《机械制造基础》课件 2.6磨削加工

磨削加工《机械制造基础》1234

磨削工作内容磨床

砂轮磨削基本原理5

磨削加工方法一、磨削工作内容磨削加工范围磨削加工特点及精度磨削加工

磨削加工范围

图2-6-1磨削加工范围

a)磨平面b)磨外圆c)磨内圆d)磨齿轮齿形e)磨螺纹f)磨花键磨削加工

磨削加工特点及精度

(1)砂轮切削刃不规则，切削刃的形状、大小和分布均处于不规则的随机状态，通常切削时有很大的负前角和小后角。

(2)磨削加工余量小、加工精度高，除了高速强力磨削能加工毛坯外，磨削工件之前必须先进行粗加工和半精加工。磨削加工精度为IT7-IT5，表面粗糙度值Ra为0.8-0.2μm。采用高精度磨削方法，表面祖糙度值Ra为0.1-0.006μm。

(3)磨削速度高、温度高，一般磨削速度为35m/s左右，高速磨削时可达60m/s。目前，磨削速度已发展到120m/s。但磨削过程中，砂轮对工件有强烈的挤压和摩擦作用，产生大量的切削热，在磨削区域瞬时温度可达1000℃左右。在生产实践中，为降低磨削时切削温度，必须加注大量的切削液，减小背吃刀量，适当减小砂轮转速及提高工件转速。

(4)适应性强就工件材料而言，不论软硬材料均能磨削，就工件表面而言，很多表面质量要求较高的均能加工;此外，还能对各种复杂的刀具进行刃磨。

(5)砂轮具有自锐性，在磨削过程中，砂轮的磨粒逐渐变钝，作用在磨粒上的切削抗力就会增大，致使磨钝的磨粒破碎并脱落，露出锋利刃口继续切削，这就是砂轮的自锐性：它能使砂轮保持良好的切削性能。二、磨床磨床分类磨床结构

磨床分类

磨削加工根据用途和采用的工艺方法不同，可分为：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床、刀具刃磨床、专门化磨床以及其他磨床，如研磨机、抛光机、砂轮机等

磨床结构

磨削加工图2-6-2

M1432A型万能外圆磨床

1—床身2—头架3—工作台4—内磨装置5—砂轮架6—尾座7—脚踏操纵板

磨削加工内容

磨削加工图2-6-3M1432A型万能外圆磨床几种典型加工方法

a)磨外圆柱面b)磨长圆锥面c)磨短圆锥面d)磨内圆锥面三、砂轮砂轮的结构砂轮的组成要素砂轮的形状、尺寸和标志

砂轮的结构

磨削加工图2-6-4

砂轮的结构

1—砂轮2—结合剂3—磨粒4—磨屑5—气孔6—工件

砂轮的组成要素

磨削加工磨料表2-6-1

常用磨料特性和适用范围

砂轮的组成要素

粒度磨削加工表2-6-2

常用砂轮粒度号及其适用范围

磨削加工

砂轮的组成要素

结合剂表2-6-3

常用结合剂的种类、代号、性能与适用范围

磨削加工

砂轮的组成要素

硬度表2-6-4

磨具硬度分级

磨削加工

砂轮的组成要素

组织表2-6-5

砂轮的组织号

磨削加工

砂轮的形状、尺寸和标志表2-6-6

常用砂轮的形状、代号及主要用途

磨削加工

砂轮的形状、尺寸和标志

磨削加工

砂轮的形状、尺寸和标志

磨削加工

砂轮的形状、尺寸和标志

磨削加工

砂轮的形状、尺寸和标志四、磨削基本原理磨削过程磨削运动及磨削用量磨削阶段磨削热

磨削加工

磨削过程，图2-6-5单个磨粒的磨削过程a）b）c）

磨削加工

磨削运动及磨削用量，(1)主运动：砂轮的旋转运动称为主运动。

(2)进给运动：径向进给、轴向进给、工件圆周进给。图2-6-7磨削时的运动示意图

磨削加工

磨削运动及磨削用量主运动vc=πd0n0/1000单位m/sd0是砂轮直径（mm），n0是砂轮转速（r/s）进给运动fr：工作台每双（单）行程内工件相对于砂轮径向移动的距离，单位为mm/双行程，一般fr（或ap）=0.005-0.02mm/双行程轴向进给fa：工件每转一圈或工作台每双行程内工件相对于砂轮的轴向移动距离，单位为mm/r或mm/双行程，一般fa（或f）=（0.2-0.8）B，B为砂轮宽度

