第一章磨削加工的基本知识
培训学习目标
1.磨削用量包括那几个基本参数？如何计算砂轮圆周速度、工件圆周速度？
2.试述切削液的作用、种类及特点。
3.砂轮由哪三要素构成？
4.如何选择砂轮硬度？
5.如何选择砂轮粒度？
6.引起砂轮不平衡的原因是什么？试述平衡砂轮的目的和方法。
一、磨床的基本知识
1.磨床工作在制造业中的地位
磨削是一种比较精密的金属加工方法，经过磨削的零件有很高的精度和很小的表面粗糙度值。目前用高精度外圆磨床磨削的外圆表面，其圆度公差可达到0.001mm左右，相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小；其表面粗糙度值达到Ra0.025um，表面光滑似镜。
在现代制造业中，磨削技术占有重要的地位。一个国家的磨削水平，在一定程度上反映了该国的机械制造工艺水平。随着机械产品质量的不断提高，磨削工艺也不断发展和完善。
2. 普通磨床简介
以常用的万能外圆磨床为例，磨床主要由床身、工作台、头架、尾座、砂轮架和内圆磨具等部件组成。见图1。磨床还包括液压系统。
（1）床身：磨床的支承。
（2）头架：安装与夹持工件，带动工件旋转，可在水平面内逆时针转90°；
（3）内圆磨具：支承磨内孔的砂轮主轴。
（4）砂轮架：支承并传动砂轮主轴旋转，可在水平面±30°范围内转动；
（5）尾坐：与头架一起支承工件；
（6）滑鞍与横进给机构：通过进给机构带动滑鞍上的砂轮架实现横向进给；
（7）横向进给手轮
（8）工作台：a.上工作台：上面装有头架与尾坐；b.下工作台：上工作台可绕下工作台在水平面转±10°角度。
3.磨床的型号
磨床的种类很多，按GB/T15375-1994磨床的类、组、系划分表，将我国的磨床品种分为三个分类。一般磨床为第一类，用字母M表示，读作“磨”。超精加工机床、抛光机床、砂带抛光机为第二类，用2M表示。轴承套圈、滚球、叶片磨床为第三类，用3M表示。齿轮
磨床和螺纹磨床分别用Y和S表示，读作“牙”和“丝”。第一类磨床按加工不同分为一下几组：0—仪表磨床；1—外圆磨床（如M1432A、MBS1332A、MM1420、M1020、MG10200等）；2--内圆磨床（如M2110A、MGD2110等）；3—砂轮机；4—研磨机、珩磨机；5—导轨磨床；6—刀具刃磨床（M6025A、M6110等）；7—平面及端面磨床（如M7120A、MG7132、M7332A、M7475B等）；8—曲轴、凸轮轴、花键轴及轧辊轴磨床（如M8240A、M8312、M8612A、MG8425等）；9—工具磨床（如MK9017、MG9019等）。
型号还指明机床主要规格参数。一般以内、外圆磨床上加工的最大直径尺寸或平面磨床工作台面宽度（或直径）的1/10表示；曲轴磨床则表示最大回转直径的1/10；无心磨床则表示基本参数本身（如M1080表示最大磨削直径为80mm）。
应当注意，外圆磨床的主要参数代号与无心外圆磨床不同。
磨床的通用特性代号位于型号第二位（如表1-1），如型号MB1432A中的B表示半自动万能外圆磨床。
磨床结构性能的重大改进用顺序A、B、C……表示，加在型号的末尾。
现以一数控高精度外圆磨床的型号说明磨床型号的表示方法。其最大磨削直径为
200mm，经第一次改进设计。
常用的磨床型号含义如下：
M1432B表示万能外圆磨床，最大磨削直径为320mm，经第二次重大结构改进；
MM1420表示精密万能外圆磨床，最大磨削直径为200mm；
MBS1332A表示半自动高速外圆磨床，最大磨削直径为320mm，经第一次重大结构改进。
MG1432A表示高精度万能外圆磨床，最大磨削直径为320mm，经第一次结构改进。
MB1632表示半自动端面外圆磨床最大回转直径为320mm；
M1080表示无心外圆磨床，最大磨削直径为80mm；
M2110表示内圆磨床，最大磨削孔径为110mm；
M7120A表示卧轴矩台平面磨床，工作台宽度为200mm，经第一次重大结构改进；
M7475B表示立轴圆台平面磨床，工作台直径为750mm，经第二次重大结构改进；
M6025A表示万能工具磨床，最大回转直径为250mm，经第一次重大结构改进；
S7332表示螺纹磨床，最大工件直径为320mm。
4.磨床的润滑和保养
1.磨床的润滑
良好的保养和润滑有利于延长磨床的使用寿命，保持磨床的精度和可靠性。润滑的目的是减小磨床摩擦面和机构传动副的磨损，并提高机构工作的灵敏度。如磨床主轴的动压轴承，其砂轮架油池每三个月更换一次精密主轴油，常用的润滑油为N2主轴油、N5主轴油两种。主轴的油膜对润滑油有很高的要求，故不能用错油，有些高精度磨床的主轴动压轴承采用汽轮机油与煤油配置而成。磨床工作台纵向导轨、砂轮架横向导轨用润滑油是全损耗系统用油，如L-AN46、l-AN32、L-AN68。内圆磨具滚动轴承，500h更换一次润滑油，如3号锂基润滑脂，3号钙基润滑脂。其它需采用滴油润滑的各润滑点如尾座套筒注油孔、横向进给手轮润滑油杯、工作台纵向手轮润滑杯等都需注入全损耗系统用油。
2.磨床的保养
磨床的日常保养很重要，要正常操作磨床，防止产生磨床故障或损害机床，降低机床精度。
机床保养九项要点：
1）合理操作磨床，不损害磨床部件、机械结构。
2）工作前后须清理机床，检查磨床部件、机械结构、液压系统、冷却系统是否正常，并及时修理排除磨床故障。
3）在工作台上调整头架、尾座位置时，须擦净其联接面，并涂润滑油后移动头架或尾座。保护工作台、头架、尾座
联接间的有关机床精度。
4）人工润滑的部位应按规定的油类加注，并保证一定的油面高度。
5)定期冲洗冷却系统，合理更换切削液。处理废切削液应符合环保要求。
6）高速滚动轴承的温升应低于60℃。
7）不同精度等级和参数的磨床与加工工件的精度和尺寸参数相对应，以保护机床精度。8）磨床敞开的滑动面和机械机构须涂油防锈。
9）不碰撞或拉毛机床工作面的部件。
磨床运转500h后，需进行一次一级保养，一级保养工作以操作人员为主，维修人员配合进行。
一级保养常用工具有一字槽螺钉旋具、十字槽螺钉旋具、活扳手、呆扳手、内六角扳手、整体扳手、成套套筒扳手、锁紧扳手等。
一级保养的操作步骤：
1）切断电源，摇动手轮使砂轮架退后至较后位置，推动头架、尾座至工作台两端。
2）清扫机床铁屑较多的部位，如水槽、切屑液箱、防护罩壳等。
3）用柴油清洗头架主轴、尾座套筒、液压泵过滤器等。
4）在机修人员配合指导下，，检查砂轮架及床身油池内的油质情况，油路工作情况等，并根据实际情况调换或补充润滑油和液压油。
5）在维修电工的配合指导下，进行电气检查和保养。
6）进行机床油漆表面的保养，按从上到下，从后到前，从左到右的顺序进行，如有油痕可以用去污粉或碱水清洗。
7）进行附件的清洁保养。
8）补齐所缺少的零部件。
9）调整机床，如调整砂轮架主轴，头架主轴的间隙等。
10）装好防护罩壳、盖板。
二、磨削加工的特点及磨削过程
1磨削加工的特点
1）砂轮是由磨料和结合剂粘结而成的的磨料工具（磨具）。磨粒材料（简称磨料）时一种具有极高硬度的非金属晶体，其硬度大于经热处理后的钢材的硬度，具有极高的可加工性。因此砂轮不但可以磨削铜、铝、钢、铸铁等材料，而且还可以磨削硬度很高的材料。
2）砂轮是一种特殊的多刃磨削工具。砂轮在磨削时，除了切除极细的小金属外，磨粒还对工件表面挤压和摩擦，在磨削区域的磨削温度高达400-1000℃。
3）磨削加工能获得极高的加工精度和极低的表面粗糙度值。每颗磨粒切去切削厚度很薄，一般只有几微米，一般精度可达IT6级~IT7级，表面粗糙度可达Ra0.08μm~Ra0.05μm，精度磨削可达到更高，故磨削常用在精加工工序。
4）磨削作为机械加工的精加工工艺，是工件经过粗加工后，只切除工件表层极薄的金属层，最终达到工件的加工精度和表面粗糙度要求。磨削时吃刀量是很小的。
5）一般磨削加工的金属切除效率较低，生产效率较低，高速磨削，强力磨削则有较高的金属切除率，特别是高速磨削的推广具有重要意义。
6）砂轮在磨削时还具有自锐性。磨粒具有一定的脆性。在磨削力的作用下会破裂，从而更新其切削力，称为砂轮的“自锐作用”。
7）砂轮的工作表面须经过修整，才能形成合适的微刃进行磨削加工。
2.磨削过程及磨削力、磨削热
（1）磨削过程
磨削加工的实质是工件被磨削的金属表层在无数磨粒的瞬间挤压、刻划、切削、摩擦抛光作用下进行的。磨削瞬间起切削作用的磨粒的磨削过程可分为四个阶段：砂轮表面的磨粒与工件材料接触为弹性变形的第一阶段；磨粒继续切入工件，工件进入塑性变形的第二阶段；材料的晶粒发生滑移，使塑性变形不断增大，当磨削力达到工件的强度极限时被磨削层材料产生挤裂，进入第三阶段；最后被切离。磨削过程表现为力和热的作用。
（2）磨削力
磨削力时磨削加工时，工件材料抵抗砂轮磨削所产生的阻力。磨削力在空间可分为三个分力：
1）切削力Fc 总切削力在主运动方向上的正投影。
