磨削加工方法及工艺参数选择V

第十九讲磨削加工方法及工艺参数选择金属切削加工及机床JINSHUQIEXUEJIACHUANGJIJICHUANGEMAIL：Tanglp@无锡职业技术学院唐立平磨削加工有哪些常见类型？问题：无心外圆磨削外圆磨削内圆磨削平面磨削磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削有哪些特点？问题：外圆磨削的对象主要是各种圆柱体、圆锥体、带肩台阶轴、环形工件以及旋转曲面。外圆磨削的尺寸精度可达IT6~IT7极，表面粗糙度一般可达到0.2~0.8μm。磨削时一般根据工件的形状、尺寸、磨削余量、磨削要求以及工件的刚性来选择合适的磨削方法。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。纵磨法：砂轮高速旋转为主运动n0；工件作圆周进给运动的同时，还随工作台作纵向往复运动，实现沿工件轴向进给fa；每单次行程或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向移动，实现沿工件径向的进给fr。1磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。纵磨法：1纵磨外圆到尺寸后，要进行无横向进给的光磨过程，直至火花消失为止；砂轮在工件作往返运动时，超越工件两端的长度一般取1/3~1/2B（B为砂轮的宽度）。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择由于纵磨法每次的径向进给量fr少，磨削力小，散热条件好，充分提高了工件的磨削精度和表面质量，能满足较高的加工质量要求，但磨削效率较低，因此适合磨削较大的工件，是单件、小批量生产的常用方法。外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。纵磨法：1磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。横磨法：要求砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工件不需作纵向进给运动，砂轮以缓慢的速度连续地或断续地沿作横向进给运动，实现对工件的径向进给fr，直至磨削达到尺寸要求。2磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。2横磨法：充分发挥了砂轮的切削能力，磨削效率高，然而，在磨削过程中砂轮与工件接触面积大，使得磨削力增大，工件易发生变形和烧伤。砂轮形状误差直接影响工件几何形状精度，磨削精度较低，表面粗糙度值较大。因而必须使用功率大，刚性好的磨床，磨削时必须给予充分的切削液以达到降温的目的。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削方法有哪些？问题：工件的外圆一般在普通外圆磨床或万能外圆磨床上磨削，外圆磨削一般有纵磨、横磨和深磨三种方式。3深磨法：深磨法是一种比较先进的方法，生产率高，磨削余量一般为0.1~0.35mm．用这种方法可一次走刀将整个余量磨完。磨削时，进给量较小，一般取纵进给量为1~2mm／r,约为“纵磨法”的15%，加工工时约为纵磨法的30~75%。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削工件如何装夹？问题：用前、后顶尖装夹工件：装夹时，利用工件两端的顶尖孔将工件支承在磨床的头架及尾座顶尖间，这种装夹方法的特点是装夹迅速方便，加工精度高。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削工件如何装夹？问题：用三爪卡盘或四爪卡盘装夹工件：三爪卡盘适用于装夹没有中心孔的工件，而四爪卡盘特别适用于夹持表面不规则的工件。三爪卡盘四爪卡盘磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削工件如何装夹？问题：利用心轴装夹工件：心轴装夹适用于磨削套类零件的外圆，常用心轴有以下几种：小锥度心轴；台肩心轴；可胀心轴。可胀心轴小锥度心轴台阶心轴磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：

1.零件阅读分析

磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：2.磨削工艺制订零件余量为0.25mm，分粗、精磨。该零件磨削工艺关键在于：设法减小工件的弯曲变形，以保证细长轴的加工精度。1用中心架增加工件的刚度2减小工件的径向力磨削细长轴用一个中心架，调整较方便，效果也较好。减小背吃刀量；提高砂轮的磨削性能；粗磨时要保证砂轮的锋利，用磨钝的金刚石所修整的砂轮，没有锋利的微刃；用带有尖角的金刚石所修整的砂轮，则能获得锋利的微刃，使砂轮具有良好的磨削性能，有利于减小径向力。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：2.磨削工艺制订磨削直径(mm)砂轮宽度轴向进给量(mm)径向进给量(mm)转速(r/min)设备型号ф45~ф69B=63粗:faB=0.5B精:faB=0.4B粗fr=0.0118精fr=0.0039n=74ME1332Aф70~ф90B=63粗fr=0.0126精fr=0.0036n=74ф91~ф104B=75粗:faB=0.5B精:faB=0.4B粗fr=0.0132精fr=0.0036n=67MQ1350aB2-045ф105-Φ139B=75n=48ф140~ф169B=75粗fr=0.0144精fr=0.0039n=48ф170~ф239B=75粗fr=0.0144精fr=0.0041n=34≥ф240B=75粗fr=0.0144精fr=0.0042n=17外圆磨削参数磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：2.磨削工艺制订砂轮选用加工材质磨削要求磨料磨料代号粒度硬度结合剂未淬火的碳钢、合金钢粗磨棕刚玉A(GZ)F36~F46M~NV精磨F46~F60M~Q淬火的碳钢、合金钢粗磨白刚玉WA(GB)F46~F60K~M精磨铬刚玉PA(GG)F60~F100L~NWAF46K6VPAF80L3V磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：3.工件磨削步骤校对头架、尾座中心。清理工作台和导轨表面，移动尾架，校对头架、尾架中心，不允许有明显的偏斜。1用硬质合金顶尖装夹工件。调整顶尖的夹紧力，调整后顶尖的夹紧力要小，调整时用手轻轻转动工件，应手感较松；松手后，工件不会因夹头的偏重而自转，则说明夹紧力适当。2

3修整砂轮，精磨φ70外圆至尺寸。4磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：4.磨削注意事项磨支承圆时，砂轮切入速度要尽量放慢，减少被吃刀量。支承圆是工件刚度最低的部位，且工件有较大的误差，故磨削时工件会产生较大变形和振动。工件在中心孔的表面粗糙度为Ra3.2μm，用涂色法检验中心孔，与顶尖的接触面积应大于85%，且孔内应涂充足的润滑油。由于磨削过程中各种力的作用，工件的夹紧力还会发生变化，所以操作时，应时刻注意顶紧力的变化，及时调整，使顶紧力适当。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削加工举例问题：4.磨削注意事项修整砂轮应选用0.7克拉（1克拉=0.2g）的金刚石，金刚石尖角为80°左右，以保证修整后砂轮具有较强的磨削性能，减小磨削力的影响。要随时检验工件的圆柱度误差。用纵向法磨外圆，并适当增加行程次数，工件局部尺寸的误差，可采用控制纵向进给量，增加磨削时间来消除。可适当降低乳化液的浓度，以改善冷却条件。切削液要充分，但液流速度不宜太快。工件磨好后要垂直吊放。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择外圆磨削常见缺陷及消除方法有哪些？问题：外圆磨削常见缺陷①工件表面出现直波形震痕；②工件表面出现螺旋形震痕；③工件表面有烧伤现象；④工件有椭圆度；⑤工件有锥度；⑥工件有鼓形；⑦工件两端尺寸过大或过小；⑧阶台旁外圆尺寸大；⑨阶台端面内部凸起；⑩阶台轴各外圆表面不同轴；注：具体消除方法见参考文献或附件《外圆磨削常见的缺陷和消除方法》一文磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲外圆磨削加工及工艺参数选择内圆磨削有哪些特点？问题：内圆磨削可以在内圆磨床或万能外圆磨床上进行。磨削对象主要是各种圆柱孔、圆锥孔、圆柱孔或圆锥孔端面以及成形内表面。内圆磨削的尺寸精度可以达到IT6～IT7级，表面粗糙度Ra0.8～0.2μm。采用高精度内圆磨削工艺，尺寸精度可以控制在0.005mm以内，表面粗糙度Ra0.1～0.025μm。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲内圆磨削加工及工艺参数选择内圆磨削有哪些特点？问题：由于受到内圆直径的限制，内圆磨削的砂轮直径小，转速又受内圆磨床主轴转速的限制（一般为10000～20000r/min)，砂轮的圆周速度一般达不到30～35m/s，因此磨削表面质量比外圆磨削差。内圆磨削时，直径越小，安装砂轮的接长轴直径也越小，而悬伸却较长、刚性差，容易产生弯曲变形和振动，影响了尺寸精度和形状精度，降低了表面质量，同时也限制了磨削用量，不利于提高生产率。内圆磨削时，砂轮直径小，转速却比外圆磨削高得多，因此单位时间内每一磨粒参加磨削的次数比外圆磨削高，而且与工件成内切圆接触，接触弧比外圆磨削长，再加之内圆磨削处于半封闭状态，冷却条件差，磨削热量较大，磨粒易磨钝，砂轮易堵塞，工件易发热和烧伤，影响表面质量。