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2025-04-06 18:18:00

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回答1：

数控磨床
一、数控磨床的工艺用途及分类
数控磨床可用于磨削内、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。
数控磨床的种类很多，按磨床的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、磨削加工中心等。
二、数控磨床的结构特点
（1）数控磨床砂轮主轴部件精度高、刚性好砂轮的线速度一般为30~60m/s，CBN砂轮可高达150~200m/s，最高主轴转速达15000r/min。主轴单元是磨床的关键部件，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、成本适中的特性。砂轮主轴单元的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）为适应精密及超精密磨削加工要求，采用低速无爬行的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。进给单元是保持砂轮正常工作的必要条件，是评价磨床性能的重要指标之一。要求进给单元运转灵活、分辨率高、定位精度高、动态响应快，既要有较大的加速度，又要有足够大的驱动力。进给单元常用的方案为交、直流伺服电动机与滚动丝杠组合的进给方案或直线伺服电动机直接驱动的方案。两种方案的传动链很短，主要是为了减少机械传动误差。两种方案都是依靠电机来调速、换向。
（3）磨床具有高的静刚度、动刚度及热刚度砂轮架、头架、尾架、工作台、床身、立柱等是磨床的基础构件，其设计制造技术是保证磨床质量的根本。
（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，是一种精密加工设备，主要用于磨削孔距精度很高的圆柱孔、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），是模具制造业、工具制造业和精密机械行业的高精度关键设备。
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。立式坐标磨床应用最广泛。
一、数控坐标磨床的主要构成
如图8-5所示，是一台数控立式坐标磨床，主要由以下部件构成：
（1）高速磨头通过磨头的高速旋转运动实现对工件的磨削加工。
（2）主轴系统主轴系统是高速磨头的支承部件，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）及绕主轴轴心线的公转运动（绕C轴的旋转运动），实现磨头的圆周进给运动。
（3）工作台为双层结构，可实现纵向（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。一般采用稳定性好的高级铸铁制造，并采用高刚度结构设计。如立柱采用双层、热对称结构，以增加强度、刚性同时减少热变形。
二、数控坐标磨床存在的主要运动
（1）主运动为砂轮磨头的高速旋转运动，通过微量切削，达到零件所要求的尺寸精度和表面粗糙度要求。
（2）主轴箱的垂直进给运动主轴箱带动磨头作垂直进给运动。如当凹模型腔底部为曲面时，精磨时需要主轴箱的垂直进给运动。
（3）磨头的周向及径向进给运动由于待加工件大多为形状不规则曲线及曲面，因此磨头需作周向及径向进给运动。周向运动的实现主要是通过主轴绕自身的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形拖板的位置即行星运动砂轮磨头的公转半径即可。
（4）工作台的纵横向进给运动在伺服电机的驱动下，工作台可作纵横向进给运动，磨削各种形状的曲线和曲面。
此外，主轴箱、工作台还可作位置调整运动，用以确定工件和磨头之间的相对位置。当磨头上安装插磨附件时，砂轮不作行星运动而只作上下往复运动，可进行类似于插削形式的磨削，例如磨削花键、齿条、侧槽、内齿圈、分度板等。
三、主要技术参数
坐标磨床的主参数为工作台宽度，主要规格有：200，250，280，320，450，800㎜。
定位精度、磨孔圆度和磨孔表面粗糙度综合反映坐标磨床的精度。定位精度可达±0.002~±0.005mm，磨孔圆度可达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
磨头的最高转速是反映坐标磨床磨削小孔能力的标志之一。分为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）最高转速达250000r/min，通常为120000~180000 r/min ，主要用于提高磨小孔能力的坐标磨床。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，但最高转速较低，主要用于提高磨大孔能力的坐标磨床。
图8-6为气动磨头的结构图，主要由叶轮2、转轴4、转轴轴承7、砂轮5等构成。砂轮的回转运动是通过压缩空气推动叶轮并带动砂轮回转轴实现的。气动磨头结构简单紧凑，不需要复杂的变频电气控制系统。由于空气的自冷作用，磨头的温升较低，并且从磨头中排出的气体有冷却工件的作用，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的主轴部件，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。主轴在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一起慢速旋转，使磨头除高速自转外同时作行星运动，以实现圆周进给，通常由直流电动机或步进电动机经齿轮或蜗轮传动实现。主轴部件可由气缸平衡其自重。
数控磨床常用于对工件的精加工，尤其是淬硬钢件、高硬度材料的精加工。
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，存在砂轮旋转主运动、砂轮架的横向进给运动、工件旋转的圆周进给运动以及工作台带动工件的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。砂轮架的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。砂轮磨头可高速旋转并作Z轴冲程运动、主轴箱中的主轴可作C轴旋转运动从而实现高速磨头的行星运动，而磨头的公转直径可通过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的刀具，各个方向的运动均可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

参考资料：http://218.197.1.116/skjcywx/shoukejiaoan/jiaoan/num16dianxingjichuang7.doc

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