教学材料《金工实习》-第十章

前言学习完本章，应该掌握如下内容:了解磨削加工的工艺特点及加工范围。了解磨床的种类及用途，掌握外圆磨床和平面磨床的操纵方法。了解砂轮的特性、砂轮的选择和使用方法。掌握在外圆磨床及平面磨床上正确装夹工件的方法，完成磨外圆和磨平面的加工。返回10.1概述

在磨床上采用砂轮作为刀具，对工件表面进行切削加工的方法称为磨削加工。磨削加工是零件精加工的主要方法之一。与车、钻、刨、铣等加工方法相比，磨削加工具有以下特点:(I)在磨削过程中，由于砂轮的磨削速度很高，磨削时产生大量切削热，使磨削温度可达1000℃以上。为了保证工件的表面质量，在磨削时必须使用大量的切削液。（2）磨削不仅可以加工一般的金属材料如钢、铸铁，而且还可以加工硬度很高、用切削刀具很难加工、甚至根本无法加工的材料，如淬火钢、硬质合金等。(3)磨削加工时，工件的公差等级可达IT6～IT5，表面粗糙度值可达RaO.8～0.1μm高精度磨削时，工件的公差等级可超过IT5，表面粗糙度值可达Ra0.05μm以下。

下一页返回10.1概述(4)磨削加工的背吃刀量较小，故要求零件在磨削之前，先进行半精加工磨削加工的范围如图10-1所示，利用各种不同类型的磨床可以分别磨削外圆、内孔、平面、沟槽、成形面(齿形、螺纹等)，还可以刃磨各种刀具、工具、量具。此外，磨削加工还可用于毛坯的预加工和毛坯清理等粗加工工作。上一页返回10.2磨床

磨床可分万能外圆磨床、普通外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床、齿轮磨床和螺纹磨床等多种类型。10.2.1平面磨床平面磨床主要用于磨削工件上的平面。图10-2所示为M7120A型平面磨床，它主要由床身、工作台、立柱、磨头及砂轮修整器等部分组成。磨床工作台可以由液压缸驱动，作自动往复直线运动，也可以由手轮操纵，作手动纵向进给与调整。磨床工作台上装有电磁吸盘或其他夹具，用以装夹工件。磨头(亦称砂轮架)可由液压缸驱动或通过手轮转动实现横向进给，沿滑板的水平导轨作横向进给运动。摇动垂直进给手轮，可以调整磨头在立柱垂直导轨上的高低位置，并可完成垂直方向的进给运动。下一页返回10.2磨床10.2.2外圆磨床外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床。

1.万能外圆磨床的组成及其功用

图10一3所示为M1432A万能外圆磨床的外形图。根据《金属切削机床型号编制方法》的规定，机床型号M1432A的含义如下

M———机床类别代号(磨床类);1———组别代号(外圆磨床组);4———型别代号(万能外圆磨床型);32———主参数代号(最大磨削直径的1/10);A———第一次重大改进。上一页下一页返回10.2磨床万能外圆磨床M1432A的最大磨削直径为320mm，它的主要组成部分有床身、砂轮架、头架、尾座、工作台、内圆磨头等。床身是磨床的主要支承部件，床身上部装有工作台和砂轮架，床身内部装有液压传动系统。床身上还有纵向导轨和横向导轨，供工作台和砂轮架导向移动。砂轮架用于装夹砂轮，由单独电动机驱动，经皮带传动装置带动砂轮高速旋转。砂轮架可在床身后部的导轨上作横向移动完成间歇进给、手动进给、快速接近工件、快速退出等操作。如有必要时，砂轮架还可以在水平面内旋转一定的角度。上一页下一页返回10.2磨床

