金属切削加工安全知识（共72页）.ppt

1、金属切削加工平安 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机械零件的设备，切削加工是利用切削刀具从工件切除多余的或预备的金属，使工件的形状、尺寸精度和外表粗糙度都符合预定要求的加工方法。常见的金属切削加工有钳工和机械加工两大局部。 第 一节 概述 一、金属切削机床的类型1根据加工方法和使用刀具的不同，机床可分为11大类：车床、钻床、镗床、刨床、拉床、磨床、铣床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床和其他机床。2根据机床本身重量的不同，机床分为四大类：中小型机床重量在10t以下、大型机床重量在1030t之间、重型机床重量在30100t之间，超重型机床重量在100t以上。3根据机床适用范围不同，机床

2、可分为3大类：通用机床、专门化机床、专用机床。4金属切削机床还可以根据加工精度的不同、自动化程度不同等进行划分。 二、金属切削机床的根本结构和工作原理1机座床身和机架在机座上装有支撑和传开工件或刀具的部件，将被加工工件和刀具固定卡牢并带动它们作相对运动。支撑工件和刀具的部件有：工作主轴、拖板、滑台、工作台等，由导轨、滑轨、滑动轴承和滚动轴承等导向。2传动机构将动力传到各运动部件中，传动部件有：丝杠、螺母、齿轮齿条、曲柄连杆机构、液压传动机构、齿轮及链传动机构、皮带传动机构。为了能改变刀具或工件直线运动的行程速度和旋转运动的圆周速度，机床都设有变速机构，以及进行变速的操纵机构。3动力源、润滑和冷

3、却系统三、金属切削机床的传动和运动的主要形式从机床的根本结构可知，影响机床平安的危险部件主要是高速运动的执行部件工件和刀具和传动部件 。切削运动根据对形成的加工外表所起的作用不同，可分为主运动和进给运动。 主运动是切下切屑最根本的运动。主运动形式有旋转运动和直线运动两种由工件或刀具进行。 进给运动是使切削运动连续进行下去，切削出完整外表所需的运动。 四、金属切削机床的危险因素 1按金属切削机床的部件和运动状态来分1静止部件的危害因素：切削刀具与刀刃；突出较长的机械局部；毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及外表粗糙局部；引起滑跌坠落的平台。2旋转部件的危害因素：单旋转局部：轴、凸块和孔，研磨工具和切削

4、刀具。3内旋转咬合的危害因素：对向旋转部件的咬合；旋转部件和成切线运动部件的咬合；旋转部件和固定部件的咬合。4往复运动或滑动的危害因素：单向运动；往复运动或滑动相对固定局部：接近类型，通过类型；旋转部件与滑动部件之间；振动。5其他危害因素：飞出的装夹具或机器零部件；飞出的切屑或工件；运转着的工件打击或绞扎的伤害。 2按常见机械伤害事故来分1设备接地不良、漏电，照明没有采用平安电压，可发生触电事故。2旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。3消除切屑无专用工具，操作者未戴护目镜，可发生刺割事故及崩伤眼球。4加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人。5零部件装卡不牢，可飞出击

5、伤人体。6防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。7砂轮有裂纹或装卡不符合规定，发生砂轮碎片伤人事故。8操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。 五、金属切削机床的运转异常与故障检测1温升异常。常见于各种机床所使用的电动机及轴承齿轮箱。温升超过允许值时，说明机床超负荷或零件出现故障，严重时能闻到润滑油的恶臭和看到白烟。2机床转速异常。机床运转速度突然超过或低于正常转速，可能是由于负荷突出变化或机床出现机械故障。3机床在运转时出现振动和噪声。机床由于振动而产生的故障率占故障总数的60%70%。其原因是多方面的，包括机床设计不合理、机床制造缺陷、安装缺陷、零部件运转不平衡、零部件

