由于双端面磨床用砂轮的端面对工件进行磨削, 单位时间内砂轮参与加工面积大, 采用贯穿式或圆盘式送料方式使得砂轮长时间处于磨削加工状态, 如果进行大切削量的磨削都将使得砂轮主轴前端发热现象严重, 主轴轴承发热, 这些都导致砂轮主轴在轴向方向产生热变形, 影响加工精度。

双端面磨床相对于普通平面磨床粗精磨一次性完成, 再加上磨床本身配有自动上下料装置使得工件装夹时间大为减少, 故效率可得到大大的提高。在轴承、内燃机液压件等行业已广泛使用。但是提高加工效率同时在结构和性能上不能保证加工的高精度。随着我国轴承、内燃机、液压件等行业的设备改造和技术、产品更新换代的强烈要求, 对双端面磨床的加工精度和提出了更高的要求。为了达到这样的要求, 我们对影响工件加工精度的因素进行分析和研究, 以探求得一种有效、科学的解决方法。

我公司研发的HPM-108高精度双端面磨床就是这一研究的成果在不影响工效率的情况下,提高了机床的加工精度。

由于双端面磨床用砂轮的端面对工件进行磨削, 单位时间内砂轮参与加工面积大, 采用贯穿式或圆盘式送料方式使得砂轮长时间处于磨削加工状态, 如果进行大切削量的磨削都将使得砂轮主轴前端发热现象严重, 主轴轴承发热, 这些都导致砂轮主轴在轴向方向产生热变形, 影响加工精度。

    减少热变形的控制方法:

a. 提高轴承的质量:

改变主轴承的润滑条件, 可采用低粘度的锂基润滑脂或油雾润滑; 采用砂轮主轴与砂轮法兰盘一体式的高刚度结构; 主轴轴承可选用陶瓷轴承或静压轴承、动静压轴承以减少轴承的发热量。

b.若主轴轴承润滑采用油润滑, 则要提高油箱的散热和恒温控制能力。

c.冷却热源:

由于双端面磨床的发热量大, 故冷却液的流量要大, 冷却液的温度要进行控制, 其目的是要尽快将热源处冷却下来, 同时为减少高热冷却液在机床内的停留, 可采用相应的结构和大功率冷却液泵将冷却液抽出机床。

d. 采用热补偿技术:

附加人工热源, 升高磨床一些区域温度来实现热误差变形的控制。以减少机床热误差对加工精度的影响程度, 缩短机床预热时间。

e. 采用先进的数字化误差补偿技术:

通过仔细分析各项热变形因素, 建立误差数学模型, 将误差的数学模型输入计算机。在加工时, 由分布在各误差产生处的传感器不断地将误差值测出, 输入计算机并算出综合误差值, 然后由误差补偿装置进行补偿。

f. 采用恒温控制环境, 改变作业条件:

在安装磨床的区域内, 保持恒温的环境温度; 保持工艺系统的热平衡, 当机床开动一段时间后, 机床将处于热平衡状态, 热变形趋向稳定, 加工精度易保证, 故采取措施使机床尽快达到热平衡状态。

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