓷材料配制而成。特点是化学性质稳定，耐水、耐酸、耐热和成本低，但较脆。所以除切断砂轮外，大多数砂轮都是采用陶瓷结合剂。它所制成的砂轮线速度一般为35m ／s。

2.树脂结合剂(Bakelite，代号B)

其成分主要为酚醛树脂，但也有采用环氧树脂的。

树脂结合剂的强度高，弹性好，故多用于高速磨削、切断和开槽等工序，也用于制作荒磨砂轮、砂瓦等。但是，树脂结合剂的耐热性差，当磨削温度达200—300℃时，它的结合能力便大大降低。利用它强度降低时磨粒易于脱落而露出锋利的新磨粒(自砺)的特点，在一些对磨削烧伤和磨削

裂纹特别敏感的工序(如磨薄壁件、超精磨或刃磨硬质合金等)都可采用

树脂结合剂。

人造树脂与碱性物质会起化学作用。在采用树脂砂轮时，切削液的含碱量不宜超过1.5％。另外，树脂结合制砂轮也不宜长期存放，存放太久可能会变质而使结合强度降低。

3.橡胶结合剂(Rubber，代号R)

多数采用人造橡胶。橡胶结合剂比树脂结合剂更富有弹性，可使砂轮具有良好的抛光作用。多用于制作无心磨床的导轮和切断、开槽及抛光砂轮。但不宜于用作粗加工砂轮。

4.金属结合剂(Metal，代号M)

常见的是青铜结合剂，主要用于制作金刚石砂轮。青铜结合剂金刚石砂轮的特点是型面的成型性好，强度高，有—定韧性，但自砺性较差。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。内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(H)至中2(N)。荒磨钢锭及铸件时可用中硬2(Q)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、内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，内径为75mm。

二.液压系统的工作原理

图9－7示

M1432B型

万能外圆

磨床的液

压系统原

理图，其作

用情况如

下：

1.工作台的往复运动

在图示位置上，开停阀E打开，节流阀F处在开口最大的位置（见a2－a2截面上节流口的开口），先导阀C和换向阀D都处于右端位置，这时工作台向右运动，因为主油路中的油流为：

进油路：泵B→油路1→换向阀D→油路2工作台液压缸Z1右腔。

回油路：工作台液压缸Z1左腔→油路3→换向阀D→油路5→先导阀C→油路6→开停阀E的a1-a1截面→开停阀E的轴向槽（图中虚线）→开停阀E的b1-b1截面→油路14→节流阀F的b2-b2截面及其轴向槽→节流阀F的a2-a2截面上的节流口→油箱

当工作台向右运动到预先调整好的位置时，。固定在工作台上的左挡块通过拨杆，推动先导阀C向左移动，先导阀中段的右制动锥逐渐将油路5和6之间的通道关小，时工作台逐渐减速，实现预制动。当工作台继续推先导阀向左移动到先导阀阀芯上右面的环槽使油路7和9接通，左面的环槽使油路8和油箱接通时，控制油路被切

换。从泵B经精滤油器A2来的油一支进入抖动缸H1，推动先导阀快速移向左位；另一支经单向阀I2进入换向阀右端，推换向阀阀芯向左移动。这时控制油路中的油流为：

进油路：泵B→A2→油路7→先导阀C→油路9－｛→H1｛→I2油路13换向阀D右端回油路：抖动缸H2→油路8→先导阀C→油箱

另一方面，换向阀左端的油经过三种不同的通道返回油箱，使换向阀D的阀芯产生第一次快跳、慢移和第二次快跳，其过程如下：开始时，由于换向阀左端→油路8→先导阀C→油箱

回油畅通无阻，阀芯移动速度很大，出现第一次快跳。阀芯快速移动一小段距离后，当它中间一阶台肩移到阀体的中间沉割槽处时，液压缸两腔油路连通，工作台迅速停止运动，完成终制动。此后换向阀在压力油作用下继续移动，当阀芯盖住左端油路8时，回流只能通过节流阀（也叫停留阀）J1返回油箱，即换向阀左端→油路12→节流阀J1→油路8→先导阀C→油箱

这时阀芯以节流阀J1调定的速度慢速移动。在慢移阶段中，由于阀体上那个中间沉割槽比阀芯上的中间台肩宽，液压缸两腔油路继续连通，工作台在换向点继续停留，这就是反向前的端点停留（停留时间由节流阀J1控制，可在0～5S内调整）。最后，当阀芯慢移到其左端环槽使油路10和8接通时，换向阀左端→油路12→油路10→换向阀D左端环槽→先导阀C→油箱。

