1、 磨磨 床床四、其他外圆磨床四、其他外圆磨床回目录回目录二、二、M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床一、磨床概述一、磨床概述五、内圆磨床五、内圆磨床六、平面磨床六、平面磨床七、磨具及磨削特点等七、磨具及磨削特点等三、外圆磨床磨削方法三、外圆磨床磨削方法 磨削加工是用砂轮或其它磨具加工工件表面的方法。磨削加工是用砂轮或其它磨具加工工件表面的方法。 所用的机床为磨床。所用的机床为磨床。 磨床磨床 磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床作为工具对工件表面进行切削加工的机床一、一、 磨床概述磨床概述1、用途：用于零件的、用途
2、：用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工料的精加工。内外圆柱表面内外圆柱表面 螺旋面螺旋面齿轮的轮齿表面齿轮的轮齿表面各种成形表面各种成形表面圆锥表面圆锥表面平面平面2、使用刀具：砂轮（最常用）、使用刀具：砂轮（最常用） 是由结合剂将磨料颗粒粘接而成的多孔体，其中每一是由结合剂将磨料颗粒粘接而成的多孔体，其中每一个磨粒都可以看成个磨粒都可以看成 是一个不规则的刀齿，可看成是无数刀是一个不规则的刀齿，可看成是无数刀齿的铣刀。齿的铣刀。（1）外圆磨床）外圆磨床 包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心外圆磨床等。包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心
3、外圆磨床等。 主要用于轴、套类零件的外圆柱、外圆锥面，阶台轴外圆主要用于轴、套类零件的外圆柱、外圆锥面，阶台轴外圆面及端面的磨削面及端面的磨削。（2）内圆磨床）内圆磨床 包括内圆磨床、行星式内圆磨床、无心内圆磨床等。包括内圆磨床、行星式内圆磨床、无心内圆磨床等。主要用于轴套类零件和盘套类零件内孔表面及端面的磨削。主要用于轴套类零件和盘套类零件内孔表面及端面的磨削。3、分类、分类 （3）平面磨床）平面磨床 包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床等。卧轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床等。 主要用于各种零件的平面及端面的磨削
4、。主要用于各种零件的平面及端面的磨削。（4）工具磨床）工具磨床 包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟槽磨床等。槽磨床等。万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等。磨床等。主要用于磨削各种切削刀具的刃口，如车刀、铣刀、铰主要用于磨削各种切削刀具的刃口，如车刀、铣刀、铰刀、齿轮刀具、螺纹刀具等。装上相应的机床附件，可刀、齿轮刀具、螺纹刀具等。装上相应的机床附件，可对体积较小的轴类外圆、矩形平面、斜面、沟槽和半球对体积较小的轴类外圆、矩形平面、斜面、沟槽和半球面等外形复杂的机具、夹具、模具进行磨削加工。面等外形复杂的机具、夹具、模
5、具进行磨削加工。（5）专门化磨床）专门化磨床 包括花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床、包括花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。（6）其它磨床）其它磨床 包括珩磨机、研磨机、砂带磨床、超精加工包括珩磨机、研磨机、砂带磨床、超精加工机床、砂轮机等机床、砂轮机等 在生产中应用最多的是外圆磨床，内圆磨床、在生产中应用最多的是外圆磨床，内圆磨床、平面磨床、无心磨床四种。平面磨床、无心磨床四种。普通外圆磨床普通外圆磨床万能外圆磨床万能外圆磨床无心外圆磨床无心外圆磨床内圆磨床内圆磨床无心内圆磨床无心内圆磨床平面磨床平面磨床工具磨床工具磨床曲轴磨
6、床曲轴磨床螺纹磨床螺纹磨床研磨机研磨机抛光机抛光机砂轮机砂轮机4、磨床的主要加工范围及方法、磨床的主要加工范围及方法5、磨床加工的精度、磨床加工的精度退回退回 磨削加工能获得很高的加工精度和表面磨削加工能获得很高的加工精度和表面粗糙度。粗糙度。 通常加工精度可达通常加工精度可达IT6-IT5,表面粗糙度可表面粗糙度可达达Ra0.8-0.2mm。 采用精密磨削以及镜面磨削工艺时，精采用精密磨削以及镜面磨削工艺时，精度可达到接近度可达到接近IT4-3级，表面粗糙度可达级，表面粗糙度可达Ra0.01m的要求。的要求。二、二、 M1432AM1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床（一）机床的布局（一）