2）被方向力Fp 总切削力在垂直于进给运动方向上的分力。磨削时要特别注意被向力对加工精度的影响。
3）进给力Ff 总切削力在进给运动方向上的正投影。
（3）磨削热
磨削热是在磨削过程中，由于被磨削材料层的变形、分离及砂轮与被加工材料间的摩擦而产生的热。磨削热较大，热量传入砂轮、磨削、工件或被切削液带走。然而砂轮是热的不良导体，因此几乎80％的热量传入工件和磨屑，并使磨屑燃烧。磨削区域的高温会引起工件的热变形，从而影响加工精度。严重的会产生工件表面灼伤、裂纹等弊病，因此磨削时应特别注意对工件的冷却和减小磨削热，以减小工件的热变形，防止产生工件表面灼伤和裂纹。
三、磨削用量的概念
1.磨削的基本运动
磨削的运动分主运动和进给运动两种。
1）外圆磨削的进给运动为工件的圆周进给运动、工件的纵向进给运动和砂轮的横向吃刀运动。
2）内圆磨削的进给运动与外圆磨削相同。
3）平面磨削的进给运动为工件的纵向（往复）进给运动，砂轮或工件的横向进给运动和砂轮的垂直吃刀运动。
2.磨削用量
磨削用量来表示磨削加工中主运动及进给运动参数的速度或数量。磨削主运动的磨削用量为砂轮圆周速度，磨削进给量有些区别。外圆磨削的磨削用量包括：砂轮圆周速度Vs、工件圆周速度Vw、纵向进给量f、被吃刀量a p。
四、砂轮
1.砂轮的结构
磨具(abrasive grinding tools)：分砂轮、油石、磨头、砂瓦、砂布、砂纸、砂带、研磨膏等6类。砂轮是特殊的刀具，又称磨具，其制造过程也较复杂。他是由一种
用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及修整而成的，具有很多气孔、用磨粒进行切削的固结磨具。磨粒以其露在表面部分的尖角作为切削刃。砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。
1）.磨料
磨料是制造磨具的主要原料，直接担负着切削工作。目前常用的磨料有棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、黑碳化硅(C)和绿碳化硅(GC)等。
棕刚玉：用于加工硬度较低的塑性材料，如中、低碳钢和低合金钢等；
白刚玉：用于加工硬度较高的塑性材料，如高碳钢、高速钢和淬硬钢等；
黑碳化硅：用于加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等；
绿碳化硅：用于加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等。
2）.粒度
粒度是指磨料颗粒的尺寸，其大小用粒度号表示。
国标规定了磨料和微粉两种粒度号。
一般说，粗磨选用较粗的磨料(粒度号较小)，精磨选用较细的磨料(粒度号较大)；微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。
3）.结合剂
结合剂的作用是将磨料粘合成具有一定强度和形状的砂轮。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力，主要取决于结合剂的性能。
常用的结合剂有陶瓷结合剂(V)、树脂结合剂(B) 、橡胶结合剂(R)和金属结合剂(M)等。
陶瓷结合剂：应用最广，适用于外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等；
树脂结合剂：适用于切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮；
橡胶结合剂：适用于无心磨削导轮、抛光砂轮；
金属结合剂：适用于金刚石砂轮等。
4）.硬度
磨具的硬度是指磨具在外力作用下磨粒脱落的难易程度(又称结合度)。
磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度，磨粒难脱落叫硬度高，反之叫硬度低。
国标中对磨具硬度规定了16个级别：D，E，F(超软)；G，H，J(软) ；K，L(中软)；M，N(中)；P，Q，R(中硬)；S，T(硬)；Y(超硬)。
普通磨削常用G～N级硬度的砂轮。
5）.组织
磨具的组织指磨具中磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系，以磨粒率(磨粒占磨具体积的百分率)表示磨具的组织号。磨料所占的体积比例越大，砂轮的组织越紧密；反之，组织越疏松。
国标中规定了15个组织号：0，1，2，…，13，14。0号组织最紧密，磨粒率最高；14号组织最疏松，磨粒率最低。
普通磨削常用4～7号组织的砂轮。
6）.形状与尺寸
根据机床类型和加工需要，将磨具制成各种标准的形状和尺寸。
7）.最高工作速度
砂轮高速旋转时，砂轮上任意一部分都受到很大的离心作用，如果砂轮没有足够的回转强度，砂轮就会爆裂而引起严重事故。砂轮上的离心力与砂轮的线速度的平方成正比，所以当砂轮的线速度增大到一定数值时，离心力就会超过砂轮回转速度所允许的范围，砂轮就要爆裂。砂轮的最大工作线速度，必须标注在砂轮上，以防止使用时发生事故。
（3）砂轮的代号
根据普通磨具标准GB/T2485--1994规定，砂轮（普通磨具）各特性参数以代号形式表示，依次序是：砂轮形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂、最高工作速度。（4）砂轮的选择
1）.磨料的选择
按工件材料及其热处理的方法选择，使磨料本身的硬度与工件材料的硬度相对应。一般的选择原则是：工件材料为一般钢材，可选用棕刚玉；工件材料为淬火钢、高速工具钢，可选用白刚玉或烙刚玉；工件材料为硬质合金，则可选用人造金刚石或绿色碳化硅；工件材料为铸铁、黄铜则选用黑色碳化硅。
2）.粒度的选择
按工件表面粗糙度和加工精度选择。细粒度的砂轮可磨出细的表面；粗粒度则相反，但由于其颗粒粗大，砂轮的磨削效率高，一般常用的粒度是F46-F80。粗磨时选用粗粒度砂轮，精磨时选用精粒度砂轮。
3）.砂轮硬度的选择
砂轮硬度时衡量砂轮“自锐性”的指标。磨削过程中，磨粒逐渐由锐利而变钝。磨硬材料时，砂轮容易钝化，应选用软砂轮，以使砂轮锐利；磨软材料时，砂轮不易钝化，应选用硬砂轮，以避免磨粒过早脱落损耗；磨削特别软而韧的材料时，砂轮易堵塞，可使用较软的砂轮。
（5）砂轮的安装
砂轮安装前首先要鉴别其外观，常用的陶瓷砂轮是脆性体，受损伤的砂轮不能使用。砂轮的裂纹可用响声法检测。
砂轮一般用法兰盘安装。法兰盘主要由法兰底盘1、法兰盘2、衬垫3，内六角螺钉4等组成。
砂轮的孔径与法兰盘轴颈部分应有0.1-0.2mm的安装间隙。如砂轮孔径与法兰盘轴颈配合过紧，可用刮刀均匀修刮砂轮内孔；如配合间隙太大则砂轮盘的中心与法兰盘的中心会产生安装偏心，增大砂轮的不平衡量。为此，可在法兰轴颈的的周围垫上一层纸片，以减小安装偏心；如果砂轮孔径与法兰轴径相差太多，就应从新配置法兰盘。
法兰盘的支撑平面应平整且外径尺寸相等，安装时在法兰盘端面和砂轮之间，应垫上1-2mm厚的塑性材料制成的衬垫，衬垫的直径比法兰盘外径稍微大一些。
安装以后，砂轮应作两次平衡，在精平衡前砂轮需作整形修整。从磨床主轴上拆卸法轮盘时使用套筒扳手和拨头。
（6）砂轮的平衡
砂轮的平衡程度是磨削主要性能指标之一，砂轮的不平衡是指砂轮的重心与旋转重心不合，即由不平衡质量偏离旋转中心所致。例如不平衡量为1500g2cm的砂轮在转速达到1670g2cm时，其离心力可达460N。巨大的离心力将迫使砂轮震动，使工件表面产生多角形的波纹，同时附加压力会加速主轴磨损。当离心力大于砂轮强度时则会引起砂轮爆裂。
砂轮不平衡的原因是砂轮本身不平衡和砂轮安装所造成的不平衡所致。
静平衡的步骤如下：
1）调整平衡架导柱面水平位置。
2）安装平衡心轴。
3）找出不平衡位置。
4）装平衡块。
5）求各点的平衡位置。
（7）砂轮的修整
砂轮磨钝的形式有以下三种：
1）磨粒的钝化
2）磨粒急剧且且不均匀的脱落
3）砂轮的粘嵌和堵塞
砂轮在工作一段时间以后，砂轮的工作表面会发生钝化。若继续磨削，将加剧砂轮与工件表面之间的摩擦，工件会产生烧伤或震动波纹，是磨削效率降低，也影响加工的表面粗糙度，因此应选择适当的时间及时修整砂轮。
砂轮磨钝的过程:
磨削过程中，可将砂轮表面微刃的钝化过程划分为初期、正常、急剧三个阶段。在初级阶段，微刃表面残留的毛刺不断脱落划伤工件表面；正常阶段，微刃表面的毛刺已消失，微刃为正常的切削状态且逐步钝化，这是最佳的磨削阶段，工件的精磨应在此阶段内完成；当微刃锐角已完全消失，磨削时发出噪声，即为急剧钝化阶段。
除磨粒磨钝外，通常磨削时还伴有砂轮的堵塞，特别是在磨削铸铁材料时，磨屑堵满砂轮的网状空隙中，使砂轮磨钝。
（8）修整砂轮的方法
1）金刚钻笔车削法
