磨床实训指导书

模块 5 磨削加工通过磨削加工项目的实施， 使学生掌握磨削加工的安全操作规程、 工件的磨平面、 磨外 圆和磨内孔的整个工作过程， 熟悉磨床的种类及掌握外圆磨床和平面磨床的操作方法， 了解 砂轮的特性和选择方法， 懂得切削液的选择和作用。 并能够独立完成工件磨平面、 磨外圆和 磨内孔的加工。项目 5.1 磨床操作练习在磨床上用高速旋转的砂轮对工件进行的切削加工称为磨削。磨削加工是零件精加工 的主要方法之一。 磨削加工可达到较高经济表面粗糙度及经济精度 。随着磨削工艺的发展 ， 其应用日益广泛 。5.1.1 任务书1了解砂轮的特性、选择和使用方法。2冷却液的作用 。3了解普通磨床的种类、型号、用途、主要结构及手柄操作方法。4磨床的日常保养及安全操作规程。5.1.2 知识点和技能点知识点：（1）砂轮的特性及选择；（ 2）磨削加工的方法。技能点：（1）砂轮的安装、静平衡及修整；（2）机床组成、手柄的操作及工件的安装。5.1.3 任务说明 轮砂的识别、操作及安全文明生产，了解常用磨床加工范围及操作方法，懂得切削液的 选择和作用。5.1.4 任务实施1砂轮砂轮是由许多极硬的颗粒经过粘接而成的具有一定几何形状的多孔体。 砂轮表面上的多 棱多角的坚硬颗粒称为磨料， 起着切削作用。 把磨料粘接在一起的粘接材料叫做结合剂。 磨 料和结合剂之间有许多空隙， 起着散热和容纳磨屑的作用。 磨料、 结合剂和空隙构成砂轮结 构的三要素，如图 5.1 所示。43图5.1 砂轮的组成1砂轮2已加工表面3磨粒4结合剂5切削表面6空隙7待加工表面在磨削过程中，锋利的磨粒会因磨损而变钝，受到磨削力的作用而脱落，露出新的锋利的磨粒。钝化的磨粒自行崩碎或脱落，又露出新的、锋利的磨粒，使砂轮保持原来的切削性能，砂轮的这种性能称砂轮的自锐性。磨粒的微刃分布在砂轮圆周上，距基准圆远近不等， 称为砂轮的微刃不等高性。经金刚石修整后，可改善其不等高性。（1）砂轮的标志、特性与选用砂轮标志是用符号和数字表示该砂轮的特性，标在砂轮的非工作表面上。例如：P 300 x 40 x 127 WA 46 K 5 V 30形状外径 厚度孔径磨料粒度硬度组织号结合剂 允许的磨削速度砂轮特性包括磨粒、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等。每种砂轮根据其本身的特性都有一定的适用范围，应根据工件的材料、热处理方法以及形状和尺寸等选用合适的 砂轮。1）磨料 磨料是砂轮的主要原料，直接担负着切削工作。磨削时，磨料在高温工作条件下要经受剧烈的摩擦和挤压，所以磨料应具有很高的硬度、耐热性及一定的韧性。常用的磨料有两类 刚玉类 主要成分是A12O3，韧性较好，适用于磨削钢材等塑性材料。其代号有A棕刚玉；W白刚玉。 碳化物类 它的硬度比刚玉类高，磨粒锋利，导热性好，适用于磨削铸铁及硬质合金刀具等脆性材料。其代号有：C黑碳化硅；GG-绿碳化硅。2）粒度 是指磨料颗粒的大小。粒度号数字越大，颗粒越小。粗磨时，选择较粗的磨 粒，可以提高生产率；精磨时，选择较细的磨粒，可以减小表面粗糙度。3）结合剂 砂轮中，将磨粒黏结成具有一定强度和形状的物质称作结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及耐蚀性能主要取决于结合剂的性能。常用的结合剂有：陶瓷结合剂、树脂结合剂和橡胶结合剂。4）硬度砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。磨粒容易脱落称为软砂轮，反之称为硬砂轮。通常， 加工硬材料时，选用较软砂轮；加工软材料时，选用较硬砂轮。5) 组织 砂轮的组织是指砂轮中磨料、结合剂、气孔三者体积的比例关系。砂轮的组织号数是以磨料所占百分比来确定的，即磨料所占的体积愈大，砂轮的组织愈紧密， 砂轮组织号数愈小。6)形状与尺寸根据机床类型和磨削加工的需要，砂轮可制成各种标准形状和尺寸,如图5.2所示。图5.2砂轮的形状碗形碟形平行砂轮：用于磨削外圆、内圆、平面。杯形砂轮：用于磨削平面、内圆及刃磨刀具。薄片砂轮：用于切断和开槽。筒形砂轮：用于立轴端面平磨。、碗形砂轮：用于刃磨刀具及导轨磨削。碟形砂轮：用于磨削铳刀、铰刀、拉刀及齿轮齿形。双斜边形砂轮：用于磨削齿轮齿形和螺纹。(2) 砂轮的检查、安装、平衡和修整1) 砂轮在高速运转下工作，安装前先作外观检查，再敲击听其响声判断砂轮是否有裂 纹，以防止高速旋转时砂轮破裂。安装砂轮时，砂轮内孔与砂轮轴配合间隙要适当，过松会使砂轮旋转时偏向一边而产生振动， 过紧则磨削时受热膨胀易将砂轮胀裂， 一般配合间隙为 0.10.8mm。砂轮用法兰盘与螺母紧固，在砂轮与法兰盘之间垫以0.33mm厚的皮革或耐油橡胶制垫片，如图 5.3所示。2) 为使砂轮工作时平稳， 不发生振动，一般直径在250mm以上的砂轮都要进行静平衡调整。先将砂轮装在心轴上， 再放在平衡架导轨上。 