1、 模块模块10 10 磨磨 削削 加加 工工磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件表面的磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件表面质量达到预定要求的加工方法。进行多余层，使工件表面质量达到预定要求的加工方法。进行磨削加工的机床称为磨床。磨削加工应用范围很广，通常磨削加工的机床称为磨床。磨削加工应用范围很广，通常作为零件作为零件(特别是淬硬零件特别是淬硬零件)的精加工工序，可以获得很高的精加工工序，可以获得很高的加工精度和表面质量，其加工精度可达的加工精度和表面质量，其加工精度可达IT6IT3IT6IT3，表面，表面粗糙度可达粗糙度可达R Ra a1.250.011.250.
2、01，还可用于粗加工和切割加工等。，还可用于粗加工和切割加工等。近些年磨削加工范围不断扩大，磨床在金属切削机近些年磨削加工范围不断扩大，磨床在金属切削机床中所占比例不断上升，在工业发达国家，磨床在机床总床中所占比例不断上升，在工业发达国家，磨床在机床总数中所占的比重高达数中所占的比重高达30%40%30%40%。磨削的优点在于它对各种。磨削的优点在于它对各种工件材料和各种几何表面有广泛的适应性，目前各种磨床工件材料和各种几何表面有广泛的适应性，目前各种磨床已广泛地应用于机床、工量刃具、仪器仪表、航空、汽车、已广泛地应用于机床、工量刃具、仪器仪表、航空、汽车、轴承和泵阀等工业部门。本模块主要学习
3、常用磨床的各种轴承和泵阀等工业部门。本模块主要学习常用磨床的各种类型及特点和常用的磨削加工方法及选用。类型及特点和常用的磨削加工方法及选用。模块模块10 10 磨削加工磨削加工 课题课题1 1 磨床磨床 课题课题2 2 磨削加工磨削加工 课题课题1 1 磨床磨床 一、一、课题引入课题引入 二、二、课题分析课题分析 三、三、相关知识相关知识 知识点知识点磨床的运动和类型。磨床的运动和类型。M1432AM1432A型万能外圆磨床。型万能外圆磨床。平面磨床的种类和应用。平面磨床的种类和应用。技能点技能点能够正确地识别各种磨床，并明确其使用范围。能够正确地识别各种磨床，并明确其使用范围。课题课题1 1
4、 磨磨 床床一、课题引入一、课题引入现要求在磨床上对如图现要求在磨床上对如图10-110-1所示的零件进行磨削加所示的零件进行磨削加工，并达到其基本的技术要求，试选择合适的磨床。工，并达到其基本的技术要求，试选择合适的磨床。图图10-1 10-1 小轴小轴课题课题1 1 磨磨 床床二、课题分析二、课题分析磨削加工是金属切削的最后一道工序，其功能也是磨削加工是金属切削的最后一道工序，其功能也是切除工件表面上多余的金属层，使工件尺寸符合图样要求切除工件表面上多余的金属层，使工件尺寸符合图样要求并保证工件的尺寸精度、形状精度及表面质量。选择合适并保证工件的尺寸精度、形状精度及表面质量。选择合适的机床
5、是保证工件加工精度且提高工作效率的基本方法。的机床是保证工件加工精度且提高工作效率的基本方法。所以，本课题主要学习关于磨床的基本运动、类型及相关所以，本课题主要学习关于磨床的基本运动、类型及相关应用。应用。课题课题1 1 磨磨 床床三、相关知识三、相关知识(一一)磨床的运动和类型磨床的运动和类型磨削是轴类零件外圆表面精加工的主要方法，既能磨削是轴类零件外圆表面精加工的主要方法，既能加工未淬硬的黑色金属，又能对淬硬零件和有色金属进行加工未淬硬的黑色金属，又能对淬硬零件和有色金属进行加工。磨削加工是一种获得高精度、细粗糙度的最有效、加工。磨削加工是一种获得高精度、细粗糙度的最有效、最通用、最经济的
6、加工工艺方法。外圆的磨削加工常作为最通用、最经济的加工工艺方法。外圆的磨削加工常作为回转类零件的最终加工工序。回转类零件的最终加工工序。1.1.磨床的运动磨床的运动磨削运动可分为主运动和进给运动，另外还有一些磨削运动可分为主运动和进给运动，另外还有一些辅助运动，具体如下：辅助运动，具体如下：(1)(1)主运动。磨床的主运动指砂轮的旋转高速运动。主运动。磨床的主运动指砂轮的旋转高速运动。课题课题1 1 磨磨 床床(2)(2)进给运动。磨床的进给运动是指使新的金属层进给运动。磨床的进给运动是指使新的金属层不断投入磨削的运动，可分为纵向进给运动、横向进给运不断投入磨削的运动，可分为纵向进给运动、横向
