（本科）第6章 磨削加工ppt课件（全）

1、第6章 磨削加工第6章 磨削加工设计制作人：陈妙婷1、磨削加工范围6.1 概述磨削属多刃、微刃切削；加工精度高，表面质量好磨粒硬度高磨削温度高磨削加工切深抗力(径向力)较大，易使工件发生变形，影响加工精度。 2、磨削加工的特点1、外圆磨床6.2 磨床1）万能外圆磨床床身。床身用于支撑和连接磨床各个部件。床身内部装有液压系统，上部有纵向和横向两组导轨以安装工作台和砂轮架。床身是一个箱形结构的铸件，床身前部作油池用，电器设备置于床身的右后部，油泵装置装在床身后部的壁上。床身前面及后面各铸有两圆孔，供搬运机床时插入钢钩用。床身底面有三个支撑螺钉，作调整机床的安装水平用。工作台。工作台主要由上台面与下

2、台面组成，上台面能作顺时针5到逆时针9回转，用以调整工件锥度。当上台面转动大于6时，砂轮架应相应转一定角度，以免尾架和砂轮架相碰。工作台的运动由油压缸驱动，动作平稳，低速无爬行。工作台的左右换向停留时间可以调整。工件头架。工件头架由头架箱和头架底板组成，头架箱可绕头架底板上的轴回转，回转的角度可以从刻度牌上读出。头架主轴的转速分六挡，通过电机转速调整和变换三角带位置获得。头架可以安装三爪卡盘夹持工件磨削。 尾架。尾架套筒主轴孔采用莫氏3号锥孔，并配有手动进退和液压脚踏板控制进退两种方式，方便装卸工件。在磨削表面结构要求不高的外圆工件时，金刚钻笔可装在尾架上进行砂轮修整。砂轮架。砂轮架上有一台双

3、出轴电动机，它一端经多楔带与砂轮主轴连接，另一端经平皮带与内圆磨具主轴连接，但二者不能同时使用。2）无心外圆磨床主要用于磨削大批量的细长轴及无中心孔的轴、套、销等零件，生产率高。工件不需夹持，放在砂轮和导轮之间，连续磨削，操作简单，生产率高，适于大批量磨削无中心孔的轴、套、销等零件。无心磨削的特点如下：生产率高。无心磨削时不必打中心孔或用夹具夹紧工件，生产辅助时间少，故效率大大提高，适合于大批量生产。工件运动稳定。 磨削均匀性不仅与机床传动有关，还与工件形状、导轮和工件支架状态及磨削用量有关。外圆磨削易实现强力、高速和宽砂轮磨削。2、内圆磨床内圆磨床主要用于磨削内圆柱面、内圆锥面及端面等，其结

4、构特点是砂轮主轴转速特别高，一般达1000020000r/min，以适应磨削速度的要求。 与外圆磨削相比，内圆磨削的生产率很低，加工精度和表面质量较差，测量也较困难。3、平面磨床平面磨床的主轴有立轴和卧轴两种，工作台也分为矩形和圆形两种。由床身、工作台、立柱、拖板、磨头等部件组成。与其他磨床不同的工作台上装有电磁吸盘，用于直接吸住工件。6.3 砂轮砂轮是磨削的主要工具。砂轮由磨粒、结合剂和气孔组成，亦称砂轮三要素。磨粒的种类和大小、结合剂的种类和多少以及结合强度决定了砂轮的主要性能。在砂轮的非工作面上标有砂轮的特性代号，包括形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂、最高工作线速度。磨料：刚玉

5、(A12O3)类、碳化硅(SiC)类刚玉类：适用于磨削钢料及一般刀具；碳化硅类：适用于磨削铸铁、青铜等脆性材料及硬质合金刀具。磨粒：刚玉、碳化硅。刚玉类磨粒：适用于磨削钢料和一般刀具；碳化硅类磨粒：适用于磨削铸铁和青铜等脆性材料以及硬质合金刀具等。磨粒的大小用粒度表示，粒度号数越大颗粒越小。粗颗粒主要用于粗加工，细颗粒主要用于精加工。磨粒的大小用粒度表示，粒度号数越大颗粒越小。粗颗粒主要用于粗加工，细颗粒主要用于精加工。砂轮的形状。磨料用结合剂可以黏结成各种形状和尺寸的砂轮，以适用于不同表面形状和尺寸的加工。工厂中常用的结合剂为陶瓷。磨料黏结得愈牢，则砂轮的硬度就愈高。6.4 工件的安装轴类零

6、件常用顶尖装夹。安装时，工件支撑在两项尖之间，其装夹方法与车削中所用方法基本相同。但磨床所用的顶尖都是不随工件一起转动的，这样可以提高加工精度，避免了由于顶尖转动带来的误差，尾顶尖是靠弹簧推力顶紧工件的。1、外圆磨削中工件的安装1）顶尖安装卡盘装夹有三爪卡盘、四爪卡盘和花盘三种，与车床基本相同。无中心孔的圆柱形工件大多采用三爪卡盘，不对称工件采用四爪卡盘，形状不规则的采用花盘装夹。2）卡盘安装心轴装夹盘套类空心工件常以内孔定位磨削外圆，往往采用心轴来装夹工件。常用的心轴种类和车床类似。心轴必须和卡箍、拨盘等传动装置一起配合使用。其装夹方法与顶尖装卡相同。 3）心轴安装磨削工件内圆，大都以其外圆

