3.4　磨床

3.4.1　磨床的工藝特點(diǎn)與類型

采用磨料或非金屬的磨具（如砂輪、砂帶、油石和研磨劑等）對工件表面進(jìn)行加工的機(jī)床稱為磨床。

1.磨床的工藝特點(diǎn)

（1）切削工具是由無數(shù)細(xì)小、堅(jiān)硬、鋒利的非金屬磨粒黏結(jié)而成的多刃工具，并且作高速旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)。

（2）萬能性強(qiáng)，適應(yīng)性廣。它能加工其他普通機(jī)床不能加工的材料和零件，尤其適用于加工硬度很高的淬火鋼件或其他高硬度材料。

（3）磨床種類多，范圍廣。由于高速磨削和強(qiáng)力磨削的發(fā)展，磨床已經(jīng)擴(kuò)展到零件的粗加工領(lǐng)域和精密毛坯制造領(lǐng)域，很多零件可以不必經(jīng)過其他加工而直接由磨床加工成成品。

（4）磨削加工余量小，生產(chǎn)效率較高，更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化，可廣泛用于流水線和自動(dòng)線加工。

（5）磨削精度高，表面質(zhì)量好，可進(jìn)行一般普通精度磨削，也可以進(jìn)行精密磨削和高精度磨削加工。

2.磨床的類型

磨床的種類很多，按用途和采用的工藝方法不同，大致可分為以下幾類。

（1）外圓磨床　主要磨削回轉(zhuǎn)表面，包括萬能外圓磨床、外圓磨床及無心外圓磨床等。

（2）內(nèi)圓磨床　主要包括內(nèi)圓磨床、無心內(nèi)圓磨床及行星內(nèi)圓磨床等。

（3）平面磨床　用于磨削各種平面，包括臥軸矩臺平面磨床、立軸矩臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床及立軸圓臺平面磨床等。

（4）工具磨床　用于磨削各種工具，如樣板或卡板等，包括工具曲線磨床、鉆頭溝槽（螺旋槽）磨床、卡板磨床及絲錐溝槽磨床等。

（5）刀具刃磨磨床　用于刃磨各種切削刀具，包括萬能工具磨床（能刃磨各種常用刀具）、拉刀刃磨床及滾刀刃磨床等。

（6）專門化磨床　專門用于磨削一類零件上的一種表面，包括曲軸磨床、凸輪軸磨床、花鍵軸磨床、活塞環(huán)磨床、球軸承套圈溝磨床及滾子軸承套圈滾道磨床等。

（7）其他磨床　包括珩磨機(jī)、研磨機(jī)、拋光機(jī)、超精加工機(jī)床及砂輪機(jī)等。

3.4.2　M1432A型萬能外圓磨床

M1432A型萬能外圓磨床是普通精度級萬能外圓磨床，它主要用于磨削內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、階梯軸軸肩以及端面和簡單的成形回轉(zhuǎn)體表面等。磨削加工精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T7級，表面粗糙度為Ra1.25～0.08μm。這種磨床萬能性強(qiáng)，但磨削效率不高，自動(dòng)化程度較低，適用于工具車間、維修車間和中小批量生產(chǎn)類型。其主參數(shù)為：最大磨削直徑320mm。

1. M1432A型萬能外圓磨床的主要組成部件及技術(shù)性能

（1）機(jī)床的主要組成部件　M1432A型萬能外圓磨床的外形如圖3-27所示。它由下列主要部件組成。

①床身　它是磨床的基礎(chǔ)支承件，用以支承和定位機(jī)床的各個(gè)部件。床身的內(nèi)部用作液壓油的油池。

②頭架　它用于裝夾和定位工件并帶動(dòng)工件作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)頭架體座逆時(shí)針回轉(zhuǎn)0°～90°角度時(shí)， 可磨削短圓錐面；當(dāng)頭架體作逆時(shí)針回轉(zhuǎn)90°時(shí)，可磨削小平面。

③砂輪架　它用以支承并傳動(dòng)砂輪主軸高速旋轉(zhuǎn)，砂輪架裝在滑鞍上，回轉(zhuǎn)角度為±30°，當(dāng)需要磨削短圓錐面時(shí)，砂輪架可調(diào)至一定的角度位置。

④內(nèi)圓磨具　它用于支承磨內(nèi)孔的砂輪主軸。內(nèi)圓磨具主軸由單獨(dú)的內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

