第7章 磨削加工技术

1、第第7 7章章 磨削加工技术磨削加工技术7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 砂轮砂轮7.3 7.3 磨削加工方法磨削加工方法7.4 7.4 先进磨削方法先进磨削方法结结 束束7 71 1 概述概述 磨削加工是用磨料磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨料磨削加工是用磨料磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨料等）为工具在磨床上进行切削的一种加工方法，是等）为工具在磨床上进行切削的一种加工方法，是零件精加零件精加工工的主要方法之一的主要方法之一。它的应用范围很广，不仅能加工一般材它的应用范围很广，不仅能加工一般材料，如钢、铸铁等，还可加工一般刀具难以加工的材料料，如钢、铸铁等，还可加工一般刀具难以加工的材料

2、，如，如淬火钢淬火钢、硬质合金硬质合金、玻璃及陶瓷玻璃及陶瓷等。等。 磨床加工的工艺范围很宽，磨床加工的工艺范围很宽，可磨削可磨削内外圆柱面、圆锥面、内外圆柱面、圆锥面、平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面等，还可等，还可刃磨刀具刃磨刀具和切断和切断等。随着磨料磨具的不断发展，机床结构和性能的不等。随着磨料磨具的不断发展，机床结构和性能的不断改进，以及高速磨削、强力磨削等高效磨削工艺的采用，断改进，以及高速磨削、强力磨削等高效磨削工艺的采用，磨削已逐步扩大到粗加工领域磨削已逐步扩大到粗加工领域。选用小切削余量的毛坯，以。选用小切削余量的毛坯，以磨代车（或镗、

3、铣、刨），磨代车（或镗、铣、刨），既节省原料，又节省工时，为机既节省原料，又节省工时，为机械加工的方向之一。械加工的方向之一。返回返回7 72 2 砂轮砂轮7.2.1 7.2.1 概述概述 砂轮砂轮是磨削加工的主要工具，它是由是磨削加工的主要工具，它是由磨料磨料和和结合剂结合剂构成构成的疏松多孔物体的疏松多孔物体 。磨粒、结合剂和空隙磨粒、结合剂和空隙是构成砂轮的三要素。是构成砂轮的三要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺的不同，砂轮特性差别很随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺的不同，砂轮特性差别很大，对磨削加工的精度及生产率等有着重要的影响大，对磨削加工的精度及生产率等有着重要的影响, ,必须根据

4、必须根据具体情况选用。具体情况选用。 1 1砂轮的特性砂轮的特性 砂轮的特性由磨料、粒度、结合剂、硬度及组织等五个砂轮的特性由磨料、粒度、结合剂、硬度及组织等五个方面的因素决定。方面的因素决定。 1)1)磨料磨料 磨料是制造砂轮的主要原料，在磨削中担负主要的切削磨料是制造砂轮的主要原料，在磨削中担负主要的切削工作。磨料必须具备工作。磨料必须具备高硬度高硬度、高耐热性高耐热性、耐磨性耐磨性和和一定的韧一定的韧性性。如。如表表7-17-1。下一页下一页 返回返回磨磨料料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉络刚玉络刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人

5、造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢通用高速钢磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金温合金72 砂轮砂轮砂轮的磨料：砂轮的磨料：取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度表表7-1 7-1 常用磨料的性能与用途常用磨料的性能与用途返回返回系系列列磨料磨料名称名称代代号号特特 性性适于磨削的材料适于磨削的材料氧氧化化物物系系 棕刚玉棕刚玉 GZ棕褐色，硬度高，韧性大，价格便宜棕褐色，硬度高，韧性大，价格便宜 碳钢、合金钢碳钢、合金钢 白刚玉白刚玉 GB白色，硬

6、度比白色，硬度比GZ高，韧性比高，韧性比GZ差差 淬火钢、高速钢淬火钢、高速钢 碳碳 化化 物物 系系 黑碳黑碳化硅化硅 TH黑色，硬度比黑色，硬度比GB高，性脆而锋利，导热高，性脆而锋利，导热性较好性较好 铸铁、黄铜铸铁、黄铜 绿碳绿碳化硅化硅 TL绿色，硬度及脆性比绿色，硬度及脆性比TH高，有良好的导高，有良好的导热性热性 硬质合金、宝石、陶瓷硬质合金、宝石、陶瓷 ， 人造金人造金刚石刚石 JR无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色、硬无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色、硬度高度高 硬质合金、宝石、光学玻硬质合金、宝石、光学玻璃、半导体材料等璃、半导体材料等 立方氮立方氮化硼化硼 CBN黑色或淡色白，