金刚钻笔是将大颗粒的金刚钻镶焊在特制刀杆上制成的，金刚钻的尖端研成φ=70°-80°的尖角。修整时将金刚钻笔安装在修整座上，车削砂轮表面。
2）其它工具介绍，金刚石笔是由颗粒较小的碎粒金刚石或金刚粉用结合力强的合金结合而成的。金刚石笔分层状、链状、粉状三种。滚轮式割刀是由多片渗碳淬火钢的金属圆片装在刀柄上制成，常用于整形粗修整。金刚石滚轮磨削法修整装置主要由传动装置和金刚石滚轮组成。金刚石滚轮一般用电镀法制造而成。
五、切削液
1.切削液的作用
切削液主要用来降低磨削热和减少磨削过程中工件与砂轮之间的摩擦。切削液主要有以下作用：
（1）冷却作用
（2）润滑作用
（3）清洗作用
（4）防锈作用
2.切削液的种类
切削液分为水溶液和油类两大类。常用的水溶性液有乳化液和合成液两种。常用的油类为全损耗系统用油和煤油。水溶液以水为主要成分，水的冷却作用很好，但以使机床和工件锈蚀。油类的润滑和防锈作用好，常用于螺纹及齿轮磨床的加工中，油类的冷却性较差，会产生油雾。
3.切削液的正确使用
1）切削液应该直接浇注在砂轮与工件接触的部位。
2）切削液流量应充足，并应均匀地喷射到整个砂轮磨削宽度上，并能达到冷却效果。
3）切削液应有一定的压力注入磨削区域，以达到良好的清洗作用，防止磨屑在磨削区域堵塞砂轮表面。
4）合理配置挡水板，防止切削液飞溅出磨床。
5）水箱中切削液要保持一定的液面高度。
6）切削液应经常保持清洁，尽量减少切削液中磨屑和磨粒碎粒的含量，变质的切削液要及时更换，超精密磨削时可以采用专门的过滤装置。
7）切削液的液流要保持通畅，防止液流在通道中被磨削堵塞。堵塞的磨削要及时清除。
8）不要把其他杂物带入水箱中。
9）在夏天特别要注意防止乳化液锈蚀工件和磨床工作台表面，乳化液的质量分数可取高些。
10）防止切削液溅入眼中，特别要防止切削液中的亚硝酸钠入口中或吸入肺中，保护身体健康。
11）树立环保意识。
习题解答：
1、磨削用量包括四个参数：砂轮圆周速度、工件圆周速度、纵向进给量、背吃刀量。
砂轮圆周速度（Vs ）计算：601000?=n
D Vs S π 式中：Vs--砂轮圆周速度（m/s ）
Ds--砂轮直径（mm ）
n--砂轮转速（r/min ）
工件圆周速度（Vw ）计算：1000w w n d Vw π=
式中：Vw--工件的圆周速度（m/min ）
d w --工件外圆直径（mm ）。
N w--工件转速（r/min）
2、（1）切削液的作用
切削液主要用来降低磨削热和减少磨削过程中工件与砂轮之间的摩擦。切削液主要有以下作用：
（1）冷却作用
（2）润滑作用
（3）清洗作用
（4）防锈作用
（2）切削液的种类
切削液分为水溶液和油类两大类。常用的水溶性液有乳化液和合成液两种。常用的油类为全损耗系统用油和煤油。水溶液以水为主要成分，水的冷却作用很好，但以使机床和工件锈蚀。油类的润滑和防锈作用好，常用于螺纹及齿轮磨床的加工中，油类的冷却性较差，会产生油雾。
3、磨粒、结合剂、空隙构成砂轮结构的三要素。
4、砂轮硬度时衡量砂轮“自锐性”的指标。磨削过程中，磨粒逐渐由锐利而变钝。磨硬材料时，砂轮容易钝化，应选用软砂轮，以使砂轮锐利；磨软材料时，砂轮不易钝化，应选用硬砂轮，以避免磨粒过早脱落损耗；磨削特别软而韧的材料时，砂轮易堵塞，可使用较软的砂轮。
5、粒度的选择：按工件表面粗糙度和加工精度选择。细粒度的砂轮可磨出细的表面；粗粒度则相反，但由于其颗粒粗大，砂轮的磨削效
率高，一般常用的粒度是F46-F80。粗磨时选用粗粒度砂轮，精磨时选用精粒度砂轮。
6、砂轮不平衡的原因是砂轮本身不平衡和砂轮安装所造成的不平衡。
磨削加工的发展趋势 王哲 （北京石油化工学院机械工程学院，机G111班） 摘要多年以来随着我国制造业技术水平的不断发展进步，机械制造业有了长足的发展，磨削加工作为机械制造业金属切削加工方法中的一种，有着不可替代的位置及十分重要的作用，相对于早期的磨削加工技术，今天的金属磨削加工技术有了很大的变化，无论是从材料性质，刀具材料以及磨削加工技术等都有了很大的发展变化，本文主要就磨床磨削加工及发展趋势做简单的介绍。 关键词超高速磨削相关技术；数控磨床；精密磨削；刀具材料 1引言 对于目前机械加工领域磨削加工技术发生的变化，磨削加工技术的发展变化，本文作了简要的论述，磨削加工技术的主要发展方向是自动化、集成化、高速化、精密化等方向发展，分别对应的数控磨床、超高速磨削技术、精密磨削技术，此外刀具材料也发生了很大的变化，向能够耐高温、可用于高速加工等。本文主要引用近几年发表的文献，对于研究磨削加工技术发展有一定的帮助，本文就几个磨削加工的主要发展方向作简要的论述。 在机械制造中，有许多金属加工方法，例如切削加工、电加工、冷冲压、铸造、锻造、焊接、粉末冶金、化学加工和特种加工等。金属切削加工时利用切削刀具在工件上切除多余的金属层，从而获得具有一定的尺寸、形状、位置和表面质量的机器零件的一种加工方法。他已被广泛应用于生产实践中。金属切削机床是用切削方法将金属毛坯加工成机器零件的机床。在各类机械制造部门所拥有的装备中，机床占百分之五十以上，所负担的工作量占总加工量的一半以上，机床的技术水平高低直接影响机械产品的质量和零件制造的经济性。 我们对于磨削技术发展应该有一个简单的了解，一般来讲，按砂轮线速度的高低将磨削分为普通磨削和高速磨削以及超高速磨削。按磨削精度将磨削分为普通磨削、精密磨削、超精密磨削。按磨削效率将磨削分为普通磨削、高效磨削。高效磨削包括高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、高效深切磨削、砂带磨削、快速短行程磨削、高速重负荷磨削。[2]高速高效磨、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快，如德国的Aachen大学、美国Connecticut大学等，有的在实验室完成了V为250m/s、350m/s、400m/s 的实验。据报道，德国Aachen大学正在进行目标为500m/s的磨削实验研究。在实用磨削方面，日本已有200m/s的磨床在工业中应用。在我国对高速磨削及磨具的研究已有多年的历史，如湖南大学在70年代末期便进行了80m/s、120m/s的磨削工艺实验，前几年某大学也计划开展250m/s的磨削研究。在实际应用中，砂轮线速度，一般还是45m/s-60m/s。[2]对于磨削加工是一种常用的半精加工和精加工方法，砂轮是磨削的切削工具，磨削是由砂轮表面大量随机分布的磨粒在工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合结果。磨削的基本特点如下：
机械加工培训教材 技术篇 机械加工基础知识 2011年8 月 第一部分：机械加工基础知识
一、机床 （一）机床概论 机床是工件加工的工作母机? 一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成. 从加工的对象来分类，机床可以分为： ?金属加工机床 ?木材加工机床 ?石材加工机床等等…. 机械加工的对象大多为金属材料，所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床. 金属加工机床分类： ?锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形，例如：压力机、弯板机、剪板机等等。 ?特种机床---通过特种办法加工工件，例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等。 ?金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具，除去工件上多余的材料，将其加工成所需的形状和尺寸的机床，主要包括： 车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、 盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下： 根据主轴中心线的方向：卧式车床，立式车床. 根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床。 根据控制方式：普通（手动）车床、简易数控车床、全功能数控车床 根据控制轴数：普通（手动）车床与数控车床（X、Z轴）、车铣中心（X、Z、C 轴）、复合车铣中心（X、Y、Z、C轴） 根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床。 铣____ 床L刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。主要用于方型及箱体零件加 工。铣床的分类如下： 根据主轴中心线的方向：卧式铣床，立式铣床. 根据控制方式：普通（手动）铣床、数控铣床 根据控制轴数：普通铣床（X、Y、Z轴）、4轴数控铣床（X、丫、Z、A轴）、5 轴数控铣床（X、丫 Z、A、B轴） 根据主轴数量：双主轴铣床。 镗（铣）床：刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。主要用于铣削与镗孔。一般为卧式。镗床分类如下： 根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床。 根据控制方式：普通（手动）镗床、坐标镗床、数控镗床 根据控制轴数：普通镗床（X、丫Z、B轴）、带W tt的数控镗床（W X、丫、Z、B轴）、带平园盘的数控镗床（W X、丫、Z、B、U轴） 钻床L钻孔用机床。有台式、摇背钻之分，也有数控钻床。 攻丝机床：攻丝用机床。一般钻床也有攻丝功能。 加工中心：带刀库及自动换刀系统的数控铣床或镗床。有钻削中心、立式加工中心、卧式加工中心、卧式镗铣加工中心、龙门加工中心、五面体加工中心、落地镗铣加工中
