1、课题一无心外圆磨床的操纵与调整课题一无心外圆磨床的操纵与调整课题二无心外圆磨削课题二无心外圆磨削课题一课题一无心外圆磨床的操纵与调整无心外圆磨床的操纵与调整一、无心外圆磨床的结构一、无心外圆磨床的结构无心外圆磨床有多种型号，如M1010型、M1040型和M1080型等，本书只介绍M1040型无心外圆磨床的使用。如图6-1所示，M1040型无心外圆磨床主要由床身1、修整器控制开关2、磨削轮架3、磨削轮修整器4、工件支架5、导轮修整器6、导轮架7、横向进给手轮8、快速手柄9和电气开关10等组成。一、无心外圆磨床的结构一、无心外圆磨床的结构图6-1M1040型无心外圆磨床1-床身2-修整器控制开关3
2、-磨削轮架4-磨削轮修整器5-工件支架6-导轮修整器7-导轮架8-横向进给手轮9-快速手柄10-电气开关11-切削液开关二、二、M1040 M1040型无心外圆磨床的主要技术参型无心外圆磨床的主要技术参数及规格数及规格1工作精度圆度：0.02mm。圆柱度：0.03mm。二、二、M1040M1040型无心外圆磨床的主要技术参数型无心外圆磨床的主要技术参数及规格及规格三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整1磨削轮的选择与调整（1）磨削轮的选择磨削轮的特性选择主要决定于工件材料、磨削性质和工件热处理情况。通常磨削轮特性为：棕刚玉、粒度号F60F100、硬度为JN的陶瓷结合剂双面凹砂
3、轮，其尺寸由机床决定。（2）磨削轮的安装、平衡如图6-2所示，磨削轮用法兰盘安装，法兰盘主要由法兰盘底座1、衬垫4和5、法兰盘6、内六角螺钉7 组成。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整磨削轮的安装平衡步骤如下：1）用法兰盘安装磨削轮。2）静平衡磨削轮。3）用螺母8将磨削轮安装在磨削轮主轴上。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整（3）磨削轮的修整磨削轮修整器安装在磨削轮架的左上方，修整器的液压传动旋钮如图6-3所示。金刚石的修整方向由旋钮1控制，修整时逆时针方向转动旋钮1，金刚石向前移动修整；顺时针方向转动旋钮1，金刚石则向后移动修整。三、无心外圆磨床的
4、操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-2磨削轮的安装1-法兰盘底座2-键3-主轴4、5-衬垫6-法兰盘7-内六角螺钉8-螺母三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-3修整器液压传动旋钮1-磨削轮修整方向调节旋钮2-磨削轮修整速度调节旋钮3-导轮修整速度调节旋钮4-导轮修整方向调节旋钮三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-4所示为磨削轮修整器，修整时，可转动螺母1，控制修整深度。磨削轮修整器的滑板2可倾斜角度，用贯穿法磨削圆柱面时，可将磨削轮的前部（工件入口处）及后部（工件出口处）修成小的角度（30左右），以便工件能平稳地进入和离开磨削区域，以
5、提高工件的加工精度。经修整的磨削轮如图6-5所示。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-4磨削轮修整器1-螺母2-滑板3-修整器图6-5改进后的磨削轮形状三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整2导轮的选择与调整（1）导轮特性的选择导轮的功用是在磨削过程中带动工件做旋转运动和贯穿运动。工件与导轮间有较大的摩擦力，导轮与工件接触后，导轮实际上起了限制工件圆周速度的作用，从而使工件向导轮相反方向旋转。导轮用橡胶结合剂制成，具有较大的摩擦因数和适当的弹性。导轮的其他特性与磨削轮基本相同。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整（2）导轮架在垂直
6、平面内的倾角调整调整方法及步骤：用贯穿法磨削时，为了能使工件纵向自动进给，导轮轴线需在垂直平面内倾斜一定角度，如图6-6 所示。导轮的倾角（）越大，工件的贯穿速度越快。工件经淬火后，往往发生弯曲变形，常常需要多次纵向贯穿才能磨直。粗磨时，为了使工件能以较大的速度通过磨削区域，取4；精磨时，则倾角取小些，一般取2。如图6-7所示，导轮架的调整步骤如下：三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-6导轮在垂直平面内的倾角图6-7导轮架的调整1-导轮架转体2-刻度盘3、4-螺钉5-螺母6-导轮座7-螺杆三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整1）拧松螺钉3、4和螺母
