精选工程材料与成形工艺基础第十四章磨削及光整加工资料PPT课件

三、磨床
l ⑴外圆磨床： l 普通外圆床和万能外圆磨床
l 1床身 2头架 3内圆磨头 4砂轮架 5尾座 l 7转台 8横向进给手轮 9工作台
l ①床身 床身用于装夹各部件。上部装有工
作台和砂轮架，内部装有液压传动系统。
l ②砂轮架 用于装夹砂轮，并有单独电动机
带动砂轮旋转。砂轮的转动为主运动。它由 单独的电机驱动。砂轮架可沿床身后部横向 导轨前后移动，其方式有手动和快速引进、 退出两种。
精磨或成形磨削，选用较硬的砂轮；
粗磨时应选用较软的砂轮。
4. 结合剂
将 ：外圆、内圆、平面、无心磨 削和成形磨削的砂轮等； 树脂结合剂(B) ：切断和开槽的薄片砂轮及高速 磨削砂轮； 橡胶结合剂(R) ：无心磨削导轮、抛光砂轮； 金属结合剂(M) ：金刚石砂轮等。
6. 砂轮的形状、尺寸及代号
平行砂轮
l 平行砂轮用途较广，根据尺寸的不同，可用于 内圆磨、外圆磨、平面磨、无心磨和装在砂轮 机上手动粗磨，为各种铸钢、铸铁专用砂轮
斜边砂轮
l 单斜边砂轮多用于磨削 双斜边砂轮主要用
各种锯齿、铣刀、铰刀、 于磨齿轮齿和单线
插齿刀等。
螺纹。
筒形砂轮
l 青铜烧结
5. 组 织
指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者 间的体积比例关系，以磨粒率(磨粒占磨 具体积 的百分率)表示磨具的组织号。
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。
组织号越大，磨粒所占体积越小，表明砂轮越疏 松。这样，气孔就越多，砂轮不易被切屑堵塞， 同时可把冷却液或空气带入磨削区，使散热条件 改善。
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。
工件材料较硬时，选用较软的砂轮；
工件与砂轮接触面积大，工件的导热性差时，选用较软的 砂轮；
l ③工作台 工作台上装有头架和尾座，用以装
夹工件并带动工件旋转。工作台有两层，磨削 时下工作台作纵向往复移动，以带动工件纵向 进给，其行程长度可借挡块位置调节。上工作 台相对下工作台在水平面内可扳转一个不大的 角度，以便磨削圆锥面。
l ④头架 头架内的主轴由单独电动机带动旋
转。主轴端部可装夹顶尖、拨盘或卡盘，以便 装夹工件并带动工件旋转作圆周进给运动。
第十四章 磨削及光整加工
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总体概述
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第一节 磨削加工
一、磨具
磨削(grinding)加工：用砂轮在磨床上对零件表面进行 切削加工的方法，是一种精密的加工方法。 磨削:内外圆柱面、内外圆锥面、平面及凸轮、螺纹、 齿轮花键等成形面的磨削。 磨削不仅可以加工一般的金属材料，如碳素钢、铸铁， 还可以加工一般刀具难以加工的高硬度材料，如淬火钢、 硬质合金等。
l ⑤尾座 尾座的功用是用后顶尖支撑长工件。
它可在工作台上移动，调整位置以装夹不同长 度的工件。
万能外圆磨床与普通外圆磨床 的主要区别
l 万能外圆磨床增设了内圆磨头，且砂轮 架和工件头架的下面均装有转盘，能围 绕自身的铅垂轴线扳转一定角度。
l 因此，万能外圆磨床除了磨粗外圆和锥 度较小的外锥面外，还可以磨削内圆和 任意角度的内外锥面。
2. 粒 度
磨料颗粒的大小，用粒 度号表示。
粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。 粗磨用粗磨料（30＃～46＃），粒度号较小。 精磨用细磨粒（60＃～120＃），粒度号较大。 磨削硬度低、塑性大的工件材料和磨削面积较大时，为避 免砂轮堵塞，可采用粗粒度的砂轮。
3. 硬 度
磨具在外力的作用下磨 料脱落的难易程度。
白刚玉
•硬度高于棕刚玉，磨粒易碎 裂，棱角锋利，切削性能好， 磨削热量小等。 •加工硬度较高的塑性材料， 如高碳钢、高速钢和淬硬钢等； •主要用于工具、刃具、模具、 齿轮、螺纹、薄壁零件等的磨 削及成型磨削。
黑碳化硅
加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等；
绿碳化硅
加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、 陶瓷和玻璃等。
（2）内圆磨床
砂轮架安装在床身上， 由单独电机驱动砂轮高 速旋转，提供主运动； 砂轮架还可以横向移动， 使砂轮实现横向进给运 动。 工件头架安装在工作台 上，带动工件旋转作圆 周进给运动；头架可在 水平面内扳转一定角度， 以便磨削内锥面。 工作台沿床身纵向导轨 往复直线移动，带动工
砂轮
l 砂轮：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。
l 砂轮的特性：磨料、粒度、结合剂、硬 度、组织及形状尺寸。
砂轮的特征：
1. 磨 料
直接担负切削 工作。
棕刚玉
硬度高，韧性大。 加工硬度较低的塑 性材料，如中、低 碳钢和低合金钢等；
lP
400×40×127
WA 60
l 平行砂轮 外径×厚度×孔径 磨料 粒度
lL
5V
35
l 硬度 组织号 结合剂 最高工作线速度(m/s)
（CBN）外圆磨砂轮 Cylindrical Grinding
l 立方氮化硼外圆磨砂轮对硬度高、韧性大、高温强度 高、热传导率低的材料，具有良好的磨削性能。具有 加工加工效率高、精度高、不产生烧伤、裂纹和退火 变软现象，磨具磨损小、寿命长、加工成本低的特点。
（CBN）平面磨砂轮 Surface Grinding
（CBN）内圆磨砂轮
Internal Grinding
l 对硬度高、韧性大、 高温强度高、热传 导率低的材料，具 有良好的磨削性能。 具有加工加工效率 高、精度高、不产 生烧伤、裂纹和退 火变软现象，磨具 磨损小、寿命长、 加工成本低的特点。
陶瓷
筒形砂轮主要是安装在平面磨床的竖轴上磨平面
杯形砂轮
l 杯形砂轮主要用于 刃磨铣刀、饺刀、 扩孔钻、切纸刀、 切烟叶刀等，也可 以用作平面和内圆 磨削。
碗形砂轮
l 碗形砂轮适用于铸件 平面加工、刃磨铣刀、 饺刀、拉刀、盘形车 刀、插齿刀、扩孔钻、 磨道轨平面、磨道叉 等。
碟形砂轮
薄片砂轮
砂轮的标记：