《机械制造工艺》课件-孔的磨削及精密加工

KONGDEMOXUEJIJINGMIJIAGONG

孔的磨削及精密加工孔磨削的加工特点及磨削方法01孔磨削加工的工艺特点砂轮切削速度低，常用内圆磨头的转速一般不超过20000r/min，而砂轮的直径小，其圆周速度很难达到外圆磨削的35-50m/s，使磨削速度低，表面粗糙度值大。砂轮与工件的接触面积大，发热量大，冷却条件差，工件易烧伤。孔磨削的加工特点及磨削方法01孔磨削加工的工艺特点受工件孔径与长度影响，砂轮轴细长、刚性差，容易产生弯曲变形和振动而造成内圆锥形误差。因此需要减小磨削的深度，增加光磨行程的次数。切削液不易进人磨削区，排屑困难。对于脆性材料，常常采用干磨以达到排屑的目的。孔磨削的加工特点及磨削方法01孔磨削加工的工艺特点砂轮直径小，磨损快，且切削液不容易冲走屑末，砂轮容易堵塞，需要经常修整或更换，使辅助时间增加，生产率较低。磨削深度的减小和光磨次数的增加，必然影响生产率。因此，磨孔主要用于不宜或无法进行镗削、铰削和拉削的高精度孔以及淬硬孔的精加工。02孔的磨削方法用于加工中小型工件，在内圆磨床上进行，可磨削通孔、梯孔、孔端面、锥孔及轴承内滚道等。孔磨削的加工特点及磨削方法中心内圆磨削02孔的磨削方法中心内圆磨削加工能修整前一工序所导致的轴线歪斜和偏移，因此不但能获得较高的尺寸精度和形状精度，还能提高孔的位置精度要求。中心内圆磨削孔磨削的加工特点及磨削方法用于加工重量大、形状不对称的工件的内孔，用行星式磨床或在其他机床上安装行星式磨头进行磨削。在加工过程中，砂轮既自转又回转，而工件相对固定。孔磨削的加工特点及磨削方法02孔的磨削方法行星式内圆磨削用于加工大型薄壁零件。磨削时，工件由支持轮3支承，压紧轮1压紧，并由导轮2带动旋转，砂轮自转而不回转。孔磨削的加工特点及磨削方法02孔的磨削方法无心内圆磨削内圆磨床的类型及选用内圆磨床是加工工件的圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的内孔表面及其端面的磨床。内圆磨床分为普通内圆磨床、行星内圆磨床、无心内圆磨床、坐标磨床和专门用途的内圆磨床等。按砂轮轴的配置方式，内圆磨床又有卧式和立式之分。内圆磨床的类型及选用01普通内圆磨床砂轮架上的砂轮主轴由电动机经带传动高速转动，砂轮架沿滑鞍的横向进给，可以手动或自动。装在工件头架主轴上的卡盘夹持工件做圆周进给运动，工作台带动砂轮架沿床身导轨做纵向往复运动，头架还可绕竖直轴转至一定角度以磨削锥孔。内圆磨床的类型及选用01行星内圆磨床行星内圆磨床工作时工件固定不动，砂轮除绕本身轴线高速旋转外还绕被加工孔的轴线回转，以实现圆周进给，适于磨削大型工件或不宜旋转的工件，如内燃机气缸体等。内圆磨床的类型及选用02无心内圆磨床无心内圆磨床工作时，工件外圆支承于滚轮或支承块，端面由磁力卡盘吸持并带动旋转，且可轻微浮动，以保障内、外圆同轴度。小规格内圆磨床砂轮转速最高可达十几万转/分钟。在大批量生产中使用的内圆磨床，其自动化程度要求较高，在磨削过程中，可用塞规或千分尺自动控制尺寸。孔的精密加工当盘套类零件内孔的加工精度要求很高、表面粗糙度值要求很小时，内孔精加工之后还需要进行精密加工。常用的精密加工有精细镗、研磨、珩磨和滚压等。研磨多用于手工操作，工人劳动强度较大，通常用于批量不大且直径较小的孔。