如果不平衡，较重的部分总是转到下面， 这时可移动法兰盘端面环形槽内的平衡块进行平衡，直到砂轮在导轨上任意位置都能静止时为止，如图5.4所示。送莖盘-环旳r-法兰盘图5.3 砂轮安装图5.4砂轮的静平衡调整1.心轴2.砂轮3.平衡块4.平衡架3 ）砂轮常用金刚石笔进行修整，如图5.5所示。图5.5 砂轮的修整金刚石笔与水平面的安装倾角一般取10 左右，与端面的倾角一般取20 30 ,且低于砂轮中心 12mm以 减少振动，避免金刚石笔嵌人砂轮。修整砂轮时要用大 量的冷却液，以冲掉脱落的碎粒，也可以避免金刚石笔 因温度剧升而破裂。（3）砂轮操作练习1）识别各种类型的砂轮。2对平行砂轮进行静平衡调整。3）练习平行砂轮的安装和拆卸。（4）砂轮的静平衡调整1）砂轮进行静平衡前，必须把砂轮法兰盘内孔、环形槽内、平衡块、平衡心轴和平衡架 导轨等擦干净。2）平衡架的两根圆柱导轨应校正到水平位置，砂轮进行静平衡试验时，平衡心轴轴线 应与平衡架导轨轴线保持垂直。3）不断调整平衡块，如果将砂轮转到任意位置时，砂轮都能停住，则砂轮的静平衡完毕。4）安装新砂轮时，砂轮要进行两次静平衡试验。第一次粗平衡后装到磨床上，使用金刚石刀修整砂轮外圆和端面，卸下后再进行第二次精平衡。（5）砂轮的安装和拆卸1）安装砂轮前，核对所选砂轮的性能、形状和尺寸，检查砂轮是否有裂纹。2）砂轮孔与砂轮轴或法兰盘间应有一定的间隙，以免磨削时主轴受热膨胀而把砂轮胀 裂。3）用法兰盘装夹砂轮时，两法兰盘直径必须相等，其尺寸一般为砂轮直径的一半，不 得小于砂轮直径的1/3。4）紧固砂轮法兰盘时，螺母不能拧得太紧，以防把砂轮压碎。5) 拆装砂轮时，要注意螺母旋松的方向，不能搞错，以防把砂轮压碎。在磨床上顺着 砂轮旋转的方向扳动，是把螺母旋松；反之，旋紧。2 磨削液磨削时，除了正确地选择砂轮、磨削条件和修整条件以外，磨削液及其供给方法的选 择对于磨削效果也有相当大的影响。磨削液的作用：磨削液主要作用是降低磨削温度，改善加工表面质量，提高磨削效率， 延长砂轮使用寿命。从提高磨削效果来看，磨削液应满足下列要求。(1) 冷却作用：通过切削液的热传导， 能降低磨削区的温度， 从而避免工件烧伤、 变形, 使测量工件的尺寸准确。(2) 润滑作用：切削液能渗入到磨粒与工件的接触面之间，并粘附在金属表面上形成 润滑膜，减少磨粒与工件间的摩擦，有利于提高工件表面粗糙度和砂轮耐用度。(3) 洗涤作用：可将磨屑和脱落的磨粒冲洗掉，避免工件表面烧伤。(4) 防锈作用：在切削液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使工件、机床 免受氧化，起到防锈作用。除以上作用外，还要求磨削液无毒、无臭，不刺激皮肤，化学稳定性好，不易腐败变 质，不产生泡沫、废液，易处理与再生，避免污染环境等。3磨床(1) 种类：主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床、工具刃具磨床，此外 还有专用磨床等。应用最普遍的是万能外圆磨床和平面磨床。(2) 磨削加工的工艺范围及工艺特点1) 磨削加工的工艺范围磨削主要用于零件的内、外圆柱面、内、外圆锥面、平面、成形面、螺纹及齿轮等的精加工。图5.6为常见的几种磨削加工类型。a ）外圆磨削b）内圆磨削c）平面磨削d）成形面磨削e）螺纹磨削f）齿轮磨削2）切削用量磨削速度 u 0 :磨削速度是指砂轮的圆周速度，即砂轮外圆表面上某一磨粒在每秒内所通过的路程，即Dnu 0 =1000 60(m/s)式中：D）砂轮直径，mmn o砂轮转速，r/min。 背吃刀量ap :对于外圆磨削、内圆磨削、无心磨削而言，背吃刀量又称横向进给量，即工作台每次纵向往复行程终了时，砂轮在横向移动的距离。 背吃刀量大，生产率高， 但对磨削精度和表面粗糙度不利。通常磨外圆时，粗磨ap = 0.010. 025 mm，精磨0.0050. 015mm；磨内圆时，粗磨 ap = 0.0050 0.03 mm，精磨 ap = 0.002 0. 01mm ;磨平 面时，粗磨 ap = 0.015 0.15 mm,精磨 ap = 0.005 0.015mm= 纵向进给量f :外圆磨削时，纵向进给量是指工件每回转一周，沿自身轴线方向相对砂轮移动的距离。粗磨时f = （ 0.30.85 ） B;精磨时f = （0.20.3 ） B （ B是砂轮宽度，f单位是mm /r）又称工件圆周进给 工件圆周速度Vw :是指圆柱面磨削时工件待加工表面的线速度,Vw速度，用下式表示:- DWn vy/ 1000 ( m /min )式中：Dw工件直径 ，mm;n w工件转速，r/min 。粗磨时 Vw = 20 85 m/min , 精磨时 Vw = 15 50 m /min 。4. 平面磨床常用的平面磨床按其砂轮轴线的位置和工作台的结构特点，可分为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床等几种类型，如图5.7所示。