⑤尾座　尾座上的后頂尖和頭架前頂尖一起支承工件。

⑥工作臺　它由上工作臺和下工作臺兩部分組成。上工作臺可繞下工作臺的心軸在水平面內(nèi)調(diào)至某一角度位置（±80°），用以磨削錐度較小的長圓錐面。工作臺臺面上裝有頭架和尾座，這些部件隨著工作臺一起，沿床身縱向?qū)к壸骺v向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

⑦滑鞍及橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)　轉(zhuǎn)動(dòng)橫向進(jìn)給手輪，通過橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑鞍及砂輪架作橫向移動(dòng)；也可利用液壓裝置，通過腳操縱板使滑鞍及砂輪架作快速進(jìn)退或周期性自動(dòng)切入進(jìn)給。

（2）磨床的主要技術(shù)性能

外圓磨削直徑　　　　　　　　　　　8～320mm

外圓最大磨削長度（共三種規(guī)格）　　　1000mm；1500mm；2000mm

內(nèi)孔磨削直徑　　　　　　　　　　　　30～100mm

內(nèi)孔最大磨削長度　　　　　　　　　　125mm

磨削工件最大重量　　　　　　　　　　150kg

砂輪尺寸和轉(zhuǎn)速　?400mm×50mm×?203mm，1670r/min

頭架主軸轉(zhuǎn)速　6級25r/min、50r/min、80r/min、112r/min、160r/min、224r/min

內(nèi)圓砂輪轉(zhuǎn)速　　　　　　　　　　　　10000r/min；15000r/min

工作臺縱向移動(dòng)速度（液壓無級調(diào)速）　0.05～4m/min

機(jī)床外形尺寸（三種規(guī)格）

長度　　　　　　　　　　　　　　　　3200mm；4200mm；5200mm

寬度　　　　　　　　　　　　　　　　1800～1500mm

高度　　　　　　　　　　　　　　　　1420mm

機(jī)床重量（三種規(guī)格）　　　　　　　　　3200kg；4500kg；5800kg

2. M1432A型萬能外圓磨床加工方法

（1）磨外圓　如圖3-28（a）所示，加工所需的運(yùn)動(dòng)為：

①砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)nt　它是磨削外圓的主運(yùn)動(dòng)；

②工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)nw　它是工件的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；

③工件縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)fa　它是磨削出工件全長所必需的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；

④砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)fr　它是間歇的切入運(yùn)動(dòng)。

（2）磨長圓錐面　如圖3-28（b）所示，所需的運(yùn)動(dòng)和磨外圓時(shí)一樣，所不同的是將工作臺調(diào)至一定的角度位置。這時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)中心線與工作臺縱向進(jìn)給方向不平行，所以磨削出來的表面是圓錐面。

（3）切入法磨外圓錐面　如圖3-28（c）所示，將砂輪調(diào)整至一定的角度位置，工件不作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪作連續(xù)的橫向切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這種方法僅適合磨削短的圓錐面。

（4）磨內(nèi)錐孔　如圖3-28（d）所示，將工件裝夾在卡盤上，并調(diào)整至一定的角度位置。這時(shí)磨外圓的砂輪不轉(zhuǎn)，磨削內(nèi)孔的內(nèi)圓砂輪作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其他運(yùn)動(dòng)與磨外圓時(shí)類似。

從上述四種典型表面加工的分析中可知，機(jī)床應(yīng)具有下列運(yùn)動(dòng)：

主運(yùn)動(dòng)：①磨外圓砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n；②磨內(nèi)孔砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n。主運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，并設(shè)有互鎖裝置。

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：①工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)nw；②工件縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)fa；③砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)fr。往復(fù)縱磨時(shí)，橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是周期性間歇進(jìn)給；切入式磨削時(shí)，是連續(xù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

輔助運(yùn)動(dòng)：包括砂輪架快速進(jìn)退（液壓），工作臺手動(dòng)移動(dòng)以及尾座套筒的退回（手動(dòng)或液動(dòng)）等。

3.4.3　M1432A型萬能外圓磨床傳動(dòng)系統(tǒng)

M1432A型萬能外圓磨床各部件的運(yùn)動(dòng)是由機(jī)械傳動(dòng)裝置和液壓傳動(dòng)裝置聯(lián)合傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。在該機(jī)床中，除了工作臺的縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪架的快速進(jìn)退和周期自動(dòng)切入進(jìn)給，尾座頂尖套筒的縮回，砂輪架絲杠螺母間隙消除機(jī)構(gòu)及手動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)是由液壓傳動(dòng)配合機(jī)械傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的以外，其余運(yùn)動(dòng)都是由機(jī)械傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。如圖3-29所示是M1432A型萬能外圓磨床的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。

