磨削平面教学案.docVIP

磨工技能训练 第十周 第2次课 平面磨削湖南省娄底技师学院实习教学教案教师姓名：刘联盟学科磨工技能训练执行记录日期星期检查签字班级节次课题平面磨削课的类型实习课教学目的知识点：1、电磁吸盘的工作原理；2、平面磨削的砂轮选择；3、砂轮的静平衡方法；4、切削液的选择。教学重点技能点：1、矩形工件的装夹方法；2、行程挡块的调节；3、砂轮的外形修整；4、平面精度的检测。教学难点能独立操作平面磨床磨削平面。主要教学方法讲授、示范与巡回指导相结合教具挂图实物作业教学环节时间分配1组织教学时间1-3min4巡回指导时间120-130 min2讲授新课时间30-40min5归纳小结时间1-5min3示范时间30-40min6.单元考试时间教学后记一、任务引入机器零件除了圆柱、圆锥表面外，还经常由各种平面图组成。例如V型铁的两侧面，如图1所示：钳工加工小型工件之前，有时需要用V型块侧面作靠山来划线。该侧面必须要有一定的表面粗糙度要求和平面度要求，如果表面粗糙度和平面度不符合要求，则会影响工件已加工表面质量和划线精度。所以，为了加工出合格的零件，须理解平面磨削的形式、特点；通过实践操作要掌握平面磨削的操作步骤、工件的装夹方法、平面精度的检验以及工件的常见缺陷形式。本次课题的任务是磨削加工矩形工件的二面，如图2二、任务分析图2为垫铁工件，材料45钢，经淬火硬度4045HRC，厚度10mm，需要磨削表面的平面图度为0.015mm,表面粗糙度为Ra0.8um。平面加工的方法比较多，常见的平面图铣削加工。对于淬硬材料用铣削方式加工不合适，是由于刀具材料的硬度比加工材料的硬度低；所以常用磨削的加工方法，而且经磨削过的工件表面质量比铣削加工质量高。三、相关知识1、平面磨削的形式 圆周磨和端面磨1）圆周磨：利用砂轮的圆周面进行磨削。v 工件与砂轮的接触面积小，发热少，排屑与冷却情况好，因此加工精度高，但生产率低，在单件小批生产中应用较广。2）端面磨：利用砂轮的端面进行磨削。1）砂轮轴立式安装，刚性好，可采用较大的切削用量，而且砂轮与工件的接触面积大，故生产率高。2）但精度较周磨差，磨削热较大，切削液进入磨削区较困难，易使工件受热变形，且砂轮磨损不均匀，影响加工精度。v 平面磨削常作为刨削或铣削后的精加工，特别是用于磨削淬硬工件，以及具有平行表面的零件（如滚动轴承环、活塞环等）。v 经磨削两平面间的尺寸公差等级可达IT6IT5级，表面粗糙度Ra值为0.80.2m。2、平面磨床的磨削方法在平面磨床上磨削平面有圆周磨削(图114a，c)和端面磨削(图114b，d)两种形式。卧轴矩台或圆台平面磨床的磨削属圆周磨削，砂轮与工件的接触面积小，生产效率低，但磨削区散热、排屑条件好，因此磨削精度高。卧轴矩台平面磨床磨削平面的主要方法如下： 1）横向磨削法(图116) 每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴作一次横向进给，待工件表面上第一层金属磨去后，砂轮再按预选磨削深度作一次垂直进给，以后按上述过程逐层磨削，直至切除全部磨削余量。 横向磨削法是最常用的磨削方法，适于磨削长而宽的平面，也适于相同小件按序排列，作集合磨削。 2）深度磨削法(图117) 先粗磨将余量一次磨去，粗磨时的纵向移动速度很慢，横向进给量很大，约为(3445)T(T为砂轮厚度)。然后再用横向磨削法精磨。深度磨削法垂直进给次数少，生产效率高，但磨削抗力大，仅适于在刚性好、动力大的磨床上磨削平面尺寸较大的工件。 3）阶梯磨削法(图118) 将砂轮厚度的前一半修成几个阶台，粗磨余量由这些阶台分别磨除，砂轮厚度的后一半用于精磨。这种磨削方法生产效率高，但磨削时横向进给量不能过大；由于磨削余量被分配在砂轮的各个阶台圆周面上，磨削负荷及磨损由各段圆周表面分担，故能充分发挥砂轮的磨削性能。由于砂轮修整麻烦，其应用受到一定限制。 图1-16 横向磨削法磨平面 图1-17 深度磨削法磨平面 图1-18 阶梯磨削法磨平面3、工件的装夹平面磨削的装夹方法应根据工件的形状、尺寸和材料而定，可用电磁吸盘装夹、相邻面夹持及粘附装夹。