其中卧轴矩台平面磨床应用最广。（a）卧轴矩台平面磨床（b）立轴矩台平面磨（c）卧轴圆台平面磨床（d）立轴圆台平面磨床图5.7平面磨床的几种类型及其磨削运动（1）M7120A型平面磨床主要部件及功用以图5.8为例进行介绍1）床身床身的作用是支承磨床各部件。它的上面有水平导轨，作为工作台的移动导向。床身内部装有液压传动装置和纵、横向进给机构。2）工作台工作台在手动或液压传动系统的驱动下， 可以沿水平导轨作纵向往复进给 运动。工作台上装有电磁吸盘，用于装夹具有导磁性的工件， 对没有导磁性的工件，可以利 用夹具装夹。工作台前侧有换向撞块，能自动控制工作台的往复行程。3）砂轮架 砂轮架的砂轮主轴与电动机主轴直接连接，得到高速旋转运动（即主运 动）。4）垂直进给机构 转动垂直进给手轮，可实现磨头的垂直进给运动。5）液压操纵部件 操纵磨床上的液压手柄和旋钮， 可实现工作台的纵向和磨头的横向 液压进给运动，并具有调速作用。6）立柱立柱用于支承滑座和砂轮架，其侧面有两条垂直导轨，转动升降手轮，可以 使滑座连同砂轮架一起沿垂直导轨上下移动，以实现垂直进给运动。7）滑座 滑座下部有燕尾形导轨与砂轮架相连，其内部有液压缸，用以驱动砂轮架作横向间歇进给运动或连续移动，也可以转动横向进给手轮实现手动进给。图5.8M7120A型平面磨床1床身2.升降手轮3.工作台4-撞块5.立柱6.砂轮修整器7.横向手轮8.拖板9.磨头10.纵向手轮（2）磨削形式：根据磨削时砂轮工作表面的不同，磨削平面的形式有，圆周磨削法和端面磨削法两种，如5.9所示。图5.9磨削平面的形式a） b）圆周磨削法 c） d）端面磨削法1）圆周磨削法又称周边磨削法。是指用砂轮的圆周面磨削平面。圆周磨削时，砂轮与工件接触面积小，排屑和冷却条件好，工件发热量少，因此磨削易翘曲变形的薄片工件 能获得较好的加工质量，但磨削效率低，一般用于精磨。2 ）端面磨削法指砂轮的端面磨削平面。端面磨时，由于砂轮轴伸出较短，而且主要是受轴向力，因而刚性较好，能采用较大的磨削用量。 此外，砂轮与工件接触面积大，磨削效率高，但发热量大，也不易排屑和冷却，故加工质量较圆周磨削低，一般用于粗磨和半 精磨。卧轴矩台或圆台平面磨床的磨削属圆周磨削，砂轮与工件的接触面积小，生产效率低，但磨削区散热、排屑条件好，因此磨削精度高。（3）卧轴矩台平面磨床磨削平面的主要方法如下：1）横向磨削法：每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴作一次横向进给，待工件表 面上第一层金属磨去后，砂轮再按预选磨削深度作一次垂直进给，以后按上述过程逐层磨 削，直至切除全部磨削余量。横向磨削法是最常用的磨削方法，适于磨削长而宽的平面，也 适于相同小件按序排列，作集合磨削。2 ）深度磨削法：先将粗磨余量一次磨去，粗磨时的纵向移动速度很慢，横向进给量很 大，为（3/44/5） B （B为砂轮厚度）；然后再用横向磨削法精磨。深度磨削法垂直进给次数少，生产效率高，但磨削抗力大，仅适于在刚性好、动力大的磨床上磨削平面尺寸较 大的工件。3 ）阶梯磨削法：将砂轮厚度的前一半修成几个阶台，粗磨余量由这些阶台分别磨除，砂轮厚度的后一半用于精磨。这种磨削方法生产效率高，但磨削时横向进给量不能过大。 由于磨削余量被分配在砂轮的各个阶台圆周面上，磨削负荷及磨损由各段圆周表面分担，故能充分发挥砂轮的磨削性能。由于砂轮修整麻烦，其应用受到一定的限制。(4) M7120A型平面磨床操作图5.10 M7120A型平面磨床操作示意图1.纵向进给手轮2.砂轮架3.砂轮架换向手轮4.砂轮架横向进给手轮 5.砂轮架润滑按钮6.挡 铁7.电源显示8.砂轮低速启动按钮 9 砂轮高速启动按钮 10电磁吸盘工作状态选择开关 11切 削液开关12急停开关13垂直进给手轮14.砂轮架液动进给旋钮15.工作台启动调速手柄1) 润滑 工作台润滑：启动液压泵，扳动工作台调速手柄，使工作台由慢到快作直线往复运动。 砂轮架润滑：转动滑轮架润滑旋钮，使砂轮架由慢到快作直线往复运动。工作台及砂轮架行程档块调到最大位置。2) 砂轮的操作 砂轮修整垂直进给，转动垂直进给手柄，每格为0.005mm,每次进给0.010.02mm 在操作中出现意外时，要立即按急停按钮，使机床停止运动。5. M1432A型万能外圆磨床(1 )主要组成及作用，图5.11 所示56图5.11 M1432A型万能外圆磨床1床身2.头架3横向进给手轮 4.砂轮5.内圆磨具6支架7砂轮架8.尾架9.工作台10.撞块11. 纵向进给手轮1）床身：用以支承磨床其他部件。床身上面有纵向导轨和横向导轨，分别为磨床工作台和砂轮架的移动导向。2）头架：头架主轴可与卡盘连接或安装顶尖，用以装夹工件。头架主轴由头架上的电动机经带传动、头架内的变速机构带动回转，实现工件的圆周进给，共有25224 r/mi n六级转速。头架可绕垂直轴线逆时针回转0 90。3）砂轮架：砂轮架用以支承砂轮主轴，可沿床身横向导轨移动，实现砂轮的径向（横向）进给。