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外圓磨床在軸承行業(yè)被廣泛使用，在汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展更是突出。磨床加工是金屬切削的一個分支，常見的磨床有外圓磨床、平面磨床、無心磨床、內(nèi)圓磨床、立式磨床等，而外圓磨床又分為直軸和斜軸。外圓磨床是根據(jù)加工工件的輪廓形狀，利用很多的直線和圓弧來形成砂輪的外形輪廓。通過對外圓磨床進行分析，了解外圓磨床產(chǎn)生故障和誤差的原因，對于提高外圓磨床的精密度大有裨益。
1一、機械結(jié)構(gòu)
我們分析全能外圓磨床，是因為它的使用很廣泛，人們可以在外圓磨床上對任意的軸類工件、套筒類工件的外圓柱面等進行磨削。下面是全能磨床的示意圖：
1為床身，2為頭架，3是工作臺，4是內(nèi)圓磨具，5為砂輪架，6為滑鞍，7是尾座，8是腳踏操縱板，9是橫向進給手輪。床身是磨床的基礎(chǔ)支撐部件，在床身上安裝工作臺、頭架、砂輪架、尾座和橫向滑鞍等部件，讓這些部件可以在準確的位置上工作；床身的內(nèi)部是液壓油油池；頭架是安裝和夾持的工作部件，可以帶動工件進行旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圓磨具的主軸是由單獨的電動機進行驅(qū)動的，砂輪架安裝在滑鞍上是用來支撐旋轉(zhuǎn)的砂輪主軸。在進行短圓錐面的磨削時，砂輪架可以調(diào)整角度。工作臺分為上下兩個部分，它們可以進行圍繞性旋轉(zhuǎn)，頭架和尾座也可以和工作臺一起進行往復(fù)運動。
2二、機床結(jié)構(gòu)布局分析
機床中工件的裝置方式會影響機床的結(jié)構(gòu)布局，外圓磨床的工件裝夾以臥軸為中心軸，有利于外圓和非圓進行磨削，而砂輪的主軸是和工件的回轉(zhuǎn)軸處于平行的狀態(tài)。在以往的外圓磨床布局中，為了使磨削狀態(tài)可以發(fā)生改變、端面和外圓的加工精度得到提高，砂輪架進往往采取斜軸布局，即是讓砂輪架進給導(dǎo)軌和工作臺的運行導(dǎo)軌不發(fā)生正交現(xiàn)象。在對非圓進行磨削的時候，為了讓砂輪和工件的輪廓相切，外圓磨床使自己的工作臺導(dǎo)軌和砂輪導(dǎo)軌發(fā)生正交，形成平面磨床或者是工具磨床的形式對非圓進行磨削，這種布局叫做非圓磨削布局。
3三、外圓磨床故障分析與修復(fù)
1.故障分析
外圓磨床是一種金屬切削設(shè)備，它具有很多的優(yōu)點，如生產(chǎn)效率高、設(shè)備性能好、可以進行大批量生產(chǎn)等，但是在使用過程中難免會出現(xiàn)一些故障。接下來，我們即對外圓磨床產(chǎn)生的一些故障原因進行分析。
砂輪架的主軸承出現(xiàn)研死故障的原因有兩個：一是軸承油腔的主油路產(chǎn)生了阻塞，二是潤滑油的輸送油路產(chǎn)生了阻塞。這兩個原因都會對軸承油腔內(nèi)潤滑油的量和油壓產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致潤滑油油量不足或者油壓不夠，進而使砂輪架的主軸在啟動的時候發(fā)生研死。
外圓磨床的送油器有幾層濾油器，而很常發(fā)生堵塞的濾油器是精濾器。當精濾器阻塞或者濾芯質(zhì)溶化了的時候，即會使送油的油壓下降，輸送的油量不足。一旦油壓過低，主軸的啟動電器互鎖系統(tǒng)即會失靈，導(dǎo)致靜壓軸研死。
軸承油腔油路阻塞主要是在薄膜反饋節(jié)流閥出現(xiàn)間隙。當間隙出現(xiàn)嚴重阻塞時，進入油腔的油量即會明顯減少，油壓下降，導(dǎo)致主軸的軸承不能很好地工作。如果在這個時候啟動磨削主軸，即會引起靜壓軸的研死。
2.故障修復(fù)