7、进给运动、工件的圆周运动和垂直进给运动等。磨削方式不同，动、工件的圆周运动和垂直进给运动等。磨削方式不同，进给方式也不同，并且进给运动的方式可以是一种，也可进给方式也不同，并且进给运动的方式可以是一种，也可以几种方式兼有。以几种方式兼有。(3)(3)辅助运动。磨床的辅助运动是指在工作中，为辅助运动。磨床的辅助运动是指在工作中，为使装卸工件和测量方便并节约辅助时间所需的运动，如砂使装卸工件和测量方便并节约辅助时间所需的运动，如砂轮的快速进退运动和尾架套筒的自动伸缩运动等。轮的快速进退运动和尾架套筒的自动伸缩运动等。【知识链接】【知识链接】常见的进给运动有如下几种形式：常见的进给运动有如下几种形式
8、：(1)(1)外圆、内圆的磨削进给运动，包括工作台的纵外圆、内圆的磨削进给运动，包括工作台的纵向进给、工件的圆周进给和砂轮架的横向进给等。向进给、工件的圆周进给和砂轮架的横向进给等。课题课题1 1 磨磨 床床(2)(2)工作台往复运动的平面磨床进给运动，包括工工作台往复运动的平面磨床进给运动，包括工件的纵向进给运动、砂轮架横向进给运动和砂轮架垂直进件的纵向进给运动、砂轮架横向进给运动和砂轮架垂直进给运动等。给运动等。2.2.磨床的类型磨床的类型磨床的种类很多，其主要类型如下：磨床的种类很多，其主要类型如下：(1)(1)外圆磨床，包括万能外圆磨床、普通外圆磨床外圆磨床，包括万能外圆磨床、普通外圆
9、磨床和无心外圆磨床等。和无心外圆磨床等。课题课题1 1 磨磨 床床(2)(2)内圆磨床，包括普通内圆磨床、无心内圆磨床内圆磨床，包括普通内圆磨床、无心内圆磨床和行星式内圆磨床等。和行星式内圆磨床等。(3)(3)平面磨床，包括卧轴矩台式平面磨床、立轴矩平面磨床，包括卧轴矩台式平面磨床、立轴矩台式平面磨床、卧轴圆台式平面磨床和立轴圆台式平面磨台式平面磨床、卧轴圆台式平面磨床和立轴圆台式平面磨床等。床等。课题课题1 1 磨磨 床床(4)(4)工具磨床，包括工具曲线磨床和钻头沟槽磨床工具磨床，包括工具曲线磨床和钻头沟槽磨床等。等。(5)(5)刀具刃磨磨床，包括万能工具磨床、车床刃磨刀具刃磨磨床，包括万
10、能工具磨床、车床刃磨磨床和滚刀刃磨磨床等。磨床和滚刀刃磨磨床等。(6)(6)专门化磨床，包括花键轴磨床、曲轴磨床、齿专门化磨床，包括花键轴磨床、曲轴磨床、齿轮磨床和螺纹磨床等。轮磨床和螺纹磨床等。(7)(7)其他磨床，包括珩磨机床、研磨机床、砂轮磨其他磨床，包括珩磨机床、研磨机床、砂轮磨床和超精加工机床等。床和超精加工机床等。【知识链接】【知识链接】磨削加工的范围很广，它可以利用不磨削加工的范围很广，它可以利用不同类型的磨床分别磨削外圆、内孔、平面、沟槽和成形面同类型的磨床分别磨削外圆、内孔、平面、沟槽和成形面等。磨削可加工的典型表面见表等。磨削可加工的典型表面见表10-110-1。课题课题1
11、 1 磨磨 床床表表10-1 10-1 磨削可加工的典型型面磨削可加工的典型型面 锥孔锥孔圆球面圆球面球面滚子外圆球面滚子外圆曲轴轴径曲轴轴径台阶面台阶面端面端面外圆锥面外圆锥面外圆面外圆面课题课题1 1 磨磨 床床成形磨削导轨面成形磨削导轨面端磨导轨面端磨导轨面双端平行平面双端平行平面磨齿磨齿窄槽窄槽凹球面凹球面带环状沟槽内圆带环状沟槽内圆面面盲孔盲孔课题课题1 1 磨磨 床床(二二)M1432A)M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床M1432AM1432A型万能外圆磨床是普通精度级万能外圆磨床。型万能外圆磨床是普通精度级万能外圆磨床。它主要用于磨削它主要用于磨削IT6IT7IT6IT7
12、级的圆柱面、圆锥面外圆及内孔，级的圆柱面、圆锥面外圆及内孔，也可磨削阶梯轴的轴肩和端平面等。其主参数是最大磨削也可磨削阶梯轴的轴肩和端平面等。其主参数是最大磨削直径。直径。1.M1432A1.M1432A型万能外圆磨床的布局结构型万能外圆磨床的布局结构M1432AM1432A型万能外圆磨床的基本外形如图型万能外圆磨床的基本外形如图10-210-2所示，所示，其主要组成部分具体如下：其主要组成部分具体如下：课题课题1 1 磨磨 床床图图10-2 M1432A10-2 M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床11床身；床身；22头架；头架；33工作台；工作台；44内磨装置；内磨装置；55砂轮架；砂
