磨削加工技术专题培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、磨削加工特点,（1）,加工余量少，加工精度高,。一般磨削可获得,IT5,7,级精度，表面粗糙度可达,Ra0.2,1.6um。,各种表面：内外圆表面、圆锥面、平面、齿面、螺旋面,各种材料：普通塑性材料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质,合金、宝石等高硬度难切削材料。,（2）,磨削加工范围广,（3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件表面,易产生烧伤、残余应力等缺陷,。,（4）,砂轮有一定的自锐性,。,磨削加工,磨削是一种,精加工,方法。,可加工,高硬度,材料。,可加工,各种,表面。,磨削加工技能视频,二、磨具的特性及其选用,1、磨具的类型,普通磨具,：,用刚玉类、碳化硅类、碳化硼类磨料制成的磨具。,超硬磨具：,用金刚石、立方氮化硼等高硬度磨料制成的磨具。,固结磨具：,砂轮、油石、砂瓦、磨头、抛磨块,涂附磨具：,砂布、砂纸、砂带,研磨膏：,由磨料和研磨抛光液组成的抛光剂。,二、磨具的特性及其选用,2.砂轮的特性及选用,主要起切削作用,主要起粘接作用,主要起容屑和冷却作用,砂轮由磨料、结合剂及气孔组成。,砂轮特性决定于,磨料,粒度,结合剂,硬度,组织及形状尺寸,。,2.砂轮的特性及选用,1）砂轮的磨料,磨料,氧化物,碳化物,超硬磨料,棕刚玉,白刚玉,络刚玉,黑色碳化硅,绿色碳化硅,碳化硼,人造金刚石,立方氮化硼,磨削碳钢、合金钢、通用高速钢,磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属,磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高温合金,取决于工件材料的硬度,磨料,应有锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。,2.砂轮的特性及选用,2）,砂轮硬度,由结合剂的强度和数量决定,工件材料软,硬砂轮,（,磨有色金属除外,）,工件材料硬,软砂轮,选择原则：,指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。,取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。,硬度分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级。,砂轮硬度选择原则,：,磨削,硬,材，选,软,砂轮；磨削,软,材，选,硬,砂轮；,磨,导热性差,的材料，不易散热，选,软,砂轮以免工,件烧伤；磨,有色金属,，选较,软,的砂轮；,砂轮与工件接触面积大时，选较,软,的砂轮；,成形磨,精,磨时，选,硬,砂轮；,粗,磨时选较,软,的砂轮,。,2.砂轮的特性及选用,2）,砂轮硬度,2.砂轮的特性及选用,3）磨料粒度,取决于加工表面的粗糙度,磨粒,微粉35m/s,高速磨削或磨槽,2.砂轮的特性及选用,5）砂轮的组织,取决于容屑空间,选择原则：,一般选用中等组织号的砂轮。,砂轮组织号,用来表示砂轮结构紧密程度，是磨粒在磨料中占有体积的百分数。,组织,反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。,紧密组织,成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨削和强力磨削。,中等组织,适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。,疏松组织,不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨削热敏感性强的材料或薄件。