7、机床的布局（二）机床的用途（二）机床的用途（三）主要技术参数（三）主要技术参数 它属于普遍精度级机床，磨削精度可达它属于普遍精度级机床，磨削精度可达IT6IT7级，表面粗糙度值在级，表面粗糙度值在Ra1.250.08m之间。之间。1、工艺范围、工艺范围2、加工精度、加工精度主参数为：最大磨削直径为主参数为：最大磨削直径为320mm。退回退回 适用于工具车间，维修车间和单件小批生产类型。适用于工具车间，维修车间和单件小批生产类型。 能获得很高的尺寸精度和表面质量能获得很高的尺寸精度和表面质量（四）特点（四）特点 万能性强，应用范围广万能性强，应用范围广 自动化程度底，磨削效率不高自动化程度底，磨
8、削效率不高 加工过程特殊，故要采用冷却液加工过程特殊，故要采用冷却液 （五）机床的运动（五）机床的运动 1、机床的运动、机床的运动 主运动：砂轮的旋转运动主运动：砂轮的旋转运动 进给运动：工件的移动和旋转进给运动：工件的移动和旋转（六）机床的机械传动系统（六）机床的机械传动系统 M1432AM1432A型磨床的运动，是由机械和液压型磨床的运动，是由机械和液压联合传动的。联合传动的。 工作台纵向往复移动工作台纵向往复移动液压传动液压传动 砂轮架快进快退和周期性径向自动切入砂轮架快进快退和周期性径向自动切入 尾座顶尖套筒缩回尾座顶尖套筒缩回其余运动都由机械传动。其余运动都由机械传动。一、外圆磨削时
9、砂轮主轴传动链一、外圆磨削时砂轮主轴传动链 外圆磨削时砂轮旋转的外圆磨削时砂轮旋转的主运动主运动，是由电机经，是由电机经V带直接传动的，传动链较短。带直接传动的，传动链较短。 主电机主电机 砂轮砂轮 112126（1440r/min1440r/min）传动路线表达式传动路线表达式V带带传传动动外外圆圆砂砂轮轮二、内圆磨具的传动链二、内圆磨具的传动链 内圆磨削时砂轮旋转的内圆磨削时砂轮旋转的主运动主运动，是由电机经平，是由电机经平带直接传动的，传动链较短。带直接传动的，传动链较短。平带传动平带传动 内圆磨具安装在支架上。为保证安全，内圆砂轮电机的内圆磨具安装在支架上。为保证安全，内圆砂轮电机的启
10、动与内圆磨具支架的位置有联锁作用。只有当支架翻到启动与内圆磨具支架的位置有联锁作用。只有当支架翻到工作位置时，电机才能启动。这时，外圆砂轮架快速进退工作位置时，电机才能启动。这时，外圆砂轮架快速进退手柄在原位上自动锁住，不能快速移动。手柄在原位上自动锁住，不能快速移动。 内圆砂轮内圆砂轮三、头架拨盘的传动链三、头架拨盘的传动链头架电机头架电机 I 拨盘拨盘 拨盘拨盘头架电机（双速）头架电机（双速）V带带塔塔轮轮V带带传传动动V带带传传动动传动路线表达式传动路线表达式（1360r/min1360r/min）（700r/min700r/min）90130109111164481846117768
11、调整机床及磨削阶梯轴的台阶端面和倒角时，调整机床及磨削阶梯轴的台阶端面和倒角时，工作台还可以由手轮驱动。工作台还可以由手轮驱动。四、工作台的手动驱动四、工作台的手动驱动手轮（手轮（A） 工作台纵向移动工作台纵向移动 工作台纵向移动工作台纵向移动传动路线表达式传动路线表达式齿条1872157218齿条18 手轮转一转，工作台纵向运动量为：手轮转一转，工作台纵向运动量为：mmmmf689.5218721872151 为避免工作台纵向往复运动时带动手轮快速移为避免工作台纵向往复运动时带动手轮快速移动碰伤工人，在液压传动与手轮之间采用了连锁动碰伤工人，在液压传动与手轮之间采用了连锁装置。装置。 横向进
12、给运动可用手摇手轮横向进给运动可用手摇手轮B来实现，也可以来实现，也可以由进给油缸的活塞驱动，实现周期性的自动进给。由进给油缸的活塞驱动，实现周期性的自动进给。五、砂轮架的横向进给运动五、砂轮架的横向进给运动手轮手轮B 丝杠丝杠 半螺母半螺母 砂轮架横向移动砂轮架横向移动 丝杠丝杠传动路线表达式传动路线表达式50508844半螺母半螺母砂轮架横向进给砂轮架横向进给8050（七）机床的主要结构（七）机床的主要结构 1、砂轮架、砂轮架 砂轮架由壳体、主轴及其轴承、传动装置砂轮架由壳体、主轴及其轴承、传动装置与滑鞍等组成。与滑鞍等组成。 砂轮架中的砂轮架中的砂轮主轴砂轮主轴及其支承部分的结构及其支承
13、部分的结构将直接影响工件的加工精度和表面粗糙度，将直接影响工件的加工精度和表面粗糙度，这是砂轮架部件的这是砂轮架部件的关键部分关键部分，它应保证砂轮，它应保证砂轮主轴具有较高的回转精度、刚度、抗振性和主轴具有较高的回转精度、刚度、抗振性和耐磨性。耐磨性。 砂轮主轴运转的平稳砂轮主轴运转的平稳性对磨削表面质量影响很性对磨削表面质量影响很大，所以装在砂轮主轴上大，所以装在砂轮主轴上的零件都要经过仔细平衡。的零件都要经过仔细平衡。 尤其是尤其是砂轮砂轮直接参与切直接参与切削，如果重心偏移旋转的削，如果重心偏移旋转的几何中心，将引起振动，几何中心，将引起振动，降低磨削表面重量装到机降低磨削表面重量装到