7、5。2）调整螺杆7，回转导轮架转体1至所需角度。角度值由刻度盘2读出。3）紧固螺钉3、4和螺母5。（3）导轮架水平转角的调整1）切入磨削时的调整。用切入法磨削小锥度圆锥时，可将导轮架在水平面内回转适当角度。调整方法如图6-8所示，首先放松螺钉3，然后转动螺杆1，即可使导轮回转座2回转适当角度。调整后需锁紧螺钉3。2）贯穿磨削时的调整。用贯穿法磨削圆柱零件时，导轮回转座应调至零位，并使工件在托板上的位置与磨削轮轴线相平行。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整（4）导轮的安装如图6-9所示，安装用法兰盘主要由法兰盘底座、法兰盖、衬垫等组成，导轮安装后再用螺母紧固。紧固时需注意，
8、导轮主轴端螺纹为左旋。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-8导轮架水平转角的调整1-螺杆2-导轮回转座3-螺钉图6-9导轮的安装1-法兰盘底座2-主轴3、4-衬垫5-法兰盖6-螺母三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-10导轮修整器滑座的回转角度图6-11导轮修整器及金刚石的偏移量1、3-刻度板2-刻度盘三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整导轮的修整步骤如下：1）调整导轮修整器在水平面内的角度，数值由刻度板3 读出，如图6-11所示。2）调整金刚石的偏移量，数值由刻度板
9、1读出，调整后紧固金刚石。3）启动导轮，使导轮处于修整状态转速。4）旋转手轮使金刚石切入导轮，并启动液压旋钮进行修整。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整3托板的选择与调整（1）托板的选择托板形状如图6-12所示，托板的材料可用优质钢或高速钢制成。如工件硬度很高时，可在托板的斜面上镶嵌硬质合金。磨软金属时，托板可用铸铁制成。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-12托板三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-13托板的
10、长度 图6-14托板高度的调整三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整一般情况下，都是工件中心高于砂轮中心，当h值取得太大时，工件会产生周期性跳动。当加工细长工件时，为了防止磨削过程中工件上下跳动，可将工件中心低于砂轮中心。h的大小可按表6-2选取。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整安装托板时，应调整托板的两端在同一个水平面上，否则，磨出的工件将是圆锥形。调整托板左侧面在水平面内与磨削轮圆周切线的距离c也是不可忽视的，否则会影响冷却和排屑。托板的调整步骤如下：1）如图6-15a所示，拧紧螺钉1，经压板4将托板2紧固在支架上。2）按表6-2选取工件中心高h，
11、然后调整托板高度。当托板尺寸较小时，可使用垫片调整时用钢直尺测量工件最高点至底板的距离。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整3）如图6-15b所示，锁紧螺母5，放松螺母6，转动横向进给手轮，把托板引向磨削轮；调整托板左侧至磨削轮圆周切线的距离c。4）锁紧螺母6，放松螺母5，转动横向进给手轮，调整导轮与托板间的距离。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-15托板的安装与调整1-螺钉2-托板3-垫片4-压板5、6-螺母三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整4导板的选择与调整（1）导板的选择导板的作用是把工件正确引进及退出磨削区域。导板的
12、长度一般不宜过长，可按工件长度选择。如果工件长度大于100mm，导板长度为工件长度的0.751.5倍；如果工件长度小于100mm，则导板长度为工件长度的1.52.5倍；若工件长度比直径小，则导板的长度可选得大些。导板的形状如图6-16所示。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-16导板三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整工件直径小于12mm时，采用凸形导板，如图6-16a所示；工件直径大于12mm时，则采用平行导板，如图6-16b所示。导板的高度和厚度分别由托架的结构和工件直径来决定。（2）导板的调整导板应正确安装在机床上，四块导板调整位置不同，故应