7、硬度仅次于黑色或淡色白，硬度仅次于JR，耐磨性，耐磨性高、发热小高、发热小 高钒高速钢、不锈钢等难加高钒高速钢、不锈钢等难加工材料工材料 2)2)粒度粒度表示磨料颗粒的大小表示磨料颗粒的大小。粒度号以每英寸筛网长度上筛孔粒度号以每英寸筛网长度上筛孔的数目来表示，粒度号愈大，表示颗粒愈细。微细磨粒的数目来表示，粒度号愈大，表示颗粒愈细。微细磨粒（微粉）用实际尺寸表示粒度粗细（微粉）用实际尺寸表示粒度粗细（70%21粗磨各阶外圆，留余量粗磨各阶外圆，留余量0.080.10mmPA46KM131W2磨磨45至尺寸至尺寸3半精磨各外圆，留余量半精磨各外圆，留余量0.05mmPA60KM1432A4探伤

8、、研磨中心孔。要求达到探伤、研磨中心孔。要求达到Ra0.2m，接触面，接触面积积75%5 精磨精磨58h6、 留余量留余量0.0250.04mmPAl00M1432A7研磨中心孔，研磨中心孔，Ra0.1m，接触面积，接触面积 90%9精密磨精密磨58h6、 与肩面与肩面WAl00KMMBl4202.2.磨削加工实例二磨削加工实例二 图图7-337-33是一需磨削加工的支架图样，现将支架磨削加工是一需磨削加工的支架图样，现将支架磨削加工的过程简析如下。的过程简析如下。1)1)分析零件图分析零件图 图图7-337-33是叉架类零件，用于支承和定位。以该零件为例是叉架类零件，用于支承和定位。以该零件

9、为例分析其磨削加工的工艺方法。分析其磨削加工的工艺方法。2 2确定工艺路线确定工艺路线 锻造锻造退火退火刨削六面刨削六面划外形线划外形线刨各平面成形刨各平面成形( (每面每面留余量留余量0.20.20.3mm)0.3mm)划圆孔线划圆孔线钻镗孔钻镗孔( (留余量留余量0.20.20.3mm)0.3mm)淬火淬火磨各平面磨各平面磨孔。磨孔。3 3编制磨削工艺卡片编制磨削工艺卡片 见见表表7-117-11。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 73 3 磨削加工方法磨削加工方法图图7-33 7-33 支架支架返回返回表表7-11 7-11 支架磨削工艺卡片支架磨削工艺卡片下一页下一页 返回返回X

10、 X厂厂机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片产品名产品名称称磨夹具磨夹具图图 号号零件名零件名称称支架支架共共1页页第第1页页材料种类材料种类锻锻 件件材料牌号材料牌号45毛坯尺寸毛坯尺寸序序号号工序工序名称名称工工 序序 内内 容容车车间间设备设备工工 具具工工 时时夹夹具具刀刀具具量量具具1粗磨粗磨1粗磨粗磨54mm两面，留余量两面，留余量0.20.3mm，表面粗糙度值表面粗糙度值Ra0.8m2粗磨粗磨45mm两面，留余量两面，留余量0.20.3mm表表粗糙度值粗糙度值Ra0.8m3.粗磨底平面，及内角尺面，每面留余量粗磨底平面，及内角尺面，每面留余量0.070.10mm，表面粗糙度值，表面粗

11、糙度值Ra0.8m金金工工M7120A上一页上一页 返回返回表表7-11 7-11 支架磨削工艺卡片支架磨削工艺卡片2精精磨磨精磨内角尺面、精磨内角尺面、54mm、45mm至尺寸，保证垂直度、至尺寸，保证垂直度、平行度公差和表面粗糙度值要平行度公差和表面粗糙度值要求求金工金工M7120A3内内圆圆磨磨粗、精磨粗、精磨28mm圆孔至要求圆孔至要求金工金工M1432A专用专用夹具夹具编制编制校校对对审定审定标标记记数数量量文件代文件代号号姓名姓名日期日期4 4工艺分析工艺分析 1) 1) 为提高表面硬度和耐磨性，零件采用锻件毛坯。为提高表面硬度和耐磨性，零件采用锻件毛坯。 2 2）为保证零件的定位

12、精度与粗糙度）为保证零件的定位精度与粗糙度Ra0.4mRa0.4m，磨削时应，磨削时应划分粗、精加工工序、以逐步达到加工精度要求。划分粗、精加工工序、以逐步达到加工精度要求。 3) 3) 圆孔可在工具磨床上磨削，也可在内圆磨床上磨削。圆孔可在工具磨床上磨削，也可在内圆磨床上磨削。前者装夹找正比较方便，但尺寸精度不易达到；后者装夹找前者装夹找正比较方便，但尺寸精度不易达到；后者装夹找正较为复杂，但尺寸精度能够保证。该零件选用正较为复杂，但尺寸精度能够保证。该零件选用M1432AM1432A型万型万能外圆磨床；工件装夹采用专用夹具装夹找正。能外圆磨床；工件装夹采用专用夹具装夹找正。上一页上一页 下