头架的主轴前端装有顶尖、拨盘或卡盘，与尾架套筒内的顶尖配合使用可以装夹工件头架主轴由单独电动机通过皮带传动变速机构驱动，使工件获得不同的所需转动速度。如有必要时，头架也可在水平面内偏转一定的角度。磨床的头架与尾座安装在工作台上，工作台靠液压油缸驱动，沿床身的纵向导轨作直线往复运动，使工件实现纵向进给。在工作台前侧面的T形槽内装有两个换向行程挡块，调整挡块的位置即可操纵工作台准确换向。工作台分为上下两层，上层可在水平面内偏转一个不大的角度(士8°)，以便磨削圆锥面。内圆磨头是万能外圆磨床用来打一大加工范围的一种专用机床附件，安装在砂轮架的前上方，由单独电动机驱动。上一页下一页返回10.2磨床平时内圆磨头翻向砂轮架的上方;需要使用时将其翻转放下，在它的主轴上安装内圆磨削砂轮，即可进行内圆表面的磨削。

2.普通外圆磨床普通外圆磨床没有配置内圆磨头，头架和砂轮架也不能在水平面内回转角度，其余结构与万能外圆磨床基本相同。在普通外圆磨床上，可以磨削工件的外圆柱面及锥度不大的外圆锥面，但不能磨削内圆表面。10.2.3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。M2120型内圆磨床如图10一4所示，它主要由床身、工作台、头架、磨具架、砂轮修整器等部分组成。在磨削锥孔时，头架可以在水平面内偏转一个角度。内圆磨床的磨削运动与外圆磨床相同。上一页返回10.3砂轮

10.3.1砂轮的基本组成要素砂轮是磨削的主要工具，它由一定粒度的磨料和结合剂以适当比例混合后，经压制成型晾干，再经烧结而成。图10-5所示为砂轮的结构及磨削示意图，图中可以看出，磨粒、结合剂、空隙是砂轮的三个基本组成要素。磨削时高速旋转的磨粒相当于刀具的切削刃，在待加工表面上切下许多细小的金属微粒切屑;结合剂使各磨粒的位置固定，起支持磨粒的作用;空隙给磨削过程提供了必要的容屑空间，有助于排除切屑使磨削过程得以连续正常进行。10.3.2砂轮的特性参数及其选择砂轮的特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织等5个参数决定，如表10-1所示。砂轮的特性参数对磨削加工的精度、工件表面粗糙度和生产效率有重大影响，因此必须根据具体条件选用合适的砂轮。下一页返回10.3砂轮

1.磨料磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作，因此磨料必须锋利，并具有较高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨粒有:氧化铝(刚玉类)、碳化硅、立方氮化硼和人造金刚石等，其分类代号、性能及选用范围如表10一1所示。在机械切削加工中，刚玉类适用于磨削钢料;碳化硅类适用于磨削硬质合金刀具，以及铸铁、青铜等脆性材料。2.粒度粒度指磨料颗粒的大小。粒度的表示方法分为磨粒与微粉两种:磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上每平方英寸范围内的孔眼数来表示。例如60#粒度的磨粒，说明它能通过每平方英寸有60个孔眼的筛网，而不能通过每平方英寸有70个孔眼的筛网;微粉用显微测量法分类，它的微粉号以磨料的实际尺寸来表示。上一页下一页返回10.3砂轮磨料的粒度直接影响磨削的生产率和磨削质量。粗磨时的加工余量大、磨削用量大，应选用粗砂轮;磨削软材料时，为了防止砂轮堵塞和产生烧伤，也应选用粗砂轮;精磨时，为了获得较小的表面粗糙度值和保持砂轮的轮廓精度，应该选用细砂轮。3.结合剂砂轮中用以钻结磨料的物质称为结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力主要取决于结合剂的性能。砂轮中常用的结合剂为陶瓷结合剂，此外还有树脂结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂等。结合剂的种类、代号、特性及用途如表10-1所示。4.硬度砂轮硬度和磨料硬度是两个完全不同的概念，因为无论是氧化铝还是碳化硅，磨料自身的硬度都远远高于被加工工件的硬度。上一页下一页返回10.3砂轮所以，砂轮硬度不是指磨料的硬度，而是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下从砂轮表面脱落的难易程度。砂轮硬度较软，表示砂轮的磨粒容易脱落;砂轮硬度较硬，表示磨粒较难脱落。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它取决于结合剂的性能、配比以及砂轮的制造工艺。就本质而言，砂轮的硬度代表了砂轮的自锐性;选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，使钝化的磨粒能够及时脱落，以求保持砂轮的锐利。砂轮的硬度等级代号，参见表10一1所示选择砂轮硬度的一般原则是:磨软金属时，砂轮的磨粒磨损很慢，为了使磨料不致过早脱落，需要选用硬砂轮;磨硬金属时，因为高硬度工件对砂轮磨粒的磨损较快，为了使被磨钝的磨粒能够及时脱落而露出新的尖锐棱角磨粒(即自锐性)，需要选用软砂轮。精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，选用较硬的砂轮。上一页下一页返回10.3砂轮工件材料的导热性较差时，以及磨削硬质合金等工件容易产生烧伤和裂纹时，应选用软一些的砂轮。简单地说，选择砂轮硬度的原则是:磨软材料时，选硬砂轮;磨硬材料时，选软砂粗磨选软砂轮;精磨选较硬砂轮。通常情况下，粗磨比精磨选低1～2级硬度。

