磨削加工工艺过程与主要工序

第五节磨削的工艺特点及其应用用砂轮或其他磨具加工工件，称为磨削。

本节主要讨论用砂轮在磨床上加工工件的特点及其应用，磨床的种类很多，较常见的有外圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。

作为切削工具的砂轮，是由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。

由于磨料、结合剂及制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削的加工质量、生产效率和经济性有着重要影响。

砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等。

一.磨削过程磨削可以加工外圆面、内孔、平面、成形面、螺纹、齿轮等1.外圆磨削1、在外圆磨床上进行磨法：纵磨法横磨法综合磨深磨法2、无心外圆磨圆面必须连续，不能有较长键槽等孔的磨削2.平面磨削周磨质量较高，但较慢端磨较快，但质量不高特点:主运动是砂轮的旋转运动；磨削过程:实际上是磨粒对工件表面的切削、刻削和滑擦三种作用的综合效应；砂轮的“自锐性” ：磨削中，磨粒本身也会由尖锐逐渐磨钝，使切削能力变差，切削力变大，当切削力超过粘结剂强度时，磨钝的磨粒会脱落，露出一层新的磨粒，这就是砂轮的“自锐性”。

磨削往往作为最终加工工序。

砂轮的修整由于砂轮的“自锐性”以及切屑和碎磨粒会阻塞砂轮，在磨削一定时间后，需用金刚石车刀等对砂轮进行修整。

二.磨削的工艺特点磨床的特点：a.使用磨料、磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨料等）为工具，进行切削加工。

b.用来加工硬度较高的材料。

c.加工精度高、光洁度高。

d.一般加工余量较小。

工业发达国家，磨床比例高（约30％左右），磨床用于粗、精加工，发展了新型强力磨和高速磨。

三.磨削的应用和发展(一)外圆磨床磨床中所占比例较大的一种，包括万能外圆磨床、外圆磨床、无心外圆磨床。

1.万能外圆磨床万能性好，常用于加工以下几种典型表面。

<1>磨外圆加工所需的运动砂轮主运动 n工件的圆周进给运动 f1工件的纵向进给运动 f2砂轮的横向切入运动 c<2>磨长圆锥面外圆磨床工作台分两层，上工作台相对下工作台调整至一定的角度位置（不超过±7°)机床运动与（1）相同，但工件回转中心线与工作台纵向进给方向不平行，故磨削出来的是圆锥面。

磨削加工过程及典型加工工序一、引言磨削加工是一种常用于金属工件加工的方法，它通过利用磨料与工件表面的相对运动，在高速旋转的磨具的作用下，将工件表面的硬度较高、粗糙度较高的层状材料切削去除，从而使工件达到精度更高、光洁度更好的目的。