13、一页下一页 返回返回7 73 3 磨削加工方法磨削加工方法 4) 4)磨削圆孔安排在磨削全部平面之后，是为了方便装夹磨削圆孔安排在磨削全部平面之后，是为了方便装夹找正，并易于控制位置精度。找正，并易于控制位置精度。 5)5)零件的相互位置要求较高，工件的有关精度从粗加工零件的相互位置要求较高，工件的有关精度从粗加工起就需加以控制。如支架的粗加工，可以刨削，也可以铣削。起就需加以控制。如支架的粗加工，可以刨削，也可以铣削。为了保证尺寸为了保证尺寸2727精度，钻镗圆孔可在车床上加工。精度，钻镗圆孔可在车床上加工。上一页上一页 返回返回7 73 3 磨削加工方法磨削加工方法7.4.1 7.4.1

14、珩磨加工珩磨加工 对于产品零件质量要求很高，尺寸精度达对于产品零件质量要求很高，尺寸精度达IT6IT6IT7IT7，形状公差达形状公差达0.01mm 0.01mm ，表面粗糙度，表面粗糙度Ra0.25mRa0.25m以上的内孔，以上的内孔，生产批量较大时，通常采用珩磨加工方法。生产批量较大时，通常采用珩磨加工方法。 珩磨能获得很高的尺寸精度和形状精度珩磨能获得很高的尺寸精度和形状精度，珩磨孔的，珩磨孔的尺寸精度可达到尺寸精度可达到IT6IT6，圆度和圆柱度可达，圆度和圆柱度可达0.0030.0030.005mm, 0.005mm, 珩磨后孔的表面粗糙度珩磨后孔的表面粗糙度RaRa值通常为值通常

15、为0.630.630.04m0.04m，有时也可达到，有时也可达到Ra0.02Ra0.020.01m0.01m的镜面。的镜面。 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法珩磨加工特点：珩磨加工特点：1 1）珩磨运动）珩磨运动 珩磨是一种低速磨削，将珩磨是一种低速磨削，将珩磨油石珩磨油石用粘结剂粘结或用用粘结剂粘结或用机械方法装夹在特制的机械方法装夹在特制的珩磨头珩磨头上，由珩磨机床上，由珩磨机床( (如如图图7-347-34) )主轴带动珩磨头做旋转和上下往复运动，通过珩磨头中的主轴带动珩磨头做旋转和上下往复运动，通过珩磨头中的进给胀锥使油石胀出，并向孔壁施加一定的压力以做进

16、给进给胀锥使油石胀出，并向孔壁施加一定的压力以做进给运动，实现珩磨加工。运动，实现珩磨加工。2 2）珩磨头）珩磨头 珩磨头（珩磨头（图图7-357-35）与珩磨机主轴一般采用）与珩磨机主轴一般采用浮动连接浮动连接，或采用刚性连接但配以浮动夹具，这样可以减少珩磨机主或采用刚性连接但配以浮动夹具，这样可以减少珩磨机主轴回转中心与被加工孔的同轴度误差对珩磨质量的影响。轴回转中心与被加工孔的同轴度误差对珩磨质量的影响。因此，因此，珩磨加工只能提高内孔的尺寸精度和表面粗糙度，珩磨加工只能提高内孔的尺寸精度和表面粗糙度，纠正不了内孔的位置精度。纠正不了内孔的位置精度。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7

17、 74 4 先进磨削方法先进磨削方法图图7-34 MJ4220A7-34 MJ4220A珩磨机床珩磨机床返回返回立式珩磨机床立式珩磨机床 数控珩磨机床数控珩磨机床 图图7-35 7-35 中等孔径通用珩磨头中等孔径通用珩磨头返回返回1-本体前导向 2-弹簧圈 3-进给胀锥 4-油石座 珩磨头可以选用多条油石或超硬磨料油石（如人造金刚珩磨头可以选用多条油石或超硬磨料油石（如人造金刚石油石），提高珩磨头的往复速度以增大网纹交叉角，能较石油石），提高珩磨头的往复速度以增大网纹交叉角，能较快地去除珩磨余量与误差。也可以采用强力珩磨工艺，以有快地去除珩磨余量与误差。也可以采用强力珩磨工艺，以有效地提高珩

