金工實(shí)習(xí)教程課件 第四單元 磨削加工

金工實(shí)習(xí)教程第四單元磨削加工知識(shí)模塊一

平面磨床平面磨削是在銑、刨基礎(chǔ)上的精加工。經(jīng)磨削后平面的尺寸精度可達(dá)公差等級(jí)IT6IT5,表面粗糙度值達(dá)Ra0.8~0.2μm。平面磨削工藝平面磨床主軸分為立式和臥式工作臺(tái)分為矩形和圓形如圖4-1-2所示。砂輪由電動(dòng)機(jī)主軸直接驅(qū)動(dòng);砂輪架可沿滑座的燕尾導(dǎo)軌做橫向間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(手動(dòng)或液壓傳動(dòng));磨床種類與應(yīng)用砂輪主軸軸線與工作臺(tái)面平行，最大磨削寬度200mm，長(zhǎng)度630mm，高度適中，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造等場(chǎng)合。M7120A平面磨床特點(diǎn)第四單元

磨削加工

平面磨床運(yùn)動(dòng)特性M7120A平面磨床參數(shù)158kg最大工件質(zhì)量，5μm/300mm工作精度，表面粗糙度Ra=0.63μm，適用于高精度磨削。液壓驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)往復(fù)，磨頭橫向連續(xù)或斷續(xù)進(jìn)給，手動(dòng)垂直進(jìn)給，操作靈活精確。工件裝夾方式電磁吸盤(pán)快速定位裝夾導(dǎo)磁工件，或使用夾具裝夾非平面、非導(dǎo)磁工件，保證裝夾穩(wěn)定。知識(shí)模塊二

砂輪的特征要素磨料決定砂輪硬度、耐熱性，如剛玉、碳化硅、高硬磨料等，影響加工質(zhì)量和效率。砂輪特征要素粒度表示磨粒大小，影響表面粗糙度和生產(chǎn)率，粗加工選粗粒度，精加工選細(xì)粒度。砂輪粒度結(jié)合劑如陶瓷、樹(shù)脂、橡膠，影響砂輪強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性，選擇需考慮加工條件。結(jié)合劑類型知識(shí)模塊二

砂輪的特征要素砂輪的硬度是指結(jié)合劑對(duì)磨料黏結(jié)能力的大小。砂輪的硬度是由結(jié)合劑的黏結(jié)強(qiáng)度決定的，而不是靠磨料的硬度。在同樣的條件和一定的外力作用下，若磨粒很容易從砂輪上脫落，則砂輪的硬度就比較低（或稱為軟）；反之，砂輪的硬度就比較高（或稱為硬）。砂輪硬度4砂輪的組織是指砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者體積的比例關(guān)系。磨料在砂輪總體積中所占的比例越大，則砂輪的組織越緊密；反之，則組織越疏松。砂輪的組織分為緊密、中等、疏松三大類，細(xì)分0~14共15個(gè)組織號(hào)。組織號(hào)為0者，組織最緊密；組織號(hào)為14者，組織最疏松。砂輪組織5為了適應(yīng)不同的加工要求，常將砂輪制成不同的形狀。同樣形狀的砂輪，還可以制成多種不同的尺寸。砂輪形狀與尺寸6知識(shí)模塊三

平面磨削操作介紹平面磨削方法，包括端磨法、周邊磨法，精度可達(dá)IT5~IT6級(jí)，表面粗糙度可至Ra0.1~0.01μm。平面磨削概述詳細(xì)說(shuō)明端磨法的端面縱向、切入磨削，周邊磨法的周邊縱向、切入磨削，以及導(dǎo)軌磨削，適用于不同工件形狀。磨削工藝分類砂輪速度與工件材質(zhì)匹配，周邊磨鑄鐵、鋼件，端磨鑄鐵、鋼件的粗、精磨速度不同，緩進(jìn)磨削提高效率。磨削參數(shù)與效率知識(shí)模塊三

平面磨削操作強(qiáng)調(diào)薄片平面加工中防止工件變形的裝夾和合理磨削條件，減少發(fā)熱和變形以保證加工質(zhì)量。01薄片平面磨削列舉工件表面波紋、拉毛、劃傷、直線痕跡、燒傷、塌角、平行度超差等缺陷原因及解決措施。02常見(jiàn)問(wèn)題及解決通過(guò)多面磨削保證平行度、垂直度，控制尺寸公差，使用精密夾具和角鐵以提高工件精度。03工件精度控制第四單元

磨削加工

■

13538CrMoAlA材料，氮化處理900HV，針對(duì)外圓進(jìn)行不同類型的磨削，實(shí)現(xiàn)更多元的工件加工。普通外圓磨床與萬(wàn)能外圓磨床，區(qū)別在于萬(wàn)能磨床的靈活性，可磨削內(nèi)圓，提供更廣泛的應(yīng)用。機(jī)床主軸磨削加工外圓磨床類型解析平面磨削常見(jiàn)缺陷及原因1.工件表面波紋產(chǎn)生的原因2.工件表面拉毛、劃傷3.工件表面有直線痕跡4.工件表面燒傷5.工件塌角或側(cè)面呈喇叭形6.工件兩表面的平行度或平面度超差知識(shí)模塊一