13、分别进行调整。导板的调整如图6-17所示，导板用螺钉3、4紧固在支架上，旋转螺杆1、2，即可调整导板6、7。靠导轮一侧的前导板应相对导轮工作面后退一个距离，其值为工件一次磨削余量的1/2左右，一般为0.010.025mm。靠导轮一侧的后导板，则与导轮的工作面平齐。靠磨削轮一侧的前、后导板，因不受到工件的压力，故均可比磨削轮的工作面后退0.40.8mm。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-17导板的调整）导板）导板的调整1、2-螺杆3、4-螺钉5-支架6、7-导板三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整调整导板的要求如下：1）调整靠导轮一侧的前导板，应比
14、导轮圆周后退0.010.025mm。2）调整靠导轮一侧的后导板与导轮圆周平齐。3）调整靠磨削轮一侧的前后导板，均比磨削轮圆周后退0.40.8mm。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整（3）注意事项1）导板不能突出导轮圆周面。当前导板突出导轮圆周面时，工件前部将被切去一块；当后导板突出导轮圆周面时，工件的贯穿受到阻碍，工件后部将被切去一长条。2）导板不得偏斜。当导板偏向磨削轮时，工件将被磨成细腰形，如图6-18a所示；偏向导轮时，则工件被磨成腰鼓形，如图6-18b所示。三、无心外圆磨床的操纵与调整三、无心外圆磨床的操纵与调整图6-18导板的偏斜）偏向磨削轮）偏向导轮1-导轮2
15、-磨削轮返回课题二课题二无心外圆磨削无心外圆磨削一、无心外圆磨削的特点一、无心外圆磨削的特点无心外圆磨削时，工件安装在无心磨床上的两个砂轮之间，其中一个砂轮起磨削作用称为磨削轮；另一个砂轮起传动作用，称为导轮。工件下部有托板支撑。导轮由橡胶结合剂制成，其轴线在垂直方向上与磨削轮倾斜成 角，带动工件做旋转运动和进给运动。二、无心磨削工件成圆的原理二、无心磨削工件成圆的原理无心磨削工件的成圆是一个复杂的过程，工件的原始形状误差将会影响工件的圆度。当工件的中心高于磨削轮和导轮的中心连线时，工件才能磨圆。假设托板的顶面为平面，且调整工件中心与磨削轮及导轮的中心处于同一高度（见图6-19a），当工件上有
16、一凸点与导轮相接触时，则凸点的对面就被磨成一个凹面，其深度等于凸点的高度；工件回转180后，凸点转到与磨削轮相接触，此时，凹面也正与导轮相接触，工件被推向导轮，凸点无法被磨去。虽然磨出的工件直径在各方向上都相等，但工件不是一个圆形，而是一个等直径的棱圆，如等直径的三角形棱圆，如图6-19b所示。二、无心磨削工件成圆的原理二、无心磨削工件成圆的原理工件不能被磨圆的原因是由于工件的中心与磨削轮和导轮的中心等高，使得工件的凹凸点在同一直线上。因此，只要使工件的中心高于磨削轮和导轮的中心，并采用顶端为斜面的托板（见图6-19c），就能消除这种现象。由图可见，工件凹凸点不在同一直径上，当磨削继续进行时，
17、凸点不断被磨平，而凹面也逐渐变浅，工件逐渐被磨圆，如图6-19d所示。二、无心磨削工件成圆的原理二、无心磨削工件成圆的原理图6-19工件的成圆原理三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法1贯穿法磨削时工件一边旋转一边纵向运动，穿过磨削区域而落入工件盒中。此种方法用于磨削没有台阶的光轴，如图6-20所示。三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法图6-20用贯穿法磨削三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法2切入法此种磨削方法适用于加工带台阶的圆柱形工件或成形旋转体（见图6-21），磨削时工件不做贯
18、穿运动。一般可使导轮轴线与磨削轮轴线平行或交叉一较小的角度（=30），工件在磨削过程中有一微小轴向力，使工件紧靠挡销。图6-21切入法磨削三、无心外圆磨削的方法三、无心外圆磨削的方法3强迫贯穿法导轮修整成与工件相适应的螺旋槽，并使磨削轮的工作素线与工件的素线平行，此种方法适宜于大批量贯穿磨削成形表面，如图6-22所示。图6-22强迫贯穿法四、磨削产生的缺陷分析四、磨削产生的缺陷分析无心外圆磨削中常发生一些缺陷，如圆度、圆柱度误差、表面粗糙度误差以及表面外观缺陷等。产生缺陷的主要原因如下：一是由于机床调整不当，如砂轮的选择不合适、工件安装的中心高不恰当、托板和导板的调整不太合理等。如图6-18所
