金工实习教程课件 第四单元 磨削加工

金工实习教程第四单元磨削加工知识模块一

平面磨床平面磨削是在铣、刨基础上的精加工。经磨削后平面的尺寸精度可达公差等级IT6IT5,表面粗糙度值达Ra0.8~0.2μm。平面磨削工艺平面磨床主轴分为立式和卧式工作台分为矩形和圆形如图4-1-2所示。砂轮由电动机主轴直接驱动;砂轮架可沿滑座的燕尾导轨做横向间歇进给运动(手动或液压传动);磨床种类与应用砂轮主轴轴线与工作台面平行，最大磨削宽度200mm，长度630mm，高度适中，广泛应用于机械制造等场合。M7120A平面磨床特点第四单元

磨削加工

平面磨床运动特性M7120A平面磨床参数158kg最大工件质量，5μm/300mm工作精度，表面粗糙度Ra=0.63μm，适用于高精度磨削。液压驱动工作台往复，磨头横向连续或断续进给，手动垂直进给，操作灵活精确。工件装夹方式电磁吸盘快速定位装夹导磁工件，或使用夹具装夹非平面、非导磁工件，保证装夹稳定。知识模块二

砂轮的特征要素磨料决定砂轮硬度、耐热性，如刚玉、碳化硅、高硬磨料等，影响加工质量和效率。砂轮特征要素粒度表示磨粒大小，影响表面粗糙度和生产率，粗加工选粗粒度，精加工选细粒度。砂轮粒度结合剂如陶瓷、树脂、橡胶，影响砂轮强度、硬度和耐腐蚀性，选择需考虑加工条件。结合剂类型知识模块二

砂轮的特征要素砂轮的硬度是指结合剂对磨料黏结能力的大小。砂轮的硬度是由结合剂的黏结强度决定的，而不是靠磨料的硬度。在同样的条件和一定的外力作用下，若磨粒很容易从砂轮上脱落，则砂轮的硬度就比较低（或称为软）；反之，砂轮的硬度就比较高（或称为硬）。砂轮硬度4砂轮的组织是指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系。磨料在砂轮总体积中所占的比例越大，则砂轮的组织越紧密；反之，则组织越疏松。砂轮的组织分为紧密、中等、疏松三大类，细分0~14共15个组织号。组织号为0者，组织最紧密；组织号为14者，组织最疏松。砂轮组织5为了适应不同的加工要求，常将砂轮制成不同的形状。同样形状的砂轮，还可以制成多种不同的尺寸。砂轮形状与尺寸6知识模块三

平面磨削操作介绍平面磨削方法，包括端磨法、周边磨法，精度可达IT5~IT6级，表面粗糙度可至Ra0.1~0.01μm。平面磨削概述详细说明端磨法的端面纵向、切入磨削，周边磨法的周边纵向、切入磨削，以及导轨磨削，适用于不同工件形状。磨削工艺分类砂轮速度与工件材质匹配，周边磨铸铁、钢件，端磨铸铁、钢件的粗、精磨速度不同，缓进磨削提高效率。磨削参数与效率知识模块三

平面磨削操作强调薄片平面加工中防止工件变形的装夹和合理磨削条件，减少发热和变形以保证加工质量。01薄片平面磨削列举工件表面波纹、拉毛、划伤、直线痕迹、烧伤、塌角、平行度超差等缺陷原因及解决措施。02常见问题及解决通过多面磨削保证平行度、垂直度，控制尺寸公差，使用精密夹具和角铁以提高工件精度。03工件精度控制第四单元

磨削加工

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13538CrMoAlA材料，氮化处理900HV，针对外圆进行不同类型的磨削，实现更多元的工件加工。普通外圆磨床与万能外圆磨床，区别在于万能磨床的灵活性，可磨削内圆，提供更广泛的应用。机床主轴磨削加工外圆磨床类型解析平面磨削常见缺陷及原因1.工件表面波纹产生的原因2.工件表面拉毛、划伤3.工件表面有直线痕迹4.工件表面烧伤5.工件塌角或侧面呈喇叭形6.工件两表面的平行度或平面度超差知识模块一

