数控磨床
、 数控磨床工艺用途及分类
数控磨床用于磨削内、外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、花键、齿轮、导轨、刀具及各种成形面等
数控磨床种类多按磨床工艺用途分有数控外圆磨床、数控内圆磨床、数控平面磨床、数控工具磨床等此外还有数控坐标磨床、磨削加工心等
二、 数控磨床结构特点
（1）数控磨床砂轮主轴部件精度高、刚性好 砂轮线速度般30~60m/sCBN砂轮高达150~200m/s高主轴转速达15000r/min主轴单元磨床关键部件对于高速高精度单元系统应具备刚性好、回转精度高、温升小、稳定性好、功耗低、寿命长、成本适特性砂轮主轴单元轴承常采用高精度滚动轴承、液体静压轴承、液体动压轴承、动静压轴承近年来高速和超高速磨床越来越多采用电主轴单元部件
（2）适应精密及超精密磨削加工要求采用低速无爬行高精密进给单元 进给单元包括伺服驱动部件、滚动部件、位置监测单元等进给单元保持砂轮正常工作必要条件评价磨床性能重要指标之要求进给单元运转灵活、分辨率高、定位精度高、动态响应快既要有较大加速度又要有足够大驱动力进给单元常用方案交、直流伺服电动机与滚动丝杠组合进给方案或直线伺服电动机直接驱动方案两种方案传动链短主要了减少机械传动误差两种方案都依靠电机来调速、换向
（3）磨床具有高静刚度、动刚度及热刚度 砂轮架、头架、尾架、工作台、床身、立柱等磨床基础构件其设计制造技术保证磨床质量根本
（4）磨床需要有完善辅助单元 辅助单元包括工件快速装夹装置、高效磨削液供给系统、安全防护装置、主轴及砂轮动平衡系统、切屑处理系统等
数控坐标磨床
数控坐标磨床具有精密坐标定位装置种精密加工设备主要用于磨削孔距精度高圆柱孔、圆锥孔、圆弧内表面和各种成形表面适合于加工淬硬工件和各种模具（凸模、凹模）模具制造业、工具制造业和精密机械行业高精度关键设备
坐标磨床有立式、卧式；单柱结构、双柱结构；控制方式有手动、数显、程控和数控立式坐标磨床应用广泛
、数控坐标磨床主要构成
图8-5所示台数控立式坐标磨床主要由下部件构成：
（1）高速磨头 通过磨头高速旋转运动实现对工件磨削加工
（2）主轴系统 主轴系统高速磨头支承部件同时主轴系统还带动磨头作上下进给运动（沿W垂向进给运动）及绕主轴轴心线公转运动（绕C轴旋转运动）实现磨头圆周进给运动
（3）工作台 双层结构实现纵向（X方向）和横向（Y方向）进给运动
（4）基础部件 包括床身、立柱、滑座、主轴箱等主要部件般采用稳定性好高级铸铁制造并采用高刚度结构设计立柱采用双层、热对称结构增加强度、刚性同时减少热变形
二、数控坐标磨床存主要运动
（1）主运动 砂轮磨头高速旋转运动通过微量切削达零件所要求尺寸精度和表面粗糙度要求
（2）主轴箱垂直进给运动 主轴箱带动磨头作垂直进给运动当凹模型腔底部曲面时精磨时需要主轴箱垂直进给运动
（3）磨头周向及径向进给运动 由于待加工件大多形状规则曲线及曲面因此磨头需作周向及径向进给运动周向运动实现主要通过主轴绕自身轴线旋转带动磨头公转实现；而径向进给只需调整主轴上U形拖板位置即行星运动砂轮磨头公转半径即
（4）工作台纵横向进给运动 伺服电机驱动下工作台作纵横向进给运动磨削各种形状曲线和曲面
此外主轴箱、工作台还作位置调整运动用确定工件和磨头之间相对位置当磨头上安装插磨附件时砂轮作行星运动而只作上下往复运动进行类似于插削形式磨削例磨削花键、齿条、侧槽、内齿圈、分度板等
三、主要技术参数
坐标磨床主参数工作台宽度主要规格有：200250280320450800㎜
定位精度、磨孔圆度和磨孔表面粗糙度综合反映坐标磨床精度定位精度达±0.002~±0.005mm磨孔圆度达0.002~0.006㎜磨孔表面粗糙度Ra0.2~0.4μm
四、典型结构
1．高速磨头
磨头高转速反映坐标磨床磨削小孔能力标志之分气动磨头和电动磨头气动磨头（也称空气动力磨头或空气透平磨头）高转速达250000r/min通常120000~180000 r/min 主要用于提高磨小孔能力坐标磨床电动磨头采用变频电动机直接驱动输出功率较大短时过载能力强速度特性硬振动较小高转速较低主要用于提高磨大孔能力坐标磨床
图8-6气动磨头结构图主要由叶轮2、转轴4、转轴轴承7、砂轮5等构成砂轮回转运动通过压缩空气推动叶轮并带动砂轮回转轴实现气动磨头结构简单紧凑需要复杂变频电气控制系统由于空气自冷作用磨头温升较低并且从磨头排出气体有冷却工件作用有利于加工
2．主轴系统
主轴系统由主轴、导向套和主轴套组成主轴部件主轴往复直线运动机构、主轴回转机构和主轴回转传动机构组成主轴导向套内作往复直线运动（由液压或气动驱动）通常采用密珠直线循环导向套主轴连同导向套和主轴套起慢速旋转使磨头除高速自转外同时作行星运动实现圆周进给通常由直流电动机或步进电动机经齿轮或蜗轮传动实现主轴部件由气缸平衡其自重
数控磨床常用于对工件精加工尤其淬硬钢件、高硬度材料精加工
数控外圆磨床由床身、工件头架、工作台、砂轮架、尾架、砂轮架横向进给机构、工作台纵向进给机构等构成存砂轮旋转主运动、砂轮架横向进给运动、工件旋转圆周进给运动及工作台带动工件纵向进给运动等运动砂轮架主轴带动砂轮旋转并由三瓦动压滑动轴承支承砂轮架横向进给运动采用直流伺服电机经滚珠丝杠传动
数控坐标磨床具有精密坐标定位装置砂轮磨头高速旋转并作Z轴冲程运动、主轴箱主轴作C轴旋转运动从而实现高速磨头行星运动而磨头公转直径通过U轴拖板进行调节
数控工具磨床用于刃磨各种形状复杂而无法用常规方法刃磨刀具各方向运动均通过数控系统控制进行动作或实现联动
http://218.197.1.116/skjcywx/shoukejiaoan/jiaoan/num16dianxingjichuang7.doc