砂轮的径向进给量可以通过手轮手动调节。安装于主轴的砂轮由一独立电动机通过带传动使其回转，转速为 1670 r/min。砂轮架可绕垂直轴线回转一30 + 30。4）工作台：工作台由上、下两层组成，上层可绕下层中心轴线在水平面内顺（逆）时针回转36。，以便磨削小锥角的长锥体工件。工作台上层用以安装头架和尾座，工 作台下层连同上层一起沿床身纵向导轨移动，实现工件的纵向进给。纵向进给可通过手轮调 节。工作台的纵向进给运动由床身内的液压传动装置驱动。5）尾座：套筒内安装尾顶尖，用以支承工件另一端。后端装有弹簧，利用可调节的弹簧力顶紧工件，也可在长工件受磨削热影响而伸长或弯曲变形的情况下便于工件装卸。装工卸件时，可采用手动或液动方式使尾座套筒缩回。6）内圆磨头：其上装有内圆磨具，用来磨削内圆。它由专门的电动机经平带带动其 主轴高速回转10000 r/min 以 上），实现内圆磨削的主运动。不用时，将内圆磨头翻转到砂轮架上方，磨内圆时翻下。M1432A型万能外圆磨床除可以磨削外圆柱面和外圆锥面外，还可以磨削内圆柱面和内 圆锥面等，故应用很广泛。但刚度较低，生产率不太高，适用于单件、小批生产。（2）外圆磨床的磨削方法在外圆磨床上磨削外圆的方法有四种，如图5.12所示。1）纵向磨削法简称纵磨法磨削时工件作圆周进给运动，同时随工作台作纵向进给运动，每一纵向行程或往复行程结束后，砂轮作一次小量的横向进给。当工件磨削至最终尺寸时，无横向进给，纵向继续往复几次，至火花消失为止。纵磨时磨削深度小，磨削力小，磨削温度低，再加磨到最后又作几次无横向进给的光磨行程，能逐步消除由于机床、工件、夹具弹性变形而产生的误差，所以磨削精度较高。纵向磨削法是最通用的一种磨削方法，其特点是可用同一砂轮磨削长度不同的工件，且 加工质量好。在单件小批量生产以及精磨时被广泛使用。2） 横向磨削法 磨削时工件无纵向进给运动，采用一只比工件需要磨削的表面宽（或 等宽）的砂轮连续地或间断地向工件作横向进给运动，直至磨掉全部加工余量， 此法又称径向磨削法或切人磨法。横向磨削法生产率高，但由于工件相对砂轮无纵向进给运动，相当于成形磨削，砂轮的形状误差直接影响工件的形状精度；另外，砂轮与工件的接触宽度大，磨削力大，磨削温度高，因此砂轮要勤修整，切削液供应要充分，工件刚度要好。横向磨削法主要用于磨削短外圆表面、阶梯轴的轴颈和粗磨等。图5.12 磨外圆的方法a）纵向磨削法b）横向磨削法。c）分段综合磨削法d）深度磨削法3）分段综合磨削法分段综合磨削法是纵向磨削法和横向磨削法的综合应用。先在工件磨削表面的全长上分成几段进行横磨，相邻两段间有515mm重叠，每段都留下0 .01 0.03mm的精磨余量，然后用纵向磨削法将它磨去。这种磨削方法综合了横向磨削法生产率高，纵向磨削法精度高的优点。当工件磨削余 量较大，加工表面的长度为砂轮宽度的23倍，而一边或二边又有台阶时，采用此法最为合适。4）深度磨削法 深度磨削法的特点是将全部磨削余量在一次纵向走刀中磨去。砂轮一端外缘修成锥形或阶梯形， 磨削时工件的圆周进给和纵向进给速度都很慢，最后再以无横向进给作纵向往复几次至火花消失为止，以获得较细的表面粗糙度。修整砂轮时，最大直径的外圆要修整得精细，因为它起精磨作用。深度磨削法的生产率约比纵向磨削法高1倍，磨削力大，工件刚度及装夹刚度要求要好。但修整砂轮较复杂，只适合大批量生产，磨削允许砂轮越出被加工面两端较大距离 的工件。（3）M1432A型万能外圆磨床操作练习（图5.13）,分两个步骤进行图5.13M1432A型万能外圆磨床操作系统1 放气阀；2.工作台换向挡块（左）；3.工作台纵向进给手轮；4.上工作台液压传动开停手柄；5.工作台换向杠杆；6.头架点转按钮；7.工作台换向挡块（右）；8.冷却液开关手把；9.内圆磨具支架非工作位置定位手 柄；10.砂轮架横向进给定位块；11.调整工作台角度用螺杆；12.移动尾架套筒用手柄；13.工件顶紧压力调 节捏手；14.砂轮电动机停止按钮；15.冷却泵电动机开停选择旋钮；16.砂轮电动机启动按钮；17.头架电动 机旋钮；18.电器总停按钮；19.油泵启动按钮；20.砂轮磨损补偿旋钮；21.粗细进给选择拉杆；22 .砂轮架横 向进给手柄；23.脚踏板；24.砂轮架快速进退手柄；25. 工作台换向停留时间调节旋钮（右）；26.工作台速 度调节旋钮；27.工作台换向停留时间调节旋钮（左）（1）停车练习 手动工作台纵向往复运动顺时针转动工作台纵向进给手轮3, 工作台向右移动，反之工作台向左移动。 手动砂轮架横向进给移动顺时针转动砂轮架横向进给手轮 22, 砂轮架带动砂轮移向 工件，反之砂轮架向后退回远离工件。当粗细进给选择拉杆 21 推进时为粗进给，手轮 22 每转过1周时砂轮架移动2 mm；当拉杆21拔出时为细进给，手轮 22每转过1周时砂轮架 移动0. 