6、磨损、缺乏润滑及机床中进入异物。4机床出现撞击声。零部件松动脱落；进入异物；转子不平衡。5机床的输入输出参数异常。表现在：加工精度变化；机床效率变化如泵效率；机床消耗的功率异常；加工产品的质量异常如球磨机粉碎物的粒度变化；加料量突然降低，说明生产系统有泄漏或堵塞；机床带病运转输出会改变。6机床内部缺陷。出现裂纹；绝缘质量下降；因腐蚀而引起的缺陷。 2运动机械中易损件的故障检测一般机械设备本体出现的故障很少，容易损坏的零件成为易损件。运动机械的故障往往都是易损件的故障。提高易损件的质量和使用寿命是预防事故的重要措施。1零部件故障检测的重点。主要有：传动轴、轴承、齿轮，其中滚动轴承和齿轮的损坏更为

7、普遍。2滚动轴承的损伤现象及故障。损伤现象：滚珠砸碎、断裂、压坏、磨损、化学腐蚀、电腐蚀、润滑油除污、烧结、生锈，保持架损坏、裂纹；检测的参数：振动、噪声、温度、磨损剩余物分析，间隙。3齿轮装置的故障。损伤现象：齿轮的损伤包括齿和齿面损伤：齿轮本体损伤，轴、键、接头、联轴节的损伤；轴承的损伤；检测的参数：噪声、振动；齿轮箱漏油、发热。第二节 金属切削加工的平安防护装置 切削加工的平安防护装置主要用于防护操作人员在与机床运动件、切削刀具及被加工件接触时，防止切屑、冷却液、润滑液等伤人，以及防止操作人员误操作而发生的伤害事故。 一、金属切削机床的布局 1机床布置方式应保证不使零件或切屑伤人。一般将

8、机床斜向布置，有利于防止上述事故的发生。2机床的位置朝向应有利于采光，同时又使操作人员背向日光，以免受日光直射而产生目眩。对于局部照明，应该采用安装在机床上的照明灯，其遮蔽角不小于30，且带有不透光的反射罩。3机床之间、机床与墙、柱之间应有适当的距离，以保证工人操作平安、行走和搬运材料及工件。机床周围应有足够的工作空间以便布置工具柜，存放材料、毛坯、半成品和成品的架子。4车间通道应能保证车辆和行人畅通，行人通道最小宽度必须大于1000mm；电瓶车单向行驶通道必须大于1800mm，电瓶车双向行驶通道必须大于3000mm，叉车或汽车通道必须大于3500mm。二、金属切削机床的防护装置 1防护罩防护

9、罩的作用是防止操作人员在意外情况下受到机械伤害。它是机械设备中最常用的、直接安装在设备上的防护装置。在切削加工机械设备上，防护罩主要用于隔离外露的旋转部件，如皮带轮、链轮、齿轮、链条、旋转轴、法兰盘和轴头等。 1-金属罩壳；2-活动罩网；3-套管；4-手柄；5-横杆；6-底座 环形防护罩 2防护挡板在切削机械设备中所使用的防护挡板一般用于隔离切屑、磨屑和冷却润滑液，防止其飞溅伤人。所用材料视情况而定，一般用钢材、铝板、塑料板等。如果挡板阻碍操作人员的视线，亦可用透明的材料制作。3防护栏杆不能在地面上操作的机床，操作台周围应设置高度不低于0.8m的栏杆，容易伤人的大型机床运动部位，如龙门刨床床身

10、两端也应加设栏杆，以防工作台往复运动时撞人。防护装置可以是固定的如防护栏杆，或平时固定，仅在机修、加润滑油或调整时才取下如防护罩，也可以是活动的如防护挡板。在需要时还可以用一些大尺寸的轻便挡板如金属网将不平安场地围起来。 防护挡板三、机床的保护装置与制动装置 1过载保险装置 机床过载保险装置种类很多，但每种装置通常分为三局部：感受元件、中间环节和执行机构。感受元件对所检参数的变化起反响，并通过中间环节传给执行机构以实现保险。所有这些局部可以组成一个部件，成为一个直接作用的保险装置，或位于保险对象的不同位置而成为间接作用的保险系统， 机床过载平安装置分类图 2行程限位保险装置为使运动部件、刀具完

