研磨加工工艺.53页PPT

效果。但对于不对称磨削即两端面磨削面积
不相等（如圆锥滚子轴承的套圈）的情况来
说，则必须使磨大端面的砂轮转速高于磨小
端面的砂轮转速，才能实现两端面的磨削量
相等。一般选择磨大端面的砂轮转速与小端
面的砂轮转速之比为1-4（当比值为1时，即
为对称磨削）。
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（2）立轴平面磨削 立轴平面磨削主要采用立轴圆台平面磨床， 属于单面磨削，对于套圈两个端面，需要 两次定位，两次磨削。由于砂轮回转平面 与工作面不平行、磁台不平、磁力吸紧变 形以及其他因素（比如残磁影响等）而产 生的加工误差会累计叠加，因而套圈宽度 变动量一般较大。磨削套圈时，一般分为 两个工步：先磨非基准面，后磨基准面， 以保证后续加工工序具有良好的工艺基准。
4、磨沟（滚）道
内圈沟（滚）道一般采用的定位与磨削方式为 “支沟（滚）道磨沟（滚）道”，由于支承面和磨10
相同，没有支承面形状误差的影响，所以加工 精度较高。外圈滚道一般采用“支外径磨沟 （滚）道”，由于将外径面作为支承面，其形 状误差会不同程度地反映到沟（滚）道上来， 称为误差复映，因此加工精度受到一定影响。 5、磨挡边
3、磨内径
与外圈外径面一样，内圈（轴圈）内径面也是轴 承的安装配合基准，而且由于主机使用中对其配合 性质（通常为过盈配合或过渡配合）和工作性能 （通常内圈旋转）的要求，对内圈内径面的尺寸与 形位公差，一般均较外圈外径面更为严格。
内圈内径磨削大都采用电磁无心夹具，由于是 用经过磨削或研磨的外圆定位磨削内圆，因此内、 外圆的同心（轴）度较高，加工误差很小。
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三.、轴承套圈的磨加工技术要求
（1）尺寸偏差：主要是外径、内径、外沟 道（滚道）直径，内沟（滚）道直径尺寸 偏差、套圈高度尺寸偏差。

手工研磨
• 手工研磨是利用手工工具进行的研磨工艺，具有较高的 灵活性和适应性 • 手工研磨适用于小批量生产和特殊要求的工件
各类研磨工艺的特点与适用范磨工具进行的研磨工艺，适 用于金属和非金属材料的加工 • 砂轮研磨具有较高的研磨效率和加工速度
02 石墨研磨
05
研磨工艺的案例分析与实践
研磨工艺在制造业中的应用案例
航空航天制造业
• 研磨工艺在航空航天制造业中广泛应用于零部件的加工， 如发动机叶片、涡轮盘等 • 研磨工艺可以提高零部件的尺寸精度和表面质量，提高 飞行器的性能和安全系数
汽车制造业
• 研磨工艺在汽车制造业中广泛应用于汽车零部件的加工， 如发动机缸体、曲轴等 • 研磨工艺可以提高汽车零部件的尺寸精度和表面质量， 提高汽车的动力性能和燃油经济性
• 石墨研磨是利用石墨作为研磨工具进行的研磨工艺，适 用于金属和非金属材料的加工 • 石墨研磨具有良好的散热性能，适用于高温条件下的研 磨
03 抛光研磨
• 抛光研磨是利用抛光工具进行的研磨工艺，主要用于提 高工件的表面质量和美观度 • 抛光研磨适用于金属和非金属材料的加工
研磨工艺的选择依据与考虑因素
研磨工艺在汽车维修行业的应用案例
汽车发动机维修
• 研磨工艺在汽车发动机维修中广泛应用于气门、活塞等 零部件的研磨 • 研磨工艺可以提高零部件的尺寸精度和表面质量，提高 发动机的性能和寿命
汽车变速器维修
• 研磨工艺在汽车变速器维修中广泛应用于齿轮、轴承等 零部件的研磨 • 研磨工艺可以提高零部件的尺寸精度和表面质量，提高 变速器的传动效率和寿命
研磨工艺在绿色制造与环保方面的应用
绿色研磨工艺
• 采用环保型研磨材料和研磨工具，降低研磨过程中的环 境污染 • 优化研磨工艺，降低能耗和废弃物排放，提高资源利用 率

