精密磨削應(yīng)在相應(yīng)的精密磨床上進行。按照我國機床分類,從精度上分為普通精度機床、精密機床和高精度機床3類。其中,糟密磨床屬精密機床。磨床從類別上分為M(外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床等)、2M(超精機、珩磨機、拋光機、砂帶拋光及磨削機床研磨機等)、3M(軸承、滾子、鋼球、氣門等磨削機床)3個分類。從機床特性代號有:高精度(G)、精密(M)、自動(z)、半自動(B)、數(shù)控(K)、加工中心(H)等。因此,精密磨床的特性代號應(yīng)為MM,而MC應(yīng)為高精度磨床,可屬于超精密磨床一類。
精密磨削時所用的精密磨床應(yīng)注意滿足以下要求。
(1)高幾何精度 精密磨床應(yīng)有高幾何精度,主要有砂輪主軸回轉(zhuǎn)糟度、工件主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌平直度等,以保證工件的形狀及位置精度要求。
拋光機主軸軸承可采用氣體或液體靜壓軸承,這些軸承糖度高,而剛度低些;可采用短三塊瓦或長三塊瓦油膜軸承、整體多油楔式動壓軸承,這些軸承有較大剛度,而精度不及靜壓軸承。新近出現(xiàn)的動靜壓組合軸承,具有精度高、轉(zhuǎn)速高、剛度好等綜合特點,適用于功率大的精密磨床。精密磨床主軸的徑向圓跳動一般應(yīng)小于1nm,軸向圓跳動應(yīng)限制在2-3nm以內(nèi)。
導(dǎo)軌可采用滑動導(dǎo)軌,為了減小摩擦,提高運動平穩(wěn)性,可用減摩塑料貼在滑動導(dǎo)軌面上;對于承載較大的主運動導(dǎo)軌可采用動壓導(dǎo)軌;還可以采用卸荷導(dǎo)軌以減輕導(dǎo)軌負荷,提高導(dǎo)軌耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性,減小爬行,提高運動精度。其卸荷方式有液壓、氣壓和機械等;靜壓導(dǎo)軌包括氣體靜壓導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌在精密和超精密機床中應(yīng)用比較普遄,其特點是導(dǎo)軌基本上無磨損,精度高、精度保持性好、低速運動平穩(wěn)、均勻,但從剛度上考慮,液體靜壓導(dǎo)軌比氣體靜壓導(dǎo)軌要高些;滾動導(dǎo)軌也是常用的導(dǎo)軌,其摩擦因數(shù)小,可通過加預(yù)載提高剛度,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,吸振能力低,制造精度要求高。精密磨床所用導(dǎo)軌的直線度一般為1/10000002/100000。
(2)低速進給運動的穩(wěn)定性精密磨床進給系統(tǒng)運動的精度和穩(wěn)定性會直接影響工件的精度和表面粗糙庋。同時,由于砂輪的修整導(dǎo)程要求10~15mm/min,因此,工作臺必須低速進給運動,要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象,能平穩(wěn)工作。這就要求對機床工作臺進給運動的液壓系統(tǒng)進行特殊設(shè)計采用性能優(yōu)良的低流量節(jié)流閥嚴格排除液壓管路和元件中的空氣,工作臺導(dǎo)軌采用液體靜壓或動結(jié)構(gòu),或進行強制潤滑,以減小摩擦力保證工作臺低速運動的平穩(wěn)性。對于機床橫向進給,其主要影響加工精度,應(yīng)保證其運動的準確性和平穩(wěn)性,為了提高加精度,有時在砂輪頭架進給方向上配置了相應(yīng)精度要求的衡進給機構(gòu)。
(3)高抗振性精密磨削時如果機床的剛度不高,隔振防振措施不當,磨削用量選擇不合適等,都會產(chǎn)生振動,嚴重影響加工質(zhì)量。從機床結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮一些減振措施,如機床回動運動都件應(yīng)進行動平衡,包括主軸部件、電機轉(zhuǎn)子、砂輪等都應(yīng)進行動平衡或精細靜平衡;主電動機與砂輪架之間應(yīng)墊以硬橡膠或木塊進行隔振,最好是與機床脫開,分離安裝在地基上。精密磨床應(yīng)安裝在防振地基上,以防止外界干擾,如果沒有防振地基,應(yīng)在機床和地面之間加上防振墊。
