1、第三章第一节薄壁套和薄片零件磨削工艺一、薄壁套和薄片零件磨削的特点二、薄壁套类零件的磨削方法三、薄片零件的磨削方法四、电磁无心磨削法介绍第二节薄壁套和薄片零件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一、工艺准备二、工件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、工件磨削步骤及注意事项三、精度检验及误差分析第一节薄壁套和薄片零件磨削工艺一、薄壁套和薄片零件磨削的特点
2、1.薄壁套类零件的磨削特点2.薄片零件的磨削特点一、薄壁套和薄片零件磨削的特点图3-1自定心卡盘装夹使工件产生的变形a)夹紧变形b)内孔被磨圆c)松开后的弹性变形2.薄片零件的磨削特点图3-2三爪内径千分尺2.薄片零件的磨削特点图3-3工件的热变形a)工件不均匀线膨胀b)工件被磨成凹面二、薄壁套类零件的磨削方法1.改进工件的装夹方法2.减小磨削力和减少磨削热3.消除内应力1.改进工件的装夹方法(1)胀松套装夹如图3-4所示为用胀松套装夹来增加夹紧接触面积的方法。(2)外圆心轴装夹在薄壁套类工件的批量生产时，粗磨外圆常采用如图3-5所示的装夹方法。图3-4胀松套装夹1工件2胀松套1.改进工件的装
3、夹方法图3-5外圆心轴装夹(3)专用夹具装夹图3-6所示为磨削内孔专用夹具，1.改进工件的装夹方法适用较长的工件批量生产时精磨内孔。(4)电磁盘装夹如图3-7所示，利用电磁夹具将工件吸在电磁盘上。图3-6专用夹具装夹1定位套2锁紧螺母3工件1.改进工件的装夹方法图3-7电磁盘装夹1.改进工件的装夹方法(5)用通用夹具装夹图3-8所示为用通用夹具装夹薄壁工件的方法，工件被压板压紧在定位面2上。(6)心轴胀套装夹如图3-9所示为心轴胀套装夹，心轴1制成1 20锥度，其上装可胀弹性套2。1.改进工件的装夹方法图3-8用通用夹具装夹1工件2定位面3圆盘4螺栓5螺母6压板1.改进工件的装夹方法图3-9心
4、轴胀套装夹1心轴体2可胀弹性套(7)用微锥心轴装夹心轴锥度一般可取C=1 8000，1.改进工件的装夹方法结构如图2-2所示。(8)用心轴装夹磨有锥孔的薄壁套外圆图3-10a所示为薄壁套在心轴上的装夹情况，工件在夹紧力的作用下，由于锥体的作用而产生径向分力，会使工件变形。图3-10用心轴装夹磨有锥孔的薄壁套外圆1浮动体2胀套1.改进工件的装夹方法(9)卡盘中心架装夹磨削较长的套类零件内孔时，常采用单动卡盘和中心架装夹。2.减小磨削力和减少磨削热(1)合理选择砂轮磨削薄壁套内孔时，散热和冷却较差，因此宜选磨削性能好的白刚玉(WA)或铬刚玉(PA)砂轮；粒度宜粗些。(2)细化加工工艺，合理选择磨削
5、用量细化加工工艺，对提高薄壁套零件的质量很重要，应划分粗磨、半精磨和精磨工序，合理分配加工余量，以逐步提高工件的加工精度。(3)改善冷却效果磨削热是引起薄壁套变形的原因之一，由于工件内壁磨削热不易散失，工件外圆会磨成中凹面。图3-11内冷却心轴1心轴2顶尖滑套3水斗3.消除内应力图3-12垫弹性垫片1橡胶垫片2电磁吸盘三、薄片零件的磨削方法1.垫弹性垫片2.涂白蜡3.垫纸4.低熔点材料粘附装夹5.改变夹紧力方向6.减小电磁吸盘的吸力4.低熔点材料粘附装夹图3-13薄片工件的粘附装夹1工件2夹具3粘结剂4磁性工作台6.减小电磁吸盘的吸力图3-14专用角铁式夹具6.减小电磁吸盘的吸力图3-15用导
6、磁铁减小电磁吸盘吸力四、电磁无心磨削法介绍1.电磁无心夹具的结构2.电磁无心磨削的工作原理3.磨削的主要参数2.电磁无心磨削的工作原理图3-16电磁无心夹具1磁极2支承座3支承4铁心5线圈6固定套7螺栓8挡板3.磨削的主要参数(1)偏心量偏心量e的数值与径向夹持力F成正比。(2)角选择角是指主轴与工件的中心连线和前支承的夹角。(3)角的选择角为两支承间的夹角，对加工精度也有一定影响。(4)电磁吸力的调节它对加工精度亦有影响。第二节薄壁套和薄片零件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1.阅读分析图样图3-17薄壁套5.选择设备图3-1