,2.砂轮的特性及选用,5）砂轮的组织,取决于容屑空间,3.砂轮的型号、代号、标记和尺寸,形状尺寸磨料粒度号硬度组织号结合剂最高线速度,形状,例：,P3003075WA60L6V35,外径厚度内径,白刚玉,粒度号,硬度,组织号,结合剂,最高,线速度,砂轮的标志方法,按,GB248484,规定，标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。砂轮标志方法见示例：,砂轮的修整,磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。自锐性有限，应及时修整，保证砂轮有合理使用寿命，否则引起振动、,Ra,值增大、表面烧伤或裂纹等。,砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场合：,砂轮被切屑堵塞；,部分工材粘结在磨粒上；,砂轮廓形失真；,精密磨中的精细修整等。,常用修整工具是单颗粒金刚石。,三、磨削过程,1.砂轮工作表面的形貌特征,1）磨粒在砂轮工作表面上是,随机分布的；,2）每一颗磨粒的形状和大小,都是不规则的。,三、磨削过程,1.砂轮工作表面的形貌特征,三、磨削过程,2.磨屑的形成过程,单个磨粒的磨削过程分为三个阶段：,1）,滑擦阶段,磨粒只是在工件表面滑擦而过，并未切削工件，工件仅产生弹性变形。这一阶段由于摩擦作用产生大量的热能使工件温度升高。,三、磨削过程,2）,耕犁阶段（刻划阶段）,磨粒切入工件，在工件上耕犁出沟槽，工件产生塑性变形，表层产生变形强化。,3）,切削阶段,磨粒切入工件，使被挤压金属产生剪切滑移形成切屑。这一阶段以切削为主，也有表层变形强化。,3、磨削的三个阶段：,光磨阶段：,进给停止，由于工艺,系统弹性恢复，实际,磨削深度并不为零，,增加磨削次数，磨削,深度逐渐趋于零，工,件的精度和表面质量,逐渐提高。,稳磨阶段：,实际磨削深度等于进给量。,初磨阶段:,由于工艺系统弹性变形，实际磨削深度小于进给量。,磨削规律的应用,在开始磨削时，采用较大的径向进给量，压缩初磨和稳定阶段，以提高生产效率；适当增长光磨时间，可更好地提高工件的表面质量。,4.磨削力和磨削温度,1）磨削力的主要特征,切向力,Fc,径向力,Fp,轴向力,Fa,其中径向力最大，直接影响工艺系统变形和加工精度。,4.磨削力和磨削温度,2）,磨削热,磨削产生的高温是产生磨削表面烧伤、残余应力和表面裂纹的原因。,表面烧伤,：,指磨削过程中磨削表面层金属在高温下产生相变，从而其硬度与塑性发生变化的现象。,避免烧伤的措施：,合理选用砂轮（,可选硬度较软，组织疏松的砂轮,）,合理选择磨削用量（,提高圆周进给速度和轴向进给量，减少工件与砂轮接触时间。,）,采用良好的冷却措施（,加大冷却液流量,）,四、磨削加工类型与运动,常用的磨削方法：,外圆磨削,平面磨削,内圆磨削,成型磨削,无心外圆磨削,四、磨削加工类型与运动,纵磨法磨外圆,周边磨削平面,磨削的主运动,m/s,工件的切向进给运动,V,W,m/s,或,m/min,工件轴向进给运动,f,a,mm/r,或,mm/st,径向进给量,f,r,mm,1、外圆磨削,主运动砂轮旋转,进给运动工件旋转、移动,吃刀运动砂轮、工件的相对径向移动,工艺范围,：,圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面,磨外圆视频,1、外圆磨削,外圆磨削按不同的进给方向分为纵磨海参和横磨法。,纵磨法：,磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向进给。（磨削力小，散热条件好，运用广泛）,横磨法：,磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的速度连续或断续地沿工件径向作横向进给。,（砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，磨削热集中。）