7、和端面作为定位基准，通常采用三爪卡盘、四爪卡盘、花盘及弯板等安装工件，其中最常用的是用四爪卡盘通过找正安装工件。2、内圆磨削中工件的安装磨平面时，一般是以一个平面为基准磨削另一个平面。若两个平面都要磨削且要求平行时，则可互为基准，反复磨削。磨削中小型工件的平面，常采用电磁吸盘工作台吸住工件。电磁吸盘工作台的工作原理如图所示。当磨削键、垫圈、薄壁套等尺寸小而壁较薄的零件时，因零件与工作台接触面积小，吸力弱，容易被磨削力弹出去而造成事故。因此装夹这类零件时，须在工件四周或左右两端用挡铁围住，以免工件走动，如图所示。3、平面磨削中工件的安装6.5 磨削加工基本操作装夹工件。磨削方法：平面的磨削方式有

8、周磨法和端磨法。1、磨平面砂轮的高速旋转，即主运动；工件的纵向往复运动，即纵向进给运动；砂轮周期性横向移动，即横向进给运动；砂轮对工件作定期垂直移动，即垂直进给运动。1）周磨法砂轮高速旋转；工作台圆周进给；砂轮垂直进给。2）端磨法采用大直径的砂轮，磨削时工件与砂轮同向旋转，使工作台带动工件纵向往复运动进行磨削的方法纵磨法的特点是加工精度较高、表面粗糙度值较小、通用性较强，但生产效率较低，因此多用于精磨加工，尤其适合磨削细长轴。2、磨外圆1）纵磨法2）横磨法采用较宽的砂轮，磨削时工件与砂轮同向旋转，工作台和工件不动，依靠砂轮切入进给进行磨削的方法。横磨法的特点是工件与砂轮接触面积大、质量稳定、生

9、产效率高，但切削力大，散热条件差，因此工件的加工精度较低，表面粗糙度值较大，多用于粗磨加工。将砂轮的一端外缘修成锥形或阶梯形，选择较小的圆周进给速度和纵向进给速度，在工作台一次行程中，将工件的加工余量全部磨除，达到加工要求尺寸。深磨法的生产率比纵磨法高，加工精度比横磨法高，但修整砂轮较复杂，只适合大批量生产刚性较好的工件，而且被加工面两端应有较大的距离方便砂轮切入和切出。3）深磨法4）混合磨法先采用横磨法对亚件外圆表面进行分段磨削每段都留下0.010.03mm的精磨余量，然后用纵磨法进行精磨。这种磨削方法综合了横磨法生产率高、纵磨法精度高的优点，适合于磨削加工余量较大、刚性较好的工件。工件的装

10、夹。在万能外圆磨床上磨削内圆时，短工件用三爪卡盘或四爪卡盘找正外圆装夹，长工件的装夹方法有两种：一种是一端用卡盘夹紧，一端用中心架支撑；另一种是用V形夹具装夹。磨内孔的方法。磨削内孔一般采用切入磨和纵向磨两种方法，磨削时，工件和砂轮按相反的方向旋转。3、磨内圆转动上层工作台磨外圆锥面：适合磨削锥度小而长度大的工件； 转动头架磨外圆锥面：适合磨削锥度大而长度小的工件；转动砂轮架磨削圆锥面：适合磨削长工件上锥度较大的圆锥面。4、磨削锥面1）在万能外圆磨床上磨外圆锥面有三种方法转动头架磨削内圆锥面：适合磨削锥度较大的内圆锥面；转动上层工作台磨内圆锥面：适合磨削锥度小的内圆锥面。2）在万能外圆磨床上磨

11、削内圆锥面有两种方法：思考题参考答案或提示 什么是磨床? 磨削平面和外圆表面主要有哪些方式?答：磨床：进行磨削加工的设备。磨削平面有端磨法和周磨法，磨削外圆有纵磨法和横磨法。 试说明万能外圆磨床工作台与卧轴矩形平面磨床工作台的区别.答：万能外圆磨床的工作台一般为两层，上工作台和下工作台，上工作台有两压板固定在下工作台上，上工作台中间有回转轴，加工锥度零件时可旋转上工作台来实现。万能外圆磨床的上工作台的上表面一般都有一定的斜度，方便移动头尾架并保持对中的精度。卧式矩台平面磨床的工作台一般是矩形平面并带有T形槽（用于T型紧固螺钉），工作台表面由自磨加工而成，工作台上一般安装电磁吸盘用于吸附夹持平面

12、工件，来实现磨削加工。 砂轮的结构三要素是什么?答：磨粒、结合剂、气孔 常用的砂轮磨料有哪些? 各用于加工哪种工件材料? 答：参见p96 砂轮的硬度指的是什么? 应如何选择不同硬度的砂轮?答： 硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料磨加工的要求,下列砂轮硬度选择原则供参考：（1）磨削软材料时要选较硬的砂轮，磨削硬材料时则要选软砂轮；（2）磨削软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些；（3）磨削导热性差的材料应选较软的砂轮；（4）端面磨比圆周磨削时，砂轮硬度应选软些；（5）在同样的磨削条件下，用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高（6）砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软（7） 用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高 砂轮是怎样进行切削的? 砂轮的特性取决于哪些因素?答：砂轮通过磨粒与工件的摩擦完成切削工作。砂轮特性取决于磨料、粒度、结合度和组织。 在万能外圆磨床上用两顶尖装夹磨削外圆与车床上用两顶尖装夹车削外圆在装夹