13、轮架；66尾座；尾座；77脚踏操纵板脚踏操纵板课题课题1 1 磨磨 床床(1)(1)床身。床身是磨床的支承部件，在其上装有砂床身。床身是磨床的支承部件，在其上装有砂轮架、头架、尾座及工作台等部件。床身内部装有液压缸轮架、头架、尾座及工作台等部件。床身内部装有液压缸及其他液压元件，用来驱动工作台和横向滑鞍的移动。及其他液压元件，用来驱动工作台和横向滑鞍的移动。(2)(2)头架。头架用于安装及夹持工件，并带动其旋头架。头架用于安装及夹持工件，并带动其旋转，可在水平面内逆时针方向转动转，可在水平面内逆时针方向转动9090。(3)(3)工作台。工作台由上下两层组成，上工作台可工作台。工作台由上下两层组
14、成，上工作台可相对于下工作台在水平面内转动很小的角度，用以磨削锥相对于下工作台在水平面内转动很小的角度，用以磨削锥度不大的长圆锥面。上工作台顶面装有头架和尾座，它们度不大的长圆锥面。上工作台顶面装有头架和尾座，它们随工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动。随工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动。课题课题1 1 磨磨 床床(4)(4)内磨装置。内磨装置用于支承磨内孔的砂轮主内磨装置。内磨装置用于支承磨内孔的砂轮主轴部件，并用单独的电动机进行驱动。通常每台万能外圆轴部件，并用单独的电动机进行驱动。通常每台万能外圆磨床都备有几套不同尺寸与极限的内圆磨具，可以方便地磨床都备有几套不同尺寸与极限的内圆磨具，可
15、以方便地进行更换使用。进行更换使用。(5)(5)砂轮架。砂轮架用于支承并传动高速旋转的砂砂轮架。砂轮架用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴。砂轮架装在滑鞍上，当需磨削短圆锥时，砂轮架轮主轴。砂轮架装在滑鞍上，当需磨削短圆锥时，砂轮架可在水平面内可在水平面内3030范畴内调整角度位置。范畴内调整角度位置。课题课题1 1 磨磨 床床(6)(6)尾座。尾座和头架的前顶尖一起支承工件。尾座。尾座和头架的前顶尖一起支承工件。【知识链接】【知识链接】M1432AM1432A型万能外圆磨床部分主要部件型万能外圆磨床部分主要部件的结构具体如下：的结构具体如下：(1)(1)砂轮架。砂轮架由壳体、砂轮主轴部件和传动砂
16、轮架。砂轮架由壳体、砂轮主轴部件和传动装置等组成。其中砂轮主轴部件结构直接影响工件的加工装置等组成。其中砂轮主轴部件结构直接影响工件的加工质量，应具有较高的回转精度、刚度、抗振性及耐磨性。质量，应具有较高的回转精度、刚度、抗振性及耐磨性。课题课题1 1 磨磨 床床如图如图10-310-3所示，砂轮主轴前后径向支承为短三瓦动所示，砂轮主轴前后径向支承为短三瓦动压滑动轴承。每个滑动轴承都由均布在圆周上的压滑动轴承。每个滑动轴承都由均布在圆周上的3 3块扇形轴块扇形轴瓦组成，每块轴瓦均支承在球面支承螺钉的球头上。调整瓦组成，每块轴瓦均支承在球面支承螺钉的球头上。调整球头螺钉的位置即可调整主轴轴颈与轴
17、瓦之间的间隙球头螺钉的位置即可调整主轴轴颈与轴瓦之间的间隙(通常通常为为0.010.02mm)0.010.02mm)，并用通孔螺钉锁紧，以防止球头螺钉松，并用通孔螺钉锁紧，以防止球头螺钉松动而改变轴承间隙，最后用封口螺钉密封。动而改变轴承间隙，最后用封口螺钉密封。课题课题1 1 磨磨 床床 图图10-3 10-3 砂轮主轴局部结构示意图砂轮主轴局部结构示意图11主轴；主轴；22轴瓦；轴瓦；33球头螺钉；球头螺钉；44止推环；止推环；55轴承端轴承端盖；盖；66带轮；带轮；77螺钉；螺钉；88弹簧；弹簧；99销钉销钉课题课题1 1 磨磨 床床短三瓦动压滑动轴承的工作原理是：当主轴向一个短三瓦动压
18、滑动轴承的工作原理是：当主轴向一个方向高速旋转后，方向高速旋转后，3 3块轴瓦自动地摆动到一个平衡位置，其块轴瓦自动地摆动到一个平衡位置，其内表面与主轴轴颈间形成楔形缝隙，于是在轴和轴瓦之间内表面与主轴轴颈间形成楔形缝隙，于是在轴和轴瓦之间形成形成3 3个压力油楔，使主轴悬浮在个压力油楔，使主轴悬浮在3 3块轴瓦的中间，不与轴块轴瓦的中间，不与轴瓦直接接触，因而主轴具有较高的回转精度，所允许的转瓦直接接触，因而主轴具有较高的回转精度，所允许的转速也较高。当主轴受载荷作用而产生径向偏移时，在偏移速也较高。当主轴受载荷作用而产生径向偏移时，在偏移方向处楔形缝隙减小，油膜压力上升；而相反方向上的缝方