5.组织根据磨粒在砂轮总体中所占的比例，砂轮组织分为三大类，见表10一1所示。磨粒所占的比例越小，空隙就越多，砂轮就愈疏松。空隙可以容纳切屑，使砂轮不易堵塞，还可以把切削液带入磨削区，降低磨削温度。但砂轮的组织过于疏松，会影响砂轮的强度。选用砂轮组织的原则是:粗磨时，选用较疏松的砂轮;精磨时，选用较紧密的砂轮，一般选7～9级。上一页下一页返回10.3砂轮10.3.3砂轮的形状与代号生产中，在砂轮端面的明显部位，标注了砂轮的特性参数与形状代号，以明确表示砂轮的磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状、尺寸，以及允许使用的最高线速度。例如:WA60KV6P300x30x75,即表示砂轮的磨料为自刚玉(WA)，粒度为60#，硬度为中软(K)，度为结合剂为陶瓷(V)，组织号为6号，形状为平面砂轮(P），尺寸外径为300mm厚30mm，内径为75mm。常用砂轮的形状、代号及其用途，可参考表10一2上一页下一页返回10.3砂轮10.3.4砂轮的检查、平衡和修整磨削时砂轮的线速度高达35米/秒，为了工作安全起见，装夹砂轮之前必须经过外观检查，不能有裂纹、缺损等缺陷。装夹砂轮时，应将砂轮松紧适中地套在砂轮轴上，在砂轮和法“今盘之间加垫1～2mm厚的皮革或橡胶弹性垫板，然后用螺母紧固，如图10—6所示为了让砂轮能够平稳工作，砂轮须经静平衡。砂轮静平衡的过程如图10-7所示:将砂轮在心轴上装好，然后放到平衡架的轨道刀口上;如果砂轮存在不平衡质量，较重的部分总会转到下方停止，这时可移动法兰盘端面环槽内的平衡铁进行平衡，然后再进行检查;如此反复进行，直到砂轮可以在平衡架的轨道刀口上任意位置都随机静止，这就说明砂轮各部位的重量均匀。这种方法叫做静平衡，直径大于125mm的砂轮都应进行静平衡。上一页下一页返回10.3砂轮

砂轮工作一定时间以后，磨粒逐渐钝化，砂轮表面的孔隙被堵塞，这时须用金刚笔进行修整，使已磨钝的磨粒脱落，以恢复砂轮的切削能力和外形精度。砂轮用金刚笔进行修整时需要使用大量的冷却液，以避免金刚笔因温度骤升而发生破裂。上一页返回10.4工件的装夹