,2、内圆磨削,主运动,砂轮旋转,进给运动,工件旋转作圆周进给，工件或砂轮纵向,往复移动和横向进给运动。,工艺范围：通孔、盲孔、孔口端面,磨内孔视频,内圆磨削特点,：,1、砂轮直径小，容易磨钝，需经常修整和更换。,2、为保证磨削速度，砂轮转速要求高。,3、砂轮轴细小，悬伸长度大，刚性差，磨削时易弯曲和振动，加工精度 和表面粗糙度难于控制。,2、内圆磨削,3、平面磨削,周边磨削：,砂轮周边为磨削工作面，接触面小，发热小，排屑及冷却条件好，工件受热变形小，砂轮磨损均匀，加工精度高，生产效率低。,端面磨削：,砂轮端面为磨削工作面，接触面大，发热多，排屑及冷却条件差，工件受热变形大，砂轮磨损不均匀，加工精度差，生产效率高。,磨平面视频,4、无心磨削,无心磨削是工件不定中心的磨削，有无心外圆磨削和无心内圆磨削两种。,（1）工作原理,工件放在砂轮和导轮之间，以被磨削表面为基准，支承在托板上。砂轮通过摩擦力带动工件转动，导轮靠摩擦力旋转，砂轮与工件间有很大的速度差而产生磨削作用。工件中心须高出砂轮与导轮中心连线，这样工件与砂轮和导轮的接触点不对称，从而使工件上的凸点在多次转动中逐渐磨圆。,无心外圆磨削,1、砂轮；2、托板；3、导轮；4、工件；5、挡块,（2）磨削方式,无心外圆磨有两种方式,：贯穿磨削法（纵磨法）和切入磨削法（横磨法）。,贯穿磨削：,导轮轴线在垂直平面内倾斜一个角度，工件从前面推入两砂轮之间，在导轮与工件间的水平摩擦力的作用下，沿轴向移动，完成纵向进给。,（,适用于不带凸台的圆柱形工件，磨削长可大于或小于磨轮宽度，效率高。,）,切入磨削：,将工件放在托板和导轮之间，使磨削砂轮横向切入进给，来磨削工件表面。导轮中心线需偏转一个很小的角度（约定30）使工件在微小轴向摩擦力的作用下紧靠挡块，得到可靠的轴向定位。,外圆无心磨削方法特点：,1）工件不需打中心孔，支承刚性好，磨削余量小而均匀，,生产率高,，易实现自动化，适合成批生产；,2）,加工精度高,，其中尺寸精度可达,IT5-IT6，,形状精度也比较好，表面粗糙度,Ra1.25-0.16m,；,3）,不能加工断续表面,，如花键、单键槽表面。,4）只能加工,尺寸较小形状简单的零件,。,五、磨床,磨床是用磨料磨具(砂轮,砂带,油石和研磨料)为工具进行切削加工的机床。广泛用于零件的精加工,尤其是淬硬钢件,高硬度特殊材料及非金属材料(如陶瓷)的精加工。,磨床种类很多,其主要类型有:,外圆,磨床,内圆,磨床,平面,磨床,工具,磨床，,刀具和刃具,磨床及各种专门化磨床.如,曲轴,磨床、,凸轮,磨床、,齿轮,磨床、,螺纹,磨床等。此外还有珩磨机,研磨机和超精加工机床等。,1、外圆磨床,主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯轴的轴肩和端面,可获得,IT6-IT7,及,精度,Ra,在1.25-0.08,m,之间。,外圆磨床的主要类型有：普通外圆磨床、万能外圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床和 端面外圆磨床等。主参数:最大磨削直径。,万能型外圆磨床,加工各种典型表面时，机床各部件的相对位置关系和所需要的各种,运动,：,磨外圆砂轮的旋转运动,N,砂；,磨内孔砂轮的旋转运动,N,内；,工件旋转运动,N,周；,工件纵向往复运动,F,纵；,砂轮横向进给运动,f,横,（往复纵磨时是周期的间歇运动；切入磨削时 是连续进给运动）。此外，机床还有两个辅助运动：砂轮架的横向快速进退运动；尾架套筒的伸缩移动。,万能外圆磨床外观图,床身,横向进给手柄,脚踏操作板,尾座,横向进给机构,砂轮架,内圆磨具,工作台,头架,M1432A,型万能外圆磨床典型加工示意图,磨削外圆柱面,扳转工作台磨削长圆锥面,扳转砂轮架磨削短圆锥面,扳转头架磨削内圆锥面,无心外圆磨床外观图,卧轴矩台式磨床,立轴圆台式磨床,作业：,1,、简述磨削加工的特点和提高表面质量的措施。,