《機械制造基礎(chǔ)》課件 2.6磨削加工

磨削加工《機械制造基礎(chǔ)》1234

磨削工作內(nèi)容磨床

砂輪磨削基本原理5

磨削加工方法一、磨削工作內(nèi)容磨削加工范圍磨削加工特點及精度磨削加工

磨削加工范圍

圖2-6-1磨削加工范圍

a)磨平面b)磨外圓c)磨內(nèi)圓d)磨齒輪齒形e)磨螺紋f)磨花鍵磨削加工

磨削加工特點及精度

(1)砂輪切削刃不規(guī)則，切削刃的形狀、大小和分布均處于不規(guī)則的隨機狀態(tài)，通常切削時有很大的負前角和小后角。

(2)磨削加工余量小、加工精度高，除了高速強力磨削能加工毛坯外，磨削工件之前必須先進行粗加工和半精加工。磨削加工精度為IT7-IT5，表面粗糙度值Ra為0.8-0.2μm。采用高精度磨削方法，表面祖糙度值Ra為0.1-0.006μm。

(3)磨削速度高、溫度高，一般磨削速度為35m/s左右，高速磨削時可達60m/s。目前，磨削速度已發(fā)展到120m/s。但磨削過程中，砂輪對工件有強烈的擠壓和摩擦作用，產(chǎn)生大量的切削熱，在磨削區(qū)域瞬時溫度可達1000℃左右。在生產(chǎn)實踐中，為降低磨削時切削溫度，必須加注大量的切削液，減小背吃刀量，適當減小砂輪轉(zhuǎn)速及提高工件轉(zhuǎn)速。

(4)適應(yīng)性強就工件材料而言，不論軟硬材料均能磨削，就工件表面而言，很多表面質(zhì)量要求較高的均能加工;此外，還能對各種復雜的刀具進行刃磨。

(5)砂輪具有自銳性，在磨削過程中，砂輪的磨粒逐漸變鈍，作用在磨粒上的切削抗力就會增大，致使磨鈍的磨粒破碎并脫落，露出鋒利刃口繼續(xù)切削，這就是砂輪的自銳性：它能使砂輪保持良好的切削性能。二、磨床磨床分類磨床結(jié)構(gòu)

磨床分類

磨削加工根據(jù)用途和采用的工藝方法不同，可分為：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床、刀具刃磨床、專門化磨床以及其他磨床，如研磨機、拋光機、砂輪機等

磨床結(jié)構(gòu)

磨削加工圖2-6-2

M1432A型萬能外圓磨床

1—床身2—頭架3—工作臺4—內(nèi)磨裝置5—砂輪架6—尾座7—腳踏操縱板

磨削加工內(nèi)容

磨削加工圖2-6-3M1432A型萬能外圓磨床幾種典型加工方法

a)磨外圓柱面b)磨長圓錐面c)磨短圓錐面d)磨內(nèi)圓錐面三、砂輪砂輪的結(jié)構(gòu)砂輪的組成要素砂輪的形狀、尺寸和標志

砂輪的結(jié)構(gòu)

磨削加工圖2-6-4

砂輪的結(jié)構(gòu)

1—砂輪2—結(jié)合劑3—磨粒4—磨屑5—氣孔6—工件

砂輪的組成要素

磨削加工磨料表2-6-1

常用磨料特性和適用范圍

砂輪的組成要素

粒度磨削加工表2-6-2

常用砂輪粒度號及其適用范圍

磨削加工

砂輪的組成要素

結(jié)合劑表2-6-3

常用結(jié)合劑的種類、代號、性能與適用范圍

磨削加工

砂輪的組成要素

硬度表2-6-4

磨具硬度分級

磨削加工

砂輪的組成要素

組織表2-6-5

砂輪的組織號

磨削加工

砂輪的形狀、尺寸和標志表2-6-6

常用砂輪的形狀、代號及主要用途

磨削加工

砂輪的形狀、尺寸和標志

磨削加工

砂輪的形狀、尺寸和標志

磨削加工

砂輪的形狀、尺寸和標志

磨削加工

砂輪的形狀、尺寸和標志四、磨削基本原理磨削過程磨削運動及磨削用量磨削階段磨削熱

磨削加工

磨削過程，圖2-6-5單個磨粒的磨削過程a）b）c）

磨削加工

磨削運動及磨削用量，(1)主運動：砂輪的旋轉(zhuǎn)運動稱為主運動。

(2)進給運動：徑向進給、軸向進給、工件圓周進給。圖2-6-7磨削時的運動示意圖

磨削加工

磨削運動及磨削用量主運動vc=πd0n0/1000單位m/sd0是砂輪直徑（mm），n0是砂輪轉(zhuǎn)速（r/s）進給運動fr：工作臺每雙（單）行程內(nèi)工件相對于砂輪徑向移動的距離，單位為mm/雙行程，一般fr（或ap）=0.005-0.02mm/雙行程軸向進給fa：工件每轉(zhuǎn)一圈或工作臺每雙行程內(nèi)工件相對于砂輪的軸向移動距離，單位為mm/r或mm/雙行程，一般fa（或f）=（0.2-0.8）B，B為砂輪寬度

