假如主轴中心相对于轴套中心向下偏离Δh,轴与轴套的间隙不均匀(如图5)。产生所谓的“贴边”现象,这时各个节流进气孔的泄流量不一样大,显然上部进气孔的气体流量q2大于下部进气孔的气体流量q1。根据节流原理:流量大的气体经节流后压力降得多,而流量小的气体经节流后压力降得少。这时虽然轴套外部的气压ps一样,但是主轴圆周所受到的压力并不均匀(如图6),这种不平衡力恰恰能使主轴往消除“贴边”现象的方向移动,主轴能自动定心,具有较高的精度。同时由于轴和轴套之间充满压缩气体,使轴在轴套中处于悬浮状态,其运动阻力非常小。通过实验得出气体压力ps与主轴转矩T呈如图7曲线关系。

图5              图6

   从曲线图可以看出,当气体压力≥0.6MPa时主轴旋转平稳,轴向运动流畅,阻力非常小。经0.6～1.2MPa压力下测试主轴径向圆跳动小于0.015mm(距图7轴套端面60mm处),效果非常理想。

图7

   （4）　　夹持部分

   HDT磨刀机采用了国际上通用的5C夹头(如图8),其主要优点:

   ①使用范围广

   5C夹头已被广泛应用到很多领域,而且国际上标准统一,相互通用。

图8

   ②夹持范围大圆孔

   5C夹头最大能夹持到28mm,莫氏锥孔5C夹头能夹持MS1～MS4锥柄刀具,非常适合立铣刀的夹持。

   ③精度高

   5C夹头一般的精度在0.01mm左右,而精密级5C夹头精度可达0.005mm。

   ④操作简便

   5C夹头为后拉式夹头,使用时,放入刀具后,旋紧后拉杆便可夹紧刀具,操作省时省力,非常简便。

   (5)磨头部分

   任何刀具都需要后角。一般在加工较硬的材料时,可选择较小的刀具后角;在加工较软的材料时,可选择较大的刀具后角。后角的大小要由磨刀机磨出。像传统的工具磨床,其磨头不可调,砂轮位置固定(如图9),刀具后角的大小靠调节顶尖的高低来得到,其后角:

图9

   调节顶尖到3.188mm位置,才能磨出12°刀具后角。操作起来非常麻烦。与一般的工具磨床不同,HDT磨刀机的磨头为可调式(如图10),顶尖高度与主轴中心等高。HDT磨刀机设有后角调节手柄和刻度线,使用时,通过转动手柄来改变砂轮的位置,从而方便地设定刀具后角,操作非常简便。

图10

   3.磨削原理

   首先给磨刀机充入不少于0.6MPa的压缩气体,这时主轴的阻力非常小,以保证主轴精度和主轴运动平稳。安装合适的5C夹头把所要磨削的立铣刀夹紧,调整顶尖的位置,让顶尖顶在立铣刀端部的螺旋槽内,然后固定好顶尖,因顶尖与刀具中心等高,所以这时的端刃呈水平状态(如图11)。沿轴向轻轻推动主轴,注意要让顶尖与立铣刀始终接触,这时顶尖在立铣刀的螺旋槽内起导向作用,主轴连同立铣刀就会作螺旋运动,这正是磨削螺旋刃所需的运动轨迹。按立铣刀后角大小调整好砂轮倾斜程度,开始磨削,这样就可以磨出带有后角的螺旋刃带。磨完一条螺旋刃带后,不要移动磨头,再把另一刀刃搭在顶尖上,同样靠顶尖导向,依次磨完所有螺旋刃。另外磨削端刃时,可调整主轴座,使立铣刀端刃面向砂轮,通过工作台的直线运动来完成。

图11