5mm,同时为了补砂轮的磨损，可将砂轮磨损补偿旋钮20拔出，并顺时针转动，此时手轮 22 不动，然后将砂轮磨损补偿旋钮 20 推入，再转动手轮 22，使其行程撞块碰到砂 轮架横向进给定位块 10为止，即可得到一定量的行程进给(横向进给补偿量) 。(2) 开车练习 砂轮的转动和停止按下砂轮电动机启动按钮 16, 砂轮旋转，按下砂轮电动机停止按钮 14，砂轮停止转动。 头架主轴的转动和停止使头架电动机旋钮 17 处于慢转位置时，头架主轴慢转；使其处于快转位置时，头架主 轴处于快转；使其处于停止位置时，头架主轴停止转动。 工作台的往复运动按下油泵启动按钮 19 ，油泵启动并向液压系统供油。扳转工作台液压传动开停手柄4使其处于开位置时，工作台纵向移动。当工作台向右移动终了时，工作台换向挡块(左)2碰撞工作台换向杠杆 5, 使工作台换向向左移动。当工作台向左移动终了时，工作台换向挡 块(右) 7 碰撞工作台换向杠杆 5，使工作台又换向向右移动。这样循环往复就实现了工作 台的往复运动。调整 2 与 7 的位置可调整工作台的行程长度，转动工作台速度调节旋钮26可改变工作台的运行速度， 转动工作台换向停留时间调节旋钮 25 或 27可改变工作台行至右 或左端时的停留时间。 砂轮架的横向快退或快进转动砂轮架快速进退手柄 24, 可压紧行程开关使油泵启动，同时改变了换向阀阀芯的 位置，使砂轮架能横向快速移近工件或快速退离工件。 尾座顶尖的运动脚踩脚踏板 23 时，接通液压传动系统，使尾座顶尖缩进；松开脚踏板 23 时，断开液压 传动系统，使尾座顶尖伸出。(4) 磨削外圆的操作要点1) 启动砂轮要点动，然后逐步进人高速旋转。2) 对接触点要细心，砂轮要慢慢靠近工件。3) 精磨前一般要修整砂轮。4) 磨削过程中，工件的温度会有所提高，测量时应考虑热膨胀对工件尺寸的影响。6. M2110 型内圆磨床(1) M2110 型内圆磨床的组成如图 5.14 所示O94 3 2图5.14M2110型内圆磨床结构图1.手轮2. 工作台3底板4.床头箱5.撞块6.砂轮修整器7.内圆磨具8.磨具架 9.拖板10.桥板12.床身M2110型内圆磨床的操纵和调整，如图5.15所示图5.15M2110A内圆磨床操作示意图1.电器操作板2.换向手柄3.修整器回转头 4.行程压板5.中停压板6.微调挡铁7.反向挡铁路8.行程阀9.修正挡铁10开停旋钮11.动作旋12.速度旋钮13.修整速度旋钮14.17手轮15.电源开关16.转速开关18.移动旋钮19.挡销20.顶杆21.手柄22.螺母1）工作台的操纵和调整工作台的起动按动电器操纵板上的液压泵起动按钮，使机床液压油路正常工作。将工作台开停旋钮10旋到开”位置，再将工作换向手柄向上抬起，工作台起动阀被压下，工作台快速引进，把手松开，起动阀借弹簧力作用而弹起，工作台停止。 工作台在磨削位置时挡铁距离的调整和运动速度的调整调整行程压板4的位置，使砂轮进入工件孔之前，行程压板到达行程阀8的位置，将行程阀压下，工作台迅速转入磨削运动速度。然后调整工作台往复微调挡铁6和工作台返回挡铁7的位置，使工作台在工件全长磨削范围内来回往复运动。调节工作台磨削速度旋钮 12,使工作台运动速度处于磨削所需要的速度。 工作台在修整砂轮位置时挡铁距离和运动速度的调整将动作选择按钮11从磨削位置转到修整位置 ，这时砂轮修整器的回头 3迅速压下，工作 台的速度从磨削速度迅速转为修整速度。调整修整挡铁9的位置，使工作台在金刚石笔修整砂轮的距离内来回往复运动。调节工作台修整速度旋钮13，使工作台运动速度处于修整时所需要的速度。 工作台快速进退位置的调整：将工作台换向手柄2向上抬起，使换向挡铁越过手柄，行程压板离开行程阀，行程阀弹起，工作台就快速退出。当中停压板5移到行程阀位置时，行程阀被压下，工作台就停止运动。可摇动手轮14进行手动调整工作台。2）主速箱的操纵和调整使用工件转速开关 16,让主轴箱电动机在高速或低速的位置上工作。将旋钮转到1的位置时，主轴箱主轴处于试转状态； 旋钮转到0的位置时，主轴箱主轴停止转动； 旋钮转到 n的位置时，主轴箱主轴处于工作状态。3） 砂轮横向进给的操作调整：手动进给由手轮17实现，手柄21做微量进给。转动旋 钮18至“开”的位置，砂轮做自动进给。调整顶杆20上下行程，可控制进给量的大小。横 向进给量每格为 0.005mm,转一圈为1.25 mm。（4） 磨削内孔的方法1）内孔磨削一般采用纵向磨削法和切入磨削法两种方法，如图5.16所示。砂轮在工件孔的磨削位置有前面接触和后面接触两种，如图5.17所示。一般在万能外圆磨床上可采用前面接触，在内圆磨床上采用后面接触。a)b)图5.16 磨内孔的方法图5.17砂轮在工件孔中的磨削位置a）纵向磨削法b）切入磨削法a）前端面接触b ）后端面接 纵向磨削法 与外圆的纵向磨削法相同，砂轮的高速回转作主运动；工件以与砂 轮回转方向相反的低速回转完成圆周进给运动； 工作台沿被加工孔的轴线方向作往复移动完 成工件的纵向进给运动；在每一次往复行程终了时，砂轮沿工件径向横向进给。 