7、8用箍套装夹a)简易箍套b)用箍套在卡盘上装夹二、工件的磨削步骤及注意事项1)检查毛坯余量。2)在M7120D型磨床上平磨两端面，磨出即可，平行度误差小于0.02mm。3)在M1432C型磨床上，用图3-18所示的箍套，箍住直径为?105mm一侧，在单动卡盘上装夹。4)修整外圆砂轮。5)调整工作台行程挡铁位置，控制磨削长度。6)粗磨外圆，留精磨余量0.040.06mm，表面粗糙度值为Ra 0.2m。7)翻下内圆磨具。8)修整内圆砂轮。9)调整工作台行程挡铁位置，控制砂轮越出孔口长度。10)粗磨内孔，留精磨余量0.050.07mm，圆度误差小于0.005mm，表面粗糙度值在Ra 0.2m以内。1
8、1)去应力处理，处理时防止变形。二、工件的磨削步骤及注意事项12)在M7120D型磨床上精磨两端面，平行度误差小于0.01mm，直径为?105mm端面的表面粗糙度值在Ra 0.2m以内。13)研磨直径为?105mm端面，平面度误差小于0.003mm，表面粗糙度值在Ra 0.1m以内。14)在M1432C磨床上，用图3-8所示的通用夹具，以?105mm端面为定位基准装夹工件。15)精修整内圆砂轮。16)精磨内孔?100H6至尺寸要求，圆度误差小于0.005mm，表面粗糙度值在Ra 0.2m以内。17)用微锥心轴装夹、找正。18)精修整外圆砂轮。19)精磨外圆?100h6至尺寸要求，同轴度误差小于
9、?0.01mm，表面粗糙度值在Ra 0.2m以内。二、工件的磨削步骤及注意事项1)用简易箍套和普通夹具装夹工件时，夹紧力不宜太大，否则工件仍会产生变形。2)磨削中合理分配粗精磨的磨削余量，背吃刀量要小，砂轮磨钝后要及时修整，使砂轮保持良好的磨削性能。3)磨削中多作测量，且手势要正确；测量时要从多个角度进行，以便及时发现工件的形状误差。4)磨削时冷却要充分，以减少磨削热变形。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.磨削工艺技术要求：材料45钢，热处理淬硬至48HRC。图3-19薄壁衬套3.工件的定位夹紧图3-20用花盘装夹薄壁衬套二、工件的磨削步骤及
10、注意事项1)检查毛坯余量。2)在MA1420型磨床上，用单动卡盘夹?50mm外圆，找正?27mm内孔，保证径向圆跳动误差小于0.03mm。3)放下内圆磨具，修整内圆砂轮。4)调整工作台行程挡铁，控制砂轮越出孔口的距离。5)粗磨内孔，留精磨余量0.030.05mm，表面粗糙度值为Ra 0.4m。6)翻上内圆磨具，修整外圆砂轮圆周及左端面。7)粗磨?32m6外圆，留精磨余量0.030.05mm，靠近台阶退刀槽处用切入法磨削，做好接刀，带磨台阶端面和?32m6端面。8)在M7120D型磨床上以?32m6端面为基准，磨出?50mm端面A，保证长度尺寸8mm，表面粗糙度值为Ra 0.4m。9)在MA14
11、20型磨床上用花盘加压板装夹工件，以A面为基准紧贴花盘端面。二、工件的磨削步骤及注意事项10)精修整内圆砂轮。11)调整工作台行程挡铁，控制砂轮越出孔口位置。12)精磨内孔至图样要求。13)用专用微锥心轴装夹工件。14)精修整外圆砂轮。15)精磨?32m6外圆、台阶端面至图样要求。1)粗磨内、外圆时，尽可能找正?27H7内孔，以保证内孔磨削余量的均匀。2)外圆砂轮左端面应修成内凹，外缘磨削环尽可能窄，以减少磨削的接触面积。3)用外圆砂轮端面磨削工件?32m6端面时，进给要均匀缓慢，磨出即可。4)内孔测量时应在全长上进行，以控制内孔形状误差。一、工艺准备1.阅读分析图样2.磨削工艺4.选择砂轮5
12、.选择设备1.阅读分析图样图3-21带台阶的薄壁套1.阅读分析图样图3-22台阶式心轴2.磨削工艺3.工件的定位夹紧二、工件的磨削步骤及注意事项1)检查毛坯余量。2)在MA1420型磨床上，用自定心卡盘夹持?110mm外圆，找正?10mm和?8mm外圆，径向圆跳动误差小于0.05mm。3)修整外圆砂轮。4)粗磨?10mm和?8mm外圆，留精磨余量0.050.08mm，磨出两外圆台阶端面。5)调头，用自定心卡盘夹持?8mm外圆，找正?10mm和?8mm外圆，径向圆跳动误差小于0.01mm。6)翻下内圆磨具，修整内圆砂轮。7)粗磨?9mm和?5mm内孔，留精磨余量0.050.07mm。8)精修整内