18、磨效率。精珩时可以选择粒度较小的油石，实现效地提高珩磨效率。精珩时可以选择粒度较小的油石，实现平顶珩磨，可以使相对运动的摩擦副获得较理想的表面质量。平顶珩磨，可以使相对运动的摩擦副获得较理想的表面质量。 薄壁孔和刚性不足的工件，或较硬的工件表面，用珩磨薄壁孔和刚性不足的工件，或较硬的工件表面，用珩磨进行光整加工不需复杂的设备与工装，操作方便。进行光整加工不需复杂的设备与工装，操作方便。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法2 2珩磨加工的应用范围珩磨加工的应用范围 1)1)广泛应用于汽车、拖拉机和轴承制造业中的大批量生广泛应用于汽车、拖拉机和轴承制造业中的大

19、批量生产，也适用于各类机械制造中的批量生产。产，也适用于各类机械制造中的批量生产。如珩磨缸套、连如珩磨缸套、连杆孔、油泵油嘴与液压阀体孔、轴套、齿轮孔，珩磨汽车制杆孔、油泵油嘴与液压阀体孔、轴套、齿轮孔，珩磨汽车制动分泵、总泵缸孔等。动分泵、总泵缸孔等。 2)2)大量应用于各种形状的孔的光整或精加工，大量应用于各种形状的孔的光整或精加工，孔径范围孔径范围为为551200 mm1200 mm，长度可达，长度可达12000 mm12000 mm。国内珩磨机工作范。国内珩磨机工作范围围55250 mm250 mm，孔长，孔长3000 mm3000 mm。 3)3)用于外圆、球面及内外环形曲面加工用于

20、外圆、球面及内外环形曲面加工，如镀铬活塞环、，如镀铬活塞环、顶杆球面与滚珠轴承的内外圈等。顶杆球面与滚珠轴承的内外圈等。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法 4)4)适用于金属与非金属材料的加工，适用于金属与非金属材料的加工，如铸铁、淬火钢与如铸铁、淬火钢与未淬火钢、硬铝、青铜、硬铬与硬质合金、玻璃、陶瓷、晶未淬火钢、硬铝、青铜、硬铬与硬质合金、玻璃、陶瓷、晶体与烧结材料等。体与烧结材料等。7.4.2 7.4.2 研研 磨磨 研磨是使用研磨是使用研具和研磨剂研具和研磨剂从工件表面上去除一层极薄的从工件表面上去除一层极薄的金属，使工件达到精确的尺寸、准确的

21、几何形状和很小的表金属，使工件达到精确的尺寸、准确的几何形状和很小的表面粗糙度。这种加工方法称为研磨。它属于面粗糙度。这种加工方法称为研磨。它属于精加工工序精加工工序，广，广泛应用于泛应用于工具、量具及精密机械制造工具、量具及精密机械制造中。当前，研磨也由手中。当前，研磨也由手工操作逐渐走向机械化。工操作逐渐走向机械化。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法1.1.研磨的基本原理研磨的基本原理 研磨是一种微量的金属切削运动，它的基本原理包含着研磨是一种微量的金属切削运动，它的基本原理包含着物理和化学物理和化学的综合作用。的综合作用。1 1）物理作用）物理作用

22、 即磨料对工件的切削作用。研磨时，要求即磨料对工件的切削作用。研磨时，要求研具的材料比研具的材料比工件的材料软。工件的材料软。当受到一定压力后，研磨剂中的微小颗粒当受到一定压力后，研磨剂中的微小颗粒( (磨磨料料) )被压嵌在研具的表面，成为无数个刀刃，由于研具和工件被压嵌在研具的表面，成为无数个刀刃，由于研具和工件的相对运动，使磨料对工件产生微量的切削与挤压，工件表的相对运动，使磨料对工件产生微量的切削与挤压，工件表面被均匀地削去一层极薄的金属，借助于研具的精确型面，面被均匀地削去一层极薄的金属，借助于研具的精确型面，从而使工件逐渐得到准确的尺寸精度及表面粗糙度。从而使工件逐渐得到准确的尺寸

23、精度及表面粗糙度。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法2 2）化学作用）化学作用 当采用氧化铬、硬脂酸或其他化学研磨剂对工件进行研当采用氧化铬、硬脂酸或其他化学研磨剂对工件进行研磨时，与空气接触的金属表面很快形成一种氧化膜，而且氧磨时，与空气接触的金属表面很快形成一种氧化膜，而且氧化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。 在研磨过程中，氧化膜迅速形成在研磨过程中，氧化膜迅速形成( (化学作用化学作用) )，又不断地，又不断地被磨掉被磨掉( (物理作用物理作用) )，经过这样多次反复，工件表面就很快地，经过这样