回油又畅通无阻阀芯实现第二次快跳；而主油路被迅速切换，工作台反向起动。这是主油路中的油流情况为：

进油路：泵B→油路1→换向阀D→油路3→液压缸左腔；

回油路：液压缸右腔→油路2→换向阀D→油路4→先导阀C→油路6→开停阀E的

a1-a1截面→开停阀E的b1-b1截面→油路14→节流阀F的b2-b2截面→节流阀F

的a2-a2截面上的节流口→油箱

于是工作台向左运动，并在其右挡块碰上拨杆后，控制油路按上述相同的过程进行反方向的切换，主油路也随之作反方向的切换，工作台又向右运动。如此不断反复，使工作台实现往复运动。调节节流阀F开口的大小，可使工作台在0.05～4m/min之间无级变速。

当开停阀E处在“开”位时，从油路1来的压力油经开停阀的d1-d1截面和油路15，进入手摇机构液压缸K，推动活塞，使一对啮合齿轮脱开，因此，工作台往复运动时，手轮不会转动。当把开停阀转到“开”位时，开停阀的b1-b1截面关闭了通往节流阀F的回油路，而其c1-c1截面使液流回油箱，活塞在弹簧作用下使齿轮啮合，工作台就可以通过摇动手轮来操作了。

2上的阻尼孔J7、J8或J9分别通至手摇机构、丝杠螺母副、平导轨及V形轨等处供润滑之用。润滑油在通过阻尼孔是减轻了压力，其值由溢流阀G2进行调节；各润滑点上所需的流量分别由各节流阀调节。

除此之外，液压系统已开始工作，柱塞缸N内就通入压力油，柱塞就顶住在砂轮架上，将进给丝杠螺母副的间隙消除掉，保证横向进给的准确。

三、液压系统中的换向机构及其性能

万能外圆磨床为了适应加工阶梯轴或阶梯孔的需要，对工作台换向性能有很高的要求。良好的换向性能包括换向冲击小，换向精度高，冲出量小，换向停留时间可调

以及换向时间短等五项。这几个指标实际上是相互矛盾的，很难全部达到要求。一般来说，换.砂轮架的快速进退

砂轮架的快速进退回路比较简单，是通过一个手动二位四通阀M来操纵的。为了保证快进的重复位置精度，防止进退到终点时出现冲击起见，在快速进退液压缸Z2中设有缓冲装置，快进终点位置是靠活塞与缸盖的接触来保证的，其重复位置误差不大于0.005mm。

在手动换向阀M的下面，有一个行程开关和一个内外圆磨削连锁电磁铁。当扳动阀M 的手柄使砂轮架快进时，手柄同时压下该行程开关，使头架和冷却泵启动。当翻下内圆磨具进行内圆磨削时，磨具压下另一个行程开关，使内外圆磨削连锁电磁铁吸合，将阀M锁住在快进位置上，将阀M锁住在快进位置上，这样手柄就不可能被扳动，保证了安全操作。

3.尾架顶尖的液动夹紧

液压尾架的顶尖只有在砂轮快退时才能松开，因为尾架液压缸L的压力油来自Z2的前腔，并有一个脚踏式的二位三通阀P来操纵。

向时间短、换向精度高、冲出量小时，换向冲击就大；换向时间长、换向冲击小时，换向精度就会低，换向冲出量就会大。为了获得较好的换向性能，除了合理的选择换向阀，在外圆磨床上常采用下列几种措施：

1.采用先导阀工作台自动换向最简单的机构是采用机动的二位四动换向阀，如第一章图1－3所示。这种机构的缺点在于工作台低速运动下换向时，挡块推动拨杆带着换向阀阀芯移至中间位置时会出现“换向死点”（工作台因失去动力而停止），实现不了自动换向；而工作台高速运动下换向时又会因挡块推动拨杆使换向阀快速移动，换向时间过短，液压缸一腔压力突然降低，一腔压力突然升高而引起换向冲击。所

以，这种机构现在磨床上很少采用。

当采用电磁阀换向时，上述机动操作的第一个缺陷（出现换向“死点”）可以避免，但第二个缺陷（出现换向冲击）依然存在，同时，电磁阀还存在着换向频率不够高，寿命低，易产生故障等缺点。