普通车床的组成和传动 一、车床的型号 机床均用汉拼音字母和数字，按一定规律组合进行编号，以表示机床的类型和主要规格。 车床型号C6132的含义如下： C——车床类；6——普通车床组；1——普通车床型； 32——最大加工直径为320mm。 老型号C616的含义如下： C——车床；6——普通车床；16——主轴中心到床面距离的1/10，即中心高为160mm。 二、车削运动和车床的用途 为了使车刀能够从毛坯上切下多余的金属，车削加工时，车床的主轴带动工件作旋转运动，称主运动；车床的刀架带动车刀作纵向、横向或斜向的直线移动，称进给运动。通过车刀和工件的相对运动，使毛坏被切削成一定的几何形状、尺寸和表面质量的零件，以达到图纸上所规定的要求。 在机械加工车间中，车床约占机床总数的一半左右。车床的加工范围很广，主要加工各种回转表面，其中包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等。普通车床加工尺寸精度一般 为IT10～IT8,表面粗糙度值Ra=6.3～1.6μm。 三、C6132（或C616）车床的组成部分及其功用 C6132车床由床身、床头箱、变速箱、进给箱、光杆、丝杆、溜板箱、刀架、床腿和尾架等部分组成。 1.床身：是车床的基础零件，用来支承和安装车床的各部件，保证其相对位置，如床头箱、进给箱、溜板箱等。床身具有足够的刚度和强度，床身表面精度很高，以保证各部件之间有正确的相对位置。床身上有四条平行的导轨，供大拖板（刀架）和尾架相对于床头箱进行正确的移动，为了保持床身表面精度，在操作车床中应注意维护保养。 2.床头箱（主轴箱）：用以支承主轴并使之旋转。主轴为空心结构。其前端外锥面安装三爪卡盘等附件来夹持工件，前端内锥面用来安装顶尖，细长孔可穿入长棒料。C6132车床主轴箱内只有一级变速，其主轴变速机构安放在远离主轴的单独变速箱中，以减小变速箱中的传动件产生的振动和热量对主轴的影响。 3.变速箱：由电动机带动变速箱内的齿轮轴转动，通过改变变速箱内的齿轮搭配（啮合）位置，得到不同的转速，然后通过皮带轮传动把运动
7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为 0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜
课题一车削加工的基本知识 一、是非题（是画√ 非画×） 1、工件旋转作主运动车刀作进给运动的切削加工方法称为车削。（） 2、变换主轴箱外手柄的位置可使主轴得到各种不同转速。（） 3、卡盘的作用是用来装夹工件带动工件一起旋转。（） 4、车削不同螺距的螺纹可通过调换进给箱内的齿轮实现。（） 5、光杠是用来带动溜板箱使车刀按要求方向作纵向或横向运动的。（） 6、光杠是用来车削螺纹的。（） 7、变换进给箱手柄的位置在光杠或丝杆的传动下能使车刀按要求方向作进给运动。 （）8、小滑板可左右移动角度车削带锥度的工件。（） 9、床鞍与车床导轨精密配合纵向进给时可保证径向精度。（） 10、机床的类别用汉语拼音字母表示居型号的首位其中字母“C”是表示车床类。（） 11、对车床来说如第一位数字是“6” 代表的是落地及卧式车床组。（） 12、C6140B 表示第二次改进的床身上最大工件回转直径达 400mm 的卧式车床。（） 13、CM6140 车床比 C6136车床床身上最大工件回转直径要大。（） 14、CQM6132 车床型号中的 32 表示主轴中心高为 320mm。（） 15、在机床型号中通用特性代号应排在机床类代号的后面。（） 16、车床工作中主轴要变速时必须先停车变换进给箱手柄位置要在低速时进行。（） 17、为了延长车床的使用寿命必须对车床上所有摩擦部位定期进行润滑。（） 18、车床露在外面的滑动表面擦干净后用油壶浇油润滑。（） 19、主轴箱和溜板箱等内的润滑油一般半年需更换一次。（） 20、主轴箱换油时先将箱体内部用煤油清洗干净然后再加油。（）
21、车床主轴箱内注入的新油油面不得高于油标中心线。（） 22、车床尾座中、小滑板摇动手柄转动轴承部位每班次至少加油一次。（） 23、油脂杯润滑每周加油一次每班次旋转油杯盖一圈。（） 24、对车床进行保养的主要内容是清洁和必要的调整。（） 25、车床运转 500h 后需要进行一级保养。（） 26、一级保养以操作工人为主维修人员进行配合。（） 27、开机前在手柄位置正确情况下需低速运转约 2min 后才能进行车削。 （）28、装夹较重较大工件时必须在机床导轨面上垫上木块防止工件突然坠下砸 伤导轨。（） 29、在切削时车刀出现溅火星属正常现象可以继续切削。（） 30、车工在操作中严禁戴手套。（） 31、切削液的主要作用是降低温度和减少摩擦。（） 32、粗加工时加工余量和切削用量均较大因而会使刀具磨损加快所以应选 用以润滑为主的切削液。（） 33、以冷却为主的切削液都呈碱性。（） 34、乳化液的比热容小粘度小流动性好主要起润滑作用。（） 35、乳化液是将切削油用 15 20 倍的水稀释而成。
第二十讲 铣削加工基础知识 一、铣削用量： 铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。 a)在卧铣上铣平面 b)在立铣上铣平面 铣削运运及铣削用量 1.切削速Vc ，切削速度Vc 即铣刀最大直径处的线速度，可由下式计算： 式中： —切削速度(m/min) d —铣刀直径（mm ）； n —铣刀每分钟转数（r/min ）。 2.进给量?，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。 1000 dn π =
⑴每齿进给量? (mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即 Z 铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。 ⑵每转进给量?，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。 ⑶每分钟进给量vf，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。上述三者的关系为， 式中Z—铣刀齿数 n—铣刀每分钟转速（r/min）， 3.背吃刀量(又称铣削深度ap)，铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。 侧吃刀量(又称铣削宽度a )，铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层 e 尺寸，单位为mm。 铣削用量选择的原则：通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。 二、铣削的应用
机械加工培训教材 技术篇 Ⅰ机械加工基础知识 2011年8月 第一部分：机械加工基础知识 一、机床 (一)机床概论 机床是工件加工的工作母机.一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成. 从加工的对象来分类,机床可以分为： ◆金属加工机床 ◆木材加工机床 ◆石材加工机床等等…. 机械加工的对象大多为金属材料,所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床. 金属加工机床分类: ◆锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形，例如：压力机、弯板机、剪板机等等。 ◆特种机床---通过特种办法加工工件，例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等。