24、多次反复，工件表面就很快地达到预定要求。由此可见，研磨加工实际体现了物理和化学达到预定要求。由此可见，研磨加工实际体现了物理和化学的综合作用。的综合作用。2.2.研磨的作用研磨的作用 1)1)减少表面粗糙度减少表面粗糙度 一般情况，经过研磨加工后的表面粗糙度为一般情况，经过研磨加工后的表面粗糙度为Ra0.8Ra0.80.05m0.05m，最小可达到，最小可达到Ra0.006mRa0.006m。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法2)2)能达到精确的尺寸能达到精确的尺寸 通过研磨后的工件，尺寸精度可以达到通过研磨后的工件，尺寸精度可以达到0.001mm0.0

25、01mm0.005mm0.005mm。3)3)提高零件几何形状的准确性提高零件几何形状的准确性 工件在一般机械加工方法中产生的形状误差，可以通过工件在一般机械加工方法中产生的形状误差，可以通过研磨的方法来校正。研磨的方法来校正。4)4)延长工件使用寿命延长工件使用寿命 由于经过研磨后的工件，表面粗糙度值很小，形状准确，由于经过研磨后的工件，表面粗糙度值很小，形状准确，所以工件的耐蚀性、抗腐蚀能力和抗疲劳强度也相应得到提所以工件的耐蚀性、抗腐蚀能力和抗疲劳强度也相应得到提高，从而延长了零件的使用寿命。高，从而延长了零件的使用寿命。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进

26、磨削方法3 3研具和研磨剂研具和研磨剂 研具是研磨加工中保证被研零件几何精度的重要因素，研具是研磨加工中保证被研零件几何精度的重要因素，因此对研具的材料、精度和粗糙度都有较高的要求。因此对研具的材料、精度和粗糙度都有较高的要求。1 1）研具材料）研具材料 研具的组织结构应研具的组织结构应细密均匀细密均匀，要有，要有很高的稳定性很高的稳定性和和耐磨耐磨性性，具有，具有较好的嵌存磨料较好的嵌存磨料的性能，的性能，工作面的硬度应比工件表工作面的硬度应比工件表面硬度稍软面硬度稍软。常用的研具材料有常用的研具材料有灰铸铁、球墨铸铁、软钢灰铸铁、球墨铸铁、软钢 、铜。铜。上一页上一页 下一页下一页 返回返

27、回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法2 2）研具的类型）研具的类型 生产中需要研磨的工件是多种多样的，不同形状的工件生产中需要研磨的工件是多种多样的，不同形状的工件应用不同类型的研具。常用的研具有以下几种：应用不同类型的研具。常用的研具有以下几种： (1)(1)研磨平板研磨平板 如如图图7-367-36所示所示 。 (2)(2)研磨环研磨环 如如图图7-377-37所示所示 。 (3)(3)研磨棒研磨棒 如如图图7-387-38所示所示 。3 3）研磨剂）研磨剂 研磨剂是由研磨剂是由磨料和研磨液磨料和研磨液调和而成的混合剂。调和而成的混合剂。（1 1）磨料）磨料 磨料在研磨中起切削作用，磨

28、料在研磨中起切削作用，研磨工作的效率、精度、表研磨工作的效率、精度、表面粗糙度及研磨成本，都与磨料有密切的关系。面粗糙度及研磨成本，都与磨料有密切的关系。常用的磨料常用的磨料有有氧化物磨料氧化物磨料、碳化物磨料碳化物磨料、金刚石磨料金刚石磨料。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法图图7-36 7-36 研磨平板研磨平板 返回返回(a)光滑平板光滑平板 (b)有槽子板研磨平板有槽子板研磨平板图图7-37 7-37 研磨环研磨环返回返回1-开口调节圈；2一外圈；3一调节螺钉图图7-38 7-38 研磨棒研磨棒返回返回(a)(a)光滑研磨棒光滑研磨棒 (b)(b

29、)带槽研磨棒带槽研磨棒 (c)(c)可调式研磨棒可调式研磨棒 （2 2）研磨液）研磨液 研磨液在研磨中起研磨液在研磨中起调和磨料、冷却和润滑调和磨料、冷却和润滑的作用的作用。常用的常用的研磨研磨液有液有煤油、汽油、煤油、汽油、1010号和号和2020号机油、工业用甘油、透平油号机油、工业用甘油、透平油及熟猪油等。及熟猪油等。4.4.研磨方法研磨方法 研磨分研磨分手工研磨手工研磨和和机械研磨机械研磨两种。手工研磨时，要使工件两种。手工研磨时，要使工件表面各处都受到均匀的切削，表面各处都受到均匀的切削，应合理选择运动轨迹应合理选择运动轨迹，这对提高，这对提高研磨效率、工件表面质量和研具的耐用度都有