10.4.1平面磨削时的工件装夹磨平面时，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平行度要求较高时，则可以互为基准，反复磨削，加工成活。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10-8所示。I为钢制吸盘体，在它中部凸起的钢制芯体A上绕有线圈2，钢制盖板3被绝缘层4隔成一些小块。当线圈2中通过直流电时，芯体A被磁化，磁力线如图中虚线所示由芯体A经过盖板3-工件-盖板3-吸盘体1-芯体A而形成闭合回路，工件被磁力线牢牢吸住。电磁吸盘工作台上还有绝磁层，绝磁层由铅、铜或巴氏合金等非磁性材料制成.下一页返回10.4工件的装夹它的作用是使绝大部分磁力线都能通过工件再回到吸盘体，而不能通过盖板直接回去，这样才能保证工件被牢固地吸在工作台上。当磨削键、垫圈、薄壁套等尺寸较小而壁厚较薄的零件时，因零件与工作台的接触面积小，电磁吸力弱，容易被磨削力弹出去而造成事故，因此装夹这类零件时，须在工件四周或前后两端用挡铁围住，以免磨削时工件走动，如图10-9所示。10.4.2外圆磨削时的工件装夹1.顶尖装夹轴类零件磨削外圆时，常用顶尖装夹。装夹时，工件被夹持在两顶尖之间(见图10-10），其装夹方法与车削中所用的方法基本相同。但磨床所用的顶尖都是不随工件移动的死顶尖，这样做可以提高加工精度，避免了由于活动顶尖转动而带来的误差;尾顶尖是靠弹簧推力顶紧工件的，这样就可以自动控制松紧程度。上一页下一页返回10.4工件的装夹外圆磨削前，工件的中心孔均要进行修研，以提高其几何形状精度和减小表面粗糙度值。修研中心孔的方法是采用四棱硬质合金顶尖，在车床或钻床上进行挤研、研光即可;当中心孔较大、修研精度较高时，必须选用油石顶尖;或选用铸铁顶尖作为前顶尖、普通顶尖作为后顶尖。修研时，头架旋转，用手握住工件使其不旋转;研好一端之后再研另一端，如图10一11所示。

2.卡盘装夹在磨床上，使用卡盘装夹工件的方法与车床操作基本相似。卡盘有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘和花盘三种，对于零件上没有中心孔的圆柱形工件，通常采用三爪自定心卡盘装夹;对于具有不对称结构要素的复杂工件，通常采用四爪单动卡盘装夹;对于形状不规则的扁平工件，可以采用花盘装夹。

上一页下一页返回10.4工件的装夹3.心轴装夹盘套类空心工件磨削外圆时，常以内孔定位，采用心轴来装夹工件。常用的心轴种类与车床类似。使用心轴装夹时，心轴必须和卡箍、拨盘等传动装置配合使用，其装夹方法与车床上使用顶尖装夹相同。10.4.3内圆磨削时的工件装夹内圆磨削时，大多数情况下是以工件的外圆和端面作为定位基准的，通常采用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、弯板等夹具来装夹工件。其中最常用的方法，是使用四爪单动卡盘通过找正装夹工件。上一页返回10.5其他磨削方法简介

10.5.1平面磨削操作平面磨削操作方法有两种:一种是在卧轴矩台式平面磨床上用砂轮的周边进行磨削，称为周磨法(图10一12(a));另一种是在立轴圆台式平面磨床上用砂轮的端面进行磨削，称为端磨法(图10一12(b))。周磨法加工时，主要是采用砂轮的圆周来磨削工件的平面。由于砂轮与工件的接触面积排屑及冷却条件良好，工件的发热量较少，因此适宜用于磨削易产生翘曲变形的薄板工且能够获得较好的加工质量;但因为矩台式磨床有工作台换向的时间损失，故周磨法磨削的生产效率较低，适合用于精磨加工，以及较长工件的磨削加工。下一页返回10.5其他磨削方法简介