1.外圓磨削砂輪的傳動(dòng)鏈

砂輪架主軸的運(yùn)動(dòng)是由砂輪架電動(dòng)機(jī)（1440r/min，4kW）經(jīng)4根V帶直接傳動(dòng)的，砂輪主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到1670r/min的高轉(zhuǎn)速。

2.工件頭架撥盤（帶動(dòng)工件）的傳動(dòng)鏈

工件頭架撥盤的運(yùn)動(dòng)是由雙速電動(dòng)機(jī)（700/1 350r/min，0.55/0.1kW）驅(qū)動(dòng)，經(jīng)V帶塔輪及兩級V帶傳動(dòng)，使頭架的撥盤或卡盤帶動(dòng)工件，實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。

3.內(nèi)圓磨具的傳動(dòng)鏈

內(nèi)圓磨削砂輪主軸由內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)（2840r/min，1.1kW）經(jīng)平帶直接傳動(dòng)。更換平帶輪可使內(nèi)圓砂輪主軸得到兩種轉(zhuǎn)速（10000r/min和15000r/min）。

內(nèi)圓磨具裝在支架上，為了保證工作安全，內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與內(nèi)圓磨具支架的位置有互鎖作用。只有當(dāng)支架翻到工作位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。這時(shí)，砂輪架快速進(jìn)退手柄在原位上自動(dòng)鎖住，不能快速移動(dòng)。

4.工作臺的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈

調(diào)整機(jī)床及磨削階梯軸的臺階時(shí)，工作臺還可由手輪A驅(qū)動(dòng)，如圖3-29所示。為了避免工作臺縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)手輪A快速轉(zhuǎn)動(dòng)碰傷操作者，采用了互鎖油缸。軸Ⅵ的互鎖油缸和液壓系統(tǒng)相通，工作臺運(yùn)動(dòng)時(shí)壓力油推動(dòng)軸Ⅵ上的雙聯(lián)齒輪移動(dòng)，使齒輪z18與z72脫開。因此，液壓驅(qū)動(dòng)工作臺縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)手輪A并不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)工作臺不用液壓傳動(dòng)時(shí)，互鎖油缸上腔通油池，在油缸內(nèi)的彈簧作用下，使齒輪副18/72重新嚙合傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪A，經(jīng)過齒輪副15/72和18/72及齒輪齒條副，便可實(shí)現(xiàn)工作臺手動(dòng)縱向直線移動(dòng)。

5.滑鞍及砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈

橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可搖動(dòng)手輪B來實(shí)現(xiàn)，也可由進(jìn)給液壓缸的柱塞G驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周期的自動(dòng)進(jìn)給。傳動(dòng)路線表達(dá)式為：

橫向手動(dòng)進(jìn)給分粗進(jìn)給和細(xì)進(jìn)給。粗進(jìn)給時(shí)，將手柄E向前推，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪B經(jīng)齒輪副50/50和44/88、絲杠使砂輪架作橫向粗進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。手輪B轉(zhuǎn)1周，砂輪架橫向移動(dòng)2mm，手輪B的刻度盤D上分為200格，則每格的進(jìn)給量為0.01mm。細(xì)進(jìn)給時(shí)，將手柄E拉到圖3-30所示位置，經(jīng)齒輪副20/80和44/88嚙合傳動(dòng)，則砂輪架作橫向細(xì)進(jìn)給，手輪B轉(zhuǎn)1周，砂輪架橫向移動(dòng)0.5mm，刻度盤上每格進(jìn)給量為0.0025mm。

如圖3-30所示，磨削一批工件時(shí)，為了簡化操作及節(jié)省時(shí)間，通常在試磨第一個(gè)工件達(dá)到要求的直徑后，調(diào)整刻度盤上擋塊F的位置，使它在橫進(jìn)給磨削至所需直徑時(shí)，正好與固定在床身前罩上的定位塊相碰。因此，磨削后續(xù)工件時(shí)，只需搖動(dòng)橫向進(jìn)給手輪（或開動(dòng)液壓自動(dòng)進(jìn)給），當(dāng)擋塊F碰在定位塊E上時(shí)，停止進(jìn)給（或液壓自動(dòng)停止進(jìn)給），就可達(dá)到所需的磨削直徑，上述過程叫定程磨削。利用定程磨削可減少測量工件直徑尺寸的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