磨削加工

磨削階段初磨階段：砂輪剛開始接觸工件穩(wěn)定階段：磨削深度基本等于徑向進給量

清磨階段：減少徑向進給量提高磨削精度和表面質(zhì)量圖2-6-8磨削時的運動示意圖

磨削加工

磨削熱

磨削時，砂輪對工件表面的劇烈摩擦，使磨削局部區(qū)域的瞬時溫度高達1000℃以上，大部分傳入工件。磨削熱主要包括以下兩方面：

1）磨削和粘結(jié)劑與工件之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

2）磨屑和工件表面層金屬材料受磨粒擠壓而劇烈變形時，金屬分子之間產(chǎn)生相對移動產(chǎn)生內(nèi)摩擦而發(fā)出的熱量。

磨削熱的產(chǎn)生

磨削加工

磨削熱1）造成工件表面燒傷2）工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力和裂紋3）影響工件的加工精度磨削熱對加工的影響1）根據(jù)工件的材質(zhì)，合理選用砂輪要素2）采取良好的冷卻措施3）合理選用磨削用量

減小磨削熱的措施五、磨削加工方法外圓磨削內(nèi)圓磨削平面磨削無心外圓磨削

磨削加工

外圓磨削縱向磨削法圖2-6-9縱向磨削法，

磨削加工

外圓磨削橫磨削法，圖2-6-10橫磨法

磨削加工

外圓磨削綜合磨削法，圖2-6-11綜合磨削法

磨削加工

外圓磨削深磨法圖2-6-12深磨法及砂輪的形狀

a)前錐形砂輪b)雙臺階砂輪c)多臺階砂輪d)五臺階砂輪c)d)a)b)

磨削加工

外圓磨削斜向切入磨削法圖2-6-13端面外圓磨床

1—床身2—工作臺3—頭架4—砂輪架5—尾座

磨削加工

外圓磨削外圓錐面磨削方法

1）轉(zhuǎn)動工作臺法:該方法適用于磨削工件比較長、錐度比較小的外圓錐面。

2）轉(zhuǎn)動頭架法:該方法適用于磨削長度較短、錐度較大的圓錐面。

3）轉(zhuǎn)動砂輪架法:該方法適用于磨削錐度較大而又較長的工件，由于工作臺不能縱向移動，不宜提高工件的精度，因此很少采用。

磨削加工

內(nèi)圓磨削在普通內(nèi)圓磨床上磨削圖2-6-14普通內(nèi)圓磨床的磨削方法

磨削加工

平面磨削圖2-6-15平面磨削方式

磨削加工

無心外圓磨削圖2-6-16工件成圓的原理

1—砂輪2—托板3—導輪磨削加工實例磨削加工

磨削加工實例

圖2-6-17臺階套零件圖磨削加工

磨削加工實例

工藝準備1）分析圖紙（2）磨削工藝

零件的端平面較大，在平面磨床上分粗、精磨至尺寸。因為有垂直度公差要求,所以在平面磨削工藝上,要控制兩端平面的平行度誤差在0.01mm內(nèi)。采用先磨內(nèi)圓、后以心軸裝夾的方法來保證內(nèi)、外圓的徑向圓跳動公差。

磨削加工

磨削加工實例

工藝準備（2）磨削工藝

內(nèi)圓的磨削余量為0.45~0.50mm；外圓的磨削余量為0.05~0.55mm。

外圓磨削用量：v=35m/s,nw=104~200r/min,ap=0.005~0.01mm,每轉(zhuǎn)進給量為(0.4~0.8)B。

內(nèi)圓磨削用量:v=30m/s,nw=100~150r/min,ap=0.005~0.01mm,每轉(zhuǎn)進給量為(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

磨削加工實例

工藝準備

圓柱心軸磨削加工

磨削加工實例

工藝準備（4）選擇砂輪

選擇外圓砂輪為WAF80M6V；

內(nèi)圓砂輪為WAF36L6V；

平面砂輪為WAF46J6V。（5）選擇設(shè)備

選擇M