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思考题与习题
9-1 外圆表面常用加工方法有哪些?如何选用?
答:外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工等。车削加工是外圆表
面最经济有效的加工方法,但就其经济精度来说,一般作为外圆表面粗加工和半精加工;磨
削加工是外圆表面的主要精加工方法,特别适合各种高硬度和淬火后零件的精加工;光整加
工是精加工之后进行的超精加工方法(如滚压、抛光、研磨等),适合某些精度和表面质量
要求很高的零件。
由于各种加工方法所能达到的经济加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同,
因此必须根据具体情况,选用合理的加工方法,从而加工出满足零件图纸要求的合格零件。
9-2 砂轮的特征主要取决于哪些因素?如何进行选择?
答:砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定的。
磨料是砂轮的主要组成成分,它应具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和一定的韧性,以
承受磨削时的切削热和切削力,同时还应具备锋利的尖角,以利磨削金属。
砂轮的粒度对磨削表面的粗糙度和磨削效率影响很大。磨粒粗,磨削深度大,生产率高,
但表面粗糙度值大。反之,则磨削深度均匀,表面粗糙度值小。所以粗磨时,一般选粗粒度,
精磨时选细粒度。磨软金属时,多选用粗磨粒,磨削硬而脆的材料时,则选用较细的磨粒。
结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及耐腐蚀
性,主要取决于结合剂的种类和性质。
砂轮硬度是指砂轮工作时,磨粒在外力作用下脱落的难易程度。砂轮硬,表示磨粒难以
脱落;砂轮软,表示磨粒容易脱落。砂轮硬度的选用原则是:工件材料硬,砂轮硬度应选用
软一些,以便砂轮磨钝磨粒及时脱落,露出锋利的新磨粒继续正常磨削;工件材料软,因易
于磨削,磨粒不易磨钝,砂轮应选硬一些。但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时,
由于切屑容易堵塞砂轮,应选用较软砂轮。粗磨时,应选用较软砂轮;而精磨、成形磨削时,
应选用硬一些的砂轮,以保持砂轮必要的形状精度。
砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所
占砂轮体积的百分比来分级。砂轮有三种组织状态:紧密、中等、疏松;细分成0~14 号间,
共 15 级。组织号越小,磨粒所占比例越大,砂轮越紧密;反之,组织号越大,磨粒比例越
小,砂轮越疏松。
砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的。
9-3 外圆磨削有哪几种方式?各有何特点?各适用于什么场合?
答:在外圆磨床上常用的磨削方法有:
(1)纵磨法 砂轮高速旋转起切削作用,工件旋转作圆周进给运动,并和工作台一起作
纵向往复直线进给运动。工作台每往复一次,砂轮沿磨削深度方向完成一次横向进给,每次
进给(吃刀深度)都很小,全部磨削余量是在多次往复行程中完成的。当工件磨削接近最终
尺寸时(尚有余量 0.005~0.01mm),应无横向进给光磨几次,直到火花消失为止。纵磨法
加工精度和表面质量较高,适应性强,用同一砂轮可磨削直径和长度不同的工件,但生产率
低。在单件、小批量生产及精磨中,应用广泛,特别适用于磨削细长轴等刚性差的工件。
(2)横磨法(切入法) 磨削时,工件不作纵向往复运动,砂轮以缓慢的速度连续或
间断地向工件作横向进给运动,直到磨去全部余量。横磨时,工件与砂轮的接触面积大,磨
削力大,发热量大而集中,所以易发生工件变形、烧刀和退火。横磨法生产效率高,适用于
成批或大量生产中,磨削长度短、刚性好、精度低的外圆表面及两侧都有台肩的轴颈。若将
砂轮修整成形,也可直接磨削成形面。
(3)综合磨法 先用横磨法将工件分段进行粗磨,相邻之间有 5mm~15mm 的搭接,每
段上留有 0.01mm~0.03mm 的精磨余量,精磨时采用纵磨法。这种磨削方法综合了纵磨和横
磨法的优点,适用于磨削余量较大(余量 0.7 mm~0.6mm)的工件。
(4)深磨法 磨削时,采用较小的纵向进给量 (1 mm/r~2mm/r)和较大的吃刀深度 (0.2
mm~0.6mm)在一次走刀中磨去全部余量。为避免切削负荷集中和砂轮外圆棱角迅速磨钝,
应将砂轮修整成锥形或台阶形,外径小的台阶起粗磨作用,可修粗些;外径大的起精磨作用,
修细些。深磨法可获得较高精度和生产率,表面粗糙度值较小,适用于大批量生产中,加工
刚性好的短轴。
9-4 简述无心外圆磨削的特点及磨削方法。
答:在无心磨床磨削工件外圆时,工件不用顶尖来
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