當(dāng)砂輪磨損或修正后，由于擋塊F控制的工件直徑變大了。這時(shí)，必須調(diào)整砂輪架的行程終點(diǎn)位置，也就是調(diào)整刻度盤D上擋塊F的位置。如圖3-30所示，調(diào)整的方法為：拔出旋鈕C，使它與手輪B上的銷子脫開，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕C，經(jīng)齒輪副48/50帶動(dòng)齒輪z12旋轉(zhuǎn)，z12與刻度盤D的內(nèi)齒輪z110相嚙合，于是使刻度盤D逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。刻度盤D應(yīng)轉(zhuǎn)過的格數(shù)，根據(jù)砂輪直徑減小所引起的工件尺寸變化量確定。調(diào)整妥當(dāng)后，將旋鈕C的銷孔推入手輪B的銷子上，使旋鈕C和手輪B成一整體。由于旋鈕C上周向均布21個(gè)銷孔，而手輪B每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的橫向進(jìn)給量為2mm或0.5mm。因此，旋鈕每轉(zhuǎn)過一個(gè)孔距，砂輪架的附加橫向進(jìn)給量為0.01mm或0.0025mm。

3.4.4　M1432A型萬能外圓磨床的主要結(jié)構(gòu)

1.砂輪架

砂輪架由殼體、主軸及軸承、傳動(dòng)裝置及滑鞍等組成。砂輪主軸及其支承部分的結(jié)構(gòu)和性能，直接影響工件的加工精度和表面粗糙度，它是該磨床及砂輪架部件的關(guān)鍵。砂輪主軸應(yīng)具有較高的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性和良好的耐磨性。為保證砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和加工質(zhì)量，新裝的砂輪及主軸上的零件都需進(jìn)行靜平衡，整個(gè)主軸部件還要進(jìn)行動(dòng)平衡。如圖3-31所示是M1432A型萬能外圓磨床砂輪架的結(jié)構(gòu)圖。

主軸的兩端以錐體定位，前端通過壓盤1安裝砂輪，末端通過錐體安裝V帶輪13，并用軸端的螺母進(jìn)行壓緊。主軸由兩個(gè)短三瓦調(diào)位動(dòng)壓軸承來支承，每個(gè)軸承各由3塊均布在主軸軸頸周圍、包角約為60°的扇形軸瓦19組成。每塊軸瓦上都由可調(diào)節(jié)的球頭螺釘20支承。而球頭螺釘?shù)那蛎媾c軸瓦的球面經(jīng)過配做（偶件加工法），能保證有良好的接觸剛度，并使軸瓦能靈活地繞球頭螺釘自由擺動(dòng)。螺釘?shù)那蝾^（支承點(diǎn)）位置在軸向處于軸瓦的正中，而在周向則偏離中間一些距離。這樣，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，3塊軸瓦各自在螺釘?shù)那蝾^上自由擺動(dòng)到一定平衡位置，其內(nèi)表面與主軸軸頸間形成楔形縫隙，于是在軸頸周圍產(chǎn)生3個(gè)獨(dú)立的壓力油膜，使主軸懸浮在3塊軸瓦的中間，形成液體摩擦作用，以保證主軸有高的精度保持性。當(dāng)砂輪主軸受磨削載荷而產(chǎn)生向某一軸瓦偏移時(shí)，這一軸瓦的楔縫變小，油膜壓力升高；而在另一方向的軸瓦的楔縫便變大，油膜壓力減小。這樣，砂輪主軸就能自動(dòng)調(diào)節(jié)到原中心位置，保持主軸有高的旋轉(zhuǎn)精度。軸承間隙用球頭螺釘20進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整時(shí)，先卸下封口螺釘23、鎖緊螺釘22和螺套21，然后轉(zhuǎn)動(dòng)球頭螺釘20，使軸瓦與軸頸間的間隙合適為止（一般情況下，其間隙為0.01～0.02mm，用厚薄規(guī)測量）。調(diào)整好后，必須重新用螺套21和鎖緊螺釘22將球頭螺釘20鎖緊在殼體4的螺孔中，以保證支承剛度。