横向磨削法 磨削时，工件只作圆周进给运动， 砂轮回转为主运动， 同时以很慢 的 速度连续或断续地向工件作横向进给运动，直至孔径磨到规定尺寸。2） 与磨外圆相比，磨内圆有如下特点： 砂轮与砂轮轴的直径都受到工件孔径的限制， 因此， 一方面磨削速度难以提高， 另 一方面磨具刚性较差，容易产生振动，使加工质量和磨削生产率受到影响。 砂轮容易堵塞、磨钝，磨削时不易观察，冷却条件差。7. 磨床的维护和保养首先要做好以下一些日常的维护、保养工作：（1）对照机床使用说明书，了解自己所操作磨床的性能、规格及各操纵手柄的功用和 操作要求，特别应重视使用说明和注意事项等部分。（2）开动磨床前，应根据加工要求正确调整机床，检查各运动部件移动是否轻便、灵 活。（3）在工作台面上调整头架和尾座位置时，必须先将台面与头架、尾座的接缝处擦干 净，并涂上一层润滑油后才能移动位置。（ 4）装卸较大或较重的工件时，应在工作台面上垫放木板，以防碰伤工作台面。（5）选择磨削用量时，要考虑机床的能力，不能采用过大的进给量，严禁超负荷磨削。（6）在磨削过程中，必须注意砂轮主轴轴承的温度，如发现温度过高，应立即停车检 查原因。（ 7）离开磨床时必须停车，以免发生故障。（ 8）工作完毕必须清除磨床上的磨屑和残留冷却液，将工作台面、外露导轨面等仔细 擦干净，然后涂上一薄层润滑油。（9）经常注意擦去机床外壳上的灰尘、污垢等，保持外表整洁，保护好油漆面。（10）必须注意对磨床各附件的保养，以免锈蚀或缺损。除了日常维护、保养外，还要定期作全面的维护和保养。当累计运行 500h 后，要进行 一次以操作者为主， 维修人员为辅的一级保养。 即对机床进行局部解体和检查， 清洗所规定 的部位，疏通油路， 调整各部位的配合间隙等。当累计运行 2500h 后，要进行一次以维修人 员为主， 操作者为辅的二级保养。 主要是对机床进行部分解体和检查修理， 局部恢复失去的 精度。8. 磨床的安全操作规程 磨床的工作过程中，由于砂轮的线速度很高( 35m/s 以上)，使得磨床的安全操作显得 更为重要。 磨床操作者必须从思想上高度重视安全生产， 不得违背安全操作规程， 同时应具 备一定的安全生产知识。操作磨床时，应当注意以下几点：( 1)工作时应按规定的要求穿着工作服，女工要戴工作帽。(2) 必须正确安装和紧固砂轮，新砂轮应检查有无裂纹并经平衡后才能使用。应校核 砂轮安全线速度的标记，即工作时的线速度不允许超过砂轮的安全线速度。( 3)树脂与橡胶结合剂砂轮，存放期为一年，超过者未经重新检验，不能使用。(4) 各种磨床的砂轮必须装有防护罩，不得在无防护罩的情况下进行磨削。(5) 磨削前砂轮要经过 2min的空转试验，启动砂轮时，操作人员不可站在砂轮的正面。( 6)磨削前应仔细检查工件装夹是否正确、牢靠，当工件用顶尖装夹时，尾架套筒的 压力要适宜； 当平面磨削用磁性工作台装夹时， 要检查磁性工作台的吸力是否充分可靠， 在 磨削窄而高的工件时，工件的前后应放置挡铁。( 7)开车前必须调整好换向挡块的位置并将其紧固。工作台自动进给时，要避免出现 砂轮与工件轴肩、夹头或卡盘相撞。( 8)磨削时必须在砂轮和工件起动后再吃刀；在砂轮退刀后再停车，否则容易挤碎砂 轮、损坏机床并易使工件报废。( 9)测量工件尺寸时，外圆磨床应将砂轮架快速退出，以防砂轮伤手或损坏量具。( 10)磨削间断表面时，进给量不得过大，以防工件飞出伤人。( 11)禁止在无心磨床上磨削弯曲的工件；禁止用一般砂轮的端面磨削较宽的平面。( 12)工件磨削完毕后，必须将工件退到安全位置后才能拆、装工件。( 13)工作结束或告一段落时，应将磨床有关操纵手柄置于“空档”位置上，以免下次 开车时部件突然运动而发生事故。( 14)采用干磨的磨床，必须配置吸尘设备，工作时应戴口罩；进行砂轮修整时，最好 戴上防护眼镜。( 15)操作磨床时必须精力集中，不允许离开机床或做任何违章操作。( 16)磨床上所有的外露旋转部分，如传动带传动部件等，都必须装设防护罩。( 17)注意安全用电，不得任意打开电气盒、 电器箱或电气柜等电气设备， 工作中如出 现电器故障，应立即停车，并通知电工进行检查修理。( 18)注意防火，保持工作场地整洁有序，文明生产。项目5.2磨平面300 X 30.2 x 100mm5.2.1任务书在M7120A型卧轴矩台平面磨床上加工四方体，毛坯尺寸为:/ 0.005 A O一300-|S300Jl图5.18四方体5.2.2知识点和技能点知识点：(1) 砂轮、量具、夹具的选用；(2) 平面磨削的加工步骤；(3) 磨削用量的选择。技能点：(1) 砂轮的安装及修整；(2) 工件的装夹及对刀；(3) 磨削用量的选择，机床的调整及使用；(4) 工件的测量。5.2.3任务说明该零件的加工步骤：选择砂轮t装夹工件(平行面磨削选用工作台吸附磨削；垂直面磨削选用精密平口钳装夹)t选择切削用量并调整机床t确定磨削工艺t粗加工t精加工t测量工件。采用横向加工法加工工件。5.2.4任务实施1. 