机械加工工艺编程与实施课件-任务4.3磨削垫块1

项目4箱体零件机械加工工艺编制与实施任务4.3磨削垫块本次课程目标

知识目标1.能分析平面磨削的形式和方法；2能.正确选用砂轮；3.能正确分析磨床功用，选用磨床；4.能合理选择磨削用量；5.能正确选择装夹方式，装夹工件6.能正确使用量具，进行零件检测。

严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1能正确选用、使用通用工艺装备的能力。2能正确分析零件的工艺性的能力。3能合理选择、安装刀具并确定切削参数的能力。4.能正确操作磨床，加工零件的能力5能正确使用游标卡尺、钢板尺的能力一二三六布置工作任务相关知识学习

制定实施计划

加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

任务4.3磨削垫块一、布置任务

加工如图所图所示的垫块。45钢，淬火硬度为40～45HRC任务4.3磨削垫块分析图样。（1）功用及技术要分析：垫块，4件.淬火40～45HRC（2）结构分析：长方体，适于铣削、平面磨削（3）精度分析：尺寸精度分析：尺寸为50±0.01mm和100±0.01mm，相当于6级精度形状精度分析:平面度公差为0.01mm位置精度分析：平行度公差为0.015mm，表面粗糙度分析:表面粗糙度Ra0.8μm。精度要求较高

（4）材料及毛坯分析：45号钢，毛坯为钢板。一、布置工作任务

任务4.3磨削垫块二、相关知识学习

★1、磨床★2、平面磨削方式★3、平面磨削方法★4、平面砂轮的选择★5、磨削用量的选择★6、工件装夹★7、平面工件检验★8、平面加工方案1)卧轴矩台平面磨床2)卧轴圆台平面磨床3)立轴矩台平面磨床4)立轴圆台平面磨床平面磨床的加工示意图二、获取相关知识★1、磨床★1、磨床1—床身2—工作台3—砂轮架4—立柱5—滑座图4—36卧轴矩台平面磨床28`15"★1、磨床◎本任务中采用M7120A卧轴矩台平面磨床★

周磨：采用砂轮的圆周面对工件平面进行磨削◎

砂轮与工件接触面小，散热、排屑条件好，加工质量好。◎

刚性小，磨削用量较小，生产率低，◎

适于精磨。f2f3ntntf3f1f3nt二、获取相关知识★2、平面磨削方式★端磨法：采用砂轮端面对工件平面进行磨削◎

砂轮轴伸出短，刚性好，磨削用量较大，生产率高。◎

砂轮与工件接触面大，散热、排屑条件差，加工质量低。◎

适于粗磨或半精磨。★2、平面磨削方式

平面磨削时，由于砂轮与工件的接触面积较大，磨削热也随之增加，容易产生翘曲变形和烧伤现象，所以应选硬度较软、粒度较粗、组织疏松的砂轮。当用砂轮的圆周磨削时，一般选用陶瓷结合剂的平行砂轮，粒度为F36～F60，硬度在H～L之间。当用砂轮的端面磨削时，由于接触面积大，排屑困难，容易发热，所以大多采用树脂结合剂的筒形或碗形或镶块砂轮，粒度为F20—F36，硬度在J～L之间。二、获取相关知识★3、平面砂轮的选择砂轮形状二、获取相关知识★3、平面砂轮的选择◎本任务中砂轮特性：WAF46K5V平形砂轮。金刚石笔修整。1、砂轮形状选择磨削方式圆周磨削端面磨削砂轮形状平行砂轮系列筒形或碗形砂轮，粗磨时可采用镶块砂轮2、砂轮特性选择工件材料非淬火碳钢调质合金钢淬火的碳钢合金钢铸铁

砂轮特性磨料AAWAC粒度F36硬度HKJJ组织5结合剂VB（1）电磁吸盘◎电磁吸盘工作原理和结构。

二、获取相关知识★4、工件装夹 1-吸盘体2-线圈3-盖板4-绝缘层5-心体（1）电磁吸盘◎电磁吸盘装夹工件的特点。①工件装卸迅速方便，并可以同时装夹多个工件。②工件的定位基准面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。③装夹稳固可靠。二、获取相关知识★4、工件装夹◎电磁吸盘装夹工件的注意事项

①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，工件就容易取下。

②从电磁吸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，二、获取相关知识★4、工件装夹◎电磁吸盘装夹工件的注意事项