14、机床上之前必须进行静平衡床上之前必须进行静平衡 2、内圆磨削装置、内圆磨削装置 主要由内圆磨具和支架两部主要由内圆磨具和支架两部分组成分组成, 装在砂轮架的前上方，装在砂轮架的前上方，使用时翻下，不用时翻向上方使用时翻下，不用时翻向上方。使用时翻下使用时翻下不使用时翻上不使用时翻上 内圆磨具是磨内孔用的砂内圆磨具是磨内孔用的砂轮主轴部件，它做成独立部件，轮主轴部件，它做成独立部件，装在支架孔中，可以很方便地装在支架孔中，可以很方便地进行更换。因磨削内圆的砂轮进行更换。因磨削内圆的砂轮直径较小，要达到足够的磨削直径较小，要达到足够的磨削线速度，就要求砂轮轴具有很线速度，就要求砂轮轴具有很高的转速
15、。为使砂轮轴在高转高的转速。为使砂轮轴在高转速下运转平稳，砂轮轴轴承应速下运转平稳，砂轮轴轴承应有足够的刚度和寿命，故砂轮有足够的刚度和寿命，故砂轮轴前后各用轴前后各用两个两个D级精度的角级精度的角接触球轴承接触球轴承支承，沿圆周方向支承，沿圆周方向均匀分布的弹簧通过套筒顶紧均匀分布的弹簧通过套筒顶紧轴承的外圈产生预紧轴承的外圈产生预紧。这种结。这种结构能利用弹簧自动消除因砂轮构能利用弹簧自动消除因砂轮轴热胀伸长或轴承磨损后产生轴热胀伸长或轴承磨损后产生的影响使轴承保持稳定的预紧的影响使轴承保持稳定的预紧力，以保持轴承的刚度和寿命。力，以保持轴承的刚度和寿命。 为适应磨削不同为适应磨削不同长度
16、的内孔，接长长度的内孔，接长杆可以更换。但由杆可以更换。但由于受内圆磨具结构于受内圆磨具结构限制，接长杆轴径限制，接长杆轴径较细，且悬伸又较较细，且悬伸又较长，因此刚度较差，长，因此刚度较差，是内圆磨具中刚度是内圆磨具中刚度最薄弱的环节最薄弱的环节 3、头架、头架 由壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座组成由壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座组成 头架主轴和顶尖有头架主轴和顶尖有三种工作方式三种工作方式工件支承在前后顶尖上磨削工件支承在前后顶尖上磨削 用三爪或四爪卡盘夹持工件磨削用三爪或四爪卡盘夹持工件磨削自磨主轴顶尖自磨主轴顶尖主轴前端安装卡盘，卡盘固定在法兰盘上，法兰盘插入主
17、轴锥孔内，主轴前端安装卡盘，卡盘固定在法兰盘上，法兰盘插入主轴锥孔内，并用拉杆拉紧。运动由拨盘带动法兰盘旋转，主轴也随之旋转并用拉杆拉紧。运动由拨盘带动法兰盘旋转，主轴也随之旋转 拨盘通过杆带动主轴旋转拨盘通过杆带动主轴旋转 4、尾座、尾座 尾座的作用是利用安装在尾座套筒上的顶尖尾座的作用是利用安装在尾座套筒上的顶尖与头架主轴上的前顶尖一起支承工件与头架主轴上的前顶尖一起支承工件,使工件实使工件实现准确定位。现准确定位。 因此，要求尾座顶尖和头架顶尖应同心，其因此，要求尾座顶尖和头架顶尖应同心，其连线还应平行于工作台纵向进给方向连线还应平行于工作台纵向进给方向 尾座预紧尾座预紧工件的力由工件的
18、力由弹簧产生弹簧产生 预紧力的预紧力的大小由手把大小由手把来调节来调节 尾座套筒退回，可以尾座套筒退回，可以手动，也可以液动。手动，也可以液动。 手动退回手动退回 顺时针转动手柄，通顺时针转动手柄，通过轴及拨杆，拨动尾座过轴及拨杆，拨动尾座套筒向后退套筒向后退尾座尾座套筒套筒 液动退回液动退回 当砂轮架处在退回位当砂轮架处在退回位置时，脚踏脚踏板，使置时，脚踏脚踏板，使油缸压力油推动活塞，油缸压力油推动活塞，使下拨杆摆动，再通过使下拨杆摆动，再通过套筒、上拨杆使尾座套套筒、上拨杆使尾座套筒向后退出筒向后退出手柄手柄轴轴拨拨杆杆脚踏板脚踏板油缸油缸活活塞塞下下拨拨杆杆套套筒筒上拨杆上拨杆5、外圆
19、磨床常见附件外圆磨床常见附件 在外圆磨床上在外圆磨床上磨削工件外圆磨削工件外圆时，轴类零件常时，轴类零件常用顶尖装夹，其方法与车削时基本相同，但磨用顶尖装夹，其方法与车削时基本相同，但磨床所用顶尖不随工件一起转动。这样，主轴与床所用顶尖不随工件一起转动。这样，主轴与轴承的制造误差、轴承间隙、顶尖的同轴度误轴承的制造误差、轴承间隙、顶尖的同轴度误差等就不会反映到工件上，可提高加工精度。差等就不会反映到工件上，可提高加工精度。 盘套类工件盘套类工件则用心轴和顶尖装夹，所用心轴则用心轴和顶尖装夹，所用心轴和车削心轴基本相同，只是形状和位置精度以和车削心轴基本相同，只是形状和位置精度以及表面粗糙度要求