外圓磨削設(shè)備床身是一個(gè)箱體鑄件，用來(lái)支承磨床的各個(gè)部件。床身上有縱向和橫向兩組導(dǎo)軌，其上分別裝有工作臺(tái)和砂輪架。床身內(nèi)部有儲(chǔ)存液壓油的油池，裝有液壓傳動(dòng)裝置和其他傳動(dòng)裝置。。1.床身01工作臺(tái)面上裝有頭架和尾座，它們隨著工作臺(tái)一起沿床身導(dǎo)軌做縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)由上、下兩部分組成。上工作臺(tái)可繞下工作臺(tái)中間的心軸在水平面內(nèi)調(diào)整一定角度，用以磨削錐度較小的長(zhǎng)圓錐面2.工作臺(tái)02頭架上裝有主軸及其變速機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾持工件并帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，在水平面內(nèi)可逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,以磨削圓錐面。3.頭架0304砂輪裝在砂輪架的主軸上，由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。砂輪架安裝在滑鞍上，可在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一定角度，用于磨削短圓錐面。4.砂輪架尾座用來(lái)支承較長(zhǎng)工件帶有頂尖孔的另一端。5.尾座05知識(shí)模塊二

外圓磨削操作1.工件的裝夾磨外圓時(shí)，常用的裝夾方法有以下四種。(1)用前、后頂尖裝夾，用夾頭帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。(2)用心軸裝夾。磨削套筒類零件時(shí)，常以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，把零件套在心軸上，然后再將心軸裝在磨床的前后頂尖上。(3)用三爪卡盤(pán)或四爪卡盤(pán)裝夾。磨削端面上不能打中心孔的短工件時(shí)，可用卡盤(pán)裝夾。三爪卡盤(pán)用于裝夾圓形或規(guī)則的表面，四爪卡盤(pán)特別適于裝夾表面不規(guī)則的零件。(4)用卡盤(pán)和頂尖裝夾。當(dāng)工件較長(zhǎng)，一端能打中心孔而另一端不能打中心孔時(shí)，可一端用卡盤(pán)、一端用頂尖裝夾。2.外圓柱面的磨削方法磨削外圓柱面的工藝方法主要有以下三種。(1)縱磨法(2)橫磨法(3)吃磨法3.外圓錐面的磨削方法磨外圓錐面的方法有以下四種。(1)轉(zhuǎn)動(dòng)上工作臺(tái)磨外圓錐面法，適合磨錐度小而長(zhǎng)度大的工件(2)轉(zhuǎn)動(dòng)頭架（工件）磨外圓錐面法，適合磨削錐度大而長(zhǎng)度短的工件，(3)轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪架磨外圓錐面法，適合磨削長(zhǎng)工件上錐度較大的圓錐面，(4)用角度修整器修整砂輪磨削外圓錐面法，該法實(shí)為成形磨削，大多用于圓錐角較大且有一定批量的工件的生產(chǎn)外圓磨削常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生的原因(1)機(jī)床頭架主軸軸承精度不良或磨損。(2)電動(dòng)機(jī)無(wú)隔振裝置或失靈。(3)橫向進(jìn)給導(dǎo)軌或滾柱磨損，使抗振性能變差。(4)機(jī)床傳動(dòng)V帶長(zhǎng)短不一。(5)V帶卸荷裝置失靈。1.工件表面產(chǎn)生直波紋(1)工作臺(tái)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑油過(guò)多，產(chǎn)生漂移。(2)砂輪主軸軸線與頭、尾架軸線不同軸。(3)修整砂輪時(shí)金剛石運(yùn)動(dòng)中心線與砂輪軸線不平行。(4)工作臺(tái)有爬行現(xiàn)象。(5)砂輪架偏轉(zhuǎn)使砂輪與工件接觸不好。2.工件表面產(chǎn)生螺旋形(1)砂輪修整過(guò)細(xì)。(2)砂輪用鈍未及時(shí)修整。(3)砂輪硬度太高或粒度過(guò)細(xì)，磨料或結(jié)合劑選用不當(dāng)。(4)磨削用量過(guò)大。(5)工件轉(zhuǎn)速太低。3.工件表面燒傷(1)工件旋轉(zhuǎn)軸線與工件軸向進(jìn)給方向不平行。(2)機(jī)床熱變形不穩(wěn)定。(3)工作臺(tái)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑油過(guò)多，有漂移。(4)磨損不均勻或砂輪不鋒利。(5)砂輪修整不良。4.工件呈錐度01020304外圓磨削常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生的原因(1)機(jī)床導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線度誤差超差。(2)砂輪不鋒利。(3)成型精度差。成形磨削時(shí)，應(yīng)調(diào)整仿形修整板或修復(fù)金剛石滾輪的精度。(4)工件細(xì)長(zhǎng)，剛度差。應(yīng)用中心架支承，頂尖不宜頂?shù)锰o。(5)中心架調(diào)整不當(dāng)，支承壓力過(guò)大。5.工件呈鼓形或鞍形(1)工作臺(tái)換向停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。(2)砂輪越出工件太多或太少。應(yīng)調(diào)整換向擋塊位置，使砂輪越出工件端面1/3~1/2的砂輪寬度6.工件兩端直徑較小或較大(1)砂輪軸線與工件軸線不平行，偏差過(guò)大。(2)砂輪磨損。(3)砂輪端面與工件接觸面過(guò)大。7.工件端面垂直度超差(1)機(jī)床尾架套筒與殼體配合間隙過(guò)大。(2)消除橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)螺母間隙的壓力過(guò)小。(3)砂輪主軸與軸承配合間隙過(guò)大。(4)用卡盤(pán)裝夾工件時(shí)，頭架軸承松動(dòng)。(5)用卡盤(pán)裝夾工件時(shí)，主軸軸向跳動(dòng)過(guò)大。8.工件圓度超差01020304知識(shí)模塊一內(nèi)圓磨削設(shè)備