11、成行程，到达预定位置后能自动停止，常采用行程限位保险装置。3动作联锁装置它的作用之一在于控制各运动按顺序进行，上一个动作未完成前，下一个动作不能进行。 行程限位保险装置示意图 顺序动作联锁装置系统示意图 4意外事故联锁保险装置当突然断电时，其补偿机构如蓄能器、止回阀等立即起作用，使机床停车。 事故联锁保险装置示意图1-油缸；2-蓄能器；3-压力表；4-止回阀；5-开关 5制动装置为迅速停机以装卸被加工件，以及在发生突然事故时及时停机，都需要有使机床立即停止运转的制动装置。制动装置类型很多，可根据使用要求及其特点来选用。按制动装置结构可分块状闸、具有活动套圈的圆筒闸或内块状闸、带闸、锥形闸及圆盘

12、闸等；按制动力分手动、液压、电气或气压等。另外，所有变速、换向机构应有明显的挡位标志牌，以及可靠的定位装置。四、车床的保险装置和互锁机构 为了确保设备和人身平安，防止操作工人的误操作和设备超负荷运行造成事故，车床必须设置保险装置和互锁机构。 1保险装置1过载保险装置。过载是指机床零、部件在工作时因切削力过大或因部件在工作时发生碰撞等事故，导致传递的扭矩或力超过其额定值，有可能引起机床构件损坏的状态。通常超过额定载荷的25%即被认为过载。保险装置通常靠连接件的切断、别离或打滑来限制或中断扭矩及运动的传递，防止重要构件的损坏。由于过载额定值较低为额定值的125%，过载可能发生的概率较高，所以过载保

13、险装置的脱开不应当是破坏性的，如被剪断。这样，当过载消失后易于迅速恢复正常工作。 1，3-轴；2-联轴器；4-蜗杆；5-压杆；6-半离合器；7-弹簧；8-支架；9-杠杆；10-支撑杆；11-手柄；12-调整螺母 脱落蜗杆原理示意图2事故保险装置。事故保险装置是专门为防止偶然发生的事故而设置的。其工作原理同过载保险装置一样，是限制机床传递的扭矩的大小的。所以所有过载保险装置都可兼起事故保险作用。所不同的是事故保险装置脱开时的载荷应大于过载保险装置，为额定载荷的125%150%。事故不会经常发生，为了简化结构，这种保险装置的脱开可以是破坏性的，可以人为地在传动中设置一个最薄弱环节，这个环节结构简单

14、且易于更换。如直径很细的销钉是传动链中最薄弱的环节，利用其传递扭矩，出事故时被剪断。销钉结构简单，且易于更换。 2互锁机构在机床上但凡可能发生互相干预的运动的机构，都必须互锁，以免工人误操作或发生误动作而出现人身及机床事故。机床的互锁一般用于以下几种情况：防止几个运动同时传入某一部件，如卧式车床中的丝杠和光杠不能同时传动刀架；防止同时接通几个相互矛盾的动作，如卧式车床的纵向与横向进给机构不能同时接通，机床的启动与制动不能同时啮合；在运动有先后顺序要求时，防止前一动作尚未完成而下一动作已经接通。如齿轮变速箱不停车不能变速，铣床主轴不转，工作台不能机动进给等。常见的有平行轴间的互锁和交错轴间的互锁

15、两种。 几种轴间互锁装置的原理简图 五、机床的平安操作规那么机床操作人员的平安在很大程度上取决于操作人员是否认真地执行平安操作规程，为确保平安，操作人员应做到：1穿好适宜的工作服，把袖口扣紧或者把衣袖卷起，把上衣扎在裤子里，腰带端头不应悬摆。不要穿过于肥大、领口敞开的衬衫或外套。留有长发时要戴防护帽或头巾，头巾及领带的端头要仔细塞好。2操作者应佩戴防打击的防目镜。3开动机床前要详细检查机床上危险部件的防护装置是否平安可靠，润滑机床，并作空载试验。4工作时，工作地点要保持整洁，有条不紊。待加工和已加工工件应摆在架子上或专门设备内，不能将工件或工具放在机床上，尤其不能放在机床的运动部件上和工作通道

