磨削加工工艺与设备.ppt

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1、4.44.4磨削加工与磨床磨削加工与磨床 n n在在在在磨磨磨磨床床床床上上上上用用用用砂砂砂砂轮轮轮轮对对对对工工工工件件件件表表表表面面面面进进进进行行行行切切切切削削削削加加加加工工工工的的的的方方方方法法法法称称称称为为为为磨磨磨磨削削削削加加加加工工工工，它它它它是是是是零零零零件件件件精精精精密密密密加加加加工工工工的的的的主主主主要要要要方方方方法法法法之之之之一一一一。其其其其加加加加工工工工精精精精度度度度可可可可达达达达IT6IT6IT6IT6IT4IT4IT4IT4，表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度可可可可达达达达Ra1.25Ra1.25Ra1.25Ra1.250

2、.01m0.01m0.01m0.01m。n n磨磨磨磨削削削削不不不不仅仅仅仅能能能能加加加加工工工工一一一一般般般般材材材材料料料料，如如如如碳碳碳碳钢钢钢钢、合合合合金金金金钢钢钢钢、铸铸铸铸铁铁铁铁等等等等，还还还还可可可可以以以以加加加加工工工工用用用用一一一一般般般般金金金金属属属属刀刀刀刀具具具具难难难难以以以以加加加加工工工工的的的的硬硬硬硬材料，如淬火钢、硬质合金等材料，如淬火钢、硬质合金等材料，如淬火钢、硬质合金等材料，如淬火钢、硬质合金等n n磨磨磨磨床床床床的的的的种种种种类类类类很很很很多多多多，常常常常用用用用的的的的有有有有外外外外圆圆圆圆磨磨磨磨床床床床、内内内内

3、圆圆圆圆磨磨磨磨床床床床、平面磨床、成型面磨床和各种工具磨床等。平面磨床、成型面磨床和各种工具磨床等。平面磨床、成型面磨床和各种工具磨床等。平面磨床、成型面磨床和各种工具磨床等。4.4.1 4.4.1 砂轮的特性与选择砂轮的特性与选择n n砂砂砂砂轮轮轮轮是是是是磨磨磨磨削削削削的的的的主主主主要要要要工工工工具具具具，它它它它是是是是由由由由磨磨磨磨料料料料和和和和结结结结合合合合剂剂剂剂构构构构成成成成的的的的多多多多孔孔孔孔物物物物体体体体，其其其其中中中中磨磨磨磨料料料料、结结结结合合合合剂剂剂剂和和和和孔孔孔孔隙隙隙隙是是是是砂砂砂砂轮轮轮轮的的的的三三三三个基本组成要素。个基本组成

4、要素。个基本组成要素。个基本组成要素。n n砂砂砂砂轮轮轮轮的的的的特特特特性性性性由由由由磨磨磨磨料料料料、粒粒粒粒度度度度、硬硬硬硬度度度度、结结结结合合合合剂剂剂剂、组组组组织织织织、形形形形状状状状及及及及尺尺尺尺寸寸寸寸等等等等因因因因素素素素来来来来决决决决定定定定，现分别介绍如下。现分别介绍如下。现分别介绍如下。现分别介绍如下。1.1.1.1.磨料磨料磨料磨料 常用磨料的名称、代号、常用磨料的名称、代号、常用磨料的名称、代号、常用磨料的名称、代号、特性和用途见下表。特性和用途见下表。特性和用途见下表。特性和用途见下表。2.粒度 粒度表示磨粒的粒度表示磨粒的粒度表示磨粒的粒度表示磨

5、粒的粗细程度粗细程度粗细程度粗细程度。粒度分为粒度分为粒度分为粒度分为磨粒磨粒磨粒磨粒及及及及微粉微粉微粉微粉二类。二类。二类。二类。磨粒用筛选法分级，如粒度磨粒用筛选法分级，如粒度磨粒用筛选法分级，如粒度磨粒用筛选法分级，如粒度 60 60 60 60 的磨粒，表示其大的磨粒，表示其大的磨粒，表示其大的磨粒，表示其大小正好能通过小正好能通过小正好能通过小正好能通过 1 1 1 1 英寸长度上孔眼数为英寸长度上孔眼数为英寸长度上孔眼数为英寸长度上孔眼数为 60 60 60 60 的筛网。直的筛网。直的筛网。直的筛网。直径小于径小于径小于径小于 40 m 40 m 40 m 40 m 的磨粒称为

