砂輪精密磨削時(shí),砂輪平衡是一個(gè)重要問題,無論是普遁磨削、精密磨削和超精密磨削都是須要進(jìn)行砂輪平衡的,但顯然在精密和超精磨削時(shí),砂輪的平衡要求更高。
砂輪平衡主要影響磨削時(shí)的加工穩(wěn)定性、機(jī)床精度的保持性、磨削表面質(zhì)量和磨削精度等。砂輪平衡不***時(shí),磨削過程中易產(chǎn)生振動(dòng),使加工表面上形成波紋,影響表面粗糙度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成工作不平穩(wěn),甚至不能工作,涉及安全工作問題。因此,也是安全生產(chǎn)之必須。砂輪的平衡方法可分為靜平衡和動(dòng)平衡兩種類型。有機(jī)外、機(jī)內(nèi)平衡兩種方式。
一、靜平衡
靜平衡是力矩平衡,是在一個(gè)平面上的平衡,主要用于單個(gè)窄砂輪的平衡,屬于靜平衡類型范疇的方式有以下3種
1、機(jī)外靜平衡架上平衡
利用靜平衡工具,在機(jī)外由手工進(jìn)行平衡工作,是***常用***簡單的一種平衡方法,應(yīng)用廣靜。
平衡工具主要有靜平衡架和砂輪平衡心軸,先將待平衡的砂輪裝在相應(yīng)的法蘭盤上,再將法蘭盤裝在平衡心軸上,成為一體,安裝在靜平衡架上進(jìn)行平衡。砂輪孔與法蘭盤應(yīng)有0.1~1.2mm的間隙要求,隨砂輪孔徑大小選擇,孔徑大的砂輪間歐選大值。法蘭盤與心軸是靠心軸錐度緊密配合的。靜平衡架的結(jié)構(gòu)有多種,刀口式靜平衡架是指平衡心軸放在靜平衡架的刀口上,靈敏度高,但承載能力小,用于小直徑砂輪的平衡;圓軸式和圓盤式靜平衡架是將平衡心軸放在其滑動(dòng)軸承上和雙圓盤支承上,承載能力大,用于大直徑砂輪的平衡。
利用一種便攜式力矩平衡儀,通過儀器上所帶的傳感器對砂輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡的檢測,砂輪上裝置了平衡塊,根據(jù)檢測結(jié)果,人工調(diào)整平衡塊的位置,再進(jìn)行檢測,這樣反復(fù)2~3次就可以快速方便地平衡砂輪,這種方法不必將砂輪拆下來,而是在砂輪工作狀態(tài)直接平衡,比機(jī)外靜平衡架上平衡要準(zhǔn)確、筒捷、易行,應(yīng)用逐漸廣泛,其關(guān)鍵是要配置一臺(tái)高質(zhì)量的便攜式力矩平衡儀。由于其機(jī)理上屬于力矩平衡,故是一種在砂輪工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況的靜平衡,不是動(dòng)平衡,為區(qū)別起見,稱之為動(dòng)態(tài)平衡。
3、機(jī)內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡
在磨床砂輪主軸系統(tǒng)上,內(nèi)置動(dòng)態(tài)平衡裝置對砂輪進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)平衡,是一種更為方便的砂輪平衡方法,現(xiàn)代的新式磨床多配有此種動(dòng)態(tài)平衡裝置動(dòng)態(tài)平衡裝置有多種,一種是裝在主軸錐孔內(nèi)部;另一種是裝在主軸前端,與砂輪有一段距離,這時(shí)是靠加附加力偶來平衡,其效果不如直接裝在主軸錐孔內(nèi)的無附加力偶的平衡裝置***。從平衡所用動(dòng)力方式來分析,動(dòng)態(tài)平衡裝量有電氣機(jī)械式、液壓式和氣動(dòng)機(jī)械式等多種形式。
(1)電氣機(jī)械式半自動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡裝置平衡裝置裝在砂輪主軸錐孔內(nèi),與砂輪基本上在同一平面上,是一種無附加力偶的平衡裝置,如圖3-14所示。平衡裝置與砂輪主軸一起以工作速度轉(zhuǎn)動(dòng),利用主軸尾端