19、示，当导板偏向磨削轮时，工件将被磨成细腰形；当导板偏向导轮时，则工件被磨成腰鼓形。再就是工艺方法不当，如磨削余量分配不均匀，工件的贯穿速度太快等。还有则是由工件本身的缺陷所引起的，如几何形状误差太大、材质不均匀等。对于产生的缺陷要认真分析其原因，并采取切实有效的防止和解决办法，以利于提高磨削质量。无心外圆磨削中常见缺陷及其预防方法见表6-3。四、磨削产生的缺陷分析四、磨削产生的缺陷分析五、技能训练五、技能训练1贯穿磨削法磨削圆柱销（1）图样和技术要求分析图6-23圆柱销五、技能训练五、技能训练五、技能训练五、技能训练（5）磨削方法采用贯穿磨削法磨削，分配好粗、精磨余量。工件的磨削余量为0.20
20、.25mm，分三次粗磨，每次磨削余量为0.05mm，留精磨余量0.05mm左右。粗磨前应试磨工件，横向进给量取0.020.05mm。仔细观察磨削火花的分布情况，以判断磨削是否正常。若磨削火花是均匀变化的，且在磨削区的后半部，火花逐渐减少至消失，则表明磨削正常，说明上述有关调整符合要求。（6）磨削步骤1）操作前的检查、准备调整导轮倾斜角：取=4。五、技能训练五、技能训练调整导轮倾斜角：取=4。修整导轮：导轮修整器金刚石笔滑座在水平面角度=350，金刚石笔偏移量h1=9mm。粗修整磨削轮。调整托板：工件安装中心高h=10mm，托板安装高度H=219mm。调整导板：前导板比导轮表面退后0.02mm，
21、后导板与导轮圆周面平齐。2）试磨观察火花状况，若正常，可开始粗磨；若磨削火花不均匀，则重新修整磨削轮和导轮。五、技能训练五、技能训练3）粗磨分三次粗磨，每次磨削余量为0.05mm，留精磨余量0.05mm左右。检查圆柱度误差不大于0.003mm，表面粗糙度Ra值达到0.80.4m。五、技能训练五、技能训练4）精修整磨削轮必要时调整、修整导轮，并调整托板和导板。5）精磨外圆至尺寸要求五、技能训练五、技能训练（4）磨削方法采用贯穿磨削法，将加工划分为粗磨、半精磨、精磨三个阶段。滚针的磨削总余量为0.20.25mm，粗磨两次，共磨去0.150.20mm，半精磨余量为0.04 0.045mm，精磨余量为
22、0.005 0.01mm。（5）装夹方法工件放在托板和导板之间，按表6-2取h=4mm，计算出粗磨托板安装高度H=200.5mm。取托板支撑面斜角=30。由于滚针的圆度和素线的直线度公差要求很高，精密磨削时，托板的高度按下式计算（见图6-25）：五、技能训练五、技能训练五、技能训练五、技能训练图6-25托板高度的精确计算五、技能训练五、技能训练调整托板：工件安装中心高h=4mm，托板安装高度H=200.5mm。调整导板：前导板比导轮表面退后0.02mm，后导板与导轮圆周面平齐。2）试磨。观察火花状况，若正常，可开始粗磨；若磨削火花不均匀，则重新修整磨削轮和导轮。3）粗磨工件，分两次粗磨，留余量
23、0.06mm。4）修整磨削轮。5）半精磨工件，留精磨余量0.005 0.01mm。6）MGT1050高精度通磨无心磨床磨削步骤如下：调整导轮倾斜角：取=130。五、技能训练五、技能训练修整导轮：导轮修整器金刚石笔滑座在水平面角度=130，金刚石笔偏移量h1=3.3mm。修整磨削轮。调整托板：工件安装中心高h=4mm，托板安装高度N=2.8mm。调整导板：前导板比导轮表面退后0.02mm，后导板与导轮圆周面平齐。7）试磨工件至图样要求。8）精磨工件。五、技能训练五、技能训练3磨活塞杆（1）图样和技术要求分析图6-26所示为空心活塞杆。材料为45钢，外圆尺寸为?30h7，表面粗糙度Ra值为0.8m
24、，外圆轴线的直线度公差为0.02mm。工件长度为950mm。（2）选择设备（3）磨削轮、导轮的选择（4）磨削方法五、技能训练五、技能训练图6-26空心活塞杆五、技能训练五、技能训练（5）装夹方法（6）工件磨削步骤（7）注意事项1）高速无心磨削砂轮的圆周速度vs=45m/s。应选择砂轮最高工作速度vs=45m/s，这是高速砂轮，不能选错 否则砂轮会爆裂，容易发生安全事故。五、技能训练五、技能训练2）砂轮要经过精细的静平衡，以消除离心力对加工的影响。3）若磨削时仍有细微振动，可适当降低导轮转速，或重新调整导轮倾斜角使导轮倾斜角 再减小1左右，振动会随之消失。4）高速磨削时，磨削热较高，要注意工件的
25、冷却，防止产生表面烧伤。五、技能训练五、技能训练复习思考题1试述无心外圆磨削的特点。2试述无心外圆磨削工件成圆的原理。3用贯穿法磨削时，如何选择导轮的倾斜角？如何计算工件的纵向进给速度和圆周进给速度？4切入法和强迫贯穿法各适用于磨削哪些零件？5在无心外圆磨床上修整直径为350mm的导轮，试求修整器调整参数：金刚石笔偏移量和金刚石笔滑座转角（已知工件直径为30mm，工件安装中心高为10mm，导轮转角5）。五、技能训练五、技能训练6已知无心外圆磨床导轮直径为350mm，转速为50r/min，导轮转角3。试求工件的圆周速度和纵向贯穿速度。7如何选择导轮？为什么导轮应修整成双曲面？修整导轮时如何调整机床？8如何选择、调整托板和导板？9无心磨削时，工件常产生哪些缺陷？应如何防止？返回感谢聆听！感谢聆听！