30、直接的影响。研磨效率、工件表面质量和研具的耐用度都有直接的影响。1)1)手工研磨运动轨迹的形式手工研磨运动轨迹的形式 手工研磨的运动轨迹，一般采用手工研磨的运动轨迹，一般采用直线、摆线、螺旋线直线、摆线、螺旋线和和8 8字字形或仿形或仿8 8字形字形等几种（如等几种（如图图7-397-39）。）。上一页上一页 下一页下一页 返返 回回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法图图7-39 7-39 手工平面研磨的运动轨迹手工平面研磨的运动轨迹返回返回(a)(a)直线直线 (b)(b)直线摆动直线摆动 (c)(c)螺旋形螺旋形 (d)8(d)8字形字形2)2)平面的研磨平面的研磨(1)(1)一般平面

31、的研磨一般平面的研磨（P P279279图图7-407-40） 平面的研磨一般是在平面的研磨一般是在平面非常平整的平板上平面非常平整的平板上进行的，平进行的，平板分板分有槽的有槽的和和光滑的光滑的两种。两种。粗研时可在有槽的平板上进行，有槽平板能保证工件在研磨粗研时可在有槽的平板上进行，有槽平板能保证工件在研磨时整个平面内有足够研磨剂。这样，粗研时就不会使表面磨时整个平面内有足够研磨剂。这样，粗研时就不会使表面磨成凸弧面。成凸弧面。精研时，则应在光滑的平板上进行，工件在研磨平板上作精研时，则应在光滑的平板上进行，工件在研磨平板上作8 8字字形运动，研磨出平面。形运动，研磨出平面。 上一页上一页

32、 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法（2 2）狭窄平面的研磨）狭窄平面的研磨（P P280280图图7-417-41） 在研磨狭窄平面时，应在研磨狭窄平面时，应采用直线研磨采用直线研磨的运动轨迹，保证的运动轨迹，保证工件的垂直度，可用金属块作导靠，金属块的工作面与侧面工件的垂直度，可用金属块作导靠，金属块的工作面与侧面应具有良好的垂直度，使金属块和工件紧紧地靠在一起，并应具有良好的垂直度，使金属块和工件紧紧地靠在一起，并跟工件一起研磨。多个工件课可用跟工件一起研磨。多个工件课可用C C形夹。形夹。（3 3）圆柱面的研磨）圆柱面的研磨 圆柱面的研磨一般都圆柱面的研磨一般

33、都采用手工与机床互相配合的方式采用手工与机床互相配合的方式进进行研磨。行研磨。研磨外圆柱面研磨外圆柱面 研磨外圆柱面一般是在研磨外圆柱面一般是在车床或钻床车床或钻床上用上用研磨环研磨环对工件进对工件进行研磨。研磨环的内径应比工件的外径略大行研磨。研磨环的内径应比工件的外径略大0.025mm0.025mm0.05mm0.05mm，研磨环的长度一般为其孔径的研磨环的长度一般为其孔径的l l2 2倍。倍。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法内圆柱面的研磨内圆柱面的研磨 内圆柱面与外圆柱面的研磨恰恰相反，是将工件套在研内圆柱面与外圆柱面的研磨恰恰相反，是将工件套在

34、研磨棒上进行。研磨棒的外径应比工件内径小磨棒上进行。研磨棒的外径应比工件内径小0.Olmm0.Olmm0.025mm0.025mm，研磨棒工作部分的长度应大于工件长度，但不宜太长，否则研磨棒工作部分的长度应大于工件长度，但不宜太长，否则会影响工件的研磨精度。一般情况下，是工件长度的会影响工件的研磨精度。一般情况下，是工件长度的1.51.52 2倍。倍。(4)(4)圆锥面的研磨圆锥面的研磨 圆锥表面的研磨，包括孔和外圆锥面的研磨。研磨时必圆锥表面的研磨，包括孔和外圆锥面的研磨。研磨时必须要须要用与工件锥度相同的研磨棒或研磨用与工件锥度相同的研磨棒或研磨环。研磨时，一般在环。研磨时，一般在车床或钻

35、床车床或钻床上进行。上进行。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法研磨机研磨机 研磨平板研磨平板研磨碗研磨碗研磨研磨膏研磨石研磨石氧化铝研磨球氧化铝研磨球 7.4.3 7.4.3 砂带磨削砂带磨削 砂带磨削是用砂带代替砂轮作切削工具的一种先进砂带磨削是用砂带代替砂轮作切削工具的一种先进的磨削方法。的磨削方法。砂带磨削不受工件尺寸和形状的限制，广砂带磨削不受工件尺寸和形状的限制，广泛地应用于泛地应用于外圆、内圆、平面、曲面或复杂形状零件外圆、内圆、平面、曲面或复杂形状零件的的磨削加工。磨削加工。1 1砂带磨削的一般机理砂带磨削的一般机理 砂带磨削是由砂带、接触