20、较严格。及表面粗糙度要求较严格。 磨削短又无中心孔的轴类工件磨削短又无中心孔的轴类工件时，可用三爪时，可用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。退回退回三、外圆磨削方法（两种）三、外圆磨削方法（两种） 外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件的外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件的外圆周表面。它能加工圆柱面、圆锥面、端面、外圆周表面。它能加工圆柱面、圆锥面、端面、球面和特殊形状的外表面等。球面和特殊形状的外表面等。外圆磨削加工的各种方式外圆磨削加工的各种方式这种外圆磨削方式按照进给的方法不同分为两种：这种外圆磨削方式按照进给的方法不同分为两种：1. 纵向磨削法纵向磨削法 使工
21、作台作纵向往复运动进行磨削的方法。使工作台作纵向往复运动进行磨削的方法。 砂轮高速旋转为主运动，工件旋转作圆周进给运动，砂轮高速旋转为主运动，工件旋转作圆周进给运动，同时随工作台沿工件轴向作纵向进给运动。每单次行程同时随工作台沿工件轴向作纵向进给运动。每单次行程或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给，从而或每往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给，从而逐渐磨去工件径向的全部磨削余量。逐渐磨去工件径向的全部磨削余量。特点：纵磨法每次的横向进给量特点：纵磨法每次的横向进给量小，磨削力小，散热条件好，并小，磨削力小，散热条件好，并且能以且能以“光磨光磨”的次数来提高工的次数来提高工件的磨削或表面
22、质量，因而加工件的磨削或表面质量，因而加工精度和表面质量较高，但生产效精度和表面质量较高，但生产效率低，是目前生产中使用最广泛率低，是目前生产中使用最广泛的一种磨削方法。的一种磨削方法。2. 切入磨削法（或横向切入法）切入磨削法（或横向切入法） 用用宽砂轮宽砂轮进行横向切入磨削的方法。进行横向切入磨削的方法。 采用这种磨削形式磨外圆时，砂轮宽度比工件的磨采用这种磨削形式磨外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大。磨削时，工件不需作纵向往复运动，砂轮以削宽度大。磨削时，工件不需作纵向往复运动，砂轮以缓慢的速度连续或间断地向工件径向作横向进给运动，缓慢的速度连续或间断地向工件径向作横向进给运动，直到磨去
23、全部余量。直到磨去全部余量。特点：横磨法因砂轮宽带大，特点：横磨法因砂轮宽带大，一次行程就可以完成磨削加工一次行程就可以完成磨削加工过程，所以生产效率高，适用过程，所以生产效率高，适用于磨削长度短、刚性好、精度于磨削长度短、刚性好、精度低的外圆表面。但横磨时，工低的外圆表面。但横磨时，工件与砂轮的接触面积大，磨削件与砂轮的接触面积大，磨削力大，发热量大而集中，所以力大，发热量大而集中，所以易影响工件的表面质量。易影响工件的表面质量。 1.1.普通外圆磨床普通外圆磨床 （1 1）结构：）结构： 头架、砂轮架不能转位，无内圆磨头头架、砂轮架不能转位，无内圆磨头（2 2）切削方法切削方法：横向横向切
24、入磨削法；切入磨削法；纵向纵向切入法；切入法；（2 2）工艺范围窄，但刚度高，旋转精度好，）工艺范围窄，但刚度高，旋转精度好，（3 3）适于中、大批量磨削外圆柱面、小锥度外圆）适于中、大批量磨削外圆柱面、小锥度外圆锥面及阶梯轴轴肩。锥面及阶梯轴轴肩。四、其它外圆磨床简介四、其它外圆磨床简介动态演示 2.2.半自动宽砂轮外圆磨床半自动宽砂轮外圆磨床（1 1）结构结构：与普通外圆磨床类似，但有更好刚性。：与普通外圆磨床类似，但有更好刚性。（2 2）切削方法切削方法：横向横向切入磨削法。切入磨削法。（3 3）工作台或砂轮主轴：可做短距离的）工作台或砂轮主轴：可做短距离的往复抖动往复抖动（4 4）配有
25、）配有自动测量仪自动测量仪，半自动化，提高生产率，半自动化，提高生产率（5 5）工件）工件易变形，加工精度和表面粗糙度差，易变形，加工精度和表面粗糙度差，磨削磨削 力和磨削热大，力和磨削热大，（6 6）适用于）适用于成批、大量、刚性好成批、大量、刚性好的工件。的工件。3.3.端面外圆磨床：端面外圆磨床：主要特点：主要特点：（1 1）砂轮主轴轴线相对于头、尾座顶尖中心连线砂轮主轴轴线相对于头、尾座顶尖中心连线倾倾 斜一定角度斜一定角度（2 2）砂轮架）砂轮架沿斜向进给沿斜向进给，（3 3）且）且砂轮装在主轴右端砂轮装在主轴右端，以避免砂轮架和尾座、，以避免砂轮架和尾座、 工作相碰。工作相碰。（4
