一、 概述與定義
臥軸矩臺(tái)平面磨床是平面磨床中最常見、應(yīng)用廣泛的一種機(jī)型。
臥軸：指的是砂輪的主軸中心線與工作臺(tái)面平行(水平放置)。
矩臺(tái)：指的是工作臺(tái)為矩形形狀，通常作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
因此，這種磨床的核心特征就是：使用臥式主軸驅(qū)動(dòng)的砂輪，對(duì)矩形工作臺(tái)上夾持的工件進(jìn)行平面磨削加工。它主要用于獲得高精度的平面、直角以及特定的表面粗糙度。
二、 工作原理
其工作原理可以概括為以下幾個(gè)步驟：
1.砂輪旋轉(zhuǎn)：由電機(jī)驅(qū)動(dòng)臥式主軸高速旋轉(zhuǎn)，這是主切削運(yùn)動(dòng)。
2.工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)：矩形工作臺(tái)在床身的導(dǎo)軌上做縱向(前后)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)將工件帶入磨削區(qū)。
3.砂輪橫向間歇進(jìn)給：每當(dāng)工作臺(tái)完成一個(gè)往復(fù)行程(或到達(dá)行程末端)，砂輪架會(huì)帶動(dòng)砂輪沿其軸線方向(橫向)移動(dòng)一個(gè)很小的距離。這個(gè)運(yùn)動(dòng)確保了砂輪能逐步覆蓋工件的整個(gè)寬度。
4.砂輪垂直進(jìn)給(吃刀)：在磨完工件整個(gè)表面后，砂輪架(或立柱)會(huì)沿垂直方向向下移動(dòng)一個(gè)微小的深度，進(jìn)行下一次磨削。這個(gè)移動(dòng)量就是切削深度。
通過這三個(gè)運(yùn)動(dòng)的精確配合(旋轉(zhuǎn)、縱向、橫向、垂直)，工件表面被一層層地精確磨削，最終達(dá)到所需的尺寸精度和表面光潔度。
三、 主要組成部分及功能
一臺(tái)典型的臥軸矩臺(tái)平面磨床主要由以下部分組成：
1.床身：是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件，用于支撐所有其他部件。通常采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵，經(jīng)過時(shí)效處理以保證高剛性和穩(wěn)定性。
2.矩形工作臺(tái)：安裝在床身的導(dǎo)軌上，通過液壓或機(jī)械傳動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)上通常有T型槽，用于安裝電磁吸盤或其他夾具來固定工件。
3.立柱：固定在床身后部，用于支撐砂輪架。立柱內(nèi)部有導(dǎo)軌，使砂輪架可以沿其垂直上下移動(dòng)。
4.砂輪架：安裝在立柱上，包含主軸、軸承、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和砂輪。它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)砂輪的高速旋轉(zhuǎn)和橫向間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
5.進(jìn)給機(jī)構(gòu)：
垂直進(jìn)給手輪：用于手動(dòng)控制砂輪的上下移動(dòng)，以設(shè)定切削深度。
橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)：可以是手動(dòng)或自動(dòng)的，控制砂輪架的橫向移動(dòng)。
6.液壓系統(tǒng)：為工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供平穩(wěn)、無級(jí)變速的動(dòng)力。現(xiàn)代磨床的液壓系統(tǒng)也負(fù)責(zé)自動(dòng)潤滑。
7.冷卻液系統(tǒng)：在磨削過程中噴射冷卻液，用于：
冷卻工件和砂輪，防止熱變形。
沖洗磨屑和脫落的磨粒，保持磨削區(qū)清潔。
提高加工表面的質(zhì)量。
四、 主要特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
1.高精度：能夠輕松達(dá)到IT6-IT7級(jí)的尺寸精度。
2.高表面質(zhì)量：表面粗糙度Ra值通常可以達(dá)到0.2μm ~ 0.8μm，甚至更高。
3.加工效率高：特別是搭配強(qiáng)力磨削技術(shù)時(shí)，可以高效地去除大量余量。
4.簡便，適用性廣：從簡單的工具、夾具到復(fù)雜的模具零件，都可以加工。
5.穩(wěn)定性好：矩臺(tái)往復(fù)和臥軸的結(jié)構(gòu)剛性較好，能保證長期的加工穩(wěn)定性。
五、 主要應(yīng)用領(lǐng)域
臥軸矩臺(tái)平面磨床是機(jī)械制造行業(yè)的“萬能”精加工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于：
1.工具模具制造：磨削沖頭、模座、模具模板等，保證其平面度和垂直度。
2.機(jī)械零件加工：加工各類設(shè)備的導(dǎo)軌、基座、墊板、板類零件等。
3.刀具制造：磨削銑刀、鉸刀等刀具的平面或基準(zhǔn)面。
4.汽車行業(yè)：加工發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、變速箱零件等。
5.航空航天：對(duì)高精度、高穩(wěn)定性的鋁合金、鈦合金等零件進(jìn)行精加工。
6.科研與教育：用于實(shí)驗(yàn)室的精密加工和教學(xué)演示。
六、 分類
根據(jù)自動(dòng)化程度，可分為：
手動(dòng)型：工作臺(tái)往復(fù)、橫向進(jìn)給和垂直進(jìn)給均需手動(dòng)操作。適用于單件、小批量生產(chǎn)或維修車間。
半自動(dòng)型：工作臺(tái)往復(fù)和橫向進(jìn)給為自動(dòng)，垂直進(jìn)給為手動(dòng)。
全自動(dòng)/數(shù)控型(CNC)：所有運(yùn)動(dòng)均由數(shù)控系統(tǒng)控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、程序化加工，適用于大批量、高精度、形狀復(fù)雜的零件生產(chǎn)。
七、 操作與維護(hù)要點(diǎn)
1.操作前準(zhǔn)備：
檢查砂輪是否有裂紋，并進(jìn)行動(dòng)平衡。
根據(jù)工件材料、熱處理狀態(tài)和加工要求，正確選擇砂輪的材質(zhì)、粒度、硬度。
確保工件在電磁吸盤上裝夾牢固、定位準(zhǔn)確。
2.安全操作：
必須佩戴防護(hù)眼鏡。
砂輪防護(hù)罩必須完好可靠。
磨削前應(yīng)先啟動(dòng)砂輪空轉(zhuǎn)幾分鐘。
3.日常維護(hù)：
定期檢查并補(bǔ)充導(dǎo)軌、絲杠等運(yùn)動(dòng)部件的潤滑油。
保持機(jī)床清潔，及時(shí)清理磨屑和冷卻液殘?jiān)?br />
定期更換冷卻液，并清理冷卻液箱。
檢查液壓系統(tǒng)的油位和壓力。
總結(jié)
臥軸矩臺(tái)平面磨床以其結(jié)構(gòu)成熟、操作靈活、精度可靠的特點(diǎn)，成為了現(xiàn)代精密制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。從傳統(tǒng)的手動(dòng)操作到現(xiàn)代化的CNC控制，它始終在不斷提升加工能力與效率，為各行各業(yè)提供高質(zhì)量的平面加工解決方案。