4、平面磨削的特点 砂轮在磨削时具有极高的圆周速度，一般为35ms左右，高速磨削时可达5085ms。砂轮与工件的接触面较小，磨削时的冷却和排屑条件较好，产生的磨削力和磨削热也较小，因此，有利于提高工件的磨削精度。这种磨削方法适用于精磨各种平面零件。但因磨削时要间断的横向进给来完成整个工作表面的磨削，所以生产效率低。在磨削时除了对工件表面有切削作用外，还有强烈的摩擦，磨削区域的温度可高达4001000，容易引起工件表面退火或烧伤。5、电磁吸盘及其使用电磁吸盘是最常用的夹具之一，凡是由钢、铸铁等材料制成的有平面的工件，都可用它装夹。1）电磁吸盘的结构原理 电磁吸盘是根据电的磁效应原理制成的。在由硅钢片叠成的铁心上绕有线圈，当电流通过线圈，铁心即被磁化，成为带磁性的电磁铁，这时若把铁块引向铁心，立即会被铁心吸住。当切断电流时，铁心磁性中断，铁块就不再被吸住。电磁吸盘的外形有矩形和圆形两种，分别用于矩形工作台平面磨床和圆形工作台平面磨床2）使用电磁吸盘装夹工件有以下特点工件装卸迅速方便，并可以同时装夹多个工件。工件的定位基准被均匀地吸紧在台面上，能很好地保证平行平面的平行度公差。装夹稳固可靠。3）使用电磁吸盘时的注意事项关掉电磁吸盘的电源后，有时工件不容易取下，这是因为工件和电磁吸盘上仍会保留一部分磁性（剩磁），这时需将开关转到退磁位置，多次改变线圈中的电流方向，把剩磁去掉，工件就容易去下。从电磁盘上取底面积较大的工件时，由于剩磁以及光滑表面间粘附力较大，不容易取下，这时可根据工件形状用木棒或铜棒将工件板松后再取下，切不可用力硬拖工件，以防工作台面与工件表面拉毛损伤。装夹工件时，工件定位表面盖住绝缘磁层条数应尽可能多，以便充分利用磁性吸力。小而薄的工件应放在绝缘层中间，并在其左右放置挡板，以防止工件松动。装夹高度较高而定位面积较小的工件时，应在工件四周上靠上面积较大的挡板，其高度略低于工件，这样可避免因吸力不够而造成工件翻倒。电磁吸盘的台阶要经常保持光洁，如果台面上出现拉毛，可用三角油石或细砂纸抛光。如果台面使用时间长，表面上划纹和细麻点较多，或者有某些变形时，可以对电磁吸盘台面作一次修磨。修磨时电磁吸盘应接通电源，使它处于工作状态。磨削量和进给量要小，冷却要充分，待磨光至无火花出现即可，应尽可能减少修磨次数，以延长其使用寿命。工作结束后，应将吸盘台面擦净。四、操作实习1、操作前准备（1）砂轮的选择 平面磨削应采用硬度低、粒度粗、组织松的砂轮。所选砂轮的特性为HA60M5V的平行砂轮。（2）装夹方法 用电磁吸盘装夹，装夹前将吸盘台面和工件的毛刺、氧化层清除干净，被磨削面如有小凸台必须清除。（3）磨削方法 采用横向磨削法，考虑到工件的平面度和粗糙度的要求，划分粗、精磨，选择合适的磨削余量。（4）切削液的选择 采用乳化液切削液，为防止磨削热的影响，切削液要充分。2、操作步骤 在HA60M5V型卧轴矩台平面磨床上进行磨削（1）修整砂轮，修整砂轮用金刚石笔。（2）擦净电磁吸盘台面，清除工件毛刺、氧化皮。（3）将已去毛刺和氧化皮工件的一面放置并装夹在电磁吸盘上，如图5-24。（4）将总电源开关打开，逆时针旋转电磁吸盘开关，启动液压马达。（5）调整工作台形成挡铁位置，使工件磨削范围在工作台的有效工作行程内并锁紧，如图6-25。（6）为找磨削面的最高点，确保砂轮静止在工件表面的中上方。横向方向，须手摇横向进给手轮。（7）手摇垂直进给手轮，使磨头与被磨削面尽量靠近。以目测的方法控制磨头与被磨削面的距离大约为1mm左右。当看到磨削产生的几点火花时及时停止进给。但要注意手摇的速度不但要匀速而且不能快，防止磨削深度突然过大使砂轮对工件产生冲击。（8）将横向进给手轮逆时针旋转到自动位置，打开冷却液开关，调整纵向进给速度。（9）手摇垂直进给手轮调节磨削深度为每次0.03mm(0.01/格，共三小格)。经过几次纵向、横向和垂直机动进给之后，被加工表面完全磨削，此时粗加工结束。（10）根据需要调整进给速度。磨削中可停机，以较精确检查尺寸。磨削将近结束时，垂直进给量要小，甚至不进给进行光磨，以保证磨削精度。磨完后退磁取下工件。（11）表面粗糙度的检验，由前面相关知