19、向处楔形缝隙减小，油膜压力上升；而相反方向上的缝隙增大，油膜压力减小，于是便产生了使主轴恢复到原平隙增大，油膜压力减小，于是便产生了使主轴恢复到原平衡位置的趋势，从而减小偏移。这类主轴部件只有在较高衡位置的趋势，从而减小偏移。这类主轴部件只有在较高的转速下才能够形成压力油膜承受载荷，而且转速愈高，的转速下才能够形成压力油膜承受载荷，而且转速愈高，承载能力愈大，而在低速时无法形成压力油膜。承载能力愈大，而在低速时无法形成压力油膜。课题课题1 1 磨磨 床床静压滑动轴承的压力油膜是由液压系统经节流阀提静压滑动轴承的压力油膜是由液压系统经节流阀提供的恒定油压所形成的，与主轴的转速和旋转方向无关。供的
20、恒定油压所形成的，与主轴的转速和旋转方向无关。因而，带有静压滑动轴承的主轴部件有很高的刚度，可以因而，带有静压滑动轴承的主轴部件有很高的刚度，可以在较大的转速范围内工作，且回转精度高。精密外圆磨床在较大的转速范围内工作，且回转精度高。精密外圆磨床的主轴部件就大多采用了静压滑动轴承，如的主轴部件就大多采用了静压滑动轴承，如MB1420MB1420外圆磨外圆磨床。床。课题课题1 1 磨磨 床床砂轮主轴的轴向定位原理是：向右的轴向力通过主砂轮主轴的轴向定位原理是：向右的轴向力通过主轴右端轴肩作用在轴承端盖轴右端轴肩作用在轴承端盖5 5中的止推环中的止推环4 4上。向左的轴向上。向左的轴向力由固定在主
21、轴右端的带轮力由固定在主轴右端的带轮6 6中的中的6 6个螺钉个螺钉7 7，经弹簧，经弹簧8 8和销和销钉钉9 9及推力球轴承最后也作用到轴承端盖及推力球轴承最后也作用到轴承端盖5 5上。弹簧上。弹簧8 8的作用的作用是给推力轴承预加载荷，并且当止推环磨损后，自动进行是给推力轴承预加载荷，并且当止推环磨损后，自动进行补偿，消除止推滑动轴承的间隙。补偿，消除止推滑动轴承的间隙。课题课题1 1 磨磨 床床由于砂轮的磨削速度很高，砂轮主轴运转的平稳性由于砂轮的磨削速度很高，砂轮主轴运转的平稳性对磨削表面质量影响很大，所以对装在主轴上的零件都要对磨削表面质量影响很大，所以对装在主轴上的零件都要仔细校正
22、静平衡，特别是砂轮。整个主轴部件还要校正动仔细校正静平衡，特别是砂轮。整个主轴部件还要校正动平衡。为安全起见，砂轮周围必须安装防护罩，以防砂轮平衡。为安全起见，砂轮周围必须安装防护罩，以防砂轮意外碎裂击伤人员及设备。此外，砂轮主轴部件必须浸在意外碎裂击伤人员及设备。此外，砂轮主轴部件必须浸在油中，油面高度可通过油标观察。主轴两端用橡胶油封进油中，油面高度可通过油标观察。主轴两端用橡胶油封进行密封。行密封。(2)(2)内磨装置。内圆磨具装在支架的孔中，不工作内磨装置。内圆磨具装在支架的孔中，不工作时，应翻向上方。如图时，应翻向上方。如图10-410-4所示为内磨装置的装配图，为所示为内磨装置的装
23、配图，为了使内圆磨具在高转速下运转平稳，主轴轴承应具有足够了使内圆磨具在高转速下运转平稳，主轴轴承应具有足够的刚度和寿命，并采用平带传动内圆磨具的主轴。的刚度和寿命，并采用平带传动内圆磨具的主轴。课题课题1 1 磨磨 床床图图10-4 M1432A10-4 M1432A型万能外圆磨床的内磨装置型万能外圆磨床的内磨装置11轴；轴；2 2、44套筒；套筒；33弹簧弹簧课题课题1 1 磨磨 床床主轴支承用主轴支承用4 4个个P5P5级精度的角接触球轴承，前后各两级精度的角接触球轴承，前后各两个。它们用弹簧个。它们用弹簧3 3预紧，预紧力的大小可用主轴后端的螺母预紧，预紧力的大小可用主轴后端的螺母来调
24、节。弹簧来调节。弹簧3 3共有共有8 8根，均匀分布在套筒根，均匀分布在套筒2 2内，套筒内，套筒2 2用销用销子固定在壳体上，所以弹簧力通过套筒子固定在壳体上，所以弹簧力通过套筒4 4将后轴承的外圈向将后轴承的外圈向右推紧，又通过滚子、内圈、主轴后螺母及主轴传到主轴右推紧，又通过滚子、内圈、主轴后螺母及主轴传到主轴前端的轴肩，使前轴承内圈亦向右拉紧。于是前后两对轴前端的轴肩，使前轴承内圈亦向右拉紧。于是前后两对轴承都得到预紧。当主轴热膨胀伸长或者轴承磨损，弹簧能承都得到预紧。当主轴热膨胀伸长或者轴承磨损，弹簧能自动补偿，并保持较稳定的预紧力，使主轴轴承的刚度和自动补偿，并保持较稳定的预紧力，
25、使主轴轴承的刚度和寿命得以保证，当被磨削的内孔长度改变时，接杆寿命得以保证，当被磨削的内孔长度改变时，接杆1 1可以更可以更换。换。课题课题1 1 磨磨 床床(3)(3)头架。头架由壳体、头架主轴及其轴承、工件头架。头架由壳体、头架主轴及其轴承、工件传动装置与底座等组成。如图传动装置与底座等组成。如图10-510-5所示为所示为M1432AM1432A型万能外型万能外圆磨床的头架结构。头架主轴圆磨床的头架结构。头架主轴1010支承在支承在4 4个个P5P5级精度的角接级精度的角接触轴承上，靠修磨挡圈触轴承上，靠修磨挡圈4 4、5 5和和8 8的厚度，对轴承进行预紧，的厚度，对轴承进行预紧，以保
