MKS1632A数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计 第5页
砂轮磨削工件需要的功率
（3－9）
交流伺服电机通过20/38的双楔齿轮带传递给工件，即
∴合格
⑥主轴不旋转，主轴靠拨盘带动旋转
3.3.7 尾架相关尺寸的确定
①5#莫氏锥孔
②中心高180mm，台面倾斜10°
③直线滚动导轨
④液压油缸，顶紧力
3.3.8 工作台
要求上，下台面便于调整头尾架，便于安装滚珠螺母。倾斜10°以便于头尾架定位，冷却液回流；及使头尾架不等高时修刮侧面
3.3.9 横向进给机构
交流伺服电机----联轴器----滚珠丝杆----砂轮架
压力卸荷导轨 压力油0.15Mpa 卸去 压力
V—平导轨
砂轮架行程
3.3.10 砂轮修整器
伺服电机---丝杆---修整器
直线滚动导轨
主轴直径D=50mm，采用液体动压轴承(16r/min 6.3Mpa)
修整速度=
修整器直径 故
修整器行程为160mm
3.3.11 液压系统
①修整器；②尾架；③量仪（两个）；④润滑油；⑤床身导轨；⑥砂轮架卸荷导轨；⑦丝杆；⑧直线滚动导轨；⑨间歇
3.3.12 电气部分
SIMENS 810G 控制五坐标轴 砂轮架主轴
3.3.13 机床保护系统
①静压供油系统 压力继电器 压差发讯器
液压控制器 电路延时
②尾架伸缩油缸静压供油系统：设置自动循环电路，可手动，也可用于脚踏。当工件旋转时，由于互锁装置，使起无效。
③油箱液压控制
④数控系统（在各坐标轴）自诊断与保护功能
如：电池电压低 程序错误
⑤各坐标轴由行程开关控制最大位移量
⑥安全防护罩（砂轮罩，机床前罩）全封闭式
⑦导轨面保护
Ⅰ 工作台导轨：不锈钢可伸缩防护罩
Ⅱ 砂轮架导轨：㈠前部：翻板式护罩+橡皮（防水）；㈡后罩：钢罩。
Ⅲ 修整器导轨：折叠式
第4章 部件设计（砂轮架）
4.1 砂轮架设计的基本要求
砂轮架是磨床上用来带动砂轮作高速旋转的关键部件，主要由传动部件和主轴轴承部分组成，主轴与轴承是砂轮架的主要组成部分，因此对砂轮架设计提出的基本要求也是针对主轴轴承部分的。
砂轮架设计应满足以下几点基本要求[1]：
1.主轴旋转精度高，旋转稳定；
2.主轴轴承系统刚性好；
3.振动小，发热低，不漏油；
4.装配制造简单，调整文修方便。
4.2 主轴旋转精度及其提高措施
1.砂轮架旋转精度是指主轴前端的径向跳动和轴向蹿动大小，它直接影响工件的表面粗糙度和表面缺陷。一般端面外圆磨床砂轮架允许的径向和轴向跳动允许误差取5µm~~10µm。
2.提高主轴旋转精度的措施
（1）选择合适的主轴轴承：动静压轴承；
（2）提高主轴的加工精度；
（3）正确选择主轴轴向止推方式：液体静压推力轴承。
4.3 主轴轴承系统的刚性
主轴轴承系统的刚性是指在磨削力或传动力作用下，主轴轴承抵抗变形的能力。通常以主轴前端的挠度来度量。过低的刚性会降低磨削生产率、加工精度和工件表面的粗糙度，引起直波形和螺旋线缺陷。
4.4 砂轮架主轴初步设计
1. 砂轮架主轴的强度校核
进行轴的强度校核时，应根据轴的具体受载及应力情况采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对砂轮架主轴来说，由于采用了卸荷皮带轮装置，砂轮架主轴主要承受扭矩，应该按照扭转强度计算，且在选取许用应力时应该选取较小值。砂轮架主轴材料采用42MnVB，并进行淬火，故选取许用应力为40MP。
轴的扭转强度条件为 （4－1）
——扭转切应力（单位为MP）
—— 轴所受扭矩（单位为 ）
—— 轴的扭转截面系数（单位为 ）
—— 轴传递的功率（单位为KW）
—— 轴的转速（单位为r/mm）
—— 计算界面处的直径（单位为mm）
—— 许用扭转应力（单位为r/mm）
由上式可得轴的直径为 （4－2）
mm
由上述计算可以得知砂轮架最小直径为31.02mm，考虑到砂轮架的刚度等因素，取主轴的最小直径为60mm。砂轮架主轴的尺寸如图4－1所示。
图4－1 砂轮架主轴尺寸示意图
4.5 主轴刚度校核
1.当量直径
因为是阶梯轴，所以用当量直径法作近似计算当量直径为：
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