36、轮、张紧轮、工作台等砂带磨削是由砂带、接触轮、张紧轮、工作台等基本部件组成。基本部件组成。其磨削加工机理参见其磨削加工机理参见图图7-447-44。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法图图7-44 7-44 砂带磨削机理图砂带磨削机理图返回返回1一砂带 2一工件 3一输送带 4一张紧轮 5一接触轮 6一电磁盘 7一脱磁器 8一清洗刷子2 2砂带磨削的特点砂带磨削的特点 1)1)砂带磨削效率高，有很高的金属切除率。砂带磨削效率高，有很高的金属切除率。其效率已达其效率已达到铣削的到铣削的1010倍、普通砂轮磨削的倍、普通砂轮磨削的5 5倍。倍。 2)2)由于摩

37、擦产生热量少，且磨粒散热时间间隔长，可有由于摩擦产生热量少，且磨粒散热时间间隔长，可有效减少工件变形、烧伤，有效减少工件变形、烧伤，有“冷态冷态”磨削之称。磨削之称。加工精度一加工精度一般可达普通砂轮磨削的加工精度，有的尺寸精度可达般可达普通砂轮磨削的加工精度，有的尺寸精度可达0.005 0.005 mmmm，最高可达，最高可达0.0012 mm,0.0012 mm,平面度可达平面度可达0.001 mm0.001 mm。 3)3)砂带与工件柔性接触，具有较好的跑合、抛光作用，砂带与工件柔性接触，具有较好的跑合、抛光作用，可磨削各种复杂的成形面，工件表面粗糙度可达可磨削各种复杂的成形面，工件表面

38、粗糙度可达Ra0.8Ra0.80.2m0.2m。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法 4)4)适应性强，可在普通车床、立车、龙门刨床等利用砂适应性强，可在普通车床、立车、龙门刨床等利用砂带磨头对外圆、内圆、平面等进行磨削加工。带磨头对外圆、内圆、平面等进行磨削加工。3 3砂带磨削应用范围砂带磨削应用范围 砂带磨削的应用范围远比砂轮磨削广泛，凡是砂轮磨床砂带磨削的应用范围远比砂轮磨削广泛，凡是砂轮磨床不能磨削的大型平面，难以加工的材料等都能用砂带磨削。不能磨削的大型平面，难以加工的材料等都能用砂带磨削。 1)1)外圆（锥）外圆（锥）：中、大尺寸的轴类、管件

39、、圆柱形大型：中、大尺寸的轴类、管件、圆柱形大型容器外表面，以及半径为容器外表面，以及半径为3 mm3 mm的线材等。的线材等。 2)2)内圆内圆：一般通孔、深孔、大型圆柱形容器内表面以及：一般通孔、深孔、大型圆柱形容器内表面以及直径直径1 mm1 mm左右的小孔。左右的小孔。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法 3)3)平面平面：各类大型金属板材、卷板材、带材、难磨的不：各类大型金属板材、卷板材、带材、难磨的不锈钢、钦合金板材，及电子印刷线路板、硅钢片、各种材料锈钢、钦合金板材，及电子印刷线路板、硅钢片、各种材料的薄片工件、箱体平面、电气轻工产品的平面工

40、件等。的薄片工件、箱体平面、电气轻工产品的平面工件等。 4)4)曲面曲面：各类汽轮机、涡轮机、导航器的叶片等，还可：各类汽轮机、涡轮机、导航器的叶片等，还可加工手表表壳及大型球体容器的内表面。加工手表表壳及大型球体容器的内表面。 5)5)各类非金属材料各类非金属材料：木材、塑料、石料、混凝土、橡胶：木材、塑料、石料、混凝土、橡胶及各种高硬度材料，如单晶硅体、宝石等。及各种高硬度材料，如单晶硅体、宝石等。 6)6)其他其他：打磨铸件浇冒口、结渣、飞边，大件及桥梁的：打磨铸件浇冒口、结渣、飞边，大件及桥梁的焊缝以及大型容器壳体、箱体的大面积除锈、除残漆等。焊缝以及大型容器壳体、箱体的大面积除锈、除

41、残漆等。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法7.4.2 7.4.2 数控磨削数控磨削 数控磨床是采用数字控制装置或电子计算机进行控制的数控磨床是采用数字控制装置或电子计算机进行控制的一种高效能自动化机床，与普通磨床相比，数控磨床的特点一种高效能自动化机床，与普通磨床相比，数控磨床的特点是十分突出的，尤其是计算机数控技术和砂轮自动平衡、自是十分突出的，尤其是计算机数控技术和砂轮自动平衡、自动检测技术等新技术的综合应用，使得磨床不仅在加工精度、动检测技术等新技术的综合应用，使得磨床不仅在加工精度、工作效率方面取得质的飞跃，而且在机床的稳定性、可靠性、工作效率方