26、证主轴部件的刚度和旋转精度。双速电动机经塔轮变以保证主轴部件的刚度和旋转精度。双速电动机经塔轮变速机构和两组带轮带动工件转动，使转动平衡。主轴上带速机构和两组带轮带动工件转动，使转动平衡。主轴上带轮轮1212采用卸荷机构，使主轴免受带张力的作用，有利于保采用卸荷机构，使主轴免受带张力的作用，有利于保证加工精度。带的张紧分别靠传动转动轴支座以上偏心套证加工精度。带的张紧分别靠传动转动轴支座以上偏心套的移动电动机座实现。头架壳体的移动电动机座实现。头架壳体1414可绕轴销可绕轴销1616对底座回转对底座回转0 09090，壳体和底座上分别装有定位销，壳体和底座上分别装有定位销1717和和1818，
27、当两销，当两销靠紧时，头架主轴轴线和工作台的侧向定位面平行。靠紧时，头架主轴轴线和工作台的侧向定位面平行。课题课题1 1 磨磨 床床 图图10-5 M1432A10-5 M1432A型万能外圆磨床的头架结构型万能外圆磨床的头架结构11摩擦环；摩擦环；22螺杆；螺杆；33支承套；支承套；4 4、5 5、88挡圈；挡圈；66电动机；电动机；77拨杆；拨杆；99拨盘；拨盘；1010主轴；主轴；1111密封盖；密封盖；1212带轮；带轮；1313传动轴支座；传动轴支座；1414壳体；壳体；1515垫板；垫板；1616轴销；轴销；1717、1818定位销；定位销；1919拨块；拨块；2020拉杆；拉杆；
28、2121法兰盘法兰盘课题课题1 1 磨磨 床床2.M1432A2.M1432A型万能外圆磨床的运动型万能外圆磨床的运动如图如图10-610-6所示是所示是M1432AM1432A型万能外圆磨床的加工示意型万能外圆磨床的加工示意图。可见外圆磨床磨削内、外圆柱、圆锥面时，其基本方图。可见外圆磨床磨削内、外圆柱、圆锥面时，其基本方法有两种，即纵向磨削法和切入磨削法。如图法有两种，即纵向磨削法和切入磨削法。如图10-6(a)10-6(a)、10-6(b)10-6(b)、10-6(d)10-6(d)、10-6(e)10-6(e)所示为纵向磨削法，如图所示为纵向磨削法，如图10-10-6(c)6(c)所示
29、为切入磨削法。所示为切入磨削法。课题课题1 1 磨磨 床床图图10-6 M1432A10-6 M1432A型外圆磨床加工示意圆型外圆磨床加工示意圆(a)(a)、(b)(b)、(d)(d)、(e)(e)纵向磨削法；纵向磨削法；(c)(c)切入磨削法切入磨削法课题课题1 1 磨磨 床床采用纵向磨削法磨削外圆柱面和内、外圆锥面时，采用纵向磨削法磨削外圆柱面和内、外圆锥面时，表面成形采用相切表面成形采用相切轨迹法，此时机床需要轨迹法，此时机床需要3 3个表面成形运个表面成形运动，具体如下：动，具体如下：(1)(1)砂轮的旋转运动为主运动。砂轮的旋转运动为主运动。(2)(2)工件纵向进给运动。工件纵向进
30、给运动。(3)(3)工件的旋转运动。工件的旋转运动。采用切入磨削法磨削短圆柱、圆锥面时，表面成形采用切入磨削法磨削短圆柱、圆锥面时，表面成形运动是成形运动是成形相切法，这时只有砂轮的旋转运动和工件的相切法，这时只有砂轮的旋转运动和工件的圆周进给运动。圆周进给运动。此外，机床还有两个辅助运动，即砂轮横向快速进此外，机床还有两个辅助运动，即砂轮横向快速进退和尾座套筒缩回，以便装卸工件。退和尾座套筒缩回，以便装卸工件。课题课题1 1 磨磨 床床(三三)平面磨床的种类和应用平面磨床的种类和应用1.1.平面磨床的种类及磨削方法平面磨床的种类及磨削方法平面磨床的类型主要有以下平面磨床的类型主要有以下5 5
31、种：卧轴矩台平面磨床，种：卧轴矩台平面磨床，卧轴圆台平面磨床，立轴矩台平面磨床，立轴圆台平面磨卧轴圆台平面磨床，立轴矩台平面磨床，立轴圆台平面磨床，双端面磨床等，如图床，双端面磨床等，如图10-710-7所示。虽然平面磨床的类型所示。虽然平面磨床的类型有多种，但以砂轮工作表面来分，则可划分为圆周磨削和有多种，但以砂轮工作表面来分，则可划分为圆周磨削和端面磨削两种方式。端面磨削两种方式。课题课题1 1 磨磨 床床图图10-7 10-7 平面磨床的类型平面磨床的类型课题课题1 1 磨磨 床床(1)(1)圆周磨削。它是用砂轮的圆周面磨削。砂轮与圆周磨削。它是用砂轮的圆周面磨削。砂轮与工件的接触面较小