砂轮选择P 300 x 40 x 127 WA 46 K 5 V 30工件的装夹方法2斛平口騎图5.19电磁吸盘图5.20用精密平口钳夹磨削垂直平面1.芯体2 .吸盘体3.工件4.磁层5.钢盖板6.线圈2. 切削用量的选择(1 )粗磨时切削用量的选择横向进给量 U =3035 m/s , ?= (0.10.48 ) B/双行程(B为砂轮宽度)，背吃刀量 (垂直进给量)ap =0.0150.04mm。(2 )精磨时切削用量的选择Y =30 35 m/s , ?=(0.05 0.1) B/ 双行程，ap =0.005 0.01 mm.4 切削的工艺过程表5.1平面加工工艺过程工序号工序简图121工序内容注意事顶粗磨磨前将吸盘台面和 工件的毛刺，氧化 层清除干净。半精磨为防止工件受热变 形，消除厚有的凹 凸不平，需要多次 翻转工件。为了达到工件精精磨度，需多次进行光磨几次。/OB5.评分标准表5.2评分标准序号操作内容与要求分值评分细则实测记录得分1砂轮的安装及修整10安装5分，修整5分。2工件的装夹15夹具的选用5分，工 件安装4分，校正6 分。3切削用量选择10粗磨切削用量选择5分，精磨切削用量选 择5分。4机床调整10工作台调整5分，砂 轮架调整5分。530挡铁距离的调整15 分，运动速度的调整15分。磨平面6工件质量检测20尺寸10分，粗糙度10分7安全文明操作5穿工作服，无违规现象525拓展练习图5.21为一薄衬板工件,材料T10A,热处理淬硬 HRC5卜HRC62,厚度为10 0.01mm,宽为50 0.01 mm,厚与宽的平行度公差均为0.01 mm,长为50 0.01 mm,两端面及厚度两面对基准A面的垂直度公差均为0.01 mm,所有加工面的表面粗糙度均为Ra0.8呵。O.O1 B10.01 ABOIE%/70.01匚0.01A1Q+Q.01图5.21薄衬板项目5.3磨外圆柱面5.3.1任务书M1432A型万能外圆磨床加工如图5.22所示工件。图5.22 轴5.3.2知识点和技能点知识点：(1) 砂轮、量具、夹具的选用；(2) 外圆磨削的加工步骤；(3) 磨削用量的选择。技能点：(1) 砂轮的安装及修整；(2) 工件的装夹及对刀；(3) 磨削用量的选择；(4) 工件的测量。5.3.3任务说明如图所示零件的主要特征为简单的光轴。工件材料为45钢，经热处理淬火至 HRC40工件直径尺寸的公差等级为 IT6 ,表面粗糙度Ra值为0.4皿圆柱度公差(圆柱度公差值为 两个同心理想圆柱的半径差)为0.01mm。工艺过程按粗、精加工在一次装夹中完成。采用纵向磨削法加工零件。该零件的加工步骤：选择砂轮t装夹工件及砂轮t选择切削用量并调整机床t确定磨削 工艺t粗加工t精加工t测量工件。5.3.4任务实施1. 砂轮的选择 I A F60 M 6 V2. 工件的装夹方法磨外圆时常用的工件装夹方法有：两顶尖装夹(如图5.23所示)、三爪自定心卡盘装夹(没有中心孔的圆柱形工件)和四爪单动卡盘装夹(外形不规则的工件)等。图5.23 双顶尖装夹工件1）用前、后顶尖装夹：磨床上采用的前、后顶尖都是死顶尖，这样，头架旋转部分的 偏摆就不会反映到工件上来，用两顶尖装夹工件时，由于磨床所用的前、后顶尖都是固定不动的，尾座顶尖又是依靠弹簧顶紧工件，使工件与顶尖始终保持适当的松紧程度，故可避免磨削时因顶尖摆动而影响工件的精度。两顶尖装夹工件的方法，定位精度高，装夹工件方便，应用最为普遍。带动工件旋转的夹头，常用的有圆环夹头，鸡心夹头，对合夹头和自动加紧夹头四种， 如图5.24所示。图5.24 常用的夹头a）圆环夹头 b）鸡心夹头 c）对合夹头 d）自动夹紧夹头2）用心轴装夹：磨削套筒类零件时，常以内孔为定位基准，把零件套在心轴上，心轴 再装夹在磨床的前、后顶尖上。常用的有锥形心轴、带台肩圆柱心轴、带台肩可胀心轴等， 如图5.25所示。锥度 1:5OOD1:?000EJ-工件構母b)工件磨床头架主轴c)IP图5.25 常用的心轴a）锥形心轴b）带台肩圆柱心轴C）带肩可胀心轴3）用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹：磨削端面上不能打中心孔的短工件时，可用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。四爪单动卡盘特别适于夹持表面不规则的工件。4）用卡盘和顶尖装：当工件较长，只能一端能打中心孔时，可一端用卡盘，一端用顶 尖装夹工件。3切削用量的选择粗磨时， =3035 m/s ; n w=100180 r/min, u=1326 m/ min （磨削淬火钢 u大于26 m/ min,磨削铸件 u=20 70 m/ min）; ? a=（0.4 0.85）B mm ; ?r=0.02 0.03mm ; a p =0.010.025 mm。B为砂轮宽度。精磨时，表面粗糙度 Ra=0.8m； u=3035 m/s ; n w=100 180 r/min, ? a=（0.2 0.4）B mm ; ?r=0.02 0.03mm ; ap =0.0050.015 mm。