➢ (4)皮帶式磨床:以帶狀研磨布替代磨輪， 並以高速磨削工作物的磨床。
3.5 研磨加工原理
➢ 3.5.1 研磨加工的準備：要求精密度的
研磨加工，要做以下的準備。
➢ 1.刀具準備： ➢ 2.修整磨輪： ➢ 3.平衡磨輪： ➢ 4.研磨液： ➢ 5.安全對策：
1.刀具準備
➢ 正確整形磨輪的形狀，稱為刀具準備(修整 形狀)。一邊修整磨輪的工作面，一邊造形 加工面的研磨加工。
➢ 磨粒的破脆性與加工中刀刃的再生作用， 有很大的關連，並且為左右加工性能的重 要特性值。破脆性愈高，只要以很小的力 量，就可以造成微細的破碎。因為產生新 的磨粒刀刃，故能維持銳利的狀態，但是， 磨粒的消耗較快。
3.2 研磨加工的特徵
➢ 研磨加工：是以使用結合材料，固著磨粒 的磨輪，利用固定磨粒的加工，以高速旋 轉圓板或圓柱狀的磨輪，利用擁有尖銳刀 刃的磨粒之切削作用，來去除材料的加工 方法。
圖3.16 二維磨粒的去除作用
圖3.17 研磨幾何學(圓筒研磨)
圖3.17 研磨幾何學(平面研磨)
2.三維去除機構
➢ 思考各磨粒磨削部分看到的三維機構，如圖， 各切刃做成船底形，在精加工面留下細長的研 磨溝槽。
➢ 從這張圖可以了解，存在於磨輪工作面的多數 切刃中，有產生的切屑與加工面的造形無關。
➢ 磨粒是做為產生切屑的刀刃，結合劑是支持磨粒 的構造體，磨耗後不能使用的磨粒，對脫落的再 生作用有很大的影響。
➢ 氣孔是收容切屑的空間，具有很重要的任務，是 大大影響研磨效率或研磨能量的因素。
圖3.1 磨輪三要素
圖3.1 磨輪三要素
圖3.2 磨輪的JlS表示方法
圖3.2 磨輪的JlS表示方法
研磨加工原理
研磨加工原理

光纤及研磨工艺
多模光纤
• 多模光纤的纤芯直径较大，不同入射角的 光线在光纤介质内部以不同的反射角传播， 这时每一束光线有一个不同的模式，具有 这种特性的光纤称为多模光纤。多模光纤 在光传输过程中比单模光纤损耗大，因此 传输距离没有单模光纤远，可用带宽也相 对较小些。
光纤及研磨工艺
单模/多模光纤区别
折射率越大,光的传播速率越小
光纤及研磨工艺
光纤传输特性
• 光导纤维通过内部的全反射来传输一束经 过编码的光信号。由于光纤的折射系数高 于外部包层的折射系数，因此可以使入射 的光波在外部包层的界面上形成全反射现 象
光纤及研磨工艺
光纤内部结构详解
• 看书P74-75
光纤及研磨工艺
光纤分类
• 按光纤横截面折射率分布分类 • 按工作波分类 • 按套塑类型分类
光纤及研磨工艺
光纤及研磨工艺
• 短波 • 长波
按工作波分类
光纤及研磨工艺
短波光纤
• 波长在0.6~0.9微米，典型的在0.85微米。 • 短波属于早期产品，现在很少使用。
光纤及研磨工艺
长波光纤
• 波长在1.31微米和1.55微米 • 光纤衰减最小，带宽宽，适合长距离、大
容量通信。
光纤及研磨工艺
远 激光
近 发光二极管
光纤及研磨工艺
8.2 光纤的优点
• 传输频带宽，通信容量大 • 电磁绝缘性能好，不受电磁干扰影响 • 信号衰减小，传输距离大 • 保密性好 • 中继器间隔较大，可以降低成本 • 线径细、重量轻 • 抗腐蚀 • 制造原料丰富
光纤及研磨工艺
光纤的缺点
• 纤芯质地较脆，强度低，容易折断 • 光缆的安装和连接相对困难，需专业人员 • 与铜缆的连接需专用的信号转换设备 • 光缆的价格还是比较高

6.1 刮削的概念
用刮刀在工件表面上刮去一层很薄的金属，以提高工件加 工精度的操作叫刮削。
1.刮削原理
将工件与校准工具或与其相配合的工件之间涂上一层显示
剂，经过对研，使工件上较高的部位显示出来，然后用刮刀进
行微量切削，刮去较高部位的金属层。这样经过反复地显示和 刮削，就能使工件的加工精度达到预定的要求。
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6.6 研磨
件产生切削作用。 ②有良好的润滑冷却作用。 ③对工人健康无害，对工件无腐蚀作用，且易于洗净。 3.研磨剂的配制。 六、平面研磨 1.一般平面研磨。 2.狭窄平面研磨。
七、圆柱面研磨
圆柱面研磨一般以手工与机器配合的方法进行研磨。
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内孔刮削精度的要求，也是以25×25毫米内的研点数而定
(如表6.3所示)。
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表6.3 滑动轴承的研点数
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6.5 刮削质量的检查
刮削精度包括尺寸精度、形状和位置精度、接触精度及贴 合程度、表面粗糙度等。
对刮削质量最常用的检查方法，是将被刮面与校准工具对 研后，用边长为25毫米的正方形方框罩在被检查面上，根据在
研。推研时，平板超出工件被刮面的长度应小于平板长度的1/5。
重量不对称的工件的显点。推研时应在工件某个部位托或
压，但用力的大小要适当、均匀。
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第6页，共18页。
图6.7
（a）平面显点法
（b）曲面显点法
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6.4 刮削方法
1.刮削前的准备工作
刮削工具准备。 根据刮削要求准备所需的粗，细，精刮刮 刀及校准工具、测量用量具等。