26、 4） 切削方法：切削方法：横向横向切入法切入法4.4.无心外圆磨床：特点及方法无心外圆磨床：特点及方法无心外圆磨床的特点：无心外圆磨床的特点：（1 1）工件放置）工件放置直接放在砂轮和导轮之间，由托板和直接放在砂轮和导轮之间，由托板和导轮支撑。导轮支撑。（2 2）工件转动）工件转动：在摩擦力的作用下带动旋转实现圆：在摩擦力的作用下带动旋转实现圆周进给周进给（3 3）导轮作用）导轮作用：支撑工件和：支撑工件和控制工件的进给速度控制工件的进给速度（4 4）工件的中心高工件的中心高，无心磨，无心磨削时，工件的中心高于导轮削时，工件的中心高于导轮和砂轮的中心连线和砂轮的中心连线无心外圆磨床结构无心外
27、圆磨床结构无心外圆磨削方法：无心外圆磨削方法：纵磨法：适用于不带台阶的圆柱形工件纵磨法：适用于不带台阶的圆柱形工件横磨法：适用于具有阶梯或成形回转表横磨法：适用于具有阶梯或成形回转表面的工件面的工件五、内圆磨床五、内圆磨床1、普通内圆磨床、普通内圆磨床2、无心内圆磨床、无心内圆磨床3、行星内圆磨床、行星内圆磨床1.普通内圆磨床普通内圆磨床结构结构砂轮架砂轮架头架头架工作台工作台床身床身滑鞍滑鞍结构结构普通内圆砂轮磨削方法：普通内圆砂轮磨削方法： 纵磨法纵磨法 横向切入法横向切入法砂砂轮轮在固定心在固定心轴轴上上转动转动工件工件亦亦回转回转且作且作往复运动往复运动无心内圆磨削工作原理无心内圆磨削
28、工作原理 工件支承在滚轮和导轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由工件支承在滚轮和导轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由导轮带动旋转，实现圆周进给运动。工件支承在滚滚轮和导导轮带动旋转，实现圆周进给运动。工件支承在滚滚轮和导轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由导轮带动轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由导轮带动旋转实现圆周进给运动，磨削旋转实现圆周进给运动，磨削轮除完成旋转主运动外，还作轮除完成旋转主运动外，还作纵向进给运动和周期的横向进纵向进给运动和周期的横向进给运动。加工循环结束时，压给运动。加工循环结束时，压紧轮沿箭头方向摆开，以便装紧轮沿箭头方向摆开，以便装卸工件。卸工件。2、无心内圆磨床、无心内圆磨床
29、 行星式内圆磨削行星式内圆磨削 工件固定不转动，砂轮除绕自身轴线高速旋转完成主运工件固定不转动，砂轮除绕自身轴线高速旋转完成主运动外，还绕着工件孔中心作公转，以实现圆周进给运动。动外，还绕着工件孔中心作公转，以实现圆周进给运动。3、行星内圆磨床、行星内圆磨床（五）平面磨床 平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面。根据磨削方法和机床布局不同，平面磨床主要有以下四种类型： 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。 其中前两种用砂轮的周边磨削，后两种用砂轮的端面磨削。平面磨床动态演示六、平面磨床六、平面磨床1 1、卧轴矩台平面磨床、卧轴矩台平面磨床床床 身身工作台工作台
30、操纵箱操纵箱砂轮架砂轮架滑滑 座座立立 柱柱卧轴平面磨床的特点：卧轴平面磨床的特点：1 1）砂轮的旋转运动是主运动。砂轮的旋转运动是主运动。工作台带动工件的往复直线运工作台带动工件的往复直线运动是纵向进给运动；砂轮架沿动是纵向进给运动；砂轮架沿滑座横向移动是横向进给运动，滑座横向移动是横向进给运动，砂轮架和滑座一起沿立柱导轨砂轮架和滑座一起沿立柱导轨的移动是垂直进给运动；的移动是垂直进给运动；2 2）工件在工作台上采用电吸就工件在工作台上采用电吸就位，故定位、装夹十分方便；位，故定位、装夹十分方便；3 3）纵向进给由液压控制，横向纵向进给由液压控制，横向进给可以液控也可以手控，垂进给可以液控也
31、可以手控，垂直进给由手动控制，操作便利；直进给由手动控制，操作便利；4 4）加工范围广，生产效率高。加工范围广，生产效率高。适用于单件或批量生产的适用于单件或批量生产的平面零件的精加工。平面零件的精加工。2 2、立轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床床床 身身圆工作台圆工作台砂轮架砂轮架立立 柱柱立轴平面磨床的特点：立轴平面磨床的特点：1 1）砂轮饶立轴的旋转运动是主砂轮饶立轴的旋转运动是主运动。圆工作台带动工件的旋运动。圆工作台带动工件的旋转运动是进给运动（同时圆工转运动是进给运动（同时圆工作台可沿床身导轨纵向移动）；作台可沿床身导轨纵向移动）；砂轮架沿立柱的移动是垂直进砂轮架沿立柱的移动是垂直