16、上。5工件及刀具的装夹要牢靠，以防工件和刀具从夹具中脱落。装卸笨重工件时，应使用起重设备。6在机床运转时，禁止用手调整机床或测量工件；禁止把手肘支撑在机床上；禁止用手触摸机床的旋转局部；禁止取下或安装护板或防护装置。不要用手消除切屑，而应用钩子、刷子或专门的工具消除切屑。7机床运转时，操作者不能离开工作地点，发现机床运转不正常时，应立即停车，请检修工检查。当停止供电时，要立即关闭机床或其他启动机构，并把刀具退出工作部位。8不要使污物或废油混入机床冷却液，否那么不仅会弄脏冷却液，甚至会传播疾病。为防止皮肤病，严禁使用乳化液、煤油、机油洗手。9必须使用压缩空气消除切屑时或切屑飞溅严重时，为了不危害

17、别的操作人员，应在机床周围安装挡板，使操作区隔离。压缩空气的压力应尽可能低。不能用压缩空气吹去衣服或头发上的尘土或脏物，否那么会引起耳朵或眼睛的损伤。10工作结束应关闭机床和电动机，把刀具和工件从工作位置退出，清理安放好所使用的工、量具，仔细地清擦机床。磨削加工平安磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件外表的多余层，使工件外表质量到达预定要求的加工方法。进行磨削加工的机床称为磨床。磨削加工应用范围很广，通常作为零件特别是淬硬零件的精加工工序，可以获得很高的加工精度和外表质量，还可用于粗加工、切割加工等。 概述一、磨削加工的特点 :1磨具的运动速度高 普通磨削速度可达3035m/s；高速磨削可达

18、4560m/s，甚至更高。它是一般金属切削刀具速度的十几倍到几十倍，其速度还有继续提高的趋势。 2磨具的非均质结构 磨具是由磨粒、结合剂和孔隙三要素组成的复合结构，其结构强度大大低于由单一均匀材质组成的一般金属切削刀具。 3磨削的高热现象 磨具的高速运动、磨削加工的多刃性和微刃性，使磨削区产生大量的磨削热，这不仅容易烧伤工件，而且高温还可使磨具本身发生物理、化学变化，降低磨具强度。4磨具的自砺现象 在磨削过程中，随磨粒的钝化使磨削力增大。在磨削力作用下，或磨粒自身脆裂局部脱落露出锋利局部；或整个钝粒脱落露出锋利新磨粒，这种现象称为磨具的自砺性。磨具的自砺作用，以及为保持磨具的正确形状而进行的修

19、整，都会产生大量磨创粉尘。 二、磨削加工危险因素：1机械伤害 机械伤害是指磨削机械本身、磨具或被磨削工件与操作者身体接触、碰撞所造成的伤害。例如，磨削机械的运动零部件木加防护或防护不当，夹持不牢的加工件甩出，操作者与高速旋转的磨具触碰造成擦伤，或由于磨具破裂，高速运动的碎块飞出伤人等。2噪声危害 磨削机械是高噪声机械，磨削噪声来自多因素的综合作用，除了磨削机械自身的传动系统噪声、干式磨削的排风系统噪声和湿式磨削的冷却系统噪声外，磨削加工的切削比能大、速度高是产生磨削噪声的主要原因。在进行粗磨、切割、抛光和薄板磨削作业，以及使用风动砂轮机时，噪声更大，有时高达115dB(A)以上，对操作者听力会

20、造成损伤。3粉尘危害 磨削加工是微量切削，切屑细小，尤其是磨具的自砺作用，以及对磨具进行修整，都会产生大量的粉尘。细微粉尘可长时间悬浮于空气中不易沉落，据测定，干式磨削产生的粉尘中小于5m的颗粒平均占90.3%，很容易被吸入到人体肺部。长期大量吸入磨削粉尘会导致肺组织纤维化，引起尘肺病。4磨削液危害 湿式磨削采用磨削液以改善磨削的散热条件，对防止工件外表烧伤和裂纹，冲洗磨屑，减少摩擦，降低粉尘有很重要的作用。但有些种类的磨削液及其添加剂对人体有影响，长期接触可引起皮炎；油基磨削液的雾化会使操作环境恶化，损伤人的呼吸器官；磨削液的种类选择不当，还会侵蚀磨具，降低其强度，增加磨具破坏的危险性；湿磨

