磨床详解:定义、类型与应用领域
什么是磨床?
磨床,简称磨机,是利用砂轮作为切削工具进行磨削加工的动力工具或机床。砂轮表面每个磨粒通过剪切变形从工件切除微小切屑。
磨削用于加工要求高表面质量(如低表面粗糙度)和高形位精度的工件。磨削尺寸精度可达0.000025毫米,通常作为精加工工序,切削量极少,约0.25-0.50毫米深度。
但也存在粗磨应用,可快速大量去除金属。因此磨削是一个多样化的领域。
概述
磨床由床身、固定工件的夹具、动力驱动的高速旋转砂轮组成。转速由砂轮直径和制造商额定值决定。磨削头可横向移动,或工件移动而磨头固定。
可通过游标校准手轮或数控功能精细控制磨头或工作台位置。
磨削通过摩擦去除材料,产生大量热量。为防止工件过热超差,磨床配备冷却系统。冷却液也能保护操作员免受烫伤。高精度磨床(大多数圆柱和表面磨床)最终磨削阶段每次进给仅约200纳米(小于1/10000英寸),产热极少,甚至无需冷却液温升也可忽略。
磨床类型
主要类型包括:
- 带式磨床:利用涂附磨料加工金属等材料,类似带式砂光机(常用于木材有时用于金属)。工艺多用途,适用于精加工、去毛刺、去除余量。
- 台式磨床:通常有两个不同粒度砂轮用于粗精加工,固定在工作台或落地架上。用于修整刀具、各类工具制造修复。手动操作。
- 圆柱磨床:用于加工工件外圆表面。接受各种可绕中心轴旋转的工件。工件和砂轮同步旋转。外圆磨、内圆磨、无心磨均属圆柱磨床。
- 平面磨床:由砂轮、卡盘(工件夹持装置)、旋转工作台组成。卡盘固定工件,砂轮和工件旋转产生光滑表面。
- 无心磨床:一种圆柱磨床,用两个旋转轮夹持工件,无主轴。轮速决定去除率。
- 工具磨床:使用最多5轴、多砂轮的CNC机床。用于磨削钻头、铣刀、阶梯刀等铣削刀具,也广泛用于木工和金属切削刀具制造。
- 坐标磨床:用于精加工夹具、模具、治具。主要功能:磨削钻套孔、磨削销钉,也可进行复杂曲面磨削完成铣床未完成的工作。
- 齿轮磨床:高精度齿轮制造的最终工序,去除滚齿、插齿等工序留下的最后几千分之一英寸材料。
- 中心磨床:高精度轴类制造工序,精密磨削轴的中心孔。精准的圆形中心孔确保在活顶尖上高重复定位精度。
- 模具磨床:高速手持旋转工具,小直径磨削头。通常气动(压缩空气驱动),也可用小电机直接或软轴驱动。
- 角向磨光机:另一种手持电动工具,常用于制造和建筑作业。
制造工艺