32、，磨削时的冷却和排屑条件较好，产生工件的接触面较小，磨削时的冷却和排屑条件较好，产生的磨削力和磨削热也较小，可获得较高的加工精度和较小的磨削力和磨削热也较小，可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。但因磨削时要间断的通过横向进给来完成的表面粗糙度。但因磨削时要间断的通过横向进给来完成整个工件表面的磨削，故生产效率较低。卧轴的平面磨床整个工件表面的磨削，故生产效率较低。卧轴的平面磨床均属于此种形式，采用卧轴矩台的布局形式时，工艺范围均属于此种形式，采用卧轴矩台的布局形式时，工艺范围较广，除了用砂轮周边磨削水平面外，还可用砂轮的端面较广，除了用砂轮周边磨削水平面外，还可用砂轮的端面磨削沟槽和台阶等
33、的垂直侧平面。磨削沟槽和台阶等的垂直侧平面。课题课题1 1 磨磨 床床(2)(2)端面磨削。选用筒形砂轮的端面进行磨削，砂端面磨削。选用筒形砂轮的端面进行磨削，砂轮主轴主要承受轴向力，因此主轴的弯曲变形小，刚度好，轮主轴主要承受轴向力，因此主轴的弯曲变形小，刚度好，磨削时可选用较大的磨削用量。磨削时砂轮与工件的接触磨削时可选用较大的磨削用量。磨削时砂轮与工件的接触面积大，同时参加磨削的磨粒多，故生产效率高。但磨削面积大，同时参加磨削的磨粒多，故生产效率高。但磨削过程中发热量较大，切削液不易直接注到磨削区，排屑也过程中发热量较大，切削液不易直接注到磨削区，排屑也较困难，因而工件易产生热变形和烧伤
34、，加工质量比圆周较困难，因而工件易产生热变形和烧伤，加工质量比圆周磨削差一些。立轴平面磨床属于此种形式，适用于磨削精磨削差一些。立轴平面磨床属于此种形式，适用于磨削精度要求不高且形状简单的零件。度要求不高且形状简单的零件。课题课题1 1 磨磨 床床【知识链接】【知识链接】卧轴矩台平面磨床是一种最常见的平卧轴矩台平面磨床是一种最常见的平面磨床。用砂轮的圆周面磨削，砂轮主轴的轴线与工作台面磨床。用砂轮的圆周面磨削，砂轮主轴的轴线与工作台台面平行台面平行(如图如图10-7(a)10-7(a)所示所示)，工件安装在矩形电磁吸盘，工件安装在矩形电磁吸盘上，并随工作台作纵向往复运动，其运动速度即为工件的上
35、，并随工作台作纵向往复运动，其运动速度即为工件的直线进给速度，砂轮除高速旋转外还作瞬间的横向进给运直线进给速度，砂轮除高速旋转外还作瞬间的横向进给运动，在磨完工件宽度时，砂轮还作一次垂直进给。动，在磨完工件宽度时，砂轮还作一次垂直进给。2.2.平面磨床的应用平面磨床的应用在实际应用中，平面磨床不仅能磨削单一的基本平在实际应用中，平面磨床不仅能磨削单一的基本平面，同时还能磨削具有一定精度要求的各种组合面。面，同时还能磨削具有一定精度要求的各种组合面。课题课题1 1 磨磨 床床1)1)平行面磨削平行面磨削磨削平行面一般有如下要求：两个平行面的相互平磨削平行面一般有如下要求：两个平行面的相互平行度、
36、工件的尺寸精度、平面本身的平面度和表面粗糙度，行度、工件的尺寸精度、平面本身的平面度和表面粗糙度，磨削时应选择大而且较平整的面作定位基准。当定位表面磨削时应选择大而且较平整的面作定位基准。当定位表面为粗基准时，应用锉刀、砂布清除工件表面的毛刺和热处为粗基准时，应用锉刀、砂布清除工件表面的毛刺和热处理氧化层，然后检查工件的余量，粗磨时要注意使工件两理氧化层，然后检查工件的余量，粗磨时要注意使工件两面磨去的余量均匀，精磨时可在垂直进给停止后作几次光面磨去的余量均匀，精磨时可在垂直进给停止后作几次光磨，以减小工件表面粗糙度。为获得较高的平行度，可将磨，以减小工件表面粗糙度。为获得较高的平行度，可将工
37、件多翻几次面，反复磨削，这样可以把工件两个面上残工件多翻几次面，反复磨削，这样可以把工件两个面上残留的误差逐步减小。留的误差逐步减小。课题课题1 1 磨磨 床床【知识链接】【知识链接】平行面常用的磨削方法有以下几种：平行面常用的磨削方法有以下几种：(1)(1)横向磨削法。每当工作台纵向行程终了时，砂横向磨削法。每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴作一次横向进给，待工件上第一层金属磨去后，砂轮主轴作一次横向进给，待工件上第一层金属磨去后，砂轮再作垂直进给，直至切除全部余量为止轮再作垂直进给，直至切除全部余量为止(如图如图10-8(a)10-8(a)所示所示)。此方法适用于磨削长而宽的平面工件，其特