外圆磨削设备床身是一个箱体铸件，用来支承磨床的各个部件。床身上有纵向和横向两组导轨，其上分别装有工作台和砂轮架。床身内部有储存液压油的油池，装有液压传动装置和其他传动装置。。1.床身01工作台面上装有头架和尾座，它们随着工作台一起沿床身导轨做纵向往复运动。工作台由上、下两部分组成。上工作台可绕下工作台中间的心轴在水平面内调整一定角度，用以磨削锥度较小的长圆锥面2.工作台02头架上装有主轴及其变速机构，用来夹持工件并带动工件转动，在水平面内可逆时针方向旋转90°,以磨削圆锥面。3.头架0304砂轮装在砂轮架的主轴上，由单独的电动机经V带直接带动旋转。砂轮架安装在滑鞍上，可在水平面内旋转一定角度，用于磨削短圆锥面。4.砂轮架尾座用来支承较长工件带有顶尖孔的另一端。5.尾座05知识模块二

外圆磨削操作1.工件的装夹磨外圆时，常用的装夹方法有以下四种。(1)用前、后顶尖装夹，用夹头带动旋转。(2)用心轴装夹。磨削套筒类零件时，常以内孔为定位基准，把零件套在心轴上，然后再将心轴装在磨床的前后顶尖上。(3)用三爪卡盘或四爪卡盘装夹。磨削端面上不能打中心孔的短工件时，可用卡盘装夹。三爪卡盘用于装夹圆形或规则的表面，四爪卡盘特别适于装夹表面不规则的零件。(4)用卡盘和顶尖装夹。当工件较长，一端能打中心孔而另一端不能打中心孔时，可一端用卡盘、一端用顶尖装夹。2.外圆柱面的磨削方法磨削外圆柱面的工艺方法主要有以下三种。(1)纵磨法(2)横磨法(3)吃磨法3.外圆锥面的磨削方法磨外圆锥面的方法有以下四种。(1)转动上工作台磨外圆锥面法，适合磨锥度小而长度大的工件(2)转动头架（工件）磨外圆锥面法，适合磨削锥度大而长度短的工件，(3)转动砂轮架磨外圆锥面法，适合磨削长工件上锥度较大的圆锥面，(4)用角度修整器修整砂轮磨削外圆锥面法，该法实为成形磨削，大多用于圆锥角较大且有一定批量的工件的生产外圆磨削常见缺陷产生的原因(1)机床头架主轴轴承精度不良或磨损。(2)电动机无隔振装置或失灵。(3)横向进给导轨或滚柱磨损，使抗振性能变差。(4)机床传动V带长短不一。(5)V带卸荷装置失灵。1.工件表面产生直波纹(1)工作台导轨的润滑油过多，产生漂移。(2)砂轮主轴轴线与头、尾架轴线不同轴。(3)修整砂轮时金刚石运动中心线与砂轮轴线不平行。(4)工作台有爬行现象。(5)砂轮架偏转使砂轮与工件接触不好。2.工件表面产生螺旋形(1)砂轮修整过细。(2)砂轮用钝未及时修整。(3)砂轮硬度太高或粒度过细，磨料或结合剂选用不当。(4)磨削用量过大。(5)工件转速太低。3.工件表面烧伤(1)工件旋转轴线与工件轴向进给方向不平行。(2)机床热变形不稳定。(3)工作台导轨的润滑油过多，有漂移。(4)磨损不均匀或砂轮不锋利。(5)砂轮修整不良。4.工件呈锥度01020304外圆磨削常见缺陷产生的原因(1)机床导轨水平面内直线度误差超差。(2)砂轮不锋利。(3)成型精度差。成形磨削时，应调整仿形修整板或修复金刚石滚轮的精度。(4)工件细长，刚度差。应用中心架支承，顶尖不宜顶得太紧。(5)中心架调整不当，支承压力过大。5.工件呈鼓形或鞍形(1)工作台换向停留时间过长或过短。(2)砂轮越出工件太多或太少。应调整换向挡块位置，使砂轮越出工件端面1/3~1/2的砂轮宽度6.工件两端直径较小或较大(1)砂轮轴线与工件轴线不平行，偏差过大。(2)砂轮磨损。(3)砂轮端面与工件接触面过大。7.工件端面垂直度超差(1)机床尾架套筒与壳体配合间隙过大。(2)消除横向进给机构螺母间隙的压力过小。(3)砂轮主轴与轴承配合间隙过大。(4)用卡盘装夹工件时，头架轴承松动。(5)用卡盘装夹工件时，主轴轴向跳动过大。8.工件圆度超差01020304知识模块一内圆磨削设备