本文将介绍磨削加工的原理、典型加工工序以及注意事项。

二、磨削加工的原理磨削加工是一种磨削剂与工件表面之间的相对运动产生磨削力的加工方法。

在磨削过程中，磨料与磨具之间的接触是点、线、面三种形式的交替进行，从而形成切削力。

这种切削力的作用下，磨具将工件表面的层状材料切削去除，使得工件表面达到更高的精度和光洁度。

三、典型磨削加工工序1. 平面磨削平面磨削是指对平面工件进行磨削加工的工序。

它是磨削加工中最常见的一种工序，广泛应用于各个领域的加工过程中。

平面磨削的主要步骤包括：确定磨削的位置和方向，选择合适的磨具和磨料，进行粗磨和精磨，最后进行抛光。

平面磨削的参数包括磨削速度、工件进给速度、磨削深度等。

2. 内圆磨削内圆磨削是指对内圆工件进行磨削加工的工序。

它是磨削加工中一种较为复杂的工序，需要使用专门的磨削装置和磨具。

内圆磨削的主要步骤包括：确定磨削位置、选择合适的磨具和磨料，进行粗磨和精磨，最后进行抛光。

内圆磨削的参数包括磨削速度、工件进给速度、磨削深度等。

3. 外圆磨削外圆磨削是指对外圆工件进行磨削加工的工序。

它是磨削加工中一种比较常见的工序，广泛应用于各个领域的加工过程中。

外圆磨削的主要步骤同样包括：确定磨削位置、选择合适的磨具和磨料，进行粗磨和精磨，最后进行抛光。

外圆磨削的参数也包括磨削速度、工件进给速度、磨削深度等。

4. 带状磨削带状磨削是指对宽度较大的工件进行磨削加工的工序。

它是磨削加工中一种较为特殊的工序，需要使用带状磨削装置和特殊的磨具。

带状磨削的主要步骤与其他磨削工序类似，但需要特别注意工艺参数的调整和对磨削带的管理。

四、磨削加工注意事项在进行磨削加工时，需要注意以下几点： 1. 选择合适的磨具和磨料。

一．机械加工工艺过程的组成1.工序——工人，在工作地对工件所连续完成的工艺过程。

2．安装——经一次装夹后所完成的工序内容装夹——定位——加工前工件在机床或夹具上占据一正确的位置夹紧——使正确位置不发生变化增加安装误差增加装夹时间——应尽量减少安装次数3．工位——工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置多工位加工——提高生产率、保证加工面间的相互位置精度4．工步——加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程一次安装中连续进行的若干相同的工步→1个工步用几把不同刀具或复合刀具加工→复合工步5．走刀——每进行一次切削——1次走刀二．工艺规程1．工艺规程的作用——①指导生产②组织生产和管理生产③新建、扩建或改建工厂及车间2．工艺规程的设计原则——①技术上的先进性②经济上的合理性③良好的劳动条件§机械加工工艺规程设计一．零件的工艺分析1．零件技术要求分析①加工表面的尺寸精度②主要加工表面的形状精度③主要加工表面之间的相互位置精度④各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求⑤热处理要求及其它技术要求（如动平衡等）。

1）零件的视图、技术要求是否齐全——主要技术要求和加工关键2）零件图所规定的加工要求是否合理3）零件的选材是否恰当，热处理要求是否合理2．零件结构及其工艺性分析①结构组成——内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面②结构组合——轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类★分析刚度及其方向③结构工艺性——保证使用要求的前提下，能否以高生产率和低成本制造二．毛坯的选择1．毛坯种类的选择铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件2．确定毛坯的形状和尺寸——尽量与零件接近毛坯加工余量——毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值——加工总余量毛坯公差——毛坯制造尺寸的公差①为工件安装稳定，有些毛坯需工艺凸台②为加工方便，一些零件作整体毛坯——半圆形零件→合成整圆小零件（垫圈）→合成1件3．选择毛坯时应考虑的问题①零件的材料及力学性能要求——铸铁、有色金属→铸重要件→锻②零件的结构形状与尺寸——复杂件→铸小台阶轴→棒料，大台阶轴→锻③生产纲领的大小——大批量→先进方法④现有生产条件⑤采用新工艺、新技术、新材料三．定位基准选择1．基准的概念——确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面(1)设计基准——零件图上的基准——尺寸→尺寸线的起点相互位置→基准符号(2)工艺基准——工艺中用的基准——①工序基准②定位基准③测量基准④装配基准2.定位基准的选择——毛坯面定位→粗基准已加工面定位→精基准(1)精基准的选择——可靠保证主要加工表面间的相互位置精度1）基准重合原则——选设计基准为定位基准2）基准统一原则——尽可能在多数工序中用一组精基准定位3）定位稳定准确，简单方便的原则——选面大、精度高的面为精基准4）互为基准原则——为加工余量均匀，位置精度高——反复加工5）自为基准原则——要求余量小而均匀——选加工面本身为精基准●辅助基准——人为制造的基准——工艺需要而作的工艺凸台、中心孔提高精度——一面两孔定位(2)粗基准选择——可靠方便地加工精基准1）保证不加工面与加工面间的位置关系——选择不加工面作粗基准2）定位稳定可靠，简单方便——选大面、平整面，无缺陷3）合理分配各面加工余量——①应保证各加工面有足够的余量②某些重要面使其加工余量均匀4）同一方向上的粗基准原则上只允许使用一次●基准选择——具体情况具体分析，综合考虑，灵活运用，正确选择【例】选择支架零件的精基准和粗基准◆零件分析——加工面——底面、顶面、φ16H7孔、2-φ10孔、直槽、圆弧槽主要加工要求——φ16H7、对称度0.1、32±0.1、28±0.1◆基准分析——底面——顶面、φ16H7孔高度方向的设计基准φ16H7孔轴线——直槽、圆弧槽、2-φ10孔的设计基准。