4.切削的工艺过程（磨削方法见“磨床操作练习外圆磨床的磨削方法”）表5.3外圆加工工艺过程序号工序简图工序内容注意事顶砂轮修磨后要后退，以1粗磨免撞击工件；用对刀法先快后慢接近工件时速度要慢。Q112eO 1半精磨用外径千分尺测量是否 有锥度。3精磨砂轮修磨后要后退，以 免撞击工件；头架主轴 转速调到高档；光磨直 到无火红。曰L吕Bi5评分标准表5.4评分标准序号操作内容与要求分值评分细则实测记录得分1砂轮的安装及修整10安装5分，修整5分。2工件的装夹15夹具的选用5分， 工件安装4分， 工件校正6分。3切削用量选择10粗磨切削用量选择 5分，精磨切削用量选择 5分。4机床调整10工作台调整5分，砂轮架调整5分。5对刀方法10操作是否正确6磨内孔20挡铁距离的调整10分， 运动速度的调整10分。7工件质量检测20尺寸10分，粗糙度10分8安全文明操作5穿工作服，无违规现象6.工件的尺寸测量(1) 圆柱度的两点测量法用外径千分尺测量轴的同一截面内，轮廓圆周上23个位置的直径，再按上述同样方法分别测量2个不同截面的直径，取各截面内测得的所有读数中最大与最小读数差值作为 该轴的圆柱度误差。(2) 径向圆跳动的测量方法测量时先在工作台上安放一个测量平板，然后将百分表架放在测量平板上，使百分表 量杆与被测工件轴线垂直，并使测头位于工件圆周最高点上，转动工件即可测量圆跳动。(3) 表面粗糙度的测量工件的表面粗糙度可用目测，用表面粗糙度样块以比较法测量。检验时把样块靠近工 件表面，用肉眼观察比较。5.3.5 拓展训练根据图样5.26加工。要求在操作时按照操作规程执行。工件的尺寸精度、形位精度和 表面粗糙度均达到图样要求。SXB2/6.3 GB 145-85图5.26轴项目5.4 磨内圆柱面5.4.1任务书用M2110型内圆磨床磨削如图5.27所示工件5.2.2知识点和技能点知识点：(1) 砂轮量具.夹具的选用(2) 内圆磨削的加工步骤(3) 磨削用量的选择技能点：(1) 砂轮的安装及修整(2) 工件的装夹及对刀(3) 磨削用量的选择，(4) 工件的测量5.2.3任务说明拥 Q n +0,045如图5.27所示零件为通孔套，材料为45调质钢，需要加工的尺寸为丄一 。要求与端面互相垂直，为了达到位置精度的要求，装夹一次完成；为了保证孔的加工精度，分粗、精磨削。该零件的加工步骤：选择砂轮t装夹工件及砂轮t选择切削用量并调整机床 t确定磨削工艺T粗加工T精加工T测量工件。5.2.4任务实施1砂轮的选择PDA25 X 8X 62工件的装夹方法磨削内圆时，一般以工件的外圆和端面作为定位基准，通常用三爪自定心或四爪单动卡盘装夹工件，如图5.28、5.29所示。卡Si图 5.28图5.29工件磨内孔时的装夹方法a）用卡盘和中心架装夹b）用V形夹具装3. 机床的调整和切削用量的选择(1)粗磨时 u=2030 m/ min , uw=1525 m/min , ap =0.005 0.002mm , ?=1.52.5 m/min ( 2)精磨时 a p =0.005 0.01mm , ?=0.5 1.5 m/min4. 切削的工艺过程表5.5通孔加工工艺过程工序号工序简图工序内容注意事顶1）30：曜疙粗磨内圆砂轮在孔两端超越量取砂轮宽度的 1/31/2。1111 .030【船6口rZ1半精磨精磨用内径百分表测量是否有锥度。03(f严产精磨光磨至尺寸要求5评分标准表5.6评分标准序号操作内容与要求分值评分细则实测记录得分i砂轮的安装及修整10安装5分，修整5分。2工件的装夹15夹具的选用5分， 工件安装4分， 校正6分。3切削用量选择10粗磨切削用量选择 5分，精磨切削用量选择 5分。4机床调整10工作台调整5分，砂轮架调整5分。5对刀方法10操作是否正确6磨内孔20挡铁距离的调整10分， 运动速度的调整10分。7工件质量检测20尺寸10分，粗糙度10分8安全文明操作5穿工作服，无违规现象0.1mm。6.工件的检测(1) 选择适当的量棒，调整内径百分表测头尺寸比孔径大(2) 调整内径百分尺到孔径尺寸。（ 3）把测头的两端放在百分尺两个测量砧之间，使活动量杆压缩， 然后转动表面刻度盘，将指针对准零线，再把量头拉出来。（ 4）将测头放入被测量孔中，并前后摇动，这时指针随着摆动，所指示的刻度值，就是 孔径与规定尺寸的偏差， 假如指针由零向右转动 6 格，表示孔径的尺寸比规定尺寸大 0.06mm， 反之，当指针由零向左转动 6 格，则表示孔径比规定尺寸小 0.06mm. 。注意事项：（1）让工件冷却至室温时方可测量，避免工件热膨胀冷缩而影响测量的准确度。（2）使用内径百分表时，百分表的“切入”数值不要太大，特别是精度高的工作。测 量时要摇摆标杆，找出工件的最高点，才能获得工件的实际尺寸。（3）应经常用标尺校验百分表的零位是否准确，不要因为表的零位“移动”，造成测量误差，而使工件报废。