21、削和电解磨削假设管理不当，还会影响电气平安。 砂轮的特性砂轮是由磨料、结合剂混合，经过高温、高压制造而成，是由磨料、结合剂、孔隙三要素组成的非均质体，其组织结构见图1。其中，磨具外表无数高硬度的锋利磨粒作为刀具起切削作用，在砂轮高速旋转时，磨粒切除工件上一层薄金属，形成光洁精确的加工外表；结合剂粘结磨粒使磨具形成适于不同加工要求的各种形状，并在磨削过程中保持形状稳定；孔隙用来容屑、散热，均匀产生自励效果，防止整块崩落失去砂轮适宜的廓形。磨料、粒度、结合剂、组织、硬度、形状和尺寸是砂轮的六大特性，对砂轮平安有很大影响。 图1 砂轮的组织结构1-磨料 2-结合剂 3-孔隙 4-被加工件 1磨料 磨

22、料指砂轮中磨粒的材料。磨粒构成磨具的主体，在加工中起切创作用。 磨料需要具有很高的硬度和锋利度，直接参与切削；需要一定的韧性和耐磨性，来承受剧烈的挤压和摩擦力作用；需要一定的脆性，以便磨钝后，及时更新切削锋刃，实现自项性；还需要有较稳定的物理和化学性能，使之在高温和湿度环境下，不过早地丧失磨削性能。 磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。天然磨料主要有金刚石、刚玉和钻石。人造磨 料又可分为氧化物系、碳化物系和高硬磨料系。可根据磨料的不同特性和适用范围合理选 用。2粒度 粒度是指磨料的颗粒大小和粗细程度。一般来说，构成砂轮磨料的颗粒越细小，砂轮的抗裂性越好。粒度确实定方法有两种： 1筛分法。颗粒尺寸

23、大于50m磨料的粒度是用筛分法确定的，即用磨料通过的筛网在每英寸长度上的网眼数来表示，称为磨粒类。其粒度号直接用阿拉伯数字表示，粒度号大小与磨料的颗粒大小相反。 2显微镜分析法。颗粒尺寸小于50m磨料的颗粒大小直接用显微镜测量，用颗粒的实际尺寸表示粒度，这样确定的磨料称为微粉类。其粒度号用W和磨料颗粒尺寸数组合表示。 一个砂轮的磨料通常是由相邻几种粒度号的磨粒混合而成，砂轮的粒度是由占比例最大的磨粒的粒度号决定。粒度大小对砂轮的强度、加工精度，以及磨削生产率有很大影响。3结合剂 结合剂粘合剂是将磨粒固结在一起形成磨具的粘结材料。结合剂不仅使砂轮成形，而且对磨具的自砺性有很大影响，并直接关系到砂

24、轮的强度和使用的平安。 结合剂应具有良好的粘结性能，保证磨具高速旋转不破裂；有足够的耐磨性，以承受摩擦和磨削力；有对磨粒适当的把持力，使磨粒锋利时不脱落，磨钝后及时更新，保持磨具良好的磨削性能；具有较好的物理化学性能、一定的抗腐蚀能力，以适应不同的使用环境。 类别类别紧密紧密中等中等疏松疏松组织号01234567891011121314磨料/%6260585654525048464442403836344砂轮的组织 砂轮的组织是指组成砂轮的磨料、结合剂和气孔三者的比例关系，说明砂轮结构紧密程度的特性。根据磨粒在砂轮总体积中所占百分比，组织可划分为三档15个号见表1。 砂轮的组织紧，气孔小；其外

25、形易保持，磨削质量相对高。但砂轮易堵塞，磨削热较高。它一般用于成形磨、精磨、硬脆材料的磨削。 砂轮的组织松，气孔多，有利降低磨削热，防止堵塞砂轮。它一般用于软韧材料、热敏性强的材料的磨削，以及粗磨加工。 中等组织级砂轮用来磨削淬火钢或用于刀具刃磨。n5硬度 砂轮的硬度是结合剂固结磨料的紧牢程度的参数，说明在外力作用下，磨料从砂轮外表脱落的难易程度。砂轮硬度不仅影响生产质量，而且与使用平安卫生关系很大。磨具的硬 度与磨料本身的硬度是两个不同的概念，磨料的硬度是由组成磨料的材料自身特性决定的。 磨具的硬度与以下因素有关：一是结合剂的粘合能力与结合剂的种类有关；二是结合剂在磨具中的比例；三是磨具的制