◆金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具,除去工件上多余的材料, 将其加工成所需的形状和尺寸的机床,主要包括: 车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下： 根据主轴中心线的方向：卧式车床,立式车床. 根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床。 根据控制方式：普通（手动）车床、简易数控车床、全功能数控车床根据控制轴数：普通（手动）车床与数控车床（X、Z轴）、车铣中心（X、Z、C轴）、复合车铣中心（X、Y、Z、C轴） 根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床。 铣床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。主要用于方型及箱体零件加工。铣床的分类如下： 根据主轴中心线的方向：卧式铣床,立式铣床. 根据控制方式：普通（手动）铣床、数控铣床 根据控制轴数：普通铣床（X、Y、Z轴）、4轴数控铣床（X、Y、Z、A 轴）、5轴数控铣床（X、Y、Z、A、B轴） 根据主轴数量:双主轴铣床。 镗（铣）床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。主要用于铣削与镗孔。一般为卧式。镗床分类如下： 根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床。 根据控制方式：普通（手动）镗床、坐标镗床、数控镗床
磨削加工 一、磨削特点 磨削是在磨床上用砂轮作为切削刀具对工件进行切削加工的方法。该方法的特点是： 1.由于砂轮磨粒本身具有很高的硬度和耐热性，因此磨削能加工硬度很高的材料，如淬硬的钢、硬质合金等。 2.砂轮和磨床特性决定了磨削工艺系统能作均匀的微量切削，一般 ap=0.001～0.005mm；磨削速度很高，一般可达v=30～50m/s；磨床刚度好；采用液压传动，因此磨削能经济地获得高的加工精度（IT6～IT5）和小的表面粗糙度（Ra=0.8～0.2μm）。磨削是零件精加工的主要方法之一。 3.由于剧烈的磨擦，而使磨削区温度很高。这会造成工件产生应力和变形，甚至造成工件表面烧伤。因此磨削时必须注入大量冷却液，以降低磨削温度。冷却液还可起排屑和润滑作用。 4.磨削时的径向力很大。这会造成机床—砂轮—工件系统的弹性退让，使实际切深小于名义切深。因此磨削将要完成时，应不进刀进行光磨，以消除误差。 5.磨粒磨钝后，磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落，重新露出锋利的刃口，此特性称为“自锐性”。自锐性使磨削在一定时间内能正常进行，但超过一定工作时间后，应进行人工修整，以免磨削力增大引起振动、噪声及损伤工件表面质量。二、砂轮 砂轮是磨削的切削工具，它由许多细小而坚硬的磨粒和结合剂粘而成的多孔物体。磨粒直接担负着切削工作，必须锋利并具有高的硬度，耐热性和一定的韧性。常用的磨料有氧化铝（又称刚玉）和碳化硅两种。氧化铝类磨料硬度高、韧性好，适合磨削钢料。碳化硅类磨料硬度更高、更锋利、导热性好，但较脆，适合磨削铸铁和硬质合金。
同样磨料的砂轮，由于其粗细不同，工件加工后的表面粗糙度和加工效率就不相同，磨粒粗大的用于粗磨，磨粒细小的适合精磨、磨料愈粗，粒度号愈小。 结合剂起粘结磨料的作用。常用的是陶瓷结合剂，其次是树脂结合剂。结合剂选料不同，影响砂轮的耐蚀性、强度、耐热性和韧性等。 磨粒粘结愈牢，就愈不容易从砂轮上掉下来，就称砂轮的硬度，即砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。容易脱落称为软，反之称为硬。砂轮的硬度与磨料的硬度是两个不同的概念。被磨削工件的表面较软，磨粒的刃口（棱角）就不易磨损，这样磨粒使用的时间可以长些，也就是说可选粘接牢固些的砂轮（硬度较高的砂轮）。反之，硬度低的砂轮适合磨削硬度高的工件。 砂轮在高速条件下工作，为了保证安全，在安装前应进行检查，不应有裂纹等缺陷；为了使砂轮工作平稳，使用前应进行动平衡试验。 砂轮工作一定时间后，其表面空隙会被磨屑堵塞，磨料的锐角会磨钝，原有的几何形状会失真。因此必须修整以恢复切削能力和正确的几何形状。砂轮需用金刚石笔进行修整。 三、平面磨床的结构与磨削运动 磨床的种类很多，主要有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、万能外圆磨床（也可磨内孔）、齿轮磨床、螺纹磨床，导轨磨床、无心磨床（磨外圆）和工具磨床（磨刀具）等。这里介绍平面磨床及其运动。 1.平面磨床的结构（以M7120A为例，其中：M——磨床类机床；71——卧轴矩台式平面磨床；20——工作台面宽度为200mm;A——第一次重大改进。） 1）砂轮架——安装砂轮并带动砂轮作高速旋转，砂轮架可沿滑座的燕尾导轨作手动或液动的横向间隙运动。 2）滑座——安装砂轮架并带动砂轮架沿立柱导轨作上下运动。 3）立柱——支承滑座及砂轮架。
广州市XXXX技工学校 教案册 （生产实习） 课题数控车床基本知识 教师 时间
课题练习与作业 图样 技术要求： 1、以01为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 2、以02为工件编程原点写出各点的绝对坐标值 名称材料45#额定工时
课题学习要求（引言） 本课题的教学目的 掌握数控加工的入门知识、组成及工作原理，及数控编程的基础知识；熟练数控的基本功能。 掌握数控编程通用 G 代码、M 功能、S 功能、T 功能。 一、数控车床加工特点以及加工流程（0.3课日） 1数控的定义： 数控是指用数字来控制，通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术。 2、数控机床的特点： 1）、具有高度柔性， 2） 、加工精度高， 3） 、加工质量稳定、可靠。 4） 、生产率高。 5） 、改善劳动条件。 6）、利于生产管理现代化。 3、数控机床的组成和工作原理 1）、数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、 CNC 装置（或称CNC 单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机 构）、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 下图是数控机床的组成框图，其中除机床本体之外的部分统称为计算机数控 （CNC ）系统。 2）、工作步骤 在数控机床上加工零件通常经过以下几个步骤: 加 工 阶 段 编 程 阶 段
4、数控车床编程的基础知识 数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件，是因为数控车床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”，从而实现对零件的自动加工的控制。 使用数控车床加工零件时，首先要做的工作就是编制加工程序。从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般过程如下图所示： 修改f 丄| | f * | f修改 1）图样分析 根据加工零件的图纸和技术文件，对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表面粗糙度、毛坯种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。 2）辅助准备 根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点位置及测定机械间隙等。 3）制定加工工艺 拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床，刀具及切削用量等。 4）数值计算 在编制程序前，还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入数据，主要包括：数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算。 5）编写加工程序单 根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。 6）制作控制介质 加工程序完成以后，还必须将加工程序的内容记录在控制介质上，以便输入到数控装置中。如穿孔带、磁带及软盘等，还可采用手动方式将程序输入给数控装置。 7）程序校核 加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行检查程序格式有无出错或用模拟防真软件来检查刀具加工轨迹的正误，根据加工模拟轮廓的形状，与图纸对照检查。 但是，这些方法尚无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准而造成的零件误差大小，及切削用量选用是否合适、刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求，所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查，以便对程序进行修正。