③装夹工件时，工件定位表面盖住绝缘磁层条数应尽可能地多，以充分利用磁性吸力。二、获取相关知识★4、工件装夹◎电磁吸盘装夹工件的注意事项

④在每次工件装夹完毕后，应用手拉一下工件，检查工件是否被吸牢。检查无误后，再起动砂轮进行磨削。

⑤电磁吸盘的台面要经常保持平整光洁，如果台面上出现拉毛，可用油石或细砂纸修光，再用金相砂纸抛光。台面已经不平时，可修磨。

⑥工作结束后，应将电磁吸盘台面擦干净，以免切削液渗入吸盘体内，使线圈受潮而损坏。二、获取相关知识★4、工件装夹（2）垂直面磨削时工件装夹◎侧面有吸力的电磁吸盘◎精密平口钳二、获取相关知识★4、工件装夹1-螺杆2-固定钳口3-活动钳口4-底座5–工件图4—44精密平口钳（2）垂直面磨削时工件装夹◎侧面有吸力的电磁吸盘◎精密平口钳◎精密角铁二、获取相关知识★4、工件装夹图4-56精密角铁二、获取相关知识

★5、磨削用量的选择

①砂轮的速度磨削形式工件材料粗磨（m/s）精磨（m/s）圆周磨削灰铸铁20～2222～25钢22～2525～30端面磨削灰铸铁15～1818～20钢18～2020～25二、获取相关知识★5、磨削用量的选择

②工作台纵向进给量

工作台为矩形时，纵向进给量选1～12m／min。

③砂轮横向、垂向进给量

一般粗磨时，横向进给量为(0.1—0.48)B/双行程(B为砂轮宽度)，垂向进给量为0.015～0.05mm；精磨时，横向进给量为(0.05—0.1)B／双行程(B为砂轮宽度)，垂向进给量为0.005～0.0lmm。◎

横向磨削法：磨削时，当工怍台纵向行程终了时，砂轮主轴或工作台作一次横向进给，待工件上第一层金属磨去后，砂轮重新作垂向进给，磨头换向继续作横向进给，磨去工件第二层金属余量，如此往复多次磨削，直至切除全部余量为止。二、获取相关知识★6、平面磨削方法★6、平面磨削方法◎

深度磨削法：磨削时砂轮只作两次垂向进给。第一次垂向进给量等于粗磨的全部余量，当工作台纵向行程终了时，将砂轮或工件沿砂轮轴线方向移动3／4～4／5的砂轮宽度，直至切除工件全部粗磨余量；第二次垂向进给量等于精磨余量，其磨削过程与横向磨削法相同。二、获取相关知识★6、平面磨削方法◎

台阶磨削法：它是根据工件磨削余量的大小，将砂轮修整成阶梯形，使其在一次垂向进给中采用较小的横向进给量把整个表面余量全部磨去。◎本任务中采用横向磨削法二、获取相关知识图4—39台阶磨削法★7、平面的光整加工◎

研磨

研磨加工时，在研具和工件表面间存在分散的细粒度砂粒（磨料和研磨剂），在两者之间施加一定的压力，并使其产生复杂的相对运动，这样经过砂粒的磨削和研磨剂的化学、物理作用，在工件表面上去掉极薄的一层，获得很高的精度和较小的表面粗糙度。精度可达IT5级，表面粗糙度可达Ra0.1~0.006μm。既可加工金属材料，也可以加工非金属材料。二、获取相关知识★7、平面的光整加工◎刮研

刮研平面用于未淬火的工件，它可使两个平面之间达到紧密接触，能获得较高的形状和位置精度，加工精度可达IT7级以上，表面粗糙度值Ra0.8～0.1μm。刮研后的平面能形成具有润滑油膜的滑动面，因此能减少相对运动表面间的磨损和增强零件接合面间的接触刚度。刮研表面质量是用单位面积上接触点的数目来评定的，粗刮为1～2点/cm2，半精刮为2～3点/cm2，精刮为3～4点/cm2。二、获取相关知识42'40"★8、平面加工方案汇总磨削平面的粗糙度Ra可达0.32~1.25mm。生产批量较大时，箱体的平面常用磨削来精加工。为了提高生产率和保证平面间的相互位置精度，工厂还常采用组合磨削（见图4-25）来精加工平面。图4.25组合磨削★