26、造工艺等。在同样条件下对同一种结合剂而言，所占比例越 大，磨粒越不易脱落，磨具硬度越高；反之那么硬度越低。在砂轮组成中，结合剂比例每增加 1.5%，砂轮硬度那么增高一级。磨具的硬度分七大级、十四小级见表 2。 大级大级超软超软软软中软中软中中中硬中硬硬硬超硬超硬小级-软软软-代号DEFGHJKLMNPQRSTY 砂轮硬度低，自砺性好，而损耗快，几何形状不易保持，加工精度和质量较差。在干式磨削和砂轮修整时，其粉尘污染较大。但因其切削力小，产生磨削热少，工件外表烧伤的可能性小。 砂轮硬度高，磨料不易脱落，工件外表质量较高。但假设砂轮硬度太高，自砺性很差，磨粒磨钝后仍不会脱落，与工件外表摩擦、挤压，

27、使磨具外表堵塞，产生很高的磨削热，进而使磨具的磨削性能下降。这样，不仅工件磨削质量低，同时还严重影响结合剂强度，并且发出很大噪声，甚至引起机床振动。 表2 砂轮的硬度等级 6形状和尺寸 我国磨具的根本形状有40多种，正确地选择砂轮的形状和尺寸，是保证磨削加工质量和平安的重要方面。一般应根据磨床条件、工件形状和加工需要，参考磨削手册选择。 砂轮的非均匀组织结构，决定了它的机械性能大大低于同一均匀金属材料构成的其他切削刀具，再加上使用不当，这是造成砂轮事故多的重要原因。砂轮的磨料、粒度、结合剂、组织、硬度、形状和尺寸等各特性要素，对砂轮的机械强度有不同的影响见表3。平安使用砂轮要统筹考虑各因素的综

28、合作用效果。砂轮砂轮结合剂结合剂磨料磨料粒度粒度硬度硬度尺寸尺寸(内径内径/外径外径)特性特性VBS刚玉类碳化硅类细粗硬软比值大比值小强度差好好好差好差好差差好表3 砂轮特性对砂轮强度的影响 砂轮的标记 砂轮的名称及特性以标记的形式标注，作为砂轮的正确使用和管理提供依据。按照GB2484的规定，标记以汉语拼音和数字为代号，按照一定的顺序交叉表示：砂轮形状-尺寸-磨料-粒度-硬度-组织-结合剂-平安线速度；尺寸标记顺序为：外径X厚度X内径。现举例说明如下： 在使用砂轮前，一定要核准砂轮的特性指标。砂轮上的标记不得随意撕毁或破坏，否那么，可能会因为使用混乱而导致事故发生。 砂轮的平安速度 1、离心

29、力作用下砂轮的应力分析 砂轮作高速旋转时，组成砂轮的各质点都受到与线速度平方成正比的离心力作用，其公式表达为：式中:p-离心力，N或kN； m-砂轮上某质点的质量，kg； v-该质点的圆周线速度，m/s； r-该质点的旋转半径，m。 n从图中可见： 在砂轮的任意点上切向正应力总是大于径向正应力，所以，由离心力引起的砂轮破坏，切向正应力起主要作用，分析砂轮的破坏主要考虑切向应力的影响。 在砂轮的任一半径上，砂轮的内孔壁处的应力最高。实践也证明，砂轮破坏的裂纹总是从内圆逐渐涉及外圆，碎块成扇形状。图3 砂轮应力分布 2、砂轮的平安速度 1砂轮应力分析 防止砂轮因离心力作用受到破坏的关键，是使离心力