精细镗、珩磨和滚压等的加工质量和生产率都比较高，应用比较广泛。孔的精密加工01精细镗精细镗是一种很有特色的镗孔方法，由于最初是使用金刚石做刀具材料，也称金刚镗。这种方法常用于非铁金属合金及铸铁套筒内孔的精密加工，柴油机连杆和气缸套加工中应用较多。孔的精密加工01精细镗为获得高的加工精度和小的表面粗糙度值，精细镗常采用精度高、刚性好、具有高转速的金刚镗床，所采用的刀具是颗粒细而耐磨的金刚石和硬质合金；并经过刃磨和研磨可获得锋利的刃口。精细镗孔时，加工余量较小，高速切削下切去截面很小的切屑。由于切削力很小，故尺寸公差等级能达到IT5，表面粗糙度值达Ra0.4-0.2μm，孔的几何误差小于3-5μm。孔的精密加工01精细镗镗削精密孔时，为方便调刀，可采用微调镗刀。孔的精密加工01精细镗这种镗刀的径向尺寸可在一定范围内调整，其读数精度可达0.01mm。这种镗刀调整方便、刚性好。孔的精密加工研具通常是采用铸铁制成的研磨棒，表面开槽以存研磨剂。02研磨孔的精密加工02研磨内孔研磨的工艺特点：尺寸公差等级可达IT6以上，表面粗糙度值为Ra0.1-0.01pm。孔的位置精度只能由前工序保证。生产率低，研磨之前孔必须经过磨削、精铰或精镗等工序，对中小尺寸的孔，研磨加工余量约为0.025mm。孔的精密加工珩磨是指用4-6根砂条组成的珩磨头（见图）对内孔进行光整加工。珩磨不但生产率高，而且加工精度很高，一般尺寸公差等级可达IT6-IT5，表面粗糙度值可达Ra0.8-0.1μm，并能修整孔的几何偏差。03珩磨孔的精密加工珩磨的应用范围很广，可加工铸铁、淬硬或不淬硬的钢件，但不宜加工易堵塞油石的韧性金属零件。珩磨可以加工孔径为Φ5-Φ500mm的孔，也可加工L/D>10以上的深孔。因此，珩磨工艺被广泛应用于汽车、拖拉机、煤矿机械、机床和军工等生产部门。03珩磨孔的精密加工04滚压由于滚压加工效率高，近年来用滚压工艺代替珩磨工艺取得了很好的效果。内孔经滚压后，尺寸误差在0.01mm以内，表面粗糙度值约为Ra0.1μm，且表面硬化耐磨，生产率提高了数倍。目前珩磨和滚压还在同时使用，其原因是滚压对铸铁件的质量有很大的敏感性。铸铁件硬度不均，表面疏松、气孔和砂眼等缺陷对滚压有很大影响，因此对铸铁件液压缸，滚压工艺尚未采用。孔的精密加工04滚压孔的精密加工04滚压内孔滚压前，需先通过调节螺母11调整滚压头的径向尺寸。孔的精密加工04滚压旋转调节螺母可使其相对心轴1沿轴向移动，当其向左移动时，推动过渡套10、推力轴承9、衬套8及套圈6，经销子4使圆锥形滚柱3沿锥套的表面左移，结果是使滚压头的径向尺寸缩小；孔的精密加工04滚压调节螺母右移时，压缩弹簧7推动衬套移动，经推力轴承使过渡套始终贴合调节螺母左端面；同时衬套右移带动套圈，经盖板2促使圆锥形滚柱3沿轴向位移，最终使滚压头径向尺寸增大。孔的精密加工04滚压滚压头径向尺寸应根据孔的滚压过盈量确定，一般钢材的滚压过盈量为0.1-0.12mm，滚压后孔径增大0.02-0.03mm。孔的精密加工04滚压径向尺寸调好的滚压头，滚压时圆锥形滚柱所受进给力，依次经滚子、套圈、衬套作用于推力轴承，最终再经过渡套、调节螺母及心轴，传至与滚压头右端M40×4连接的刀柄。孔的精密加工04滚压滚压完毕，滚压头从内孔反向退出时，圆锥形滚柱3受向左进给力，传至盖板2，经套圈、衬套压缩弹簧后左移