磨削加工

磨削阶段初磨阶段：砂轮刚开始接触工件稳定阶段：磨削深度基本等于径向进给量

清磨阶段：减少径向进给量提高磨削精度和表面质量图2-6-8磨削时的运动示意图

磨削加工

磨削热

磨削时，砂轮对工件表面的剧烈摩擦，使磨削局部区域的瞬时温度高达1000℃以上，大部分传入工件。磨削热主要包括以下两方面：

1）磨削和粘结剂与工件之间因摩擦而产生的热量。

2）磨屑和工件表面层金属材料受磨粒挤压而剧烈变形时，金属分子之间产生相对移动产生内摩擦而发出的热量。

磨削热的产生

磨削加工

磨削热1）造成工件表面烧伤2）工件表面产生残余应力和裂纹3）影响工件的加工精度磨削热对加工的影响1）根据工件的材质，合理选用砂轮要素2）采取良好的冷却措施3）合理选用磨削用量

减小磨削热的措施五、磨削加工方法外圆磨削内圆磨削平面磨削无心外圆磨削

磨削加工

外圆磨削纵向磨削法图2-6-9纵向磨削法，

磨削加工

外圆磨削横磨削法，图2-6-10横磨法

磨削加工

外圆磨削综合磨削法，图2-6-11综合磨削法

磨削加工

外圆磨削深磨法图2-6-12深磨法及砂轮的形状

a)前锥形砂轮b)双台阶砂轮c)多台阶砂轮d)五台阶砂轮c)d)a)b)

磨削加工

外圆磨削斜向切入磨削法图2-6-13端面外圆磨床

1—床身2—工作台3—头架4—砂轮架5—尾座

磨削加工

外圆磨削外圆锥面磨削方法

1）转动工作台法:该方法适用于磨削工件比较长、锥度比较小的外圆锥面。

2）转动头架法:该方法适用于磨削长度较短、锥度较大的圆锥面。

3）转动砂轮架法:该方法适用于磨削锥度较大而又较长的工件，由于工作台不能纵向移动，不宜提高工件的精度，因此很少采用。

磨削加工

内圆磨削在普通内圆磨床上磨削图2-6-14普通内圆磨床的磨削方法

磨削加工

平面磨削图2-6-15平面磨削方式

磨削加工

无心外圆磨削图2-6-16工件成圆的原理

1—砂轮2—托板3—导轮磨削加工实例磨削加工

磨削加工实例

图2-6-17台阶套零件图磨削加工

磨削加工实例

工艺准备1）分析图纸（2）磨削工艺

零件的端平面较大，在平面磨床上分粗、精磨至尺寸。因为有垂直度公差要求,所以在平面磨削工艺上,要控制两端平面的平行度误差在0.01mm内。采用先磨内圆、后以心轴装夹的方法来保证内、外圆的径向圆跳动公差。

磨削加工

磨削加工实例

工艺准备（2）磨削工艺

内圆的磨削余量为0.45~0.50mm；外圆的磨削余量为0.05~0.55mm。

外圆磨削用量：v=35m/s,nw=104~200r/min,ap=0.005~0.01mm,每转进给量为(0.4~0.8)B。

内圆磨削用量:v=30m/s,nw=100~150r/min,ap=0.005~0.01mm,每转进给量为(0.5~0.6)B。

平面磨削用量:v=30m/s，ap=0.005~0.015mm,vw=4~5m/min。磨削加工

磨削加工实例

工艺准备

圆柱心轴磨削加工

磨削加工实例

工艺准备（4）选择砂轮

选择外圆砂轮为WAF80M6V；

内圆砂轮为WAF36L6V；

平面砂轮为WAF46J6V。（5）选择设备

选择M