主軸由止推環(huán)8和推力球軸承10作軸向定位，并承受左右兩個(gè)方向的軸向力，推力球軸承的間隙由裝在皮帶內(nèi)的6根彈簧11通過銷14自動(dòng)消除，由于自動(dòng)消除間隙的彈簧11的力量不可能很大，所以推力球軸承只能承受較小的向左的軸向力。因此，本機(jī)床只宜用砂輪的左端面磨削工件的臺肩斷面。 砂輪的殼體4固定在滑鞍16上，利用滑鞍下面的導(dǎo)軌與床身頂面后部的橫導(dǎo)軌配合，并通過橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和半螺母18，使砂輪作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速向前或向后移動(dòng)。殼體4可繞定位軸銷17回轉(zhuǎn)一定角度，以磨削錐度大的短錐體。

2.內(nèi)圓磨具主軸部件

如圖3-32所示是M1432A萬能外圓磨床內(nèi)圓磨具主軸部件結(jié)構(gòu)。由于磨削內(nèi)圓時(shí)砂輪直徑較小，所以內(nèi)圓磨具主軸應(yīng)具有很高的轉(zhuǎn)速，內(nèi)圓磨具應(yīng)保證高轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，并且主軸軸承應(yīng)具有足夠的剛度和壽命。內(nèi)圓磨具主軸由平帶傳動(dòng)。主軸前、后支承各用兩個(gè)D級精度的角接觸球軸承，均勻分布的8個(gè)彈簧3的作用力通過套筒2、4頂緊軸承外圈。當(dāng)軸承磨損產(chǎn)生間隙或主軸受熱膨脹時(shí)，由彈簧自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整，從而保證了主軸軸承剛度和穩(wěn)定的預(yù)緊力。

由于磨削內(nèi)圓時(shí)砂輪直徑較小，所以內(nèi)圓磨具主軸應(yīng)具有很高的轉(zhuǎn)速，內(nèi)圓磨具應(yīng)保證高轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，同時(shí)主軸軸承應(yīng)具有足夠的剛度和壽命。內(nèi)圓磨具主軸由平帶傳動(dòng)。主軸前、后支承各用兩個(gè)D級精度的角接觸球軸承，均勻分布的8個(gè)彈簧3的作用力通過套筒2、4頂緊軸承外圈。當(dāng)軸承磨損產(chǎn)生間隙或主軸受熱膨脹時(shí)，由彈簧自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整，從而保證了主軸軸承的剛度和穩(wěn)定的預(yù)緊力。

主軸的前端有一莫氏錐孔，可根據(jù)磨削孔深度的不同安裝不同的內(nèi)磨接長軸1；主軸的后端有一外錐體，以安裝平帶輪。

內(nèi)磨裝置以鉸鏈聯(lián)接方式安裝在砂輪架前上方。內(nèi)圓磨具裝在支架的孔中，圖3-33所示為工作時(shí)位置。如果不磨削內(nèi)圓，內(nèi)圓磨具支架2翻向上方。

內(nèi)圓磨具主軸的軸承用鋰基潤滑脂潤滑。

3.頭架

如圖3-34所示是M1432A萬能外圓磨床的頭架結(jié)構(gòu)，頭架主軸和前頂尖根據(jù)不同的工作需要，可以轉(zhuǎn)動(dòng)或固定不動(dòng)。

（1）工件支承在前、后頂尖上，撥盤9的撥桿7撥動(dòng)工件夾頭，使工件旋轉(zhuǎn)，這時(shí)頭架主軸和前頂尖固定不動(dòng)。固定主軸的方法是擰螺桿2，使摩擦環(huán)1頂緊主軸后端，則主軸及前頂尖固定不動(dòng)，避免了主軸回轉(zhuǎn)精度誤差對加工精度的影響。

（2）用自定心三爪或單動(dòng)四爪卡盤裝夾工件。這時(shí)，在頭架主軸前端安裝卡盤，卡盤固定在法蘭盤22上，法蘭盤22裝在主軸的錐孔中，并用拉桿拉緊。運(yùn)動(dòng)由撥盤9經(jīng)撥銷21帶動(dòng)法蘭盤22及卡盤旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，頭架主軸由法蘭盤22帶動(dòng)，也隨著一起旋轉(zhuǎn)。