32、进给运动，；给运动，；2 2）砂轮直径大，所以常采用镶砂轮直径大，所以常采用镶片砂轮；片砂轮；3 3）生产效率高。生产效率高。适用于成批量生产的小型适用于成批量生产的小型零件的平面或大直径环形零件零件的平面或大直径环形零件的端面的精加工。的端面的精加工。3.3.平面磨床磨削方法平面磨床磨削方法平面磨床的磨削方法平面磨床的磨削方法a a）卧轴矩台型）卧轴矩台型 b b）卧轴圆台型）卧轴圆台型 c c）立轴矩台型）立轴矩台型 d d）立轴圆台型）立轴圆台型七、磨具及磨削特点等七、磨具及磨削特点等一一、砂轮、砂轮:由磨料加结合剂用烧结的方法由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。而制成的多孔物体
33、。 1.磨料磨料:起切削作用，起切削作用， 2.结合剂结合剂:把磨料结合起来，使之具有一定把磨料结合起来，使之具有一定的形状、硬度和强度。的形状、硬度和强度。 3.气孔气孔:结合剂没有填满磨料之间的全部空结合剂没有填满磨料之间的全部空间，因而有气孔存在。间，因而有气孔存在。 砂砂 轮轮二二、砂轮的、砂轮的基本参数基本参数磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、砂轮硬度及组成砂轮硬度及组成三、三、砂轮的特性砂轮的特性 磨料、粒度、硬度、结磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和合剂、组织以及形状和尺寸等尺寸等 一般含杂质多，质地不匀；天一般含杂质多，质地不
34、匀；天然金刚石虽好，但价格昂贵。然金刚石虽好，但价格昂贵。目前主要采用人目前主要采用人造磨料。造磨料。氧化物系氧化物系:主要成分为主要成分为Al2O3碳化物系碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基体，以碳化硅、碳化硼为基体，添加的金属元素添加的金属元素 超硬磨料系超硬磨料系:主要有人造金刚石主要有人造金刚石和立方氮化硼。和立方氮化硼。系系别别名称名称代号代号颜颜 色色性性 能能适适 用用 范范 围围氧氧化化物物棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉铬刚玉铬刚玉AWAPA棕褐色棕褐色白色白色玫瑰红色玫瑰红色硬度较低硬度较低,韧性韧性较好较好较较A硬度高硬度高,磨磨粒锋利粒锋利,韧性差韧性差韧性比韧性比WA好好磨削碳素
35、钢磨削碳素钢,合金刚合金刚,可锻铸铁与青铜可锻铸铁与青铜磨削淬硬的高碳钢磨削淬硬的高碳钢,合合金钢金钢,高速钢高速钢,磨削薄磨削薄壁零件壁零件,成形零件成形零件碳碳化化物物黑碳化黑碳化硅硅绿碳化绿碳化硅硅碳化硼碳化硼CGCBC黑色带光泽黑色带光泽绿色带光泽绿色带光泽比刚玉类硬度比刚玉类硬度高高,导热性好导热性好,但但韧性差韧性差较较C硬度高硬度高, 导导热性好热性好,韧性较韧性较差差磨削铸铁磨削铸铁,黄铜黄铜,耐火耐火材料及其它非金属材材料及其它非金属材料料磨削硬质合金磨削硬质合金,宝石宝石,光学玻璃光学玻璃研磨硬质合金研磨硬质合金超超硬硬磨磨料料人造金人造金刚石刚石立方氮立方氮化硅化硅DCB
36、N白白,淡绿淡绿,黑色黑色棕黑色棕黑色硬度最高硬度最高,耐热耐热性较性较硬度仅次于硬度仅次于D韧性较韧性较D好好研磨硬质合金研磨硬质合金, 光学光学玻璃玻璃,宝石宝石,陶瓷等高陶瓷等高硬度材料硬度材料磨削高性能高速钢磨削高性能高速钢,不不锈钢锈钢,耐热钢及其它难耐热钢及其它难加工材料加工材料砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择1 1磨料磨料5.1.2 粒度粒度 表示磨料颗粒的大小表示磨料颗粒的大小1一般磨粒一般磨粒粒度号粒度号-磨粒刚好可通过的筛网每磨粒刚好可通过的筛网每英寸长度上（英寸长度上（25.4mm）上的孔眼）上的孔眼数。单位称为数。单位称为“目目”。粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小粒度
37、号越大，磨粒的实际尺寸越小 类类别别粒度号粒度号适适 用用 范范 围围磨磨粒粒8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 24#30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90# 100# 120# 150# 180# 220# 240# 荒磨荒磨一般磨削一般磨削,加工表面粗糙度可达加工表面粗糙度可达Ra0.8m半精磨半精磨,精磨和成型磨削精磨和成型磨削,加工表面粗糙度加工表面粗糙度可达可达Ra 0.80.16m精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨超精磨,成型磨成型磨,刀具刃磨刀具刃磨,珩珩磨磨微微粉粉W63 W50 W40 W28W20 W14 W10 W7 W5
