立式磨床凭借其垂直的布局、精湛的磨削、稳定的性能,在工业领域中占据着极为重要的主导地位。尤其适合加工大型工件、重型工件、特殊结构工件等等。
此类零件的核心需求是保证端面、内圆、外圆的同轴度、平面度。且其体积较大、重量较重,卧式加工中心的水平结构不适合加工此类零件,立式加工中心的垂直结构则非常适合加工此类零件。
轴承套圈:例如深沟球轴承的内外套圈、圆锥滚子轴承的内外套圈等等,此类零件需研磨端面和外圆,通常要求≤0.002mm,并确保端面与内孔的垂直度。以保证轴承运转时的同心度。
大型法兰盘:例如风电设备、管道连接使用的法兰等等。此类零件需研磨端面和密封槽,避免安装后发生介质泄漏的问题。部分法兰还需研磨内孔,以保证其与管道的同轴装配。
飞轮/制动盘:例如汽车、工程机械的飞轮端面或制动系统的制动盘,此类零件需研磨端面,以保证摩擦面的平整度,减少运转时的震动和磨损。
总结:立式磨床的工作台通常垂直承载工件,可通过电磁吸盘或机械夹具稳定装夹,能够最大程度避免大型工件因自重所导致的变形问题。与此同时,砂轮轴也垂直布置,磨削力相对均匀,能有效控制端面的平面度和圆度。
此类零件的核心需求是平整的表面,平面度、粗糙度均要求极高。且部分零件还需同时研磨多个端面,立式磨床的“一次装夹多面加工”能力,可以最大程度提升效率和精度。
液压阀块/泵体:例如液压系统中的阀块端面、泵体的配合端面等等,要求平面度≤0.001mm,粗糙度 Ra≤0.4μm,以避免液压油泄漏,立式磨床可以一次性研磨阀块的上下端面,以最大程度保证上下端面的平行度。
精密模具模板:例如冲压模具的上模座、下模座,注塑模具的定模固定板等,此类零件需研磨安装面和导向孔端面,确保模具在装配时的定位精度,一般平整度要求≤0.003mm,避免零件出现飞边、尺寸偏差等问题。
半导体设备零件:例如晶圆载台、真空腔体的密封端面,此类零件需进行超精密研磨,平面度≤0.0005mm,粗糙度 Ra≤0.1μm。用以保证真空环境下的密封性,和晶圆加工时的定位精度。
总结:立式磨床的砂轮可配备“端面磨削头”或“成型磨削头”,结合伺服进给系统,能实现微米级进给控制。值得一提的是,部分机型支持双砂轮布局,可同时磨削上下两个端面,加工效率大大提升。
此类零件大都结构较为复杂,立式磨床可以在一次装夹中完成多次磨削,可以最大程度避免因多次装夹所导致的精度偏差等问题。
齿轮坯:大型圆柱齿轮的齿坯在未加工齿形前,需对其端面、内孔、外圆台阶进行研磨。以保证内孔与外圆的同轴度,为后续齿轮加工提供基准。
环形导轨/转盘:机床、自动化设备中的环形导轨,例如数控转台的导轨面,需对其内圆柱、外圆柱、端面进行研磨。保证导轨面的圆度和端面与圆柱面之间的垂直度。以确保转盘运转时的平稳性。
液压油缸缸底:例如带内孔和台阶的油缸缸底,需对其端面和内孔进行研磨。并保证端面与内孔的同轴度,以此来避免活塞杆运动时的偏磨。
总结:立式磨床可配备“内圆磨削附件”“成型砂轮”,一次装夹可完成“端面、内圆、外圆台阶”的同步磨削,工作台还可实现分度旋转。非常适合磨削“环形槽”等圆周特征的零件。