（3）自磨主軸頂尖。此時(shí)將主軸放松，把主軸頂尖裝入主軸錐孔，同時(shí)用撥塊19將撥盤9和頭架主軸10相連［見圖3-34（b）］，使撥盤9直接帶動(dòng)主軸和頂尖旋轉(zhuǎn)，依靠機(jī)床自身修磨以提高工件的定位精度。

頭架殼體14可繞底座15上的軸銷16轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整頭架角度位置的范圍為逆時(shí)針方向0°～90°。

（4）尾座。如圖3-35所示，尾座頂尖通過彈簧2頂緊工件。這樣，就可使頂緊力在磨削期間保持穩(wěn)定，不會因工件受熱伸長等因素而改變力的大小，有利于提高工件精度。頂緊力大小由手把9調(diào)整。

尾座套筒1可以用手動(dòng)或液動(dòng)退回。手動(dòng)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄13，通過軸7及上撥桿12可使套筒1后退。或者，當(dāng)砂輪架處在后退位置時(shí)，腳踩“腳踏板”，壓力油就進(jìn)入液壓缸4的左腔，推動(dòng)活塞5，通過下?lián)軛U6、上撥桿12，使套筒1后退。

磨削時(shí)，尾座用T形螺釘14緊固在工作臺上。

尾座前端的密封蓋上裝有修整砂輪用金剛筆孔。金剛筆用螺釘3固定。

（5）橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)如圖3-36所示，它用于實(shí)現(xiàn)砂輪架橫向工作進(jìn)給，調(diào)整位移和快速進(jìn)退，以確定砂輪和工件的相對位置，控制工件尺寸等。調(diào)整位移為手動(dòng)；快速進(jìn)退的距離是固定的，用液壓傳動(dòng)。

如圖3-36（a）所示，砂輪架的快速進(jìn)退由液壓缸1實(shí)現(xiàn)，液壓缸的活塞桿右端用角接觸球軸承與絲杠16連接，它們之間可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能作相對軸向移動(dòng)。絲杠16右端用花鍵與z=88齒輪連接并能在齒輪花鍵孔中滑移。當(dāng)液壓缸1的左腔或右腔通壓力油時(shí)，活塞帶動(dòng)絲杠16經(jīng)半螺母15帶動(dòng)砂輪架快速向前趨近工件或快速向后退離工件。砂輪架快進(jìn)至終點(diǎn)位置時(shí)，絲杠16在剛性定位螺釘6上而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。

為減少摩擦阻力，防止爬行和提高進(jìn)給精度，砂輪架滑鞍與床身的橫向?qū)к壊捎脻L動(dòng)導(dǎo)軌。為消除絲杠16與半螺母15之間的間隙，提高進(jìn)給精度和重復(fù)定位精度，其上設(shè)置有閘缸4。機(jī)床工作時(shí)，閘缸4便通上壓力油，經(jīng)柱塞3、擋塊2使砂輪受到一個(gè)向后的F作用力，此力與徑向磨削分力同向，因此，半螺母15與絲杠16始終緊靠在螺紋的一側(cè)工作。

周期自動(dòng)進(jìn)給是由進(jìn)給液壓缸的柱塞18驅(qū)動(dòng)［見圖3-36（b）］，當(dāng)工作臺換向時(shí)，進(jìn)給液壓缸右腔接通壓力油，推動(dòng)柱塞18向左移動(dòng)，這時(shí)用銷軸連接在柱塞18槽內(nèi)的棘爪19推動(dòng)固定在中間體17上的棘輪8轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給一次（此時(shí)手輪11也被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)）。進(jìn)給完畢后，進(jìn)給液壓缸右腔與回油路接通，于是柱塞18在左端彈簧的作用下復(fù)位。轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪20（通過齒輪20軸上的手把操縱，調(diào)整好后由鋼球定位，圖中未表示），使遮板7轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置（其短臂的外圓與棘輪外圓大小相同），可以改變棘爪19所能推動(dòng)的棘輪齒數(shù)，從而改變每次進(jìn)給的進(jìn)給量大小。當(dāng)橫向自動(dòng)進(jìn)給至所需尺寸時(shí)，裝在刻度盤上的撞塊14，正好處于正下方，由于撞塊的外圓與棘輪外圓大小相同，因此將棘爪19壓下，使其無法與棘輪相嚙合，于是橫向進(jìn)給便自動(dòng)停止。

3.4.5　無心外圓磨床

1.無心外圓磨床的外形結(jié)構(gòu)

