1、第五章第一节复杂成形面的磨削工艺一、成形面的种类二、成形面的磨削方法三、球面的展成磨削法第二节复杂成形面磨削技能训练实例一、工艺准备二、工件的磨削步骤及注意事项三、精度检验及误差分析一、工艺准备二、工件的磨削步骤及注意事项三、精度检验及误差分析一、工艺准备二、工件的磨削步骤及注意事项三、精度检验及误差分析第一节复杂成形面的磨削工艺一、成形面的种类(1)旋转体成形面它是由一条平面曲线(直线加曲线)围绕某一轴线回转而成的成形面。(2)直素线成形面它是由一条直线沿某一条曲线运动形成的成形面。(3)立体成形面它是由多个曲面体组成的空间曲面，常见的如齿轮、成形模等(图5-1c)。(3)立体成形面它是由多
2、个曲面体组成的空间曲面，常见的如齿轮、成形模等(图5-1c)。图5-1成形面种类二、成形面的磨削方法1.成形砂轮磨削法2.工件轨迹运动磨削法3.展成磨削法4.专用磨床磨削法5.数控磨床磨削法二、成形面的磨削方法图5-2成形砂轮磨削法1砂轮2工件2.工件轨迹运动磨削法(1)靠模法将工件装夹在带有靠模装置的夹具上，使工件根据靠模的工作成形面作轨迹运动而得到所需的成形面。(2)成形夹具磨削法使用通用或专用成形夹具，在磨床上对工件的成形面进行磨削，如磨模具的分度夹具和万能夹具等。5.数控磨床磨削法图5-3M9015型光学工具曲线磨床简图1光学投影屏2立柱3工作台纵横向运动机构4升降套筒5升降套6床身7
3、下滑座及其转台8上滑座及其转台9回转箱10回转体11滑板12物镜组座13反光镜箱5.数控磨床磨削法图5-4展成磨削球面原理三、球面的展成磨削法1.球面磨削原理2.外球面磨削方法3.内球面的磨削方法1.球面磨削原理1)砂轮轴线必须通过工件球心，使工件上某点(例J点)的运动轨迹与球面上该点的截形圆重合。2)砂轮轴线与工件球面轴线的夹角为角，以确定球面的加工位置。2.外球面磨削方法(1)磨削外球面时砂轮的选择和修整磨削外球面常用杯形砂轮(代号6)或单面凹砂轮(代号5)。图5-5磨削外球面时砂轮的直径和安装角度2.外球面磨削方法(2)砂轮轴线和工件球面轴线的夹角(3)磨削外球面时的注意事项2.外球面磨
4、削方法图5-6磨外球面机床的调整1)应使砂轮轴线与工件轴线等高，以保证加工球面的圆度。2.外球面磨削方法图5-7球面的磨削花纹2.外球面磨削方法图5-8磨内球面时砂轮的直径和角度2)由于磨削外球面时砂轮架转动了一定角度，所以，2.外球面磨削方法砂轮内孔尺寸的修整应在机床调整前完成。3)当砂轮磨钝后，砂轮与工件接触弧宽度增加，影响磨削质量，应及时用砂条修整砂轮端面，以提高加工精度。4)在磨削球面时，砂轮轴线与工件轴线不等高，反映在工件上会产生一个很小台阶，影响加工精度，故要精确调整。3.内球面的磨削方法(1)磨削内球面时砂轮的选择和修整磨削内球面常采用平形砂轮(代号1)，砂轮外径的大小直接与工件
5、球面大小有关。(2)砂轮轴线和工件球面轴线的夹角根据式(5-2)求出砂轮安装斜角，然后转动砂轮架和头架，使砂轮轴线与工件内球面轴线的相对角度等于砂轮安装斜角(图5-9)。图5-9磨内球面机床的调整3.内球面的磨削方法(3)磨削内球面时的注意事项1)检查磨削花纹，调整中心位置，使砂轮轴线与工件球面中心等高。2)磨削内球面时，砂轮外径大小影响内球面弧度的大小，当砂轮磨钝后，一般不修整外圆，而修整端面。3)砂轮与工件接触面积大，热量不易散发，因此，磨削液必须充分。第二节复杂成形面磨削技能训练实例一、工艺准备1.阅读分析图样2.磨削工艺3.工件的定位夹紧4.选择砂轮5.选择设备2.磨削工艺2.磨削工艺
6、图5-10球头轴4.选择砂轮二、工件的磨削步骤及注意事项1)检查球面磨削余量。2)修整砂轮磨削圆直径,使磨削圆直径d=37.148mm。3)装夹工件，找正?40g6外圆，径向圆跳动误差应小于0.005mm。4)转动砂轮架和头架，使砂轮轴线和工件轴线间夹角=3815。5)移动工作台和砂轮架，使工件外球面接近砂轮磨削位置。6)起动砂轮进行对刀磨削，如果靠近球面外缘部分先磨到，则砂轮架应横向微量退刀；如果球面靠近球心部分先磨到，则砂轮应横向微量进刀。7)检查磨削痕迹，使砂轮中心和工件球面中心等高。8)试磨球面，并用球面套规涂色检验外球面的尺寸和面轮廓度。9)粗磨球面，留精磨余量0.030.05mm。