端磨法加工时，主要是采用砂轮的端面来磨削工件的平面。它与用轮缘磨削的周磨法相比，由于端磨法使用的砂轮直径往往比较大，磨削时的工作面积较大，能够同时磨出工件全宽;端磨时砂轮主轴的伸出长度较短，磨削时主要是承受轴向力，因此磨床主轴的刚性较好，可以采用较大的磨削用量;此外，圆台式磨床采用的是连续进给方式，不存在工作台换向的时间损失等，所以端磨法的生产效率较高。但端磨法磨削时，砂轮的端面和工件呈弧形线接触或面接触，冷却液不易进入磨削区，磨屑也不易排除，所以加工后所得工件的精度和质量较低，故适合用于粗磨加工，以及磨削小零件和大直径的环形零件端面。当磨床的台面为矩形工作台时，磨削工作由砂轮的旋转运动(主运动)和砂轮的垂直进给、工件的纵向进给、砂轮的横向进给等运动来完成;当磨床的台面为圆形工作台时，磨削工作由砂轮的旋转运动(主运动)和砂轮的垂直进给、工作台的旋转等运动来完成。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介

10.5.2外圆磨削

1.磨削运动在外圆磨床上磨削外圆，需要下列几种运动。

(1)主运动—磨床主轴带动砂轮作高速旋转运动

(2)圆周进给运动—磨床头架带动工件绕工件自身轴线作慢速旋转运动。

(3)纵向进给运动—磨床工作台带动工件沿工件轴线作往复运动。

(4)横向进给运动—砂轮架带动主轴与砂轮，沿工件的径向作周期性切入进给运动该运动在磨削过程中一般是不进给的，而是在纵向进给运动行程终了时进行。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介

2.磨削用量

1)砂轮圆周速度砂轮圆周速度是指砂轮外圆上任一点砂粒在单位时间内所走的距离一般外圆磨削时，=30~50m/s。如M1432A万能外圆磨床的新砂轮外径为400mm,如果转速为1660r/min，则此时为35m/s。

2)工件圆周速度通常情况下，=13~26m/minx粗磨时取大值，精磨时。下取小值

3)纵向进给量通常情况下，=(0.2~0.8)B。B为砂轮宽度，粗磨时取大值，精磨时取小值。

4)横向进给量磨削时的横向进给量很小，一般=0.005~0.05mm上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介3.磨削方法在外圆磨床上磨削外圆，常用纵磨法和横磨法两种方法，其中以纵磨法使用普遍。

1)纵磨法纵磨法如图10-13所示，磨削时工件转动(圆周进给)，工作台直线往复运动(纵向进给);当每一纵向行程或往复行程终了时，砂轮按规定的吃刀深度作一次横向进给运动，每次磨削深度很小;当加工到接近工件最终尺寸时(留下0.005~0.01mm),无进给空刀光磨几次，至火花消失即可。纵磨法的特点是，可以用同一砂轮磨削长度不同的各种工件，且加工质量好，但磨削效率较低。纵磨法在生产中应用最广，特别是在单件、小批生产以及精磨时均采用这法。

2)横磨法横磨法又称径向磨削法或切入磨削法，如图10-14所示，磨削时工件无纵向进给运动，高速旋转的砂轮以很慢的速度连续地或断续地向工件作横向进给运动，直至把磨削余量全部磨掉为止。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介横磨法的特点是生产效率高，但精度较低且表，面粗糙度值较大，适合于磨削长度较短的外圆表面及两侧都有台阶的轴颈表面。10.5.3内圆磨削在生产中，内圆磨削是精加工孔的主要方法之一;特别是淬硬工件的高精度内孔加工时，内圆磨削是该类零件精加工孔的最主要方法内圆磨削与外圆磨削的条件相比，由于砂轮直径受工件孔径限制不可能太大，而砂轮杆的悬伸长度却较长，刚性较差，磨削用量不能提高，所以生产率较低;又由于砂轮直径受到工件孔径的限制圆周线速度较低，孔内加工的冷却排屑条件不好，所以表面粗糙度不易提高。内圆磨削时，应尽可能选用较大直径的砂轮和砂轮轴，同时应尽可能缩短砂轮轴的伸出长度，以提高生产率和加工精度。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介1.磨削运动内圆磨削时所需的运动如图10一15所示，内圆磨削时砂轮的旋转方向与外圆磨削时砂轮的旋转方向刚好相反，其余情况与外圆磨削时基本相同。