38、 W3.5 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨超精磨,珩磨珩磨,螺纹磨螺纹磨超精密磨超精密磨,镜面磨镜面磨,精研精研,加工表面粗糙度可加工表面粗糙度可达达Ra 0.050.012m砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择2 2粒度粒度结合剂结合剂把磨粒固结成磨具的材料把磨粒固结成磨具的材料耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最常用常用 。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。 强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨强度高
39、、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、磨损快、易失去廓形。磨损快、易失去廓形。 比树脂有更好的弹性和硬度，可制造比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm的的薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。 抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶瓷、半导体等材料。瓷、
40、半导体等材料。 表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择3 3结合剂结合剂名称名称代号代号特特 性性适适 用用 范范 围围陶瓷陶瓷V耐热耐热,耐油和耐酸耐油和耐酸,碱的侵蚀碱的侵蚀,强度较高强度较高,较脆较脆除薄片砂轮外除薄片砂轮外,能制成各种砂轮能制成各种砂轮树脂树脂B强度高强度高,富有弹性富有弹性,具有一定具有一定抛光作用抛光作用,耐热性差耐热性差,不耐酸不耐酸碱碱荒磨砂轮荒磨砂轮,磨窄槽磨窄槽,切断用砂轮切断用砂轮,高速砂轮高速砂轮,镜面磨砂轮镜面磨砂轮橡胶橡胶R强度高强度高,弹性更好弹性更好,抛光作用抛光作用好好,耐热性差耐热性差,不耐油和酸不耐油和酸,易易堵塞堵塞磨削轴承沟道
41、砂轮磨削轴承沟道砂轮,无心磨导轮无心磨导轮,切割薄片砂轮切割薄片砂轮,抛光砂轮抛光砂轮砂轮的硬度砂轮的硬度磨粒与结合剂的粘固程度磨粒与结合剂的粘固程度在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。 砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。半精磨与粗磨相比，树脂与
42、陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。等级等级超软超软软软中软中软中中中硬中硬硬硬超硬超硬代号代号DEFGHJKLMNPQRSTY选择选择磨淬硬钢选用磨淬硬钢选用LN,磨淬火合金钢选用磨淬火合金钢选用HK,高表面质量磨削时选用高表面质量磨削时选用KL,刃磨硬质合金刀具选用刃磨硬质合金刀具选用HJ表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择4 4硬度硬度5.1.5 砂轮的组织砂轮的组织砂轮结构的紧密或疏松程度砂轮结构的紧密或疏松程度用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示 磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮
43、的组织越紧密，气孔越小；反之，组织疏松，气孔越小；反之，组织疏松紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨削压力，砂轮廓形可保持较久。削压力，砂轮廓形可保持较久。一般组织，一般磨削一般组织，一般磨削 磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易工件因发热而引起的变
44、形和烧伤减小，但疏松类砂轮易失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗糙度。糙度。 组织号组织号01234567891011121314磨粒率磨粒率(%)626058565452504846444240383634分类分类紧密类紧密类中等中等疏松类疏松类用途用途成型磨削成型磨削, 精密精密磨削磨削磨削淬火钢磨削淬火钢, 刀具刀具刃磨刃磨磨削韧性大而硬度不磨削韧性大而硬度不高材料高材料磨削热磨削热敏性大敏性大的材料的材料表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择5 5砂轮的组织砂轮的组织5.1.65.1.6 砂轮的形状、尺寸及用途砂轮的