38、点是磨。此方法适用于磨削长而宽的平面工件，其特点是磨削发热较小，排屑和冷却条件较好，容易保证工件的平行削发热较小，排屑和冷却条件较好，容易保证工件的平行度和平面度，但生产率较低。度和平面度，但生产率较低。课题课题1 1 磨磨 床床图图10-8 10-8 平行面磨削的方法平行面磨削的方法课题课题1 1 磨磨 床床(2)(2)切入磨削法。如图切入磨削法。如图10-8(b)10-8(b)所示，当工件磨削面所示，当工件磨削面宽度宽度b b小于砂轮宽度小于砂轮宽度B B时，可采用切入磨削法，磨削时，砂时，可采用切入磨削法，磨削时，砂轮不作横向进给，故机动时间缩短，在磨削将结束时，作轮不作横向进给，故机动
39、时间缩短，在磨削将结束时，作适当横向移动，可减小工件表面的粗糙度。适当横向移动，可减小工件表面的粗糙度。课题课题1 1 磨磨 床床(3)(3)阶台砂轮磨削法。根据工件的磨削余量，将砂阶台砂轮磨削法。根据工件的磨削余量，将砂轮修整成阶台形，采用较小的横向进给量，使其在一次垂轮修整成阶台形，采用较小的横向进给量，使其在一次垂直进给中磨去较多余量或全部余量，如图直进给中磨去较多余量或全部余量，如图10-8(c)10-8(c)所示，所示，一般阶台的一般阶台的a a=0.05mm=0.05mm，K K1 1+K K2 2+K K3 3=0.5=0.5B B，此法是一种磨削效，此法是一种磨削效果较好的磨削
40、方法。粗磨采用阶台砂轮可提高垂直进给量，果较好的磨削方法。粗磨采用阶台砂轮可提高垂直进给量，精磨采用阶台砂轮，可改善砂轮的受力情况，对减小工件精磨采用阶台砂轮，可改善砂轮的受力情况，对减小工件表面粗糙度和平行度误差是有利的。采用阶台砂轮磨削法表面粗糙度和平行度误差是有利的。采用阶台砂轮磨削法时，机床必须具有较高的刚度。时，机床必须具有较高的刚度。课题课题1 1 磨磨 床床2)2)垂直面的磨削垂直面的磨削 垂直面是指两面成垂直面是指两面成9090角的平面。在磨削时，为保证角的平面。在磨削时，为保证工件两垂直面的垂直度要求，必须采用专用夹具对工件进工件两垂直面的垂直度要求，必须采用专用夹具对工件进
41、行装夹。常用的方法有如下几种：行装夹。常用的方法有如下几种：(1)(1)用精密平口钳装夹磨削。用精密平口钳装夹磨削。(2)(2)用精密角铁装夹磨削。用精密角铁装夹磨削。(3)(3)用导磁直角铁装夹磨削。用导磁直角铁装夹磨削。(4)(4)用精密用精密V V形铁装夹磨削。形铁装夹磨削。(5)(5)用垫纸法找正装夹磨削。用垫纸法找正装夹磨削。课题课题1 1 磨磨 床床3)3)斜面的磨削斜面的磨削斜面是指相邻或相对两平面之间存在一定角度要求斜面是指相邻或相对两平面之间存在一定角度要求的面，工件的斜面可用斜度或角度来表示，在磨削时一般的面，工件的斜面可用斜度或角度来表示，在磨削时一般总是借助专用夹具装夹
42、进行磨削的。总是借助专用夹具装夹进行磨削的。所谓斜度，是指棱体斜面大小端高度之差与棱体长所谓斜度，是指棱体斜面大小端高度之差与棱体长度的比。其计算式为度的比。其计算式为HhSL课题课题1 1 磨磨 床床式中式中 H H斜面大端高度，斜面大端高度，mmmm；h h斜面小端高度，斜面小端高度，mmmm；L L棱体长度，棱体长度，mmmm。常用的磨削斜面的方法有如下几种：常用的磨削斜面的方法有如下几种：(1)(1)用正弦电磁吸盘装夹磨削。用正弦电磁吸盘装夹磨削。(2)(2)用正弦精密平口钳装夹磨削。用正弦精密平口钳装夹磨削。(3)(3)用电磁用电磁V V形铁装夹磨削等。形铁装夹磨削等。课题课题1 1
43、 磨磨 床床练习与思考练习与思考1.1.试画简图说明磨削试画简图说明磨削(以外圆磨为例以外圆磨为例)应具有哪些运动。应具有哪些运动。2.M1432A2.M1432A型磨床有哪几部分组成？简要说明主要部分的型磨床有哪几部分组成？简要说明主要部分的作用。作用。3.3.平面磨床有哪几种类型？在实际应用中，平面磨床可磨平面磨床有哪几种类型？在实际应用中，平面磨床可磨削哪些平面？削哪些平面？课题课题1 1 磨磨 床床课题课题2 2 磨削加工磨削加工 一、一、课题引入课题引入 二、二、课题分析课题分析 三、三、相关知识相关知识 知识点知识点磨削用量的计算方法。磨削用量的计算方法。不同表面的磨削方法。不同表
44、面的磨削方法。技能点技能点一般零件的磨削方法及工艺问题的处理。一般零件的磨削方法及工艺问题的处理。课题课题2 2 磨削加工磨削加工一、课题引入一、课题引入在上一课题中，学习了磨床的基本运动、类型及应在上一课题中，学习了磨床的基本运动、类型及应用，如果下一步要对小轴进行磨削加工，那么应选择什么用，如果下一步要对小轴进行磨削加工，那么应选择什么样的磨削方法、选用什么型号的磨具以及如何进行磨削、样的磨削方法、选用什么型号的磨具以及如何进行磨削、磨削用量是多少等，又是我们需要解决的问题。磨削用量是多少等，又是我们需要解决的问题。课题课题2 2 磨削加工磨削加工二、课题分析二、课题分析在磨削加工过程中，