內(nèi)圓表面的磨削可在內(nèi)圓磨床、萬(wàn)能外圓磨床等設(shè)備上進(jìn)行。內(nèi)圓磨床主要用于磨削圓柱孔和圓錐孔，有些內(nèi)圓磨床還附有專門(mén)磨頭用以磨削端面圖4-3-2所示。頭架固定在工作臺(tái)上，其主軸前端的卡盤(pán)或夾具用以裝夾工件，實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。頭架可在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)一定角度以磨錐孔。工作臺(tái)帶動(dòng)頭架沿床身的導(dǎo)軌做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。砂輪架主軸由電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)往復(fù)一次，砂輪架沿滑鞍可橫向進(jìn)給一次（液動(dòng)或手動(dòng)）。知識(shí)模塊二內(nèi)圓磨削操作011.工件的安裝磨圓柱孔和圓錐孔時(shí)，一般都用卡盤(pán)夾持工件外圓，其運(yùn)動(dòng)與磨削外圓柱面和外圓錐面時(shí)基本相同，但砂輪的旋轉(zhuǎn)方向與前者正好相反。033.磨圓錐孔的方法磨圓錐孔有以下兩種基本方法。(1)轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)磨圓錐孔。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)頭架磨圓錐孔。022.內(nèi)圓柱表面的磨削方法與外圓磨削類似，內(nèi)圓磨削也可以分為縱磨法和橫磨法。橫磨法僅適用于磨削短孔及內(nèi)成形面。鑒于磨內(nèi)孔時(shí)受孔徑限制，砂輪軸比較細(xì)，剛性較差，所以多數(shù)情況下采用縱磨法。磨工操作安全規(guī)范(1)工作時(shí)要穿工作服，女學(xué)生要戴安全帽，不能戴手套，夏天不得穿涼鞋進(jìn)入車(chē)間。(2)應(yīng)根據(jù)工件材料、硬度及磨削要求，合理選擇砂輪。新砂輪要用木錘輕敲檢查是否有裂紋，有裂紋的砂輪嚴(yán)禁使用。(3)安裝砂輪時(shí)，在砂輪與法蘭盤(pán)之間要墊襯紙。砂輪安裝后要做砂輪靜平衡。(4)高速度工作砂輪應(yīng)符合所用機(jī)床的使用要求。高速磨床特別要注意校核，以防發(fā)生砂輪破裂事故。(5)開(kāi)機(jī)前應(yīng)檢查磨床的機(jī)械、砂輪罩殼等是否堅(jiān)固；防護(hù)裝置是否齊全。啟動(dòng)砂輪時(shí)，人不應(yīng)正對(duì)砂輪站立。(6)砂輪應(yīng)經(jīng)過(guò)2min空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，確定砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)才能開(kāi)始磨削。(7)無(wú)切削液磨削的磨床在修整砂輪時(shí)要戴口罩并開(kāi)啟吸塵器。(8)不得在加工中測(cè)量。測(cè)量工件時(shí)要將砂輪退離工件。(9)外圓磨床縱向擋鐵的位置要調(diào)整得當(dāng)，要防止砂輪與頂尖、卡盤(pán)、軸肩等部位發(fā)生撞擊。(10)使用卡盤(pán)裝夾工件時(shí)，要將工件夾緊，以防脫落?？ūP(pán)鑰匙用后應(yīng)立即取下。(11)在頭架和工作臺(tái)上不得放置工、量具及其他雜物。(12)在平面磨床上磨削高而窄的工件時(shí)，應(yīng)在工件的兩側(cè)放置擋塊。(13)使用切削液的磨床，使用結(jié)束后應(yīng)讓砂輪空轉(zhuǎn)1~2min脫水。(14)注意安全用電，不得隨意打開(kāi)電氣箱。操作時(shí)如發(fā)現(xiàn)電氣故障，應(yīng)請(qǐng)電工維修。(15)實(shí)習(xí)中應(yīng)注意文明操作，要愛(ài)護(hù)工具、量具、夾具，保持其清潔和精度完好；要愛(ài)護(hù)圖樣和工藝文件。