6、微粉，微粉按实际尺寸大的磨粒称为微粉，微粉按实际尺寸大的磨粒称为微粉，微粉按实际尺寸大的磨粒称为微粉，微粉按实际尺寸大小表示，如尺寸为小表示，如尺寸为小表示，如尺寸为小表示，如尺寸为 28 m 28 m 28 m 28 m 的微粉，其粒度号标为的微粉，其粒度号标为的微粉，其粒度号标为的微粉，其粒度号标为 W28 W28 W28 W28。粗磨粗磨粗磨粗磨时，磨削余量大，要求表面粗糙度较高时，磨削余量大，要求表面粗糙度较高时，磨削余量大，要求表面粗糙度较高时，磨削余量大，要求表面粗糙度较高，应选用粒度应选用粒度应选用粒度应选用粒度较粗的磨粒较粗的磨粒较粗的磨粒较粗的磨粒。因为磨粒粗，气孔。因为磨粒

7、粗，气孔。因为磨粒粗，气孔。因为磨粒粗，气孔 大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨精磨时，余量较小，要求表面粗糙度较低，可时，余量较小，要求表面粗糙度较低，可取取细磨粒细磨粒。一般来说，。一般来说，磨粒愈细，磨削表面愈磨粒愈细，磨削表面愈光洁。光洁。不同粒度砂轮的应用见下表。不同粒度砂轮的应用见下表。3.3.结合剂结合剂 结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。轮具有必要的形状和强度。4.硬度 砂轮的硬度是指砂轮

8、的硬度是指磨粒在外力作用下自砂轮磨粒在外力作用下自砂轮表面上脱落的难易程度。表面上脱落的难易程度。砂轮硬，磨粒难砂轮硬，磨粒难以脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。以脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。一般情况下，一般情况下，软材料选用较硬砂轮，硬材软材料选用较硬砂轮，硬材料选用较软砂轮。粗磨采用较软砂轮，精料选用较软砂轮。粗磨采用较软砂轮，精磨采用较硬砂轮。磨采用较硬砂轮。当工件材料太软（如有当工件材料太软（如有色金属、橡胶、树脂等）时，为避免砂轮色金属、橡胶、树脂等）时，为避免砂轮堵塞应选用较软的砂轮。当工件与砂轮接堵塞应选用较软的砂轮。当工件与砂轮接触面积大时，应选用较软砂轮。触面积大时，应选用较软砂轮

9、。5.5.组织组织 砂砂轮轮的的组组织织表表示示砂砂轮轮结结构构的的松松紧紧程程度度。根根据据磨磨粒粒、结结合合剂剂和和气气孔孔三三者者体体积积的的不不同同，将将砂砂轮轮组组织织分分为为紧紧密密、中中等等和和疏疏松松三三大大类类，并进一步分为并进一步分为1515级，见下表。级，见下表。6.6.形状、尺寸形状、尺寸n n根根据据机机床床结结构构与与磨磨削削加加工工需需要要，砂砂轮轮可可制制成成各各种种形形状状与与尺尺寸寸。下下表表是是常常用用的的几几种种砂砂轮形状、尺寸、代号及用途。轮形状、尺寸、代号及用途。n n砂砂轮轮的的各各特特性性按按其其形形状状、尺尺寸寸、磨磨料料、粒粒度度、硬硬度度、

10、组组织织、结结合合剂剂、线线速速度度顺顺序序书书写，即可得到砂轮的代号。如：写，即可得到砂轮的代号。如：4.4.2 4.4.2 磨削的特点磨削的特点 1.1.精度高、表面粗糙度小精度高、表面粗糙度小 2.2.径向分力较大径向分力较大 3.3.磨削温度高磨削温度高 4.4.可以加工用其他刀具无法加工的硬材料可以加工用其他刀具无法加工的硬材料 5.5.砂轮有自锐作用砂轮有自锐作用 4.4.3 4.4.3 磨削的应用磨削的应用 磨削加工的应用范围很广，如图所示，它可以加工各种外圆面、内孔、平面和成形面(如齿轮、螺纹等)。此外还用于各种切削刀具的刃磨。磨削的应用1.1.外圆磨削外圆磨削1)1)在外圆磨

11、床上磨外圆在外圆磨床上磨外圆 轴轴类类工工件件用用前前、后后顶顶尖尖带带夹夹头头安安装装，盘盘套套类类工工件件则则利利用用心心轴轴和和顶顶尖尖安安装装。磨磨削削方方法法有有以以下下几几种种：纵纵磨磨法法(图图a)a)、横横磨磨法法(图图b)b)、综合磨法综合磨法(图图c)c)和深磨法和深磨法(图图d)d)。2)2)在无心外圆磨床上磨外圆在无心外圆磨床上磨外圆 无心磨削方式如图所示。无心磨削方式如图所示。n n在无心磨床上加工工件时，工件不需打中在无心磨床上加工工件时，工件不需打中心孔，且安装工件省时省力，可连续磨削，心孔，且安装工件省时省力，可连续磨削，所以生产效率较高所以生产效率较高，特别适

