第六章 磨削与光整加工.ppt

第六章 磨削与光整加工 6.1 磨床与砂轮 6.1.1 磨床 磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，其应用广泛，在机床总数中占的比例较高(25%)。 大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。 常用的磨床有以下几种： 1、外圆磨床 外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床，在普通外圆磨床上可磨削工件的外圆柱面和外圆锥面，在万能外圆磨床上还能磨削内圆柱面和内圆锥面和端面。外圆磨床的主参数为最大磨削直径。 外圆磨床以两顶心为中心，以砂轮为刀具。 外圆磨床主要用于成批轴类零件的端面、外圆及圆锥面的精密磨削，是汽车发动机等行业的主要设备。也适用于军工、航天、一般精密机械加工车间批量小，精度要求高的轴类零件加工。 外圆磨床主机由床身，车头，车尾，磨头，传动吸尘装置等部件构成。车头、磨头可转角度 ，用于修磨顶针及皮辊倒角用。专用夹具，动平衡架，皮辊检测器三部件由客户定购。 2、内圆磨床 由装在头架主轴上的卡盘夹持工件作圆周进给运动，工作台带动砂轮架沿床身导轨（见机床导轨）作纵向往复运动，头架沿滑鞍作横向进给运动（见机床）；头架还可绕竖直轴转至一定角度以磨削锥孔。 3、平面磨床 主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度，根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度，圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分. 如M7432立轴圆台平面磨床,M7130卧轴矩台平面磨床。 卧轴矩台平面磨床 6.1.2 磨床液压传动的工作原理和特点 1、液压传动的工作原理 磨床工作台液压 传动动画 2、液压传动系统的组成 3、液压传动的优缺点 主要优点 1）便于实现无级调速。 2）体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑。 3）工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动，制动和换向。 4）易于实现自动化。 5）易于实现过载保护，元件能自行润滑，寿命长。 6）易于实现系列化、标准化、通用化。 7）液压传动易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活。 8）产生的热量可由流动着的油带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度温升。 3. 结合剂：粘结磨料的材料。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要处决于结合剂的种类和性质。GB2484-84中常用结合剂有： (1)陶瓷结合剂（V）：性能稳定，不怕油、酸、碱的腐蚀，适应各种冷却液，气孔率大，磨削效率高；脆性大，弹性差，不能承受侧向力。适用于V35m/s的内外圆、平面、无心磨削和成形磨削等。 (2)树脂结合剂（B）：由环氧树脂、酚醛树脂等有机化合物组成。强度高、弹性好、耐冲击；耐热性和耐腐蚀性差。适用于切断和开槽的薄片砂轮及V50m/s的高速磨削砂轮。 (3)橡胶结合剂（R）：强度和弹性比树脂结合剂更高；气孔率小，易堵塞，耐热性差，具有较好的抛光作用。适用于无心磨削导轮、抛光砂轮等。 (4)金属结合剂（M）：用青铜作结合剂，韧性和成形性好，强度大，自锐性差。适用于金刚石砂轮和磨具。 6.1.4 磨削过程 磨削过程的实质: 磨削也是一种切削加工。砂轮表面上分布着为数甚多的磨粒，每个磨粒相当于多刃铣刀的一个刀齿，因此磨削过程可以看作是众多刀齿铣刀的一种超高速铣削。 砂轮表面磨粒形状各异，排列很不 规则，其间距和高低随机分布。据测量， 刚修正后的刚玉砂轮， 平均为 －65°～－80° ，磨削一段时间后增大 到－85°。由此可见，磨削时是负前角 切削，且负前角远远大于一般刀具切削 的负前角。负前角切削是磨削加工的一 大特点。 6.2 磨削加工 磨削加工的应用范围非常广泛，可以加工内外圆柱面、内外圆锥面、平面、成形面和组合面等，如图所示。目前磨削主要用于对工件进行精加工，经过淬火的工件及其它高硬度的特殊材料，几乎只能用磨削来进行加工。另外，磨削也可以用于粗加工。 6.2.1 外圆磨削 外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件的外回转表面。它不仅能加工圆柱面端面（台阶部分），还能加工球面和特殊形状的外表面等。 1、工件的装夹方法 轴类工件常用顶尖装夹，其方法与车削基本相同，但磨床所用的顶尖不随工件转动，以避免主轴与轴承的制造、轴间间隙、顶尖同轴度等带来误差。精加工所用的中心孔的质量对加工精度影响较大，因此加工中要保证中心孔的质量。