.
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CA6140. 车床主轴图
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主轴的机械加工工艺过程
➢主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构；技术要求；生产批量；
设备条件 ➢主轴加工工艺过程 批量：大批；材料：45钢；毛坯：模
锻件
.
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➢工艺过程： 分为三个阶段（参见表5-5）：
粗加工：工序 1~6 半精加工：工序 7~13（7为预备） 精加工：工序 14~26（14为预备）
.
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箱孔与孔的位置精度 引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动 和轴向窜动，加剧轴承磨损 同一轴线上各孔的同轴度误差 孔端面对轴线垂直度误差
.
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孔和平面的位置精度
主要是规定主要孔和主轴箱安装基 面的平行度
主要平面的精度
影响主轴箱与床身的连接刚度
规定底面和导向面必须平直和相互 垂直
平面度、垂直度公差等级为5级
第二节
典型零件加工 工艺过程
机械制造工程——第五章
.
1
一、轴（杆）类零件的加工
1．轴类零件的分类、技术要求
➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
.
2
➢轴类零件的特点 长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、
螺纹、花键、沟轴 阶梯轴 空心轴 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、
.
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➢加工顺序的安排和工序的确定
三种方案
粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→ 粗加工锥孔→精加工锥孔
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工锥孔→精加工外圆
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工外圆→精加工锥孔
.
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工序确定的两个原则
➢工序中所用的基准应在该工序前加工

用﹐但由于有效面积小﹐效率并不高﹐反 之研磨剂顆粒太小﹐虽有效面积大﹐但不 利于微小切削作用研磨效率亦不高﹒
• 2、一般用比重來测量研磨浓度﹐设定为
1﹒015－1﹒025（g/cm3）硬硝材浓度要大
些﹐软硝材浓度相对要小些﹐现公司使用
的有：
研磨粉性能
型号 颜色 颗粒粗细
性能
797# 肤红色 2.5~3 适用于加工外观要求较低镜片，硬硝材使用
•
2.面本数 : 红色光圈有几圈﹐面本数就有几本.
• 二、正光圈、负光圈的识别：
• 原器区分
• 负光圈: 当空气隙缩小时，条纹从边缘向中心移动。 • 正光圈: 当空气隙缩小时，条纹从中心向边缘移动。
颜色区分
• 正光圈：从中心到边缘的颜色顺序为黄、红、蓝。
• 负光圈：从中心到边缘的颜色顺序为蓝、红、黄。 • 光圈检查:
LR
• 机台加工原理：疑擬球心型（见图2） • 适用范围： • 本机加工球面曲率半径R值为10～∞ • 镜片直径：Ф15～Ф60 • 本机特点： • 1、主轴转速，倾角可调整。 • 2、两槽四轴。 • 3、运动平稳性好。 • 4、加工范围非常大，克服准球心加工范围小之
特点。
• 机台调整： • 主轴倾角调整：松开锁定手把，转动主轴倾斜
1650# 白 色 2~3 适用于磨耗度较小镜片
SY-10 肤红色 1.0~1.2 通用型，适用于磨耗较适中之镜片
2022# 红褐 1.8 一般硝材适用
701# 白色 0.8~1.0 一般硝材适用
975B 肤黄色 0.7-0.8 适用于磨耗度较大硝材
研磨液的PH值
• 研磨液的PH值对研磨是十分重要
• 实际加工较适应值：￠7~￠25
• R值理论值：R1~R50（主要加工凹镜片）

研磨圆锥面
工件圆锥表面的研磨，包括圆锥孔和外圆锥面的研磨。研磨时必须要用与工件锥度相同的研磨棒或研磨环， 其结构有固定式和可调节式两种。
固定式圆锥研磨棒固定式圆锥研磨棒的表面开有螺旋槽，其旋向有左旋和右旋两种。 研磨时使研具和工件的锥面接触，用手顺一个方向转3～4次后，使锥面分离，然后再推入研磨即可。有些工 件的表面是直接用彼此接触的表而进行研磨来达到密封的，不需要用研磨棒或研磨环 。
研磨工艺
一种磨料精密加工方法
01 研磨的种类
03 材料 05 特点及应用
目录
02 研磨优点 04 方法
基本信息
研磨精密加工的原理：研磨是在精加工基础上用研具和磨料从工件表面磨去一层极薄金属的一种磨料精密加 工方法。
研磨分为手工研磨和机械研磨。
研磨利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整 加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面， 凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。
研磨平面
平面研磨方法研磨平面的说明：研磨平面一般在精磨之后进行。平面研磨是在非常平整的研磨平板上进行的。 粗研磨在有槽平板上进行，精研磨在光滑平板上进行。先在平板或工件上涂上适当的研磨剂，再将待研磨