磨削加工1. 磨削加工的概述磨削加工是一种通过研磨工具对工件表面进行切削的加工方法。

它通过切削工具与工件之间的相对运动，在切削、研磨和磨痕的共同作用下，将工件表面不平整层次的高点消除，从而得到平整、光滑的表面。

2. 磨削加工的原理磨削加工的原理是力学切削。

在磨削过程中，磨粒对工件表面的切削作用类似于多个微小切削刃对工件表面的切削作用，因此磨削可以看成是由许多微小切削刃共同作用的切削过程。

3. 磨削加工的分类磨削加工根据磨粒的尺寸和磨粒与工件之间的相对运动情况可以分为不同的类型，主要包括：3.1 粗磨粗磨是指在切削速度较低、磨粒尺寸较大的条件下进行的磨削加工，主要目的是迅速去除工件表面的大量金属，使其达到一定的粗糙度，为后续磨削过程提供条件。

3.2 精磨精磨是指在切削速度适中、磨粒尺寸适当的条件下进行的磨削加工，主要目的是进一步消除工件表面的细小凹坑和凸起，提高工件表面的精度和光洁度。

3.3 超精磨超精磨是指在切削速度较高、磨粒尺寸小的条件下进行的磨削加工，主要用于加工高精度、高光洁度的工件，以提高工件表面的质量。

4. 磨削加工的过程磨削加工通常包括以下几个基本工序：4.1 磨削前准备在进行磨削加工之前，需要对磨削工具进行选择和准备，包括选用合适的磨粒、绑定磨料和磨具、选择适当的磨削液等。

4.2 磨削磨削是磨削加工的核心过程，主要包括以下几个步骤：固定工件，调整磨削参数，启动磨削机床，进行磨削操作。

4.3 表面质量检测在磨削加工完成后，需要对工件表面的质量进行检测。

常用的表面质量检测方法有视觉检测、触觉检测和测量仪器检测等。

4.4 后续处理在完成磨削加工后，还需要进行一些后续处理工序，例如清洗工件、除去残留物和保护处理等，以确保工件表面的质量和性能满足要求。

5. 磨削加工的优点和局限性磨削加工具有以下优点：•可加工具有复杂形状的工件•可加工高硬度材料•可获得高精度的加工结果•可提高工件表面的质量和光洁度然而，磨削加工也存在一些局限性：•生产效率低，加工速度较慢•工艺过程较为复杂，需要一定的技术和经验•磨具和磨料的消耗较大，成本较高6. 磨削加工的应用领域磨削加工在各个制造行业中都得到广泛应用，特别是对高精度、高光洁度的工件加工需求较高的领域，例如：•汽车制造业：发动机缸体、曲轴等零部件的加工•刀具制造业：高精度刀具的生产加工•航空航天业：航空发动机叶片、轴承等零部件的加工•电子制造业：半导体芯片、磁头等精密元件的加工7. 磨削加工的未来发展趋势随着制造技术和加工要求的不断提高，磨削加工也在不断发展和改进。

微磨削加工技术微磨削加工技术主要分为精密和超精密磨削技术。

1 精密与超精密磨削的机理精密磨削一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮，主要靠对砂轮的精细修整，使用金刚石修整刀具以极小而又均匀的微进给(1O一15 mm／min)，获得众多的等高微刃，加工表面磨削痕迹微细，最后采用无火花光磨，由于微切削、滑移和摩擦等综合作用，达到低表面粗糙度值和高精度要求。