但采用一个二位四通的机动滑阀作为先导阀，有它来控制一个可调的液动换向阀以实现工作台的换向时，（图9－8）上述缺点就可以全部刻服掉。在这里，先导阀C 只用来控制液动换向阀D的换向。当工作台上的挡块碰动拨杆并使先导阀移至中位时，压力油仍然可以通过换向阀D进入液压缸，不会出现换向“死点”；另一方面液动换向阀的移动速度可以通过其两端的单向节流阀进行调整，与工作台速度无关，只要调得合适就可以基本上消除换向冲击。

2.选用行程控制式制动磨床工作台换向过程中的制动方式由时间控制式和行程控制式两种。图9－8示时间控制式换向回路，其工作情况如下：当换向阀D在压力油作用下向左移动时，液压缸右腔的回油通道逐渐关小，工作台移动速度逐渐减慢，并在阀芯移过一段距离L后回油通道全部封闭，工作台停止运动。在这里，当调节好节流阀J1的开口量、规定下换向阀D的移动速度之後换向阀移过L这段距离所需的时间（即使工作台制动的时间）就被确定了。在油液粘度基本上无变化的情况下,无论工作台移动速度快慢如何这个时间基本上是不变的,所以这种方式叫做时间控制式制动.时间控制式制动的异速换向精度较差(因为工作台速度愈大,冲出量也就愈大),同速换向精度亦不高(因为制动时间实际上还受其他一些因素的影响,并不是一成不变的);但这种方式允许按具体情况去调整制动时间:当工作台速度高、重量大，也就是惯性大时，可以把制动时间调得长一些以利于消除换向冲击；在相反的情况下则可以把它调得短一些以利于提高效率。由此可见，时间控式制动最宜用在换向频率高，要求换向平稳、无冲击，但不要求换向精度很高的场合（例如，平面磨床上），把它用在外圆磨床上显然是不合适的。图9－9示形成制动式换向回路，在这里，液压缸

的回路不但要通过换向阀D而且还要通过先导阀C才能排回油箱。那图示工作台向右移动的情形来说，当挡块碰动拨杆、先导阀C向左移动时，先导阀C右边的制动锥逐渐将液压缸右腔回油路关小，对工作台起制动作用，使其速度逐渐减小。在此回油通口接近于封闭（还留下很小一点开口量△x）、工作台速度已变得很小时控制油路才开始切换，使换向阀移动并实现工作台开始切换。在这种情况下，无论工作台原来速度快慢如何，先导阀总是先移过一定的行程（l-△x）使工作台预先制动到差不多相同的很小速度后才开始使换向阀切换所以这种方式叫做行程控制式制动。形成制动式制动可以大大提高换向精度，减小冲出量，但是它使工作台的制动行程基本上保持恒定，因此工作台速度愈高，制动时间就愈短，换向冲击就愈大。对于万能外圆磨床来说，由于工作台的往复运动速度不高，换向冲击不是主要矛盾，而换向精度却十分重要，所以采用行程控制式制动是完全合适的。

3.使换向阀分段变速移动为了提高换向精度、减小冲出量，万能外圆磨床液压系统中换向阀阀芯的移动最好还要象图9－7那样分第一次快跳，慢速移动和第二次快跳三个阶段进行。这是因为先导阀对工作台的制动只能将其速度减得很慢，不能使其运动停止，工作台的终制动还是要还是要靠换向阀到达中间位置使液压缸两腔都接通压力油时才能完成的。图9－9那样的回路中换向阀阀芯只有一种移动速度，当根据停留要求将节流阀开口调得很小时，阀芯就会移动得很慢、工作台制动时间就会很长，不利于减少冲出量和提高换向精度。如果换向阀有一个第一次快跳的阶段，其阀心就能很快到达中间位置，制动精度就可以大大提高。实践证明，采取这一措施后磨床工作台的异速换向精度可以从原来的0.7mm提高到0.2mm,同速换向精度提高到0.03mm。

第一次快跳结束后工作台停止运动，换向阀阀芯则在慢速移动中，它所经历的时间就是工作台换向过程中的停留时间，其长短可按实际需要由停留阀J1或J2调节。停留阶段结束后换向阀阀芯第二次进行快跳，使工作台迅速反向启动，这样做有利于

提高生产率和保证磨削质量。

4.使先导阀快跳为了进一步提高换向精度，磨床工作台液压换向回路中的先导阀亦应实现快跳，这样做就不会在工作台移动速度极慢时出现先导阀阀芯还没有达到换向点位置而换向阀阀芯已走完其第一次快跳途程使工作台停止运动，也不会使工作台在低速度下换向时出现停留时间过长、换向迟缓等现象，反而可以借助先导阀开始快跳时的位置来精确的调整工作台的换向点、满足磨削阶梯轴或阶梯孔时的对刀需要。