7、10)精修整砂轮(修整砂轮外端面)。11)精磨外球面至尺寸，保证SR30mm，对?40g6轴线的同轴度误差应小于?0.01mm，表面轮廓度误差应小于0.03mm，表面粗糙度值低于Ra 0.4m。二、工件的磨削步骤及注意事项1)磨削球面前必须先将?40g6和?58h6外圆磨至尺寸；?58h6外圆可以和球面在一次装夹中磨削，以减少累积误差。2)应使砂轮轴线与工件轴线等高，以保证加工球面的圆度。3)砂轮磨钝后不必修整内孔，只要用砂条修整砂轮的端面即可。4)磨削中必须充分冷却，砂轮切入速度要缓慢。5)由于砂轮架已转动一定的角度，进给分度盘分度值和实际进给值已不一致。三、精度检验及误差分析1.精度检验2
8、.误差分析2.误差分析表5-1磨削外球面时常见缺陷的产生原因和消除方法2.误差分析表5-1磨削外球面时常见缺陷的产生原因和消除方法一、工艺准备1.阅读分析图样2.磨削工艺3.工件的定位夹紧4.选择砂轮5.选择设备1.阅读分析图样图5-11内球面轴2.磨削工艺4.选择砂轮二、工件的磨削步骤及注意事项1)检查内球面磨削余量。2)修整砂轮外圆直径为(?77.460.03)mm。3)装夹工件，找正?8mm外圆，径向圆跳动误差小于0.005mm。4)转动砂轮架和头架，使砂轮轴线和工件轴线间夹角=4012。5)移动工作台和砂轮架，使工件内球面接近砂轮磨削位置。6)起动砂轮进行对刀、调整，经过多次调整，使砂
9、轮均匀磨削工件内球面。7)检查磨削痕迹，调整内圆磨具中心位置，使砂轮中心和工件球面中心等高。8)试磨球面，并用球面塞规涂色检验内球面，经过多次调整，使内球面符合图样要求。9)粗、精磨内球面至图样要求，尺寸SR6mm对?8mm轴线的同轴度小于?0.01mm，圆度小于0.01mm，表面粗糙度值Ra 0.4m。二、工件的磨削步骤及注意事项1)磨削球面前必须将?8mm和?14mm外圆磨至尺寸。2)砂轮磨钝后应及时修整，修整时一般只修砂轮的端面。3)磨削时砂轮横向进给量不宜太大，切削液必须充分浇注。4)注意进给分度盘分度值和实际进给量的不一致。一、工艺准备1.阅读分析图样2.磨削工艺3.工件的定位夹紧4
10、.选择砂轮5.选择设备1.阅读分析图样图5-12球面轴2.磨削工艺图5-13砂轮圆弧修整器1底座2螺母3回转架4量棒5金刚石6、7、8螺钉9挡板10滑杆11手柄二、工件的磨削步骤及注意事项1)修凹圆弧砂轮。在滑杆10的前端安装金刚石5，用螺钉6紧固。拧松螺钉7、8，移动滑杆10，使金刚石与量棒4接触(图5-14b)，然后紧固螺钉7。调整挡板9的位置，在回转架3与挡板9之间放入尺寸为H的量块，安放后紧固螺钉8。量块尺寸可按式(5-3)计算移开量块和量棒，松开螺钉7，向前移动滑杆10，使挡板9与回转架3接触。则金刚石向前移动了H值，调整至工作位置(图5-14c)。紧固螺钉7，调整结束。2)用切入法
11、磨球面(S?500.02)mm至尺寸。由于砂轮是切入磨削，砂轮的形状将复映至工件表面，故要注意砂轮形面的修整质量，一般要求光滑细致；同时砂轮的凹圆弧半径应略大于工件的圆弧半径，通常使砂轮的圆弧半径比工件半径尺寸大0.010.02mm。二、工件的磨削步骤及注意事项要正确对刀，调整工作台纵向位置，使工件形面与砂轮形面对准，以保证磨削余量均匀分布。由于砂轮切入磨削时与工件有很大的接触面，从而产生较大的磨削力和磨削热，故磨削时横向进给要缓慢，且使切削液保持充分。注意操作安全，不能起动工作台纵向液压传动按钮。粗磨后，修整砂轮再作精磨，使表面粗糙度值达到加工要求。紧固螺钉7，调整结束。图5-14修整器的调整a)修凹圆弧的金刚石位置b)使金刚石与量棒接触c)金刚石调整至工作位置三、精度检验及误差分析1.成形面有哪几种？各有什么特点？2.成形面的磨削方法有几种？各应用于什么场合？3.简述展成法磨削球面的原理和磨削时的基本要求。4.用展成法磨削内外球面时砂轮直径如何确定？如何修整砂轮？5.用展成法磨削内外球面时，为什么要控制砂轮轴线与工件轴线的等高性？如何判别？6.简述用展成法磨削内外球面的操作步骤。