内圆表面的磨削可在内圆磨床、万能外圆磨床等设备上进行。内圆磨床主要用于磨削圆柱孔和圆锥孔，有些内圆磨床还附有专门磨头用以磨削端面图4-3-2所示。头架固定在工作台上，其主轴前端的卡盘或夹具用以装夹工件，实现圆周进给运动。头架可在水平面内偏转一定角度以磨锥孔。工作台带动头架沿床身的导轨做直线往复运动，实现纵向进给。砂轮架主轴由电动机经皮带直接带动旋转做主运动。工作台往复一次，砂轮架沿滑鞍可横向进给一次（液动或手动）。知识模块二内圆磨削操作011.工件的安装磨圆柱孔和圆锥孔时，一般都用卡盘夹持工件外圆，其运动与磨削外圆柱面和外圆锥面时基本相同，但砂轮的旋转方向与前者正好相反。033.磨圆锥孔的方法磨圆锥孔有以下两种基本方法。(1)转动工作台磨圆锥孔。(2)转动头架磨圆锥孔。022.内圆柱表面的磨削方法与外圆磨削类似，内圆磨削也可以分为纵磨法和横磨法。横磨法仅适用于磨削短孔及内成形面。鉴于磨内孔时受孔径限制，砂轮轴比较细，刚性较差，所以多数情况下采用纵磨法。磨工操作安全规范(1)工作时要穿工作服，女学生要戴安全帽，不能戴手套，夏天不得穿凉鞋进入车间。(2)应根据工件材料、硬度及磨削要求，合理选择砂轮。新砂轮要用木锤轻敲检查是否有裂纹，有裂纹的砂轮严禁使用。(3)安装砂轮时，在砂轮与法兰盘之间要垫衬纸。砂轮安装后要做砂轮静平衡。(4)高速度工作砂轮应符合所用机床的使用要求。高速磨床特别要注意校核，以防发生砂轮破裂事故。(5)开机前应检查磨床的机械、砂轮罩壳等是否坚固；防护装置是否齐全。启动砂轮时，人不应正对砂轮站立。(6)砂轮应经过2min空运转试验，确定砂轮运转正常时才能开始磨削。(7)无切削液磨削的磨床在修整砂轮时要戴口罩并开启吸尘器。(8)不得在加工中测量。测量工件时要将砂轮退离工件。(9)外圆磨床纵向挡铁的位置要调整得当，要防止砂轮与顶尖、卡盘、轴肩等部位发生撞击。(10)使用卡盘装夹工件时，要将工件夹紧，以防脱落。卡盘钥匙用后应立即取下。(11)在头架和工作台上不得放置工、量具及其他杂物。(12)在平面磨床上磨削高而窄的工件时，应在工件的两侧放置挡块。(13)使用切削液的磨床，使用结束后应让砂轮空转1~2min脱水。(14)注意安全用电，不得随意打开电气箱。操作时如发现电气故障，应请电工维修。(15)实习中应注意文明操作，要爱护工具、量具、夹具，保持其清洁和精度完好；要爱护图样和工艺文件。