项目1 车削加工的基本知识习题集及答案 1、车床主要由哪里部分组成？ 答：车床主要由主轴变速箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板部分、刀架、尾座及冷却、照明等部分组成。 2、车床上主要有哪里运动？其含义是什么？ 答：主要有切削运动，切削运动主要指工件的旋转运动和车刀的直线运动。车刀的直线运动又叫进给运动，进给运动分为纵向进给运动和横向进给运动。 （1）主运动：车削时开成切削速度的运动叫主运动。工件的旋转运动就是主运动。 （2）进给运动：使工件多余材料不断被车去的运动叫进给运动。车外圆是纵向进给运动，车端面、切断、车槽是横向进给运动3、切削用量要素有哪几个？它的定义、单位及计算公式是什么？答：三要素：背吃刀量、进给量、切削速度。 （1）背吃刀量αp：车削时工件上待加工表面与已加工表面间的垂直距离。 计算①切断、车槽时，αp=车刀主切削刃的宽度 ②车外圆时ap=dw-dm/2 （dw——待加工表面直径dm——已加工表面直径） （2）进给量（f）（单位：mm/r）定义工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离。 （3）切削速度（Vc）（单位：m/min）：定义主运动的线速度
计算①车外圆时，Vc= πdn/1000（d——工件待加工表面直径,mm n ——主轴转速，r/ min vc——切削速度，m/min） 4、车削直径为50mm的轴类工件外圆，要求一次进给车削到46mm，若选用Vc=80m/min的切削速度，求背吃刀量和主轴转速各是多少？ 答：由工式：ap=dw-dm/2 可得背吃刀量为2mm 再由工式：Vc= πdn/1000得n=1000*80/3.14/50=510r/min 5、车床润滑方式主要有哪几种？车床一级保养的周期有多长？保养的主要内容是什么？ 答：主要有：常用方式：浇油、油绳、直通式压注油杯等一级保养运行500个小时后，就需进行一级保养，保养的主要内容是：清洗、润滑、进行必要的调整 6、切削液的作用是什么？常用切削液有哪两大类？每类的主要作用是什么？ 答：作用是冷却、润滑、清洗、防锈 常用的有：乳化液和切削油。 乳化液乳化油加15-20倍水稀释而成主要起冷却作用 切削油主要成分矿物油主要起润滑作用 7、试述前刀面、主后刀面、副后刀面、刀尖、主切削刃、副切削刃、修光刃的定义。 答：前刀面：刀具上切屑流过的表面。 主后刀面：与过渡表面相对的刀面
机械加工工艺基础知识 点总结 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
机械加工工艺基础知识点总结 一、机械零件的精度 1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。理解配合制、公差等级及配合种类。掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。 基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高；IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）。 配合制： （1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。 （2）了解配合制的选用方法。 （3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合 （4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。 公差与配合的标注 （1）零件尺寸标注 （2）配合尺寸标注 2.了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差带。 几何公差概念： 1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。 2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。作用：控制形状、位置、方向误差。3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。 4）跳动公差：圆跳动、全跳动。 几何公差带： 1）几何公差带 2）几何公差形状 3）识读 3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。 常用量具： （1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。 （2）识读：刻度，示值大小判断。 （3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。 专用量具： （1）种类：螺纹规、平面角度样板。 （2）调整与使用及注意事项 量具的保养 （1）使用前擦拭干净 （2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯 （3）用力适度，不测高温工件 （4）摆放，不能当工具使用 （5）干量具清理
机械加工工艺基础知识点 0总体要求 掌握常用量具的正确使用、维护及保养，了解机械零件几何精度的国家标准，理解极限与配合、形状和位置公差的含义及标注方法；金属切削和刀具的一般知识、常用夹具知识；能正确选用常用金属材料，了解一般机械加工的工艺路线与热处理工序。 一、机械零件的精度 1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。理解配合制、公差等级及配合种类。掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。 1.1基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高；IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）。 1.2配合制： （1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。 （2）了解配合制的选用方法。 （3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合 （4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。 1.3公差与配合的标注 （1）零件尺寸标注 （2）配合尺寸标注 2.了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差带。
2.1几何公差概念： 1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。 2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。作用：控制形状、位置、方向误差。3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。 4）跳动公差：圆跳动、全跳动。 2.2几何公差带： 1）几何公差带 2）几何公差形状 3）识读 3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。 3.1常用量具： （1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。（2）识读：刻度，示值大小判断。 （3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。 3.2专用量具： （1）种类：螺纹规、平面角度样板。 （2）调整与使用及注意事项 3.3量具的保养 （1）使用前擦拭干净 （2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯
Q195 、Q215 ，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235 、Q255 ，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结 构件。 Q275 ，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345 ，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08 钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20 钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50 钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8 钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11 钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、 丝锥、锯条等。 T12、T13 钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具 等。 （二）合金钢 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类? 分为三类：
合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构 件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、 耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类? 分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%- 10%; 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号 的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为 5，则表示平均含碳量为%。 ②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的 合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V表示平均含碳量为%含
第一章切削加工基础知识 一、本章的教学目的与要求 本章主要介绍了机械加工基础知识。重点应掌握切削运动及切削用量概念；切削刀具及其材料基本知识；切削过程的物理现象及控制；砂轮及磨削过程基本知识；材料切削加工性概念；机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量的概念等。掌握本章内容为后续内容的学习打基础，为初步具备分析、解决工艺问题的能力打基础，为学生了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。学生学习本章要注意理论联系生产实践，才能更好体会，加深理解。可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采用多媒体、网络等现代教学手段学习，以取得良好的教学效果。为学好本章内容，可参阅邓文英主编《金属工艺学》第4版、傅水根主编《机械制造工艺基础》(金属工艺学冷加工部分)、李爱菊等主编《现代工程材料成形与制造工艺基础》下册及相关机械制造方面的教材和期刊。 二、授课主要内容 1切削运动和切削要素 主要学习零件表面的形成、切削运动、切削用量、切削层参数 2切削刀具和切削过程 主要学习切削刀具材料、车刀、刨刀、镗刀、麻花钻、铣刀的结构及刀具几何角度，切削的形成及形态、积屑瘤、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损和刀具耐用度 3磨具和磨料切削 主要学习磨具和磨削原理 4材料的切削加工性 主要学习衡量材料切削加工性能的指标、常用材料的切削加工性、改善材料切削加工性的方法 5机械加工工艺过程基本概念 主要学习工艺过程的基本概念、工件的安装和夹具、基准及其选择原则、工件在夹具中的定位
6机械加工质量的概念 主要学习机械加工精度、机械加工表面质量 三、重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学） 让学生重点掌握切削运动及切削用量概念、切削刀具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加工性、机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量等概念。四、要外语词汇 主运动：primary motion 进给运动：feed movement 车刀：turning tools 刀具材料：cutting tools materials 切削过程：cutting process 磨具：abrasive grinding tools 表面质量：machining quality of machined surfaces 五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等） 主讲（板书）+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物 六、复习思考题 1.试说明下列加工方法的主运动和进给运动： a.车端面； b.在钻床上钻孔； c.在铣床上铣平面； d.在牛头刨床上刨平面； e.在平面磨床上磨平面。 2.试说明车削时的切削用量三要素，并简述粗、精加工时切削用量的选择原则。 3.车外圆时，已知工件转速n=320 r/min，车刀进给速度v f=64 mm/min，其它条件如题图1-1所示，试求切削速度v c、进给量f、背吃刀量a p、切削层公称横截面积A D、切削层公称宽度b D和厚度h D。 4.弯头车刀刀头的几何形状如题图1-2所示，试分别说明车外圆、车端面(由外向 中心进给) 时的主切削刃、刀尖、前角γ 0、主后角a o 、主偏角k r和副偏角' r k。
air header 集气管 air set空气中凝固，常温自硬自然硬化 Alignment：对准，定位调整 amplifier panel 放大器盘 analyzer分析器 anchor bolt 地脚螺栓 anchor bolt 锚定螺栓 application drawing操作图，应用图 arc cutting电弧切割 arc gouging 电弧刨削 arc welding 电弧焊 assembly.装配 audit 审计 automatic temperature recorder 温度自动记录器 back-feed反馈 base material基底材料 bellow type 波纹管式 bend.弯管弯头 Bending：挠曲 beveling 磨斜棱，磨斜边
１：什么叫图样? 答：能够准确表达物体的形状大小及技术要求的作图。 ２：什么叫投影图？ 答：就是一组射线通过物体向预定平面上所得到的图形的方法。 ３：投影法的分类有几种？ 答：可分为中心投影法和平行投影法，平行投影法又分为正投影和斜投影。 ４：什么叫剖视图？ 答：一组平行的光线通过物体在投影面上得到的图形 ５：物体投影的三个基本视图是什么？ 答：是主视图、俯视图、左视图。 ６：三视图的投影规律是什么？ 答：主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯、左视图宽相等。 ７：金属的物理性能包括哪些内容？ 答：包括密度、熔点、热膨胀性、导电性和导热性。 ８：什么叫熔点？ 答：是金属由固态转变成液态时的温度。 ９：什么叫金属的化学性能？ 答：是指金属材料在室温或高温下抵抗其周围化学介质对它侵蚀的能力。 １０：化学性能包括哪些？ 答：包括抗氧化性和耐腐蚀性。 １１：什么叫抗氧化性？ 答：在室温或高温下抗氧化的能力。 １２：什么叫耐腐蚀性？ 答：在高温下抵抗水蒸气等物质腐蚀的能力。 １３：什么叫机械性能？ 答：指金属材料抵抗外力作用的能力。 １４：机械性能包括哪些？