2.磨削用量

1)砂轮圆周速度内圆磨削时，由于砂轮的直径较小，内圆磨头的转速一般都很高，约为20000r/min左右，以便使磨削速度尽可能提高一些(通常=15~25m/s)2)工件圆周速度一般=15~25m/minx粗糙度要求较高时，应取较小值;粗磨或砂轮与工件的接触面积大时，应取较大值。

3)纵向进给速度磨内圆时，工作台的应比磨外圆时稍大些，一般粗磨时=1.5~2.5m/min;精磨时=0.5~1.5m/min上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介4)横向进给量粗磨时=(0.O1一0.03)3.磨削方法mm，精磨时=(0.002一0.O1)mm3.磨削方法内圆磨削通常是在内圆磨床或万能外圆磨床上进行。磨削时，砂轮与工件的接触方式有两种:一种是后面接触(图10一16(a))，另一种是前面接触(图10一16(b))。在内圆磨床上常采用后面接触方式;在万能外圆磨床上常采用前面接触方式。内圆磨削的方法有纵磨法和横磨法，其操作方法和特点与外圆磨削相似，纵磨法的应用较为广泛。10.5.4圆锥面的磨削1.圆锥面的磨削方法圆锥面磨削时，通常采用下列两种方法。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介1)转动工作台法这种方法多用于锥度较小、锥面较长的工件

2)转动头架法这种方法常用于锥度较大、锥面较短的工件

2.圆锥面的检验

1)锥度的检验圆锥量规是检验锥度最常用的量具。圆锥量规分为圆锥(图10一17(a),(b))和圆锥套规(图10一17(c))两种。圆锥塞规用于检验内锥孔，圆锥套规用于检验外锥体使用圆锥塞规检验内锥孔的锥度时，可以先在塞规的整个圆锥表面上或顺着锥体的三条母线上均匀地涂一层极薄的显示剂(红丹粉或兰油)，接着把塞规插入锥孔内在30°~60°范围内轻轻地来回转动几次，然后取出塞规察看，如果整个圆锥表面上的摩擦痕迹均匀，则说明工件的锥度准确，否则不准确，需继续调整机床使锥度准确为止使用圆锥套规检验外锥体的方法与上述相同，只不过显示剂应涂在工件上。上一页下一页返回10.5其他磨削方法简介2)尺寸的检验圆锥面的尺寸也采用圆锥量规进行检验:外锥面通常是通过检验小端直径来控制锥面的尺寸，内锥孔是通过检验大端直径来控制锥孔的尺寸。根据圆锥尺寸公差，在圆锥量规的大端或小端处，刻有两条圆周线或作有小台阶(参见图10-19)来表示量规的止端和过端，分别用于控制圆锥的最大极限尺寸和最小极限尺寸。用圆锥塞规检验内锥孔的尺寸时，如果出现图10一18(a)的情形，说明锥度尺寸符合要求;如果出现图10一18(b)的情形，说明锥孔尺寸太小，需要继续磨去一些;如果出现图10一18(c)的情形，说明锥孔尺寸太大，已经超过公差范围。上一页返回10.6磨工实习安全技术10.6.1无心外圆磨削无心外圆磨削是指在无心外圆磨床上，工件不装夹直接放置在砂轮与导轮之间，由托板和导轮支撑，以工件被磨削的外圆表面本身作为定位基准面，进行磨削工件外圆的磨削方法。无心外圆磨床的工作原理如图10一19所示。磨削时，工件的轴线略高于砂轮与导轮的中心连线，工件受重力作用自动落在转动的导轮和砂轮上，橡胶结合剂的导轮带动工件作低速旋转(vu=0.2~0.5m/s)，高速旋转的砂轮对工件进行外圆磨削。由于导轮的轴线与工件的轴线不平行，相互倾斜一个角度α（α=1°~4°)，因此导轮旋转时的线速度v1可以分解为两个分量，其中一个分量垂直于工件的轴线、使工件产生旋转运动，而另一个分量则平行于工件的轴线、使工件作轴向进给运动。可见，无心外圆磨削时工件是一边绕自身轴线转动，一边被砂轮磨削除去外圆表面的多余金属，一边作轴向进给运动，从而完成整个外圆的磨削工作。下一页返回10.6磨工实习安全技术