42、面取得质的飞跃，而且在机床的稳定性、可靠性、易维护等方面也得到很大的提高。易维护等方面也得到很大的提高。1 1数控磨床的一般结构数控磨床的一般结构 数控磨床的结构一般由下面几个主要部分组成：床身、数控磨床的结构一般由下面几个主要部分组成：床身、数控系统、主轴机构、进给机构、砂轮平衡装置、砂轮修整数控系统、主轴机构、进给机构、砂轮平衡装置、砂轮修整装置、在线测量系统、润滑及冷却系统。装置、在线测量系统、润滑及冷却系统。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法 数控磨床除了上述的硬件结构外，还要有一个完整的软数控磨床除了上述的硬件结构外，还要有一个完整的软件系统，

43、这是数控机床的控制中心。软件系统中的参数包括件系统，这是数控机床的控制中心。软件系统中的参数包括驱动、测量、加工程序、各运动轴及主轴等部件的控制运行驱动、测量、加工程序、各运动轴及主轴等部件的控制运行设置，是由机床生产厂家设置、调整好的，用户一般无需修设置，是由机床生产厂家设置、调整好的，用户一般无需修改，用户只需根据需要，以人机对话的形式，填入所要加工改，用户只需根据需要，以人机对话的形式，填入所要加工的零件尺寸和加工工艺参数，即可完成零件加工程序的编制。的零件尺寸和加工工艺参数，即可完成零件加工程序的编制。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法2 2数控

44、磨床的三个概念数控磨床的三个概念1 1）机床原点）机床原点 机床坐标系是以机床原点为坐标原点所建立的坐标系，机床坐标系是以机床原点为坐标原点所建立的坐标系，双轴外圆磨床一般是以卡盘或头架的端面和工件主中心线的双轴外圆磨床一般是以卡盘或头架的端面和工件主中心线的交点作为机床原点。机床原点是制造和调整机床的基础，也交点作为机床原点。机床原点是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，出厂前已经调整好，一般不允许是设置工件坐标系的基础，出厂前已经调整好，一般不允许用户随意变动。用户随意变动。2 2）机床参考点）机床参考点 机床参考点是机床生产厂家设置好的一个固定点，并将机床参考点是机床生产厂家

45、设置好的一个固定点，并将该点相对于机床原点的坐标值存入机床参数中，数控机床每该点相对于机床原点的坐标值存入机床参数中，数控机床每次开机时，必须先确定机床参考点，即各轴回参考点，这样次开机时，必须先确定机床参考点，即各轴回参考点，这样数控系统中就建立了精确的机床坐标，数控加工程序就是根数控系统中就建立了精确的机床坐标，数控加工程序就是根据这个坐标系完成零件加工任务的。据这个坐标系完成零件加工任务的。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法3 3）砂轮磨损的补偿）砂轮磨损的补偿 对数控磨床来说，主要体现在对砂轮磨损的补偿，每次对数控磨床来说，主要体现在对砂轮磨损的

46、补偿，每次砂轮修整后，修整程序自动修改相应的刀具补偿参数，补偿砂轮修整后，修整程序自动修改相应的刀具补偿参数，补偿砂轮的修整量，使得下一次的加工尺寸正确。砂轮的修整量，使得下一次的加工尺寸正确。3 3数控磨床磨削加工的特点数控磨床磨削加工的特点1 1）加工精度高）加工精度高 随着驱动技术和检测技术的飞速发展，数字驱动技术和随着驱动技术和检测技术的飞速发展，数字驱动技术和高分辨率的光栅检测技术在数控磨床上的广泛应用，数控磨高分辨率的光栅检测技术在数控磨床上的广泛应用，数控磨床保证了高精度加工的实现。床保证了高精度加工的实现。2 2）工作效率高）工作效率高 数控技术的应用提高了机床的加工效率，数控

47、系统的自数控技术的应用提高了机床的加工效率，数控系统的自动补偿功能在磨床上得到充分发挥。自动测量等自动控制技动补偿功能在磨床上得到充分发挥。自动测量等自动控制技术的运用大大缩短了机床的辅助加工时间。术的运用大大缩短了机床的辅助加工时间。上一页上一页 下一页下一页 返回返回7 74 4 先进磨削方法先进磨削方法3 3）稳定性强、可靠性高）稳定性强、可靠性高 电子技术的高速发展以及计算机技术的深入运用，软件电子技术的高速发展以及计算机技术的深入运用，软件技术的不断提高，使数控系统的功能也在不断增强。技术的不断提高，使数控系统的功能也在不断增强。4)4)机床调整、操作、维护方便机床调整、操作、维护方便 随着计算机技术在数控机床的深入运用，机床厂家