机械加工工艺基本知识 newmaker 一、生产过程和工艺过程 产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的 生产过程一般包括： 1 ．生产与技术的准备如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等； 2 ．毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等； 3 ．零件的加工切削加工、热处理、表面处理等； 4 ．产品的装配如总装、部装、调试检验和油漆等； 5 ．生产的服务如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等； 在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。 工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 二、机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。( 一 ) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺容。 区分工序的主要依据，是工作地（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。 图 3-1 所示的圆盘零件，单件小批生产时其加工工艺过程如表 3-1 所示；成批生产时其加工工艺过程如表 3-2 所示。
表 3-1 圆盘零件单件小批机械加工工艺过程 表 3-2 圆盘零件成批机械加工工艺过程 由表 3-1 可知，该零件的机械加工分车削和钻削两道工序。因为两者的操作工人、机床及加工的连续性均已发生了变化。而在车削加工工序中，虽然含有多个加工表面和多种加工方法（如车、钻等），但其划分工序的要素未改变，故属同一工序。而表 3-2 分为四道工序。虽然工序了 1 和工序 2 同为车削，但由于加工连续性已变化，因此应为两道工序；同样工序 4 修孔口锐边及毛刺，因为使用设备和工作地均已变化，因此也应作为另一道工序。
磨削加工教案-3(总5页)
磨削加工教案 一、教学目的及要求 1．了解磨床的类型、运动和磨削方法。 2．能独立操作平面磨床磨削平面。 3．在指导人员的指导下操作外圆磨床磨削外圆、外圆锥面。 4．遵守磨削加工安全操作规程。 二、教学进程（总时间0.5天） 三、教具 1．磨床液压传动示教系统。 2．零件图纸。 3．轴类工件，长方体、正方体、六方体等工件，千分尺，表面粗糙度比较块。 4．磨削加工工艺方法挂图。 磨削加工讲授内容 一、磨削的工艺特点及应用 磨削加工是零件精加工的主要方法。磨削时可采用砂轮、油石、磨头、砂带等作磨具，而最常用的磨具是用磨料和粘结剂做成的砂轮。通常磨削能达到的精度为IT7~IT5，表面粗糙度Ra值一般为0.8~0.2μm。 磨削的加工范围很广，不仅可以加工内外圆柱面、内外圆锥面和平面，还可加工螺纹、花键轴、曲轴、齿轮、叶片等特殊的成形表面。
从本质上来说，磨削加工是一种切削加工，但和通常的车削、铣削、刨削等相比却有以下的特点： 1．磨削属多刃、微刃切削 砂轮上每一磨粒相当于一个切削刃，而且切削刃的形状及分布处于随机状态，每个磨粒的切削角度、切削条件均不相同。 2．加工精度高 磨削属于微刃切削，切削厚度极薄，每一磨粒切削厚度可小到数微米，故可获得很高的加工精度和低的表面粗糙度值。 3．磨削速度大 一般砂轮的圆周速度达2000~3000m/min，目前的高速磨削砂轮线速度已达到60~250m/s。故磨削时温度很高，磨削区的瞬时高温可达800~1000℃，因此磨削时必须使用切削液。 4．加工范围广 磨粒硬度很高，因此磨削不但可以加工碳钢、铸铁等常用金属材料，还能加工一般刀具难以加工的高硬度、高脆性材料，如淬火钢、硬质合金等。但磨削不适宜加工硬度低而塑性大的有色金属材料。 磨削加工是机械制造中重要的加工工艺，已广泛用于各种表面的精密加工。许多精密铸造成形的铸件、精密锻造成形的锻件和重要配合面也要经过磨削才能达到精度要求。因此，磨削在机械制造业中的应用日益广泛。 二、砂轮 1．砂轮的组成 砂轮是由磨料和结合剂经压坯、干燥、烧结而成的疏松体，由磨粒、结合剂和气孔三部分组成。砂轮磨粒暴露在表面部分的尖角即为切削刃。结合剂的作用是将众多磨粒粘结在一起，并使砂轮具有一定的形状和强度，气孔在磨削中主要起容纳切屑和磨削液以及散发磨削液的作用。 2．砂轮特性 1）磨料 磨料是砂轮的主要成分，它直接担负切削工作，应具有很高的硬度和锋利的棱角，并要有良好的耐热性。常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系三种，其代号、性能及应用详见下表。 2）粒度 粒度用来表示磨料颗粒的大小。一般直径较大的砂粒称为磨粒，其粒度用磨粒所能通过的筛网号表示；直径极小的砂粒称为微粉，其粒度用磨粒自身的实际尺寸表示。一般粗磨和磨软材料时选用粗磨粒；精磨或磨硬而脆的材料时选用细磨粒。常用磨料的粒度号为30#~100#。粒度号越大，磨料越细。
金属切削加工基础知识 一.填空题 1、切削运动可分为两种，即和。 2、零件的技术要求一般包括、、、度。 3、刀具材料必须具备的性能 有、、、、。 4.利用机械力对工件进行加工称为加工。通过手持工具对工件进行加工称为加工。 5.机械零件的表面形状按形体可归纳为三种基本表面，这三种基本表面可组合成各种类型的零件。三种基本表面是、和成形表面 6.车削加工时，应选择合理的，适当的，一定的背吃刀量。这是切削加工过程中不可缺少的切削用量三要素。 7.切削加工刀具中，常见的刀具材料如：高速钢、硬质合金等属于 刀具材料，陶瓷、人造聚晶金刚石等属于刀具材料。 8.车刀切削外圆时，主、副偏角越大，残留面积越，刃倾角越大，刀尖强度越。 9. 车刀切削部分组成的三个面：；二个刃：。 二、判断题 1．切削运动中，主运动通常只有一个，进给运动的数目可以有一个或几个。 （） 2．车削外圆时，进给运动是刀具的横向运动。（） 3．当切削刃安装高于工件的中心时，其实际工作前角会变小。（） 4．在基面内测量的角度是刃倾角。（） 5．在主切削平面内测量的角度是主偏角。（） 6．刃倾角的正负影响切屑的排出方向。当刃倾角为正时，切屑流向已加工表面。（） 7．一般来说, 刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。（） 8．背吃刀量对刀具寿命影响最大，进给量次之，切削速度最小。（） 9．低碳钢硬度低，切削加工性最好，中碳钢次之，高碳钢最难切削。（）三、单项选择题 1．车削时，主运动是＿。
A. 工件的回转运动 B. 工件的直线运动 C. 刀具的回转运动 D. 刀具的直线运动 2．牛头刨床刨削时，主运动是＿。 A. 工件的回转运动 B. 工件的往复直线运动 C. 刀具的回转运动 D. 刀具的往复直线运动 3．在基面内测量的角度是＿。 A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 4．在主切削平面内测量的角度是＿。 A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 5．当切削刃安装高于工件中心时，其实际工作前角会＿。 A.变大 B.变小 C.不变 6．刃倾角的正负影响切屑的排出方向。当刃倾角为正时，切屑流向＿。 A.已加工表面 B.待加工表面 C.切削表面 7．加工细长轴时，为减小Fy力，车刀主偏角应取＿。 A.450 B.750 C.900 D.都可以 8．在切削铸铁等脆性材料时，得到切屑类型是＿。 A.带状切屑 B.节状切屑 C.粒状切屑 D.崩碎切屑 9．在切削用量三要素中，影响切削力的主要因素是＿。 A.Vc B.f C.ap 10.刀具材料要求有高的硬度，通常要求硬度在以上。 A．50HRC；B．60HRC；C．70HRC 11、切削用量对刀具耐用度影响最大的是（A ）。 A切削速度； B 切削深度； C 进给量。 12、切削用量选择的一般原则，应首先选择的是： （ C ） A切削速度；B 进给量；C背吃刀量。 四、多选题 1、车削加工中的切削用量包括：( ) ①主轴每分钟转数，②切削层公称宽度；③背吃刀量(切削深度)④进给量； ⑤切削层公称厚度；⑥切削速度。 2、对刀具前角的作用和大小，正确的说法有：( ) ①控制切屑流动方向；②使刀刃锋利，减少切屑变形；③影响刀尖强度及散