如圖3-37所示是目前生產(chǎn)中較普遍使用的無心外圓磨床的外形。砂輪架3固定在床身1的左邊，裝在其上的砂輪主軸通常是不變速的，由裝在床身內(nèi)的電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶直接傳動(dòng)。導(dǎo)輪架裝在床身右邊的滑板9上，它由轉(zhuǎn)動(dòng)體5和座架6兩部分組成。轉(zhuǎn)動(dòng)體可在垂直平面內(nèi)相對座架轉(zhuǎn)位，以使裝在其上的導(dǎo)輪主軸根據(jù)加工需要對水平線偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。導(dǎo)輪可有級或無級變速，它的傳動(dòng)裝置裝在座架內(nèi)。在砂輪架左上方以及導(dǎo)輪架轉(zhuǎn)動(dòng)體的上面，分別裝有砂輪修整器2和導(dǎo)輪修整器4，在滑板9的左端裝有工件座架11，其上裝著支承工件用的托板17，以及使工件在進(jìn)入與離開磨削區(qū)時(shí)保持正確運(yùn)動(dòng)方向的導(dǎo)板15、16。利用快速進(jìn)給手柄10或微量進(jìn)給手輪7，可使導(dǎo)輪沿滑板9上的導(dǎo)軌移動(dòng)（此時(shí)滑板9被鎖緊在回轉(zhuǎn)底座8上），以調(diào)整導(dǎo)輪和托板間的相對位置；或者使導(dǎo)輪架、工件座架同滑板9一起，沿回轉(zhuǎn)底座8上導(dǎo)軌移動(dòng)（此時(shí)導(dǎo)輪架被鎖緊在滑板9上），實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)底座8可在水平面內(nèi)扳轉(zhuǎn)角度，以便磨削錐度不大的圓錐面。

2.無心外圓磨床的加工

如圖3-38（b）所示為無心外圓磨床加工示意圖。無心外圓磨床工作時(shí)，工件不是支承在頂尖上或夾持在卡盤中，而是放在砂輪和導(dǎo)輪之間，以被磨削外回轉(zhuǎn)表面作定位基準(zhǔn)，支承在托板和導(dǎo)輪上，在磨削力以及導(dǎo)輪和工件間的摩擦力作用下被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)輪是摩擦系數(shù)較大的樹脂或橡膠結(jié)合劑砂輪，其轉(zhuǎn)速較低，線速度一般在20～80m/min范圍內(nèi)，它不起磨削作用，而是用于支承工件和控制工件的進(jìn)給速度。無心磨削時(shí)，工件的中心必須高于導(dǎo)輪和砂輪中心連線（一般等于0.15d～0.25d，d為工件直徑），如圖3-38（a）所示，使工件與砂輪、導(dǎo)輪間的接觸點(diǎn)不在工件同一直徑線上，從而工件在多次轉(zhuǎn)動(dòng)中逐漸被磨圓。

3.無心外圓磨床的磨削方法

無心外圓磨床有兩種磨削方法：縱磨法和橫磨法。縱磨法［圖3-39（a）］是將工件從機(jī)床前面放到前導(dǎo)板上，推入磨削區(qū)。由于導(dǎo)輪在垂直平面內(nèi)傾斜角，導(dǎo)輪與工件接觸處的線速度可分解為水平和垂直兩個(gè)方向的分速度——v導(dǎo)水平和v導(dǎo)垂直，垂直方向的速度控制工件的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度使工件作縱向進(jìn)給，所以工件進(jìn)入磨削區(qū)后，便既作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又作軸向移動(dòng)，穿過磨削區(qū)，從機(jī)床后面出去，完成一次走刀。磨削時(shí)，工件一個(gè)接一個(gè)地通過磨削區(qū)，加工是連續(xù)進(jìn)行的。為了保證導(dǎo)輪和工件間為直線接觸，導(dǎo)輪的形狀應(yīng)修整成回轉(zhuǎn)雙曲面形。這種磨削方法適用于不帶臺階的圓柱形工件。橫磨法［圖3-39（b）］是先將工件放在托板和導(dǎo)輪上，然后由工件連同導(dǎo)輪作橫向進(jìn)給。由于工件不需縱向進(jìn)給，導(dǎo)輪的中心線僅傾斜微小的角度，以便對工件產(chǎn)生一個(gè)不大的軸向推力。使之靠住擋塊4，得到可靠的軸向定位，此法適用于具有階梯或成形回轉(zhuǎn)表面的工件。