13、圆砂轮，端面修成内凹形。9)精磨?9mm和?2mm内孔至图样要求。10)装上内圆磨具，精修外圆砂轮。二、工件的磨削步骤及注意事项11)用台阶式心轴以?9mm内孔及端面为定位基准装夹工件，精磨?10mm和?8mm外圆至图样要求，磨出两台阶端面。1)卡盘夹紧力不能太大，以减少夹紧力变形。2)磨削内孔时，应增加无进给光磨时间，以提高内孔圆度精度和降低表面粗糙度值。3)台阶式心轴的定位外圆和端面相对于其自身的两顶尖孔的圆跳动误差应小于0.003mm；定位外圆的实际尺寸根据工件内孔的实际尺寸配磨。4)正确选择测量工具，控制好进给量，防止工件尺寸超差。2.误差分析表3-1磨削薄壁套时主要误差的产生原因和消
14、除方法2.误差分析表3-1磨削薄壁套时主要误差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3-23薄片二、工件磨削步骤及注意事项1)检查工件磨削余量并初找正平面度误差。2)选择基准面及垫纸。3)修整砂轮。4)将垫入纸片的工件放在电磁吸盘上，粗磨上平面，磨出即可。5)精修整砂轮。6)先精磨一面，然后翻转精磨削另一面，反复翻转磨削，至图样要求。1)在磨削薄片前，检查机床电磁吸盘台面有无毛刺或划痕。2)磨削中严格掌握磨削进给量，以控制磨削力和磨削热。3)薄片磨削中应保持充分的冷却，切削液流量要大，要覆盖整个磨削平面，以免磨削
15、热过大而产生变形。4)在磨削过程中，砂轮应始终保持锋利，发现磨钝应及时修整。5)磨削薄片时应耐心、细致、谨慎，不可急躁，否则，不但工件容易报废，而且容易产生其他意想不到的事故。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3-24薄垫板二、工件磨削步骤及注意事项1)清洗擦净毛坯及定位板腔体，浇注熔化后的低熔点材料，将工件凹槽及A面置于熔化的粘结剂中，校平B面，冷却后即粘牢，如图3-25所示。2)将定位板连同粘固的工件放在电磁吸盘上装夹。3)修整砂轮。4)粗磨B面，留精磨余量0.020.04mm。5)精修整砂轮。6)精磨C面，表面粗糙度值为R
16、a 0.4m。7)拆下工件，清除粘结剂和毛刺，以B面为基准，在电磁吸盘上装夹。8)粗、精磨A面至尺寸，厚度(50.01)mm，平行度误差小于0.005mm，表面粗糙度值为Ra 0.4m。1)粘结前应将工件清洗干净，不得有油污，以免影响粘结效果。2)在粘结时，需将低熔点材料放在容器内加热，熔化温度应略高于熔点。二、工件磨削步骤及注意事项3)由于低熔点材料冷却速度较快，在浇注粘结时应一次浇满，以免影响粘结的牢固程度。4)粘结的牢固程度与粘结的面积成正比，粘结时要使粘结剂均匀地浇注在工件的下部及四周。5)定位板的上下两平面的平行度误差应控制在0.005mm内。6)磨削时应充分冷却，以防止高温使粘结剂
17、熔化。7)虽然这种装夹方法消除了工件装夹的变形，但磨削力和磨削热仍会使工件产生一定的变形，磨削时应减小磨削用量。8)工件磨削完毕后，将工件取出，并清除粘结材料。3)修整砂轮。图3-25用低熔点材料粘附装夹薄垫板1电磁吸盘2定位板3粘结剂一、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.磨削工艺技术要求材料为W18Cr4V，热处理淬硬至62HRC。图3-26长条形薄板3.工件的定位夹紧图3-27台阶砂轮二、工件磨削步骤及注意事项1)检查毛坯余量和工件弯曲情况，在平板上初步校直(平)。2)用专用角铁式夹具装夹工件。3)修整砂轮，将圆周面修成台阶状。4)粗磨两平面。5)精修整砂轮。6)精磨两平面至图样要求。1)工件在平板上校直时，用力点位置应正确，用力应适当，否则很难有校直的效果。2)用专用夹具装夹工件时，根据工件的弯曲程度在平板下仍应垫薄纸。3)粗磨工件平面时，若仍存在微量弯曲，可用垫纸逐渐消除。4)粗、精磨两平面时，应多次翻转，保持充足的切削液，减少工件的热变形。三、精度检验及误差分析1.简述薄壁套零件的磨削特点。2.减少薄壁套零件磨削变形的方法有哪些?3.试述薄片零件的磨削特点。4.减少薄片零件磨削变形的方法有哪些?5.结合实例，简述薄壁套零件磨削的一般工艺路线和操作步骤。6.结合实例，简述薄片零件磨削的操作步骤。