30、作用而产生的应力低于砂轮的机械强度。根据平均应力理论，将砂轮各不同径向截面的切向正应力沿半径积分，得到平均切向正应力值为： 将砂轮破坏的条件m代入上式，得到砂轮的最高平安圆周线速度为： 式中:-砂轮的许用单向抗拉强度，Pa； m-砂轮的平均切向正应力，Pa； v-砂轮的平安速度，m/s。模具名称模具名称最高安全圆周速度（最高安全圆周速度（m/s）陶瓷结合剂树脂结合剂橡胶结合剂平行砂轮154035弧形砂轮3540-双斜边砂轮3540-单斜边砂轮3540-单面凹砂轮354035双面凹砂轮353540单面凹带锥砂轮3540-双面凹带锥砂轮3540-筒形砂轮2530-环形/碗形砂轮3035-磨量规砂轮

31、3030-磨针砂轮25-薄片砂轮355050丝锥抛光砂轮-20板牙抛光砂轮-20石墨抛光砂轮-30-镜面磨砂轮-25-柔性抛光砂轮-25磨螺纹砂轮5050-高速砂轮-50605060硬度M及更硬砂轮-40402)砂轮主轴转速 控制砂轮的最高转速是保证砂轮作业平安的关键，即通过承载砂轮的主轴转速来限制砂轮的圆周最高线速度。二者的换算关系如下：式中:v-砂轮外圆的圆周速度，m/s； n-砂轮主轴的转速，r/min； D-砂轮外径，mm。3)工件的速度 砂轮速度过高，一方面可能导致砂轮破坏；另一方面会引起机床振动，所以只有在保证砂轮强度和机床运行平稳的前提下，提高砂轮的工作速度才是合理的。这主要通过

32、保持加工工件的速度与砂轮速度之间的适当比例来实现。式中:vg-工件被磨削外表的运动线速度； v-砂轮速度的圆周线速度。砂轮的增强措施 根据砂轮受力分析得知，砂轮的破坏主要是切向应力的影响，旋转时中心孔壁周围的应力最大。要提高砂轮速度，应设法提高砂轮强度。常见的方法有： 第一，提高结合剂的粘接强度。例如在陶瓷结合剂中参加一定量的棚、钾、钡、钙等元素，增强砂轮的抗拉强度； 第二，采用合理的砂轮尺寸，尽量防止外径、内径尺寸相差过大； 第三，在砂轮内孔区采取补偿措施，常见的方法见图4。在砂轮内部加金属网或玻璃纤维网见图4a增强砂轮内孔区厚度见图4b，砂轮内孔区采用细粒度磨料见图4c；砂轮孔区浸树脂见图

33、4d，砂轮孔区镶钢毂、金属环见图4e等。图4 砂轮的补强措施 砂轮装置的平安技术 砂轮装置是磨削机械的执行机构，由砂轮、主轴、卡盘和防护罩共同组成。砂轮的两侧面用砂轮卡盘夹持，二者共同被安装在与传动系统相连的砂轮主轴上，外面用防护罩罩住。磨削机械平安防护的重点是砂轮，砂轮的平安不仅由自身的特性和速度决定，而且与砂轮装置的各组成局部有直接关系。组成砂轮装置的各元件通过各自的平安技术措施，保障磨削加工作业的平安。 砂轮装置图1-砂轮 2-砂轮卡盘 3-砂轮主轴 4-垫片 5-紧固螺母1砂轮主轴 砂轮主轴用来承载支持砂轮，并将传动系统的动力和速度传递给砂轮。在磨削作业时，砂轮主轴受弯、扭组合力的作用

34、。砂轮主轴及其支撑局部结构直接影响工件的加工质量和磨削作业平安，是砂轮装置的关键结构，主轴的失效、破坏，将直接导致砂轮的破坏。砂轮主轴必须满足下述要求：1强度要求主轴材料应具有较好的机械性能，抗拉强度不得低于650Mpa，且延伸率不低于10%。主轴承载部位的截面尺寸足够大，以保证主轴的抗扭截面模量和抗弯截面模量。砂轮直径越大、越厚，与之配合的砂轮主轴直径也越大。2刚度要求砂轮主轴应满足抗变形的要求，尤其是在内圆磨床上加工内孔时，砂轮需要借助接长轴安装在砂轮主轴上，接长轴越细越长，其静态挠度和动态挠度越大，因而旋转不平衡力产生振动越大，这不仅直接影响磨削质量，而且关系到作业平安。所以，砂轮主轴应