根據(jù)以上發(fā)生的研死故障，我們進行分析后對其修復(fù)，將砂輪的主軸拆卸下來，檢查發(fā)生故障的軸承，主軸的前后軸承沒有明顯的研死現(xiàn)象。接下來，對主軸的前軸頸進行準確的測量和檢查，看其是否符合所需的尺寸。經(jīng)過實際的測量后，發(fā)現(xiàn)它的尺寸可以滿足主軸和軸承之間的間隙要求，從而保障了設(shè)備在主軸部件上的精密度。
主軸的軸頸沒有明顯的研死跡象，那么只好對主軸的軸頸進行拋光后重新檢查，如果主軸的軸頸上有明顯的研死痕跡，那么即要精磨軸頸，以保障軸頸表面的粗糙度。當精磨后，軸頸的尺寸變小，不能滿足主軸和軸承之間的間隙要求，那么即要對軸頸進行涮度修復(fù)，使其滿足軸承和主軸之間的間隙要求，否則會嚴重影響到設(shè)備的正常工作。
在檢查潤滑油油路的過程中，要保障主軸的安全，不能發(fā)生磕碰損害，而且檢查后還要徹底清洗潤滑油的油路，尤其是反饋節(jié)流閥。當故障修復(fù)后，用手輕輕地轉(zhuǎn)動砂輪，如果感覺很輕，那么即可以啟動砂輪主軸；反之，即要再次清洗薄膜發(fā)饋系統(tǒng)，直到滿足要求為止。啟動砂輪后要讓砂輪進行空轉(zhuǎn)，只有在長時間的空轉(zhuǎn)下沒有發(fā)生異常情況，才可以使用，對于靜壓軸承的研死故障即可以完全排除了。
4四、誤差分析
1.產(chǎn)生誤差的原因
工藝加工會受到很多因素的影響，從而產(chǎn)生一定的誤差。這些因素可以歸結(jié)為兩類：一類是出現(xiàn)在金屬削切的過程中，另一類是工藝結(jié)構(gòu)本身和狀態(tài)。具體可分為以下幾類：
（1）主軸回轉(zhuǎn)引起的誤差
這種誤差主要是軸向竄動、角度擺動等造成的，包括軸承本身的各種誤差、軸承之間的軸度誤差等。
（2）導(dǎo)軌誤差
機床導(dǎo)軌是機床對其部件位置相對關(guān)系的標準，這也是機床運行的基準，導(dǎo)軌產(chǎn)生的誤差會直接反映到加工工件上，對工件的加工精度產(chǎn)生一定的影響。當?shù)都苓M行運動時，會產(chǎn)生一定的擺動，刀尖的運動即會形成一條曲線，使工件在形狀上產(chǎn)生誤差。另外，導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量和磨損的不均勻也是產(chǎn)生導(dǎo)軌誤差的主要因素，而且導(dǎo)軌磨損還會使機床的精度下降。
（3）傳動鏈誤差
這是在傳動鏈兩端之間的元件運動，產(chǎn)生的誤差主要是根據(jù)末端的轉(zhuǎn)角來進行判斷的。
（4）數(shù)控機床獨有的誤差
數(shù)控機床和一般機床有兩個很大的區(qū)別：一是數(shù)控機床是數(shù)控系統(tǒng)；二是數(shù)控機床的驅(qū)動系統(tǒng)是伺服系統(tǒng)。但是，在數(shù)控機床上產(chǎn)生的誤差和在普通機床上產(chǎn)生的誤差也有很多相似之處，如檢測系統(tǒng)中的采樣延遲誤差等。
2.消除誤差的方法
消除誤差的方法主要有三種：①自動控制法。讓工藝流程系統(tǒng)組成一個自動的加工循環(huán)系統(tǒng)，讓測量、調(diào)整等工作可以在工藝加工過程中自動完成；②試切法。通過試切可以找到一些規(guī)律，消除誤差；③定尺寸刀具法。使用具有一定形狀和尺寸的刀具來滿足加工要求的形狀和尺寸。
3.提高機床的精密度措施
提高機床的精密度有五種措施：①減少原始誤差。查明誤差產(chǎn)生的原因，對其進行消除和減少；②補償原始誤差。人為地制造一些誤差，對原始誤差進行抵消；③轉(zhuǎn)移原始誤差。對工藝系統(tǒng)中的幾何誤差、熱變形等進行轉(zhuǎn)移；④均分原始誤差。把誤差平均分成若干份，對每份進行調(diào)整加工；⑤即地加工法。這種方法可以很快解決精度問題，也可以保護工件的精度。
