第19磨削加工

1、 轴套类零件的加工工艺特点是什么？ P1、了解磨削加工工艺范围及特征2、培养分析问题、解决问题的能力以及 文字表达能力。教学目标教学目标 衬套类零件加工工艺编制方法 。教学重点教学重点 衬套类零件加工工艺编制。教学难点教学难点一、衬套类零件的加工概述 1 1、套同类零件的功能与结构特点、套同类零件的功能与结构特点 3.7 3.7 磨床与砂轮磨床与砂轮 3.7.1 3.7.1 磨床磨床 磨床是用磨料磨具(砂轮,砂带,油石和研磨料)为工具进行切削加工的机床。广泛用于零件的精加工,尤其是淬硬钢件,高硬度特殊材料及非金属材料(如陶瓷)的精加工。 磨床种类很多磨床种类很多, ,其主要类型有其主要类型有:

2、外圆磨床,内圆磨床,平面磨床,工具磨床，刀具和刃具磨床及各种专门化磨床.如曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。此外还有珩磨机,研磨机和超精加工机床等。 磨 床 与 砂 轮磨 床 与 砂 轮 3.7.1.1 外圆磨床外圆磨床 主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯轴的轴肩和端面,可获得IT6-IT7及精度Ra在1.25-0.08m之间。 外圆磨床的主要类型有：普通外圆磨床、万能外圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床和 端面外圆磨床等 。 主参数: 最大磨削直径。 万能型外圆磨床加工各种典型表面时，机床各部件的相对位置关系和所需要的各种运动： 磨外圆砂轮的旋转运动N砂；磨内孔砂轮的旋转

3、运动N内；工件旋转运动N周；工件纵向往复运动F纵；砂轮横向进给运动f横（往复纵磨时是周期的间歇运动；切入磨削时 是连续进给运动）。此外，机床还有两个辅助运动：砂轮架的横向快速进退运动；尾架套筒的伸缩移动。 3.7.1.2 3.7.1.2 无心外圆磨床无心外圆磨床 工作原理工作原理 工件放在砂轮和导轨之间,由托板支撑进行磨削。而由工件的被磨削外圆面作为定位面； 导轮是用树脂或橡胶为粘结剂制成的刚玉砂轮 ，不起磨削作用，它与工件之间的磨擦系数较大，靠摩擦力带动工件旋转，实现圆周进给运动 ； 导轮的线速度在1050m/min范围内。砂轮的转速很高，从而在砂轮和工件间形成很大的相对速度，即磨削速度；

4、为了避免磨削出棱圆形工件，工件的中心应高于磨削砂轮与导轮的中心连线（高出工件直径的1525%），使工件和导轮、砂轮的接触相当于是在假想的V形槽中转动，工件的凸起部分和V形槽两侧的接触不可能对称，这样使工件在多次转动中，逐步磨圆。 磨 床 与 砂 轮 无心外圆磨床与外圆磨床相比,具有以下优点: 生产率高(无须打中心空,且装夹省时),所以多用于成批生产和大量生产； 磨削表面尺寸精度,几何形状精度较高,表面粗糙度Ra小； 能配上自动上料机构,实现自动化生产。 。 磨 床 与 砂 轮 3.7.1.3 3.7.1.3 内圆磨床内圆磨床 用于磨圆柱孔和圆锥孔, 主参数是最大磨削内孔直径。 主要类型 普通内

5、圆磨床、无心内圆磨床、行星内圆磨床及专用内圆磨床。 砂轮主轴部件是内圆磨床的关键部分。 应用较普遍的中型内圆磨床砂轮主轴，转速一般在10,00020,000r/min左右，常由普通的交流异步电动机经平带传动。 在磨削小孔（例如直径小于10mm）时，要求砂轮主轴的转速高达80,000120,000r/min或更高。目前常采用内连式中频（或高频）电动机驱动的内圆磨具。由于没有中间传动件，可达到的转速较高，同时它还具有输出功率大，短时间过载能力强、速度特性硬、振动小等优点，所以近年来应用日益广泛。磨 床 与 砂 轮磨 床 与 砂 轮内圆磨床砂轮架安装在工作台上作纵向进给运动。两种磨床的横向进给运动都

6、由砂轮架实现。工件头架都可绕垂直轴线调整角度，以便磨削锥孔。 磨 床 与 砂 轮内圆磨床的工件头架安装在工作台上，随工作台一起往复移动，完成纵向进给运动。 3.7.1.4 3.7.1.4 平面磨床平面磨床 平面磨床用于磨削各种零件的平面。 卧轴矩台式磨床(生产率低些,但加工精度较高,Ra较小,属于周边磨削)；立轴矩台式磨床；立轴圆台式磨床(生产率高,但加工精度较低,Ra较大,属于端面磨削)；卧轴圆台式磨床。 磨削方式 端面磨削、周边磨削。 卧轴矩台式平面磨床： 砂轮旋转n是主运动，工作台纵向往复(f1)和砂轮架横向进给(f2)，砂轮架竖直运动f3是切入运动； 立轴矩台式平面磨床： 砂轮旋转n是