安裝的兩臺(tái)微電機(jī)分別控制平衡錘2的相位和徑向位置,即可改變平衡錘移離主軸軸心的位量,從而產(chǎn)生相應(yīng)的離心力使砂輪平衡。砂輪的平衡狀態(tài)是由安裝在磨床砂輪頭架上的測振器7來檢測的,測振器所拾取的信號經(jīng)處理后,在儀表上顯示出平衡相位、振幅和不平衡量等參數(shù),根據(jù)這些參數(shù)由操作人員先按動(dòng)相位按鈕,相應(yīng)的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)平衡錘2在0P-360問調(diào)整其相位,再按動(dòng)徑向位置按扭,由相應(yīng)的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)平衡錘2調(diào)整其徑向位置,這樣反復(fù)調(diào)整2-3次,當(dāng)儀表顯示達(dá)到允許值時(shí)為止,這種平衡裝置準(zhǔn)確、快速、方便。同時(shí),測振器7還是一種在線監(jiān)控裝置,使操作人員可及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于砂輪磨損直徑變化、磨粒分布不勻等所造成的不平衡問題,及時(shí)進(jìn)行再平衡,以保證加工質(zhì)量。
(2)液壓式
拋光機(jī)(http://www.nj-liyao.com/)自動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡裝置在砂輪法蘭盤側(cè)面上裝上環(huán)形器8,其上有4個(gè)環(huán)形槽各對應(yīng)一個(gè)液壓腔體,4個(gè)液壓腔體呈周向布局,通人液體后相當(dāng)于4個(gè)平衡塊。利用磨床本身的磨削工作液,通過聞組塊7中的4個(gè)方向閥,經(jīng)噴嘴塊4中的4個(gè)噴嘴,將工作液通人環(huán)形器8中的相應(yīng)環(huán)形槽并進(jìn)入相應(yīng)的腔體。依靠砂輪1回轉(zhuǎn)的離心力,使工作液有效地貼附在腔體內(nèi)壁,從而使砂輪得到平衡。
砂輪的平衡狀態(tài)是由測振器來檢測的,測振器3所拾取的砂輪主軸2的振動(dòng)信號,經(jīng)控制儀5的處理后,在儀表上可顯示振動(dòng)頻率、振幅、相位、不平衡力矩等參數(shù),并可連續(xù)或斷續(xù)地向相應(yīng)的腔體送相應(yīng)量的工作液,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的自動(dòng)控制。當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的設(shè)定允許值時(shí),該裝置自動(dòng)停止工作。控制儀5上可設(shè)置動(dòng)態(tài)平衡值,它同時(shí)又是一個(gè)監(jiān)控儀,可以觀測磨削工作過程中的平衡狀態(tài)。該平衡裝置平衡精度高、操作方便、使用壽命長、平衡量大,自動(dòng)化程度高,是一種無附加力偶的動(dòng)態(tài)平衡裝置。
(3)氣動(dòng)機(jī)械式半自動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡裝置它是利用壓縮空氣將平衡塊移動(dòng)到一定的相位和徑向位置,使砂輪動(dòng)態(tài)平衡。砂輪平衡狀態(tài)是通過測振器檢測、處理、顯示,操作人員根據(jù)顯示的參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整控制。
二、動(dòng)平衡
動(dòng)平衡是力偶平衡,它不是在一個(gè)面上而是在一個(gè)有一定長度的體上進(jìn)行平衡,用于寬砂輪和多砂輪軸的平衡。動(dòng)平衡一般都在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行,由儀表顯示不平衡的端部(左右端)相位及不平衡量等,人工調(diào)整砂輪(軸)兩端的平衡塊,經(jīng)幾次反復(fù)調(diào)整達(dá)到允許的數(shù)值內(nèi)。砂輪平衡應(yīng)在其粗修整、或整形后進(jìn)行為***,并應(yīng)注意在磨削過程中由于砂輪磨損、修整、直徑減小,砂輪質(zhì)量分布不均等對平衡的影響,進(jìn)行及時(shí)平衡。
