《机械制造工艺》课件-轴类零件外圆表面的磨削加工

DINGWEIWUCHA轴类零件外圆表面的磨削加工

外圆磨削的加工对象磨削是轴类零件外圆表面精加工的主要方法，既能加工未淬硬的黑色金属，又能对淬硬的零件进行加工。磨削加工是一种获得高精度、细粗糙度的最有效、最通用、最经济的加工工艺方法。外圆磨削分为粗磨、精磨、超精密磨削和镜面磨削。外圆磨削的加工对象粗磨：经粗磨后公差等级可达IT9-IT8，表面粗糙度值为Ra1.2-1.0μm。精磨：加工后公差等级可达IT8-IT6，表面粗糙度值为Ra1.25-0.63pm。超精密磨削：加工后公差等级可达IT6-IT5，表面粗糙度值为Ra0.63-0.16μm。镜面磨削：加工后公差等级仍为IT6-IT5，但表面粗糙度值为Ra0.01μm。外圆表面磨削的常用方法中心磨削无心磨削外圆表面磨削的常用方法01中心磨削在外圆磨床上进行回转类零件外圆表面磨削的方式称为中心磨削。中心磨削一般由中心孔定位，在外圆磨床或万能外圆磨床上加工，磨削后工件尺寸公差等级可达IT8-IT6，表面粗糙度值为Ra0.1-0.8μm。按进给方式不同，中心磨削分为纵向进给磨削法、横向进给磨削法和分段磨削法。外圆表面磨削的常用方法纵向进给磨削法(纵向磨法)砂轮高速旋转，工件装在前、后顶尖上，工件旋转并和工作台一起纵向往复运动，每一个纵向行程终了时，砂轮做一次横向进给，直到加工余量被全部磨完为止。外圆表面磨削的常用方法横向进给磨削法（切入磨法）其生产率高，适用于大批量生产，也能进行成形磨削。但横向磨削力较大，磨削温度高，要求机床、工件有足够的刚度，故适合磨削短而粗、刚性好的工件，其加工精度低于纵向磨法。外圆表面磨削的常用方法又称综合磨削法。它是切入法与纵向法的综合应用，即先用切入法将工件分段进行粗磨，留0.03~0.04mm余量，最后用纵向法精磨至尺寸。这种磨削方法即利用了切入法生产效率高的优点，又有纵向法加工精度高的优点。分段磨削法外圆表面磨削的常用方法02无心磨削无心磨床上进行，用以磨削工件外圆。它是一种高生产率的精加工方法。外圆表面磨削的常用方法无心磨削时，工件不用顶尖定心和支承，而是放在砂轮与导轮之间，由其下方的托板支承，并由导轮带动旋转。当导轮轴线与砂轮轴线调整成斜交1°-6°时，工件能边旋转边自动沿轴向做纵向进给运动，称为贯穿磨削。02无心磨削外圆表面磨削的常用方法采用横向进给磨削法无心磨削时，须把导轮轴线与砂轮轴线调整成互相平行，使工件支承在托板上不做轴向移动，砂轮相对导轮做连续横向进给。横向进给磨削法无心磨削可加工成形面。02无心磨削外圆表面磨削的常用方法外圆磨削中的缺陷及其产生原因和消除方法外圆表面磨削的常用方法外圆磨削中的缺陷及其产生原因和消除方法外圆磨削用量的选择磨削用量主要指砂轮速度、工件速度、进给量和磨削深度等，即磨削加工的条件。磨削用量的选择对工件表面粗糙度、加工精度、生产率和工艺成本均有影响。外圆磨削用量的选择01砂轮圆周速度Vs的选择砂轮圆周速度增加时，磨削生产率明显提高，同时由于每颗磨粒切下的磨屑厚度减小，使工件表面粗糙度值减小，磨粒的负荷降低。一般外圆磨削Vs=35m/s，高速外圆磨削Vs=45m/s。高速磨削要使用高强度的砂轮。外圆磨削用量的选择02工件圆周速度Vw的选择工件圆周速度增加时，砂轮在单位时间内切除的金属量增加，从而可提高磨削生产率。一般工件圆周速度Vw应与砂轮圆周速度Vs保持适当的比例关系，外圆磨削取工件圆周速度Vw=13-20m/min。外圆磨削用量的选择03磨削深度（ap）的选择磨削深度增大时，生产率提高，工件表面粗糙度值增大，砂轮易变钝。一般ap=0.01-0.03mm，精磨时ap<0.01mm。04纵向进给量(f）的选择纵向进给量对加工的影响与磨削深度相同。粗磨时f=(0.4-0.8）B（砂轮宽度），精磨时f=(0.2-0.4)B。外圆磨削定位基准及夹具的使用01外圆磨削常用定位基准的选择外圆磨削常用定位基准的选择外圆磨削的轴类零件上都设置两中心孔。通常，轴采用两顶尖装夹，其定位基准是由两个中心孔构成的中心轴线，工件旋转成形为一个圆柱面。一般的轴类零件上考虑外圆磨削工艺，在零件图上都附加设计中心孔为定位基准。A型中心孔B型中心孔外圆磨削定位基准及夹具的使用60°圆锥是中心孔的工作部分，由顶尖的60°圆锥支承，起定中心的作用，同时承受磨削力和工件的重力，60°圆锥的前端面小圆柱孔可储存润滑剂。具有120°保护圆锥，可保护60°圆锥边缘免受碰伤，常见于精度高且加工工序很长的工件。01外圆磨削常用定位基准的选择外圆磨削定位基准及夹具的使用02对中心孔的技术要求0160°圆锥的圆度公差为0.001mm。0260°圆锥面由量规涂色法检验，接触面积应大于85%。03两端中心孔的同轴度公差为0.01mm。04圆锥面的表面粗糙度值为Ra0.4pm或更小，不能有毛刺、碰伤等缺陷。外圆磨削定位基准及夹具的使用02对中心孔的技术要求用油石、橡胶砂轮修研中心孔。用铸铁顶尖研磨中心孔。用成形内圆砂轮修磨中心孔。用四