35、尽量选用刚度高的短、粗轴。 3防松脱的紧固措施主轴螺纹的旋向必须与砂轮工作时的旋转方向相反，在砂轮设备上应标明砂轮的旋转方向，标志要明显且可长期保存。主轴的端部制有螺纹，以便螺母将砂轮和卡盘紧固。为防止装配后的砂轮沿主轴窜动，防止在运行过程中螺母自行松脱导致砂轮甩出，螺纹必须满足以下条件：a主轴端部螺纹长度足够长，保证整个压紧螺母旋入Ll；b主轴螺纹局部必须延伸到压紧螺母的的压紧面内，但不得超过设计允许使用的最小厚度砂轮的内孔长度的一半hH/2.4砂轮与主轴的配适宜宜砂轮内孔与砂轮主轴的配合不得采用过盈配合，应留有适当间隙。 2砂轮卡盘砂轮卡盘用于紧固砂轮，传递驱动力，并具有一定的保护功能。当

36、砂轮意外破裂时，可阻挡大块砂轮碎块飞出。 1砂轮卡盘的型式 砂轮卡盘的形状a带槽式 b套筒式 c衬套式 d锥形式2砂轮卡盘的要求 一般用途的砂轮卡盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/3，切断用砂轮的卡盘直径不得小于被安装砂轮直径的1/4。砂轮卡盘应有足够的刚度，在与砂轮夹紧装配后，压紧面不得发生翘曲，接触面应平整、均匀。卡盘与砂轮侧面的非接触局部应有不小于1.5mm的足够间隙。砂轮卡盘结构应均匀平衡，以免旋转时产生不平衡力；各外表应保证平滑无锐棱，防止对砂轮局部产生集中力或锐棱损坏砂轮。砂轮卡盘的材料一般采用抗拉强度不低于415Mpa的材料，保证卡盘的刚度和强度。3砂轮防护罩 砂轮是磨削机械平安

37、防护的重点，但仅靠砂轮自身的强度和砂轮卡盘一定限度的保护作用，仍不能保证防止砂轮意外。砂轮还必须装有砂轮防护罩才能使用。砂轮防护罩的功能是在不影响加工作业情况下，将人员与运动砂轮隔离，并当砂轮破坏时，有效地罩住砂轮碎片，保证人员平安。在正常磨削时，防护罩还可在一定程度上限制磨屑、粉尘的扩散范围，阻挡磨屑火花或磨削液飞溅。防护罩应满足以下技术要求：1材料和壁厚防护罩必须有抗砂轮碎片冲击的足够强度，所用材料的抗拉强度不得低于415N/mm2。防护罩材料优先选用压延钢板，钢板壁厚尺寸一般总是圆周构件厚度A侧面构件厚度B见表3-6；可锻铸铁的相应壁厚尺寸是压延钢板的2倍；灰铸铁的相应壁厚尺寸是压延钢板

38、的4倍。高速砂轮防护罩内壁应装备吸能缓冲材料层如聚胺脂塑料、橡胶等，以减弱砂轮碎片对罩壳的冲击。2最大平安开口尺寸最大平安开口尺寸的限制分为总开口度和主轴水平面以上开口度两个要求。总开口度愈小，砂轮破碎时的冲击域就愈小；主轴水平面以上开口度愈小，对人体重要部位如头、胸部伤害的概率就愈小，防护罩的平安性能愈易于实现。 砂轮防护罩开口角a外圆磨削 b平面磨削卧轴式 c用砂轮上部磨削 d通常用砂轮机3防护罩与砂轮的平安间隙砂轮与防护罩之间的距离是保证防护罩任何部位不得与砂轮装置各运动部件接触，防护罩开口边缘与砂轮卡盘外侧面间隙应小于15mm。手工磨削砂轮机图3-17的砂轮防护罩的开口角度在主轴水平面以上不允许超过90，并且大于或等于30时必须设防护板