1、工艺过程下料；粗铣外形各尺寸；半精铣外形各尺寸，留加工余量0.3—0.5mm;淬火；粗磨B平面及对面；粗磨A面及对面；精磨各面；检验三、制定实施计划★2、磨削工艺准备（1）工件的定位夹紧用电磁吸盘装夹，装夹前要将吸盘台面和工件的毛刺、氧化层清除干净。（2）选择砂轮平面磨削应采用硬度软、粒度粗、组织疏松的砂轮。所选砂轮的特性为WAF46K5V的平形砂轮。（3）选择设备M7120A型卧轴矩台平面磨床上进行磨削操作。（4）量具准备外经千分尺、样板直尺、百分表三、制定实施计划★3、磨削步骤（1）修整砂轮。（2）检查磨削余量。（3）擦净电磁吸盘台面，清除工件毛刺、氧化皮。（4）将工件装夹在电磁吸盘上，接通电源。（5）起动液压泵，移动工作台行程挡铁位置，调整工作台行程距离，使砂轮越出工件表面20mm左右。三、制定实施计划★3、磨削步骤（6）先磨尺寸为50mm的两平面。降低磨头高度，使砂轮接近工件表面，然后起动砂轮，作垂向进给，先从工件尺寸较大处进刀，用横向磨削法粗磨B面，磨出即可。（7）翻身装夹，装夹前清除毛刺。（8）粗磨另一平面，留0.06—0.08mm精磨余量，保证平行度误差不大于0.015mm。（9）精修整砂轮。（10）精磨平面，表面粗糙度值在Ra0.8μm以内，保证另一面磨余量为0.04—0.06mm。（11）翻身装夹，装夹前清除毛刺。（12）精磨另一平面。保证厚度尺寸为50士0.0lmm，平行度误差不大于0.015mm，表面粗糙度值在Ra0.8μm以内。（13）重复上述步骤，磨削尺寸为100mm的两面至图样要求。三、制定实施计划注意事项（1）装夹工件时，应将工件定位面毛刺去除，并清理干净；擦净电磁吸盘台面，以免影响工件的平行度和划伤工件表面。（2）在磨削平行面时，砂轮横向进给应选择断续进给，不能选择连续进给；砂轮在工件边缘越出砂轮宽度的l／2距离时应立即换向，不能在砂轮全部越出工件平面后换向，以免产生塌角。（3）粗磨第一面后应测量平面度误差，粗磨一对平行面后应测量平行度误差，以及时了解磨床精度和平行度误差的数值。（4）加工中应经常测量尺寸。尺寸测量后工件重放台面时，必须将台面和工件基准面擦干净。三、制定实施计划四、工作任务实施学生按确定的工作计划，各自独立完成自己工作任务。★普通机床零件加工综合项目实训◎平面度误差的检验（1）涂色法（2）透光法（3）千分表法五、加工零件检测

◎平行度误差的检验（1）用外径千分尺(或杠杆千分尺)测量（2）用千分表(或百分表)测量五、加工零件检测

◎垂直度误差的检验（1）用90°角尺测量（2）用90°圆柱角尺测量图4—50用90°角尺图4—51用90°圆柱角尺1—被测工件2—90°角尺3一精密平板1—90°圆柱角尺2一精密半板3一被测工件五、加工零件检测

◎垂直度误差的检验（3）用百分表(或千分表)测量

图4—52用百分表测量垂直度图4—53用精密角铁测量垂直度五、加工零件检测

（1）表面粗糙度不符合要求

①砂轮垂向或横向进给量过大。②冷却不充分③砂轮钝化后没有及时修整④砂轮修整不符合磨削要求。（2）平面度超差①工件变形②砂轮垂向或横向进给量过大③冷却不充分（3）平行度超差

①工件定位面或工作台面不清洁②工作台面或工件表面有毛刺，或工件本身平面度已超差③砂轮磨损不均匀★1、误差分析六、总结与评价六、总结与评价期末考试成绩

40%

项目考评成绩

60%★2、理论考核实践考核综合素质考核七、扩展知识——垂直面磨削

加工如图所图所示的六面体。材料：HT200★1、工艺准备

(1)阅读分析图样

六面体，三对面的尺寸公差均为±0.01mm，平行度公差均为0.01mm．六面间的垂直度公差均为0.01mm，六面的表面粗糙度均为Ra0.8μm。

(2)磨削工艺

六面体工件磨削时，磨削顺序不能颠倒，一般先磨厚度最小的两平行面，其次磨厚度较大的垂直平面，最后磨厚度最大的垂直平面，以保证磨削精度和提高效率。采用横向磨削法，由于工件尺寸精度和位置精度有较高的要求，需反复装夹与找正，并需划分粗、精加工。

七、扩展知识——垂直面磨削★1、工艺准备

(3)工件的定位夹紧磨平行面时用电磁吸盘装夹，磨削垂直面时用精密角铁或精密平口钳装夹。装夹时根据加工要求找正。在平行面磨好后，准备磨削垂直面时，应清除毛刺，以保证定位精度，在电磁吸盘上磨削80mm一平面时，由于高度较高，要放置挡铁，挡铁高度不得小于工件高度的三分之二，挡铁与台面接触面积要大，以保证磨削的安全。

(4)选择砂轮

工件材料为铸铁，选择砂轮特性为AF46K5V平行砂轮。

(5)选择设备

在M7120A型卧轴矩台平面磨床上进行磨削操作。七、扩展知识——垂直面磨削★2、工件磨削步骤(1)以B面为定位基准，粗精磨对面，磨出即可。

(2)翻身粗精磨B面，至图样要求，即尺寸50±0.0lmm，平行度误差不大于0