《钳工实训（中级）》课件 项目十 研磨

1．掌握研磨的基本原理及作用。2．掌握研具、研磨剂和磨料的选择。3．掌握研磨方法及工艺。4．能独立完成刀口形直角尺的研磨，达到研磨要求。接到一项研磨任务，研磨图10-1所示的刀口形直角尺，材料为Q235。要求保证图样中的尺寸精度、表面粗糙度和几何公差等加工要求。任务研磨刀口形直角尺用研磨工具（简称研具）和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法，称为研磨。一、研磨的基本原理及作用1．研磨的基本原理（1）物理作用：研磨时一般要求研具材料比被研磨工件的材料稍软一些，当研具受到一定的压力作用时，研磨剂中的微小颗粒（磨料）被压嵌在研具的表面，相当于无数条切削刃。（2）化学作用：当采用氧化铬、硬脂酸或其他化学研磨剂对工件进行研磨时，与空气接触的金属表面很快就会形成一层极薄的氧化膜，而氧化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。研磨过程中，氧化膜迅速形成（化学作用），又不断地被磨掉（物理作用）。经过这样的多次反复，工件表面就能达到预定的要求。（1）可以获得其他加工方法难以达到的高尺寸精度和形状精度。工件研磨后的尺寸精度可达到0.001～0.005mm。2．研磨的作用（2）容易获得极小的表面粗糙度值。（3）加工方法简单，不需要复杂设备，但加工效率低。（4）研磨后的工件，其表面的耐磨性、抗腐蚀能力及疲劳强度都能得到提高，从而延长了工件的使用寿命。在研磨加工中，研具必须满足两个基本要求：一是研具材料要容易嵌入磨料，二是研具要能较长时间地保持几何精度。二、研具1．研具材料（1）研磨平板2．常用的研具（2）研磨环（3）研磨棒三、研磨剂1．磨料磨料的粒度分为粗磨粒（F4～F220共26个号）和微粉（F230～F1200共11个号）两部分。选用时应根据零件的精度要求合理选取。（1）粗研时，若表面粗糙度值大于Ra0.2μm，粒度应在F100～F280范围内选取。（2）精研时，若表面粗糙度值为Ra0.2～0.1μm，可用微粉，粒度应在F280～F400范围内选取。（3）若表面粗糙度值为Ra0.1～0.05μm，可用微粉，粒度应在F500～F800范围内选取。（4）若表面粗糙度值小于Ra0.05μm，粒度可用F1000和F1200。分散剂使磨料均匀分散在研磨剂中，并起稀释、润滑和冷却等作用，常用的有煤油、全损耗系统用油、动物油、甘油、酒精和水等。3．辅助材料2．分散剂辅助材料主要是混合脂，常由硬脂酸、脂肪酸、环氧乙烷、三乙醇胺、石蜡、油酸和十六醇等材料配成，在研磨过程中起乳化、润滑和吸附作用，并促使工件表面产生化学变化，生成易脱落的氧化膜或硫化膜，以提高加工效率。（1）一般平面的研磨一般平面手工研磨的运动轨迹如图10-6所示，工件沿平板全部表面，用直线形、直线摆动形、螺旋形、8字形和仿8字形运动轨迹进行研磨。四、研磨方法及工艺1．平面的研磨（2）狭窄平面的研磨狭窄平面的研磨方法如图10-7所示，应采用直线研磨的运动轨迹。2．圆柱面的研磨（1）外圆柱面的研磨如图10-8所示，研磨外圆柱面一般是在车床或钻床上用研磨环对工件进行研磨。工件由车床带动，其外圆柱面上均匀涂抹研磨剂，用手推动研磨环，通过工件的旋转和研磨环在工件上沿轴线方向做往复运动进行研磨。（2）内圆柱面的研磨：内圆柱面的研磨与外圆柱面的研磨正好相反。研磨时，将研磨棒在机床卡盘或钻夹头上夹紧并转动，把工件套在研磨棒上进行研磨，如图10-10所示。工件上大尺寸的孔，应尽量置于垂直于地面的方向进行手工研磨（竖研）。圆锥面的研磨，包括圆锥孔和外圆锥面的研磨。研磨用的研磨棒（环）工作部分的长度应是工件研磨长度的1.5倍，锥度必须与工件锥度相同。圆锥面的研磨一般在车床或钻床上进行，圆锥面研磨棒如图10-11所示，工件转动方向应和研磨棒（环）的螺旋槽方向相适应。在研磨棒或研磨环上均匀地涂上一层研磨剂，插入工件锥孔中或套入工件的外表面旋转4～5圈后，将研具稍微拔出，然后再推入研磨，如图10-12所示。3．圆锥面的研磨五、研磨时的注意事项1．研磨的压力和速度压力大、速度快，则研磨效率高。但压力过大、速度过快，易导致工件表面粗糙，工件容易发热变形，甚至会因磨料压碎而使表面划伤。一般对较小的硬工件或粗研时，可用较大的压力、较低的速度进行研磨；而对较大的软工件或精研时，就应用较小的压力、较快的速度进行研磨。2．研磨中的清洁工作研磨过程中，必须重视清洁工作，才能研磨出高质量的工件表面。若忽视了清洁工作，轻则工件表面拉毛，严重的则会拉出深痕而造成废品。另外，研磨后应及时将工件清洗干净并采取防锈措施。六、平面研磨质量分析1．平面研磨质量的检验平面的研磨质量常用光隙判别法来进行检验。将刀口尺放在研磨面上，对准荧光灯箱观察光隙。当光隙颜色为亮白色或白色时，其直线度误差大于等于0.002mm；当光隙颜色为红色时，其直线度误差大于等于0.001mm；当光隙颜色为蓝色时，其直线度误差大于等于0.0005mm；当光隙不透光时，其直线度误差小于等于0.0005mm。2．平面研磨质量的分析一、准备工作1．工量具准备工具：研磨平板、压砂平板。量具：0～150mm游标卡尺、0～25mm外径千分尺、百分表、磁性表座、刀口形直角尺、塞尺、表面粗糙度比较样块。辅具：F100～F280研磨粉、F500～F800研磨粉、汽油、棉花、棉纱、毛刷等。2．图样、工件、任务测评表准备零件图样、已制作好的刀口形直角尺及任务测评表。二、操作步骤1．清理研磨平板用毛刷、棉纱清理研磨平板，保证研磨平板干净无异物。2．粗研磨用浸满汽油的棉花蘸上F100～F280研磨粉，均匀涂抹在研磨平板的研磨面上，握持刀口形直角尺，沿其纵向移动，同时以刀口面为轴线向左右做30°角摆动。研磨内刀口时，需用护套进行保护，以免碰伤，如图10-13所示。3．精研磨精研磨时的运动形式与粗研磨大致相同。采用压砂平板，涂上F500～F800研磨粉，利用工件自重进行精研磨，使其表面粗糙度值达到Ra0.1μm，同时保证平面度、平行度和垂直度满足图样要求。4．检验采用透光法进行质量检验，观察光隙，判断其直线度误差。（1）粗、精研磨工作要分开进行，研磨剂每次上料不宜太多，并要分布均匀，以免造成工件边缘被研