3.4.6　平面磨床

1.平面磨床的結(jié)構(gòu)

如圖3-40 所示為臥軸矩臺平面磨床外形圖。這種機(jī)床的砂輪主軸通常是由內(nèi)連式異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的。通常電動(dòng)機(jī)軸就是主軸，電動(dòng)機(jī)的定子就裝在砂輪架3的殼體內(nèi)，砂輪架3 可沿滑座4的燕尾導(dǎo)軌作間歇的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)或液動(dòng)），滑座4 和砂輪架3 一起沿立柱5 的導(dǎo)軌作間歇的垂直切入運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)），工作臺2 沿床身1 的導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)（液壓傳動(dòng)）。

2.平面磨床的類型

平面磨床主要用砂輪旋轉(zhuǎn)來磨削工件的平面以使其可達(dá)到要求的平面度。根據(jù)砂輪主軸位置和工作臺的形狀組合不同，平面磨床分為臥軸矩臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床、立軸矩臺平面磨床、立軸圓臺平面磨床、雙端面磨床。如圖3-41所示。

3.4.7　內(nèi)圓磨床

內(nèi)圓磨床主要用于磨削各種圓柱孔（包括通孔、盲孔、階梯孔和斷續(xù)表面的孔等）和圓錐孔。內(nèi)圓磨床的主要類型有普通內(nèi)圓磨床、無心內(nèi)圓磨床、行星式內(nèi)圓磨床和坐標(biāo)磨床等。

（1）普通內(nèi)圓磨床　普通內(nèi)圓磨床是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種內(nèi)圓磨床，其磨削方法如圖3-42所示。磨削時(shí)，工件用卡盤或其他的夾具安裝在主軸上，由主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，用符號nw表示。砂輪高速旋轉(zhuǎn)完成主運(yùn)動(dòng)，用符號nt表示。砂輪或工件往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)完成縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（也稱為軸向運(yùn)動(dòng)），用符號fa表示。在完成縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)后，砂輪或工件還要作一次橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（也稱為徑向運(yùn)動(dòng)），用符號fr表示。實(shí)際磨削時(shí)，根據(jù)工件形狀和尺寸的不同，可采用縱磨法或切入法磨削內(nèi)孔，如圖3-42（b）所示。某些普通內(nèi)圓磨床上裝備有專門的端磨裝置，采用這種端磨裝置，可在工件一次裝夾中完成內(nèi)孔和端面的磨削，如圖3-42（c）、（d）所示。這樣既容易保證孔和端面的垂直度，又可提高生產(chǎn)效率。

（2）無心內(nèi)圓磨床　無心內(nèi)圓磨床的工作原理如圖3-43所示。磨削時(shí)，工件4支承在滾輪1和導(dǎo)輪3上，壓緊輪2使工件緊靠導(dǎo)輪，由導(dǎo)輪帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（nw）。砂輪除了完成主運(yùn)動(dòng)（nt）外，還作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（fn）和周期橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（fr）。加工結(jié)束時(shí)，壓緊輪沿箭頭A的方向擺開，以便裝卸工件。磨削錐孔時(shí)，可將滾輪1、導(dǎo)輪3和工件4一起偏轉(zhuǎn)一定角度。這種磨床主要適用于大批大量生產(chǎn)中，加工那些外圓表面已經(jīng)精加工且又不宜用卡盤裝夾的薄壁工件以及內(nèi)、外圓同軸度要求較高的工件，如軸承環(huán)之類的零件。

（3）行星式內(nèi)圓磨床　行星式內(nèi)圓磨床的工作原理如圖3-44所示。磨削時(shí)，工件固定不轉(zhuǎn)，砂輪除了繞自身軸線高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)（nt）外，同時(shí)還要繞被磨削孔的軸線以緩慢的速度作公轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（nw）。此外，砂輪還作周期性的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（fr）及縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（fa）（縱向進(jìn)給也可由工件的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)）。由于砂輪所需運(yùn)動(dòng)種類較多，致使砂輪架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度較差，主要適用于磨削重量和體積較大、形狀不太規(guī)整、不適宜旋轉(zhuǎn)的工件，例如磨削高速大型柴油機(jī)大連桿上的孔和發(fā)動(dòng)機(jī)的各種孔等。