12、合大批大量生特别适合大批大量生产销轴类制件。产销轴类制件。外圆磨床上磨外圆无心外圆磨削的加工示意图2.2.内圆磨削内圆磨削 内内圆圆磨磨削削可可以以在在内内圆圆磨磨床床上上进进行行，也也可可以以在万能外圆磨床上进行。在万能外圆磨床上进行。磨孔与铰孔或拉孔比较，有如下特点：磨孔与铰孔或拉孔比较，有如下特点：n n可以加工淬硬的工件孔；可以加工淬硬的工件孔；n n不不仅仅能能保保证证孔孔本本身身的的尺尺寸寸精精度度和和表表面面质质量量，还还可可以以提提高高孔孔的的位位置置精精度度和和轴轴线线的的直直线度；线度；n n用用同同一一个个砂砂轮轮可可以以磨磨削削不不同同直直径径的的孔孔，灵活性较大；灵活

13、性较大；n n生产率比铰孔低，比拉孔更低。生产率比铰孔低，比拉孔更低。3.3.平面磨削平面磨削n n高高精精度度平平面面及及淬淬火火零零件件的的平平面面加加工工，大大多多数数采采用用平平面面磨磨削削方方法法。平平面面磨磨削削主主要要在在平平面面磨磨床床上上进进行行。按按主主轴轴布布局局及及工工作作台台形形状状的的组组合合，普普通通平平面面磨磨床床可可分分为为四四类类，如如图图所示。所示。n n1)1)周磨周磨(图图a a、b)b)n n2)2)端磨端磨(图图c c、d)d)a)卧轴矩台平面磨床磨削 b)卧轴圆台平面磨床磨削c)立轴圆台平面磨床磨削 d)立轴矩台平面磨床磨削 4.4.4 4.4.

14、4 磨床磨床1.M1432A1.M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床 M1432AM1432A型型万万能能外外圆圆磨磨床床的的主主要要部部件件组组成成如如下下：床床身身、头头架架、尾尾架架、工工作作台台、砂砂轮轮架架和内圆磨头等。结构外形如图所示。和内圆磨头等。结构外形如图所示。万万能能外外圆圆磨磨床床可可用用于于内内外外圆圆柱柱表表面面、内内外外圆圆锥锥表表面面的的精精加加工工。虽虽然然生生产产率率较较低低，但但由由于于其其通通用用性性较较好好，被被广广泛泛用用于于单单件件小小批批生生产产车车间间、工工具具车车间间和和机机修修车车间间。加加工工方方式如图所示。式如图所示。万能外圆磨床图4

15、-32 万能外圆磨床加工示意图a)纵磨法磨外圆柱面 b)扳转工作台用纵磨法磨长圆锥面c)扳转砂轮架用切入法磨短圆锥面 d)扳转头架用纵磨法磨内圆锥面2.2.无心外圆磨床无心外圆磨床n n无无心心外外圆圆磨磨床床是是一一种种高高生生产产率率、易易于于实实现现自动化的磨削方法，适于成批、大量生产自动化的磨削方法，适于成批、大量生产。3.3.内圆磨床内圆磨床n n内内圆圆磨磨床床用用于于磨磨削削内内圆圆柱柱面面、内内圆圆锥锥面面及及孔内端面等。孔内端面等。n n图示为一内圆磨床外形图。图示为一内圆磨床外形图。4.4.平面磨床平面磨床n n平面磨床主要用于磨削各种工件的平面。平面磨床主要用于磨削各种工

16、件的平面。n n图示为卧轴矩台平面磨床的外形图。图示为卧轴矩台平面磨床的外形图。内圆磨床 卧轴矩台平面磨床4.4.5 4.4.5 磨削技术新发展磨削技术新发展1.1.高效磨削工艺高效磨削工艺n n1)1)高速磨削高速磨削n n2)2)深切缓进给磨削深切缓进给磨削n n3)3)砂带磨削砂带磨削磨削效率高磨削效率高加工质量好加工质量好磨削热小磨削热小工艺灵活性大，适应性强工艺灵活性大，适应性强综合成本低综合成本低2.2.超精密磨床和磨削加工中心的发展超精密磨床和磨削加工中心的发展n n精精密密加加工工必必须须由由高高精精度度、高高刚刚度度的的机机床床作作保证。保证。n n磨磨削削加加工工中中心心是是当当今今磨磨削削技技术术进进步步的的主主要要标志，也是今后磨床技术的发展方向。标志，也是今后磨床技术的发展方向。