7、主运动，矩形工作台纵向往复运动f1是进给运动，砂轮架间歇的竖直运动f2是切入运动； 立轴圆台式平面磨床： 砂轮旋转n是主运动，圆工作台转动f1是圆周进给运动，砂轮架间歇的竖直运动f2是切入运动； 卧轴圆台式平面磨床： 砂轮旋转n是主运动，圆工作台转动f1是圆周进给运动，砂轮架连续径向运动f2是径向进给运动，间歇的竖直运动f3是切入运动。此外，工作台的回转中心线可调整至倾斜位置，以便磨削锥面，例如磨削圆锯片的侧面 。磨 床 与 砂 轮n 砂轮端面磨削的平面磨床与用周边磨削的平面磨床相比较: 端面磨削的砂轮直径比较大，能一次磨出工件的全宽，磨削面积较大，生产率较高，但端面磨削时砂轮和工件表面是成弧

8、形线或面接触，接触面积大，冷却困难，且磨屑不易排除，所以加工精度较低，表面粗糙度值较大。 砂轮周边磨削，砂轮和工件接触面较小，发热量少，冷却和排屑条件较好，可获得较高的加工精度和较小的的表面粗糙度值。 n 圆台平面磨床与矩台平面磨床相比: 圆台式是连续进给，圆台式的生产率稍高些，而矩台式有换向时间损失。圆台式只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面。不能磨削窄长零件。而矩台式可方便地磨削各种零件，包括直径小于矩台宽度的环形零件。 磨 床 与 砂 轮 3.7.2 砂轮砂轮 砂轮特性决定于 磨料磨料, ,粒度粒度, ,结合剂结合剂, ,硬度硬度, ,组织及形状组织及形状尺寸尺寸。 （1 1）磨料）磨

9、料 锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。 氧化物系（刚玉类，主要成份氧化物系（刚玉类，主要成份Al2O3Al2O3）n棕刚玉（A）韧，硬度低，磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁；n白刚玉（WA）韧性低、硬，磨淬火钢、高速钢、高碳钢；n铬刚玉（PA）韧，硬度低，Ra小，磨高速钢、不锈钢等。 碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）n黑色碳化硅（C）韧性低、硬度高，磨铸铁、黄铜等脆材；n绿色碳化硅(GC)韧性差、更硬，磨Y合金、陶瓷、玻璃等。 超硬磨料超硬磨料 人造金刚石（RJ）、立方氮化硼（CBN）。磨 床 与 砂 轮（2）粒度

10、）粒度 以刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，如60 微粉：磨粒的直径40um时，例如W20磨粒尺寸在2014um。 粗磨用粗粒度,精磨用细粒度;当工件材料软，塑性大,磨削 面积大时，采用粗粒度，以免堵塞砂轮烧伤工件。（3）结合剂结合剂 陶瓷结合剂 化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉 90%，但脆性大，不宜制成薄片，不宜高速。 金属结合剂（M）青铜、镍等，强度韧性高，成形性 好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化。 磨 床 与 砂 轮 树脂结合剂（树脂结合剂（B）强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300)，自锐性好。 橡胶结合剂（橡胶结合剂（R R）强度高

11、弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200)，自锐性好。 （4 4）硬度）硬度 指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。 取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。 硬度分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级。磨 床 与 砂 轮磨 床 与 砂 轮 砂轮硬度选择原则： 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤； 砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。（5）组织 反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关

12、系，即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。 紧密组织 成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨削和强力磨削。 中等组织 适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。 疏松组织 不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨削热敏感性强的材料或薄件。 6）砂轮的标志方法 按GB248484规定，标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。砂轮标志方法见示例： 磨 床 与 砂 轮P PB B 4 40 00 0 4 40 0 6 60 0 A A 6 60 0 L L 5 5 B B 3 35 55号号 组组 织织内内 径径d60mm60号

13、号 粒粒 度度树树 脂脂 结结 合合 剂剂厚厚 度度H40mm磨磨 料料 （ 棕棕 刚刚 玉玉 ）外外 径径D400mm最最 高高 工工 作作 线线 速速 度度 （m / s）硬硬 度度 中中 软软2形形 状状 代代 号号 薄薄 片片7)7)、砂轮的修整、砂轮的修整 磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。自锐性有限，应及时 修整，保证砂轮有合理使用寿命，否则引起振动、Ra值增大、表面烧伤或裂纹等。 砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场合： 砂轮被切屑堵塞； 部分工材粘结在磨粒上； 砂轮廓形失真； 精密磨中的精细修整等。 常用修整工具是单颗粒金刚石。修整用量包括修整导程Fx(磨粒平均尺寸)和修整深度a

14、p(粗磨0.010.03mm),修整时应使用充足的切削液。磨 床 与 砂 轮 3.8 3.8 齿轮加工机床与齿轮刀具齿轮加工机床与齿轮刀具 3.8.13.8.1齿轮加工机床齿轮加工机床 在金属切削机床中,用来加工齿轮轮齿的机床称为齿轮加工机床。 齿轮加工机床分为: 圆柱齿轮加工机床主要由滚齿机、插齿机等; 圆锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥齿齿轮的铣齿机; 用来精加工齿轮齿面的机床有珩齿机、剃齿机和磨齿机等。 齿轮加工机床与齿轮刀具3.3.1.1 齿轮加工方法齿轮加工方法 （1）成形法: 是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿. 盘状齿轮铣刀:为铲齿成形铣刀,其加工精度,生产率都较低,但结构简单,成本低.刀具是旋转运动;铣刀沿齿轮坯的轴向移动。 指状齿轮铣刀:加工模数较大齿轮.(m=10-100mm),如:直齿,斜圆柱齿,人字齿。 （2）范成法(