超精密磨削采用较小修整导程和吃刀量修整砂轮，靠超微细磨粒等高微刃磨削作用进行磨削u J。

精密与超精密磨削的机理与普通磨削有一些不同之处。

1)超微量切除。

应用较小的修整导程和修整深度精细修整砂轮，使磨粒细微破碎而产生微刃。

一颗磨粒变成多颗磨粒，相当于砂轮粒度变细，微刃的微切削作用就形成了低粗糙度。

2)微刃的等高切削作用。

微刃是砂轮精细修整而成的，分布在砂轮表层同一深度上的微刃数量多，等高性好，从而加工表面的残留高度极小。

3)单颗粒磨削加工过程。

磨粒是一颗具有弹性支承和大负前角切削刃的弹性体，单颗磨粒磨削时在与工件接触过程中，开始是弹性区，继而是塑性区、切削区、塑性区，最后是弹性区，这与切屑形成形状相符合。

超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用。

当刀刃锋利，有一定磨削深度时，微切削作用较强；如果刀刃不够锋利，或磨削深度太浅，磨粒切削刃不能切人工件，则产生塑性流动、弹性破坏以及滑擦。

4)连续磨削加工过程。

工件连续转动，砂轮持续切人，开始磨削系统整个部分都产生弹性变形，磨削切人量(磨削深度)和实际工件尺寸的减少量之间产生差值即弹性让刀量。

此后，磨削切人量逐渐变得与实际工件尺寸减少量相等，磨削系统处于稳定状态。

最后，磨削切入量到达给定值，但磨削系统弹性变形逐渐恢复为无切深磨削状态引。

2 精密与超精密磨床的发展精密磨床是精密磨削加工的基础。

当今精密磨床技术的发展方向是高精度化、集成化、自动化。

英国Cranfield大学精密工程公司(CUPE)是较早从事超精研制成功的OAGM2500大型超精密磨床是迄今为止最大的超精密磨削加工设备，主要用于光学玻璃等硬脆材料的超精密磨削加工 J。

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”。

磨削加工过程及典型加工工序磨削加工是一种常见的精密加工方法，通过磨削工具对工件表面进行切削和磨擦，以达到精度高、表面质量好的效果。

本文将从磨削加工的基本原理、主要设备和典型加工工序三个方面进行详细介绍。

一、磨削加工的基本原理磨削加工是一种高速旋转的切削运动，其基本原理是利用切削力和摩擦力对金属材料进行切削和抛光。

在磨削过程中，砂轮或其他磨具与被加工物体相互作用，使被加工物体表面受到切向力和径向力的作用，并产生高温、高压等现象。

当被加工物体与砂轮之间的接触面积减小时，单位面积上承受的压力就会增大，因此被加工物体表面会发生塑性变形或断裂。

同时，由于摩擦作用和高温效应，在接触区域形成了液态金属层，从而实现了对表面缺陷、毛刺等不良部位的去除。

二、磨削加工的主要设备磨削加工过程需要使用一系列专用设备，包括砂轮机、平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等。