为了保证磨孔的质量和提高生产率，必须根据磨孔的特点，合理地使用砂轮和接长轴，正确选择磨削用量，改进工艺。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲内圆磨削加工及工艺参数选择内圆磨削加工方法有哪些？问题：内圆磨削一般有纵向磨削法和径向磨削法两种方式。相比与纵向磨削法，径向磨削法适用于长度不大的内孔磨削，生产效率高。内圆磨削装夹一般采用卡盘。纵向磨削法径向磨削法磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲内圆磨削加工及工艺参数选择内圆磨削加工如何装夹工件？问题：内圆磨削工件一般采用卡盘装夹，有三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、卡盘和中心架组合装夹几种形式：三爪卡盘能自动定心，但定心精度低，工件夹紧后的径向圆跳动在0.08mm左右。四爪卡盘能装夹不规则工件，不能自动定心，装夹工件时必须进行找正。花盘主要用于装夹外形比较复杂的工件，如铣刀、支架、连杆等。采用卡盘和中心架组合安装的方法可以磨削较长的套类零件内圆，以提高工件的装夹稳定性。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲内圆磨削加工及工艺参数选择平面磨削有哪些特点？问题：平面磨削主要在平面磨床上进行，若零件较小或加工一些特殊平面时也可在工具磨床上进行。平面磨削精度可达IT7～IT5，表面粗糙度值为Ra0.8～0.2μm。常用的平面磨削方式有4种，分别是卧轴矩台平面磨削；卧轴圆台平面磨削；立轴矩台平面磨削；立轴圆台平面磨削。平面零件磨削时最常用的安装夹具是电磁吸盘。凡是由钢、铸铁等磁性材料制成的平行面零件，都可由电磁吸盘安装，利用磁力吸牢工件。这种方法装卸工件方便迅速，牢固可靠，能同时安装许多工件。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲平面内磨削加工及工艺参数选择平面磨削有哪些加工方法？问题：根据磨削时砂轮工作表面的不同，平面磨削的方法可以划分为圆周面磨削和端面磨削两种方式。圆周面磨削：砂轮与工件接触面小，发热量小，热变形小，磨削力小，排屑和冷却条件好，有利于提高磨削精度。另一方面，由于需要用间断的横向进给来完成整个工作表面的磨削，生产效率较低。适用于精磨各种平面零件，一般能达到0.01～0.02/100mm的平面度，光洁度Ra1.25～0.20μm。端面磨削：砂轮端面与工件表面接触面大，发热量大，切削液不易直接浇到磨削区，排屑困难，工件的热变形大，易烧伤。因此磨削质量比圆周磨削差一些。另一方面，砂轮主轴主要承受轴向力，主轴的弯曲变形小，刚性好，磨削用量可适当选大些，所以生产效率较高。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲平面内磨削加工及工艺参数选择无心外圆磨削加工有哪些特点？问题：无心外圆磨削是在无心外圆磨床上进行的一种外圆磨削。无心外圆磨削时，工件不定中心自由地置于磨削轮和导轮之间，由托板和导轮支承，工件被磨削外圆表面本身就是定位基准面，其中起磨削作用的砂轮称磨削轮，起传动作用的砂轮称导轮。导轮由橡胶结合剂制成其轴线在垂直方向上与磨削轮成θ角，带动工件旋转和纵向进给运动。无心磨削时，磨削轮以大于导轮75倍左右的圆周速度旋转，由于工件与导轮间的摩擦力大于工件与磨削轮间的摩擦力，所以工件被导轮带动并与它成相反方向旋转；而磨削轮则对工件进行磨削。无心磨削后工件的精度可达IT6～IT7级，表面粗糙度达Ra0.8～0.2。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲无心磨削加工概述无心外圆磨削加工有哪些方法？问题：无心外圆磨削由于工件不定中心，磨削余量相对减少，无心磨削机床的调整时间较长，对调整机床的技术要求也较高，不适用于单件小批量生产。无心外圆磨削方法主要有：贯穿法、切入法和强迫贯穿法。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲无心磨削加工概述无心外圆磨削加工举例问题：最新的发动机气门是由硬度与强度更好的高温镍基合金制成，其微米级加工要求必须磨削加工达到。气门磨削包含锥面的成型磨削、杆部的无心磨削、座圈的双端面磨削和沟槽的磨削等。磨削加工方法及工艺参数选择第十九讲无心磨削加工概述什么是珩磨？问题：珩磨是一种低速磨削，将珩磨油石用黏结剂黏结或用机械方法装夹在特制的珩磨头上，由珩磨机床主轴带动珩磨头做旋转或上下往复运动，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作进给运动，实现珩磨加工。1.珩磨表面质量特性好表面粗糙度，一般