45、不同的磨削方法具有不同的工在磨削加工过程中，不同的磨削方法具有不同的工艺特点，所能得到的结果是不相同的；同样，不同的磨具，艺特点，所能得到的结果是不相同的；同样，不同的磨具，应用于不同的加工场合；磨削用量的不同，直接影响工件应用于不同的加工场合；磨削用量的不同，直接影响工件的尺寸精度、形状精度和表面质量等。所以，选择合适的的尺寸精度、形状精度和表面质量等。所以，选择合适的磨削方法、磨具及磨削用量是保证工件得到各项技术要求磨削方法、磨具及磨削用量是保证工件得到各项技术要求的前题，本课题就主要学习磨削加工中相应的内容。的前题，本课题就主要学习磨削加工中相应的内容。课题课题2 2 磨削加工磨削加工三
46、、相关知识三、相关知识(一一)外圆面磨削的基本方法及工艺特点外圆面磨削的基本方法及工艺特点根据磨削时定位方式的不同，外圆磨削可分为中心根据磨削时定位方式的不同，外圆磨削可分为中心磨削和无心磨削两种类型。轴类零件的外圆表面一般在外磨削和无心磨削两种类型。轴类零件的外圆表面一般在外圆磨床上磨削加工，有时连同台阶端面也同外圆一起加工。圆磨床上磨削加工，有时连同台阶端面也同外圆一起加工。无台阶、无键槽工件的外圆则可在无心磨床上进行磨削加无台阶、无键槽工件的外圆则可在无心磨床上进行磨削加工。工。课题课题2 2 磨削加工磨削加工1.1.中心磨削中心磨削在外圆磨床上进行回转类零件外圆表面的磨削称为在外圆磨床
47、上进行回转类零件外圆表面的磨削称为中心磨削。中心磨削常指普通的外圆磨削，被磨削的工件中心磨削。中心磨削常指普通的外圆磨削，被磨削的工件由中心孔定位，在外圆磨床或万能外圆磨床上加工。磨削由中心孔定位，在外圆磨床或万能外圆磨床上加工。磨削后工件尺寸精度可达后工件尺寸精度可达IT6IT8IT6IT8，表面粗糙度，表面粗糙度R Ra a可达可达0.80.1 0.80.1 。按进给方式不同分为纵向进给磨削法和横向。按进给方式不同分为纵向进给磨削法和横向进给磨削法。进给磨削法。课题课题2 2 磨削加工磨削加工(1)(1)纵向进给磨削法纵向进给磨削法(纵向磨法纵向磨法)。如图。如图10-910-9所示，所示
48、，砂轮高速旋转，工件装在前后顶尖上，工件旋转并和工作砂轮高速旋转，工件装在前后顶尖上，工件旋转并和工作台一起纵向往复运动，每一个纵向行程终了时，砂轮作一台一起纵向往复运动，每一个纵向行程终了时，砂轮作一次横向进给，直到加工余量被全部磨完为止。次横向进给，直到加工余量被全部磨完为止。图图10-9 10-9 纵向进给磨削法纵向进给磨削法课题课题2 2 磨削加工磨削加工【知识链接】【知识链接】纵向磨削法的特点如下：纵向磨削法的特点如下：在砂轮整个宽度上，磨粒的工作情况不同，砂轮在砂轮整个宽度上，磨粒的工作情况不同，砂轮的两个尖角磨削量较小，而砂轮宽度上的磨粒负责减小表的两个尖角磨削量较小，而砂轮宽度
49、上的磨粒负责减小表面粗糙度。纵向磨削法产生的磨削力和磨削热较小。用于面粗糙度。纵向磨削法产生的磨削力和磨削热较小。用于精磨，可获得较细的表面粗糙度和较高的加工精度。精磨，可获得较细的表面粗糙度和较高的加工精度。由于吃刀量小，工作台往复时间长，故生产效率由于吃刀量小，工作台往复时间长，故生产效率较低。较低。课题课题2 2 磨削加工磨削加工(2)(2)横向进给磨削法横向进给磨削法(切入磨法切入磨法)。如图。如图10-1010-10所示，所示，切入磨削无纵向进给运动，要求砂轮宽度必须大于工件磨切入磨削无纵向进给运动，要求砂轮宽度必须大于工件磨削部位的宽度，当工件旋转时，砂轮以慢速作连续的横向削部位的
50、宽度，当工件旋转时，砂轮以慢速作连续的横向进给运动。其生产率高，适用于大批量生产，也能进行成进给运动。其生产率高，适用于大批量生产，也能进行成形磨削。但横向磨削力较大，磨削温度高，要求机床、工形磨削。但横向磨削力较大，磨削温度高，要求机床、工件有足够的刚度，故适合磨削短而粗，刚度好的工件，加件有足够的刚度，故适合磨削短而粗，刚度好的工件，加工精度低于纵向磨法。工精度低于纵向磨法。课题课题2 2 磨削加工磨削加工图图10-10 10-10 横向进给磨削法横向进给磨削法课题课题2 2 磨削加工磨削加工【知识链接】【知识链接】横向进给磨削法的特点如下：横向进给磨削法的特点如下：整个砂轮宽度上磨粒的工