先导阀快跳还可以用来实现工作台的短距离换向（工作台抖动）：在有快跳动作的先导阀上，先导阀一快跳就会使阀上的主回油口完全打开，因此先导阀阀芯只要稍微偏离其中位置、发出换向信号就可以使通向换向阀两端的控制油路和主油路切换，在工作台两个挡块几乎夹住拨杆的情况下实现短距离（1～2mm）的换向。这对切入式磨削的提高磨削质量和工作效率并使砂轮磨损均匀来说，都是很有必要的。

1.砂轮架的快进快退运动

砂轮架的快进快退运动由快动阀操纵，由快动缸来实现。在系统图的状态下，快动阀右位接入系统，砂轮架快速前进到其最前端位置，快进的终点位置是靠活塞与缸盖的接触来保证的，为了防止砂轮架在快速运动终点处引起冲击和提高快进运动的重复位置精度，快动缸的两端设有缓冲装置，并设有抵住砂轮架的闸缸，用以消除丝杠和螺母间的间隙。快动阀左位接入系统时，砂轮架快速后退带其最后端位置。

2.砂轮架的周期进给运动

砂轮架的周期进给运动由进给阀操纵，由砂轮架进给缸通过其活塞上的拨爪棘轮、齿轮、丝杠螺母等传动副来实现。砂轮架的周期进给运动可以在工件左端停留时进行，可以在工件右端停留时进行，也可以在工件两端停留时进行，，也可以不进行进给。这些均由选择阀的位置决定。在图示状态下，选择阀选定的是“双向进给”，进给阀在操纵油路的a1和a2点每次相互变换压力时，向左或向右移动一次，于是砂轮架便做一次间歇进给。进给量的大小由拨爪棘轮机构调整，进给快慢及平稳性则通过调节节流阀J3、J4来保证。

3.工作台液动手动的互锁

工作台液动和手动的互锁由互锁缸来实现。当开停阀处于图示位置时，互锁缸

内通入压力油，推动活塞使齿轮z1、z2脱开，工作台运动时就不会带动手轮转动。当开停阀左位接入系统时，互锁缸接通油箱，活塞在弹簧作用下移动，使z1、z2啮合，工作台就可以通过摇动手轮来移动，以调整工件。

4.尾架顶尖的退出

尾架顶尖的退出是由一个脚踏式的尾架阀操纵，由尾架缸来实现。尾架顶尖只在砂轮架快速退出时才能后退以确保安全，因为这时系统中的压力油必须在快动阀左位接入时才能通入尾架阀处。