下面将对这些设备进行详细介绍。

1. 砂轮机砂轮机是最常用的磨削设备之一，其主要作用是利用高速旋转的砂轮对工件表面进行切削和抛光。

根据不同的加工要求，可选用不同材质和形状的砂轮，如金刚石砂轮、碳化硅砂轮等。

在使用时，需要根据具体情况调整转速和进给量，以达到最佳的加工效果。

2. 平面磨床平面磨床是一种专门用于平面加工的设备，其主要作用是通过旋转的平板和移动的刀架对工件表面进行切削和抛光。

与其他类型的磨削设备相比，平面磨床具有高精度、高效率等优点，在航空、汽车等行业广泛应用。

3. 外圆磨床外圆磨床是一种专门用于加工轴类零件的设备，其主要作用是通过旋转的工件和移动的砂轮对工件表面进行切削和抛光。

外圆磨床通常采用高精度直线导轨和液压系统，以保证加工精度和稳定性。

4. 内圆磨床内圆磨床是一种专门用于加工孔类零件的设备，其主要作用是通过旋转的工件和移动的砂轮对孔内表面进行切削和抛光。

内圆磨床通常采用高精度滚珠丝杠和液压系统，以保证加工精度和稳定性。

三、典型加工工序磨削加工过程中，需要根据不同的加工要求选择不同的切削方式、设备和材料。

磨削工序安全操作规程磨削工序是一种常见的加工方式，广泛应用于工业制造领域。

然而，由于工作过程存在一定的危险性，必须严格遵循安全操作规程，以确保工作人员的安全和设备的正常运行。

本文将针对磨削工序的安全操作规程进行详细说明，以提高工作人员的安全意识和操作水平。

1. 工作环境安全在进行磨削工作之前，要确保工作环境的安全。

首先，清理工作区域的杂物和障碍物，保持地面平整干净。

其次，要检查磨削设备的周围是否有可燃物品，及时清除。

另外，确保工作区域通风良好，以减少粉尘对工作人员的影响。

最后，检查磨削设备的电气线路是否正常，防止电气故障引发火灾。

2. 个人防护措施在进行磨削工作时，工作人员必须佩戴适当的个人防护装备。

头戴和耳戴防护器具能够有效防护工人的头颈部，同时减少噪音对听力的损害。

呼吸防护器材如口罩或防尘面具是必不可少的，它们能有效过滤掉粉尘和磨削碎屑对呼吸系统的侵害。

此外，穿戴紧身、机能性好的工作服，裤脚要塞入袜子中，避免杂物进入鞋内导致意外伤害。

佩戴防滑鞋可以增加工人在操作过程中的稳定性和安全性。

3. 设备操作规程操作磨削设备之前，必须熟悉设备的结构、性能和操作规程。

严禁非专业人员操作设备，确保有经验的工人进行操作。

另外，在操作前要检查设备各个部件的工作状态是否正常，特别要注意磨削件是否牢固固定。

切勿在磨削设备未停稳之前进行任何操作，以免发生意外。

在操作过程中，要保持专注，并避免与他人进行无关的交谈或分心行为。

定期对设备进行安全检查和维护，确保设备运行平稳，减少故障和事故的发生。

4. 粉尘处理与防范磨削工作过程中，会产生大量的粉尘和磨削碎屑，对工人的健康产生很大危害。

因此，必须采取措施进行粉尘处理与防范。

首先，可以使用吸尘设备或专用的抽风装置，在磨削工作过程中及时收集和排除粉尘。

其次，要定期清理磨削设备和周围的粉尘，防止粉尘积聚引发火灾或爆炸。

另外，要提醒工作人员在磨削过程中保持正常的身体姿势，减少粉尘接触的机会。

磨削加工工艺过程及主要工序
磨削加工是通过摩擦和剪切作用在工件表面上去除一定厚度的材料，以逐步达到工件
表面的精度、光洁度。

在工业生产中，磨削加工广泛应用于机械制造、航空航天、军工制
造等领域，是制造精密零部件不可少的一个步骤。

1. 磨削前准备工作：包括检查磨料和磨具等加工工具的状况，将不良的磨料和磨具
清除，并确认加工工件和加工参数等。

2. 粗磨工序：将工件表面的大颗粒物和粗糙度去除，提高表面平整度和加工性能。

粗磨主要使用粒度较粗的磨料和磨具，磨削过程中会产生较多的热量和磨屑，需要采取冷
却液进行冷却。

3. 半精磨工序：对工件进行中等精度的修整和平滑，精度一般可以达到0.01mm左右。

半精磨使用粒度较细的磨料和磨具进行加工，在与工件接触的磨具上涂覆润滑油，减少磨
料与磨具之间的摩擦和磨损。

5. 抛光工序：对工件表面进行细微处理，有效提高表面亮度和平滑度。

抛光工序使
用细粒度的抛光料和抛光棉进行加工，加工速度较慢但效果很好，加工表面不会有明显的
划痕或损伤。

6. 清洗和除油：不同的磨削工艺需要使用不同的清洗和除油方法，常用的方法有机洗、水洗和气动喷洗等。

清洗时要注意不能让残留的磨料和油污对工件表面造成二次污
染。