无心外圆磨削的生产效率很高，主要用于成批及大量生产中磨削细长轴和无中心孔的短轴等工件。无心外圆磨削时的工件精度可达IT6~IT5级，磨削后的工件表面粗糙度值Ra可达0.8~0.2μm.10.6.2高效磨削高效磨削包括高速磨削和强力磨削等先进磨削工艺方法。采用高效磨削，可以大大提高生产效率，打一大磨削加工的范围。

1.高速磨削普通磨削时的线速度一般在35m/s以下，如果砂轮的线速度在45m/s以上进行磨削，则称为高速磨削，它是近代磨削技术发展的一种新工艺。高速磨削具有下列优点。

(1)磨削效率大大提高砂轮的线速度提高后，单位时间内通过磨削区域参与切削的磨粒数大大增加，如果假设每颗磨粒切除的金属微粒保持切削厚度与普通磨削时相同，则进给量可以大大提高，在磨削相同余量的情况下，磨削所用的机动时间可以大大缩短。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术(2)砂轮的耐用度提高砂轮线速度提高后，如果进给量仍与普通磨削相同，则每颗磨粒切去的切削厚度减少，磨粒切削刃上承受的切削负荷也就减少，使每颗磨粒的切削能力相对提高，从而使每次修整后的砂轮可以磨去更多的金属，提高了砂轮的耐用度。

(3)工件的表面质量提高随着砂轮线速度加快，每颗磨粒切去的切削厚度变薄，磨粒通过磨削区域时，留在工件表面上的切痕深度变浅，因而工件的表面粗糙度参数值减小。另外，由于切削厚度变薄，磨粒作用在工件上的法向磨削力相应减小，可以提高工件的加下精度。在生产中，实现高速磨削的工艺条件是:(1)提高砂轮的结合强度(2)磨床的高速旋转部件必须作动平衡试验上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术(3)机床的动刚度要好，电动机的功率要适当加大

(4)磨床的冷却效果和安全措施要良好

2.强力磨削强力磨削也称缓进给磨削，它是20世纪60年代出现的一种新型高效磨削方法。强力磨削的出现，使铸件、锻件毛坯可以不经过其他切削加工，而能够直接磨削加工成零件图纸所要求的形状和尺寸。强力磨削的特点如下。

(1)生产效率高强力磨削时，砂轮的径向进给量大大增加，一般可达几毫米至十几毫米(最大可达30mm)，而轴向进给速度很低，仅为10~300mm/min，因此，砂轮和工件的接触弧长增大，单位时间内参加切削的磨粒数大大增多，因而生产效率大大提高。目前强力磨削的金属切除率最高可达340kg/h，超过了铣削、刨削等加工方法的效率。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术(2）磨削工艺范围打一大强力磨削时，由于径向进给量很大，可以将铣、刨、磨等几道工序合并为一道工序，使毛坯加工能一次成型，对磨削一些高硬度合金材料和韧性强的材料，如耐热合金、不锈钢、高速钢等的成型表面加工，具有突出的技术经济效果