45、形状、尺寸及用途 为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸和特性标注在砂轮端面上和特性标注在砂轮端面上外径外径厚度厚度内径内径其顺序为：其顺序为：形状、形状、尺寸尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高工作圆周线速度工作圆周线速度 如：砂轮如：砂轮P3003075WA60L6V35 砂轮种类砂轮种类形状代号形状代号断面形状断面形状主要用途主要用途平形砂轮平形砂轮P磨外圆、内圆，无心磨，磨外圆、内圆，无心磨，刃磨刀具等刃磨刀具等双斜边砂轮双斜边砂轮OSX磨齿轮及螺纹磨齿轮及螺纹双面凹砂
46、轮双面凹砂轮PSA磨外圆，刃磨刀具，无磨外圆，刃磨刀具，无心磨心磨切断砂轮切断砂轮(薄片砂轮薄片砂轮)PB切断及切槽切断及切槽筒形砂轮筒形砂轮N端磨平面端磨平面杯形砂轮杯形砂轮B磨平面、内圆，刃磨刀磨平面、内圆，刃磨刀具具碗形砂轮碗形砂轮BW刃磨刀具，磨导轨刃磨刀具，磨导轨碟形砂轮碟形砂轮D磨齿轮，刃磨铣刀、拉磨齿轮，刃磨铣刀、拉刀、铰刀刀、铰刀表表5-2 常用砂轮的形状、代号及用途举例常用砂轮的形状、代号及用途举例有效磨粒切削刃有效磨粒切削刃 无效磨粒切削刃无效磨粒切削刃 有效磨粒切削刃有效磨粒切削刃只为静态切削刃总只为静态切削刃总数的数的5%12%； 一个磨粒可能有一个磨粒可能有几个有效切
47、削刃与几个有效切削刃与工件接触，有工件接触，有60%的有效切削刃分布的有效切削刃分布在不同磨粒上面。在不同磨粒上面。5.2 砂轮表面形貌图砂轮表面形貌图图图5.3砂轮表面形貌图砂轮表面形貌图5.3 磨削过程磨削过程磨削也是一种切削磨削也是一种切削砂轮可以看作是具有砂轮可以看作是具有极多微小刀齿的铣刀极多微小刀齿的铣刀砂轮本身虽有自锐性砂轮本身虽有自锐性图图5.4磨粒切削过程磨粒切削过程 磨削时，工件表面被砂轮滑擦、刻划以及砂轮表面比较磨削时，工件表面被砂轮滑擦、刻划以及砂轮表面比较锋利且凸出的磨粒切削形成磨屑，其切削过程大致可分为三锋利且凸出的磨粒切削形成磨屑，其切削过程大致可分为三个环节个环
48、节 结论：砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划结论：砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种作用的综合。和滑擦三种作用的综合。 磨屑尺寸细小而形状各异。有带状切屑、节状切屑和一磨屑尺寸细小而形状各异。有带状切屑、节状切屑和一些熔化后烧尽了的切屑灰烬，还有金属微尘等。些熔化后烧尽了的切屑灰烬，还有金属微尘等。 1）初磨阶段）初磨阶段2）稳定阶段）稳定阶段3）清磨阶段）清磨阶段 由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨削深度小于径向进给量削深度小于径向进给量 当系统弹性变形达到一定程度后，继续进给时，其当系统弹性变形达到一定程度后，继续进给
49、时，其实际磨削深度基本上等于径向进给量。实际磨削深度基本上等于径向进给量。 由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，使实际磨削深由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，使实际磨削深度大于零。度大于零。 要提高生产率，应缩短初磨阶段和稳定阶段。要提高要提高生产率，应缩短初磨阶段和稳定阶段。要提高表面质量必须保持适当的清磨进给次数和清磨时间。表面质量必须保持适当的清磨进给次数和清磨时间。图图5.6 磨削过程的三个阶段磨削过程的三个阶段机床名称机床名称立式铣床立式铣床 车床车床 平面磨床平面磨床 外圆磨床外圆磨床精密外圆磨精密外圆磨床床内圆磨内圆磨床床刻度值刻度值0.050.020.010.0050.0020.00
50、2表表5.3 不同机床控制切深机构的刻度值（不同机床控制切深机构的刻度值（mm）使得磨粒能够以较锋利的刃口对工件进行切削。使得磨粒能够以较锋利的刃口对工件进行切削。 磨削时的切削力同车削一样，也可以分解为三个互磨削时的切削力同车削一样，也可以分解为三个互相垂直的分力相垂直的分力 工件材料工件材料普通钢普通钢淬硬钢淬硬钢铸钢铸钢Fn/Ft1.61.91.92.62.73.2Fa/Ft0.10.2高的切削速度高的切削速度 负前角切削负前角切削 原因原因1) 主运动主运动砂轮的旋转运动是主运动，砂轮外圆的线速度即主运动速度砂轮的旋转运动是主运动，砂轮外圆的线速度即主运动速度 m/s (5.1)式中式