5.机床的润滑

液压泵输出的油液有一部分经精滤油器到达润滑稳定器，经稳定器进行压力调节及分流后，送至导轨、丝杠螺母、轴承等处进行润滑。

6.压力的测量

系统中的压力可通过压力表开关由压力表测定，如：在压力表开关处与左位时测出的是系统的工作压力，而在右位时则可测出润滑系统的压力。

7.1 外圆磨床的故障分析

1．磨削时，工件表面产生螺旋线砂轮主轴中心线对工作台移动的平行度超差。

工作台导轨润滑油浮力过大，使工作台在运动中摆动。

修整砂轮时冷却不够，金刚钻发热膨胀，使砂轮工作面修不平。

工作台低速时有爬行现定要保证，特别是上母线精度。

当磨削时出现单边火花，要进行排队也可将砂轮工作面修理工正成微量鼓形，修去砂轮的两角。

将百分表测量架吸在机床上，表头触及工作台面，启动液压系统。

要保持砂轮工作面的平整。修整砂轮时要有充分的冷却液。

检查砂轮法兰内锥面是否有毛刺，半用涂色法检查锥孔与锥面的接触是否良好。2．磨削时，工件表面产生多角形波砂轮主轴与轴瓦间隙过大。

尾架套筒与尾架孔的间隙过大，底面接触不良。

头架主轴装配不良，轴承间隙不合理。

工作中心孔与头、尾架二项尖接触不良。

砂轮静平衡不好，或砂轮切削刃变钝。

检查主轴与轴瓦的接触面积，并重新高速主轴与轴瓦的间隙。

修复尾架套筒与尾架休的间隙，底面接触不好应修。

检查头架主轴精度，若超差应重新装配，并检查其他部件是否擦边。

检查工件的中心孔与顶尖接触面。

新装的砂轮必须进行二次静平衡以消除由于砂轮不平衡厕引起的振动。

3．磨削时，工件内锥孔的母线不直内圆磨具与头架中心线的等高超差。

磨削内锥孔的外锥面时，装上卡盘和工件后，由于卡盘和工件的重量，导致头架部工件的中心线与内圆磨具主轴中磨杆360度，并高速主轴轴承的间隙，使之达到要求。

4．磨削时，工件精度达不到精度头架主轴锥孔中心线对工作台移动方向的平行度，对工件

精度有一定的影响此误差大，使工件在水平面内弯曲，经磨削受力后，对工件精度影响大。

砂轮主轴中心线对工作台移动方向的平行度误差大，上母线超差。

头架和尾架的中心连线对工作台移动方向的平行度超差。

工作的中心孔与头尾架二顶尖的接触不良，影响工件圆度。

按要求保证头架主轴中心线对工作台移动方向的平行度。

按要求保证吵轮主轴中心线对工作台移动方向的平行度。

做这项精度时，头尾架靠得越近越好。

任何磨加工工件都应研磨中心孔，使工件与头尾架中心保持同一直线。

5．工件表面粗糙度大，有拉毛，划伤痕迹砂轮主轴与轴瓦因磨损间隙增大，使砂轮主轴刚性减弱。

砂轮因磨削时间较长而变钝及砂孔被堵塞。

振源的影响

修正砂轮时工作台爬行，使砂轮工作面不平整。

砂轮材质的选择不当。

按机床精度标准测量并调查砂轮主轴与轴瓦间的间隙。

经常修整砂轮表面，对冷却液定期更换，并清除冷却管杂物。

对新装的砂轮及电动机必须进行静平衡和动平衡。

要削除工作台在行程中的不稳定现象。

根据工件的材料性质来选择砂轮。

6．砂轮架主轴“抱轴”主轴与轴瓦的间隙太小。

主轴的前、后轴承不同心。

主轴润滑油中的杂物嵌入主轴与轴瓦之间。

轴瓦的方向装反。

主轴与轴承的间隙一定要好。

在检查和装配砂轮时，应用定心工艺套来保证主轴中心与体壳二孔中心的同心度。

润滑油必须保持清洁。

轴瓦上的箭头方向必须与主轴的旋转方向一致。

7．砂轮架快速行程重复定位有误差横进给机构丝杠前端的机械定位螺钉未调整好。

横进给丝杠前端与定位螺钉接触处有毛刺或脏物。

将砂轮架底座前端的定位螺伢旋出，以最大的行程快速行进砂轮架，午分表座固定在工作台上，表触及砂轮架，得出某一读数。

旋出定位螺钉，对之进行调整。旋入时一定要做好清洁工作。

8．进刀刻度不准辅助压力油油压低，使闸缸作用降低。

前罩上定位爪孔与销轴间隙大，造成定位时位置变化。

前罩壳与床身无定位销钉。

底座上齿轮套与丝杠接触之导向孔的间隙大，转动手轮时，丝杠有摆动。

适当提高辅助压力油的油压。

重配爪销。

固紧罩壳的螺钉。

若齿轮套与丝杠的导向部分间隙过大，则应更换。

9．内圆磨具轴承烧环及加工精度差轴承预加负荷不对，或内外隔圈尺寸不对。

润滑不良，使轴承温升增高。

轴承的精度较低，影响工作的精度。

皮带拉得过紧。

装配不当。

在轴承预加负荷5KG的前提下，测量轴承内外圈厚度差，内隔圈厚度等于一对轴承预加负荷的计算厚度。

装配磨具时，每只滑脂1.5KG即可。

应按机床说明书中的规定，选用轴承的等级，即不低于D级。

应适当调节皮带。

装配时应严格清先轴承，切勿用压缩空气吹转轴承。

7.2 外圆磨床的维修

机床液压系统在运行中常有故障发生，如：噪声、爬行、泄漏、油温过高、换向冲击大、压力提不高、运动速度低于规定值等现象，从故障原因现场分析看，一般是某些液压元件失灵和液压系统中各液压元件综合因素造成，另外机械、电器、以及外界因素也会引起液压系统出现故障。由于液压机床种类繁多，故障现象千变万化，只有掌握切合实际的检修方法，积累检修经验和教训，才能不断地提高检修技能，在具体的现场修理过程中，笔者根据多年的教学和实践总结出对机床液压系统故障采用看、听、测、查的四字修理方法，可达到迅速准确的检出故障和排除故障的目的。

看。即通过视觉察看故障，察看故障现象正确与否直接影响修理工艺的制