(3)工件表面质量提高强力磨削时，由于纵向进给速度很低，切屑变薄，单颗磨粒承受的磨削力降低，因而能较长时间保持砂轮的轮廓形状，磨后工件的表面精度较高。(4)不易损坏砂轮强力磨削在整个磨削循环过程中，砂轮只接触工件的锐边一次(参见图10-20(b));而普通平面磨削时，工作台多次往复行程，砂轮每次均与工件的锐边相接触(参见图10一20(a))，因此，强力磨削的砂轮可以更长久地保持砂轮轮廓的形状精度。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术

在生产中，实现缓进给强力磨削的基本工艺条件是:(1)磨床必须具有较高的主轴刚度和较大的电动机功率

(2)轴向进给时，要求进给平稳无爬行现象

(3)强力磨削时，金属切除量大大增加，磨削热增大，因此必须要有大量、洁净的切削液供给

(4)可靠的安全防护装置

(5)对砂轮的磨料、粒度、结合剂、硬度、组织和修整方法等，也都应提出新的要求其他高效磨削方法，还有宽砂轮磨削、多砂轮磨削、重负荷磨削和高速强力外圆磨削等。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术10.6.3砂带磨削砂带磨削是指采用粘有磨料磨粒的布质砂带在砂带机上高速运转，将多余金属磨削除去的切削加工方法。砂带磨削具有下列优点:(1)砂带可以做得比砂轮宽，切削面积大，因而磨削效率高

(2)砂带磨削不受工件尺寸、形状的限制，可适用于各种复杂型面工件的加工。

(3)砂带磨削由于砂带很轻，功率损失很小，功率利用率可达96%，也就是说输入的全部能量几乎都转变为磨削金属的有用功。

(4)砂带更换比较方便，调整时间少，同时因为砂带断裂不会造成人身和设备事故，所以砂带磨削的操作比较安全。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术(5)砂带磨削时的表面质量较高，表面粗糙度值Ra可达0.2~0.4μm，精度可以保证在土0.005mm或更高。(6)砂带磨床的结构简单，生产成本较低，而且生产效率较高，所以砂带磨削的经济效果十分显著。砂带磨床的结构原理如图10-21所示，它由砂带、接触轮、张紧轮、支承板、传送带等部分组成。砂带被适度张紧安装在接触轮和张紧轮上，由驱动装置(图中未画出)带动作高速循环运动实现切削功能;工件由输送带送至支承板上方的磨削区，实现进给运动;工件渐次通过砂带磨削区，即完成砂带磨削加工工作。砂带磨床与普通磨床的最大区别，在于砂带磨床是用砂带代替砂轮作为切削工具。砂带制造时，是在柔软的基体上用钻结剂均匀地粘上一层磨粒而成，每颗磨粒在高压静电场的作用下直立在基体上，并以均匀的间隔排列(见图10-22)。上一页下一页返回10.6磨工实习安全技术制造砂带的磨料多为氧化铝、碳化硅，也可采用金刚石或立方氮化硼。基体的材料是布或纸。将磨粒粘在基体上的钻结剂可以是动物胶或合成树脂胶。接触轮的作用在于控制磨粒对工件的接触压力和切削角度。接触轮的材料和形状对砂带磨削的加工效率和表面粗糙度值影响很大，应该根据不同的加工要求来进行选择。接触轮一般是用钢和铸铁做轮芯，在轮芯上绕注一层硬橡胶制成。橡胶越硬，则金属切除率越高，橡胶越软，则磨削表面越光洁。上一页返回10.7磨工实习安全技术

磨工实习与车工实习安全技术有许多相同之处，可参照执行，在操作过程中更应注意以下几点。

(1)操作者必须戴安全帽，长发压入帽内，以防发生人身事故

(2)检查砂轮是否松动，有无裂纹，防护罩是否牢固、可靠，发现问题时不准开车

(3)砂轮开动后，必须慢慢引向工件，严禁突然接触撞击工件;切削深度也不能过大，防止径向力过大将工件顶飞或炸裂砂轮。

(4)当干磨或修整砂轮时，一定要戴防护眼镜

(5)操作者应站在砂轮的