砂輪精密磨削時,砂輪平衡是一個重要問題,無論是普遁磨削、精密磨削和超精密磨削都是須要進行砂輪平衡的,但顯然在精密和超精磨削時,砂輪的平衡要求更高。
砂輪平衡主要影響磨削時的加工穩定性、機床精度的保持性、磨削表面質量和磨削精度等。砂輪平衡不***時,磨削過程中易產生振動,使加工表面上形成波紋,影響表面粗糙度,嚴重時會造成工作不平穩,甚至不能工作,涉及安全工作問題。因此,也是安全生產之必須。砂輪的平衡方法可分為靜平衡和動平衡兩種類型。有機外、機內平衡兩種方式。
一、靜平衡
靜平衡是力矩平衡,是在一個平面上的平衡,主要用于單個窄砂輪的平衡,屬于靜平衡類型范疇的方式有以下3種
1、機外靜平衡架上平衡
利用靜平衡工具,在機外由手工進行平衡工作,是***常用***簡單的一種平衡方法,應用廣靜。
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行平衡。砂輪孔與法蘭盤應有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。靜平衡架的結構有多種,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行動態平衡的檢測,砂輪上裝置了平衡塊,根據檢測結果,人工調整平衡塊的位置,再進行檢測,這樣反復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直接平衡,比機外靜平衡架上平衡要準確、筒捷、易行,應用逐漸廣泛,其關鍵是要配置一臺高質量的便攜式力矩平衡儀。由于其機理上屬于力矩平衡,故是一種在砂輪工作運轉情況的靜平衡,不是動平衡,為區別起見,稱之為動態平衡。
3、機內動態平衡
在磨床砂輪主軸系統上,內置動態平衡裝置對砂輪進行自動或半自動平衡,是一種更為方便的砂輪平衡方法,現代的新式磨床多配有此種動態平衡裝置動態平衡裝置有多種,一種是裝在主軸錐孔內部;另一種是裝在主軸前端,與砂輪有一段距離,這時是靠加附加力偶來平衡,其效果不如直接裝在主軸錐孔內的無附加力偶的平衡裝置***。從平衡所用動力方式來分析,動態平衡裝量有電氣機械式、液壓式和氣動機械式等多種形式。
(1)電氣機械式半自動動態平衡裝置平衡裝置裝在砂輪主軸錐孔內,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動,利用主軸尾端
安裝的兩臺微電機分別控制平衡錘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,從而產生相應的離心力使砂輪平衡。砂輪的平衡狀態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處理后,在儀表上顯示出平衡相位、振幅和不平衡量等參數,根據這些參數由操作人員先按動相位按鈕,相應的微電機驅動平衡錘2在0P-360問調整其相位,再按動徑向位置按扭,由相應的微電機驅動平衡錘2調整其徑向位置,這樣反復調整2-3次,當儀表顯示達到允許值時為止,這種平衡裝置準確、快速、方便。同時,測振器7還是一種在線監控裝置,使操作人員可及時發現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,及時進行再平衡,以保證加工質量。
(2)液壓式
拋光機(http://www.k186studio.com/)自動動態平衡裝置在砂輪法蘭盤側面上裝上環形器8,其上有4個環形槽各對應一個液壓腔體,4個液壓腔體呈周向布局,通人液體后相當于4個平衡塊。利用磨床本身的磨削工作液,通過聞組塊7中的4個方向閥,經噴嘴塊4中的4個噴嘴,將工作液通人環形器8中的相應環形槽并進入相應的腔體。依靠砂輪1回轉的離心力,使工作液有效地貼附在腔體內壁,從而使砂輪得到平衡。
砂輪的平衡狀態是由測振器來檢測的,測振器3所拾取的砂輪主軸2的振動信號,經控制儀5的處理后,在儀表上可顯示振動頻率、振幅、相位、不平衡力矩等參數,并可連續或斷續地向相應的腔體送相應量的工作液,達到動態平衡的自動控制。當達到動態平衡的設定允許值時,該裝置自動停止工作?？刂苾x5上可設置動態平衡值,它同時又是一個監控儀,可以觀測磨削工作過程中的平衡狀態。該平衡裝置平衡精度高、操作方便、使用壽命長、平衡量大,自動化程度高,是一種無附加力偶的動態平衡裝置。
(3)氣動機械式半自動動態平衡裝置它是利用壓縮空氣將平衡塊移動到一定的相位和徑向位置,使砂輪動態平衡。砂輪平衡狀態是通過測振器檢測、處理、顯示,操作人員根據顯示的參數進行人工調整控制。
二、動平衡
動平衡是力偶平衡,它不是在一個面上而是在一個有一定長度的體上進行平衡,用于寬砂輪和多砂輪軸的平衡。動平衡一般都在動平衡機上進行,由儀表顯示不平衡的端部(左右端)相位及不平衡量等,人工調整砂輪(軸)兩端的平衡塊,經幾次反復調整達到允許的數值內。砂輪平衡應在其粗修整、或整形后進行為***,并應注意在磨削過程中由于砂輪磨損、修整、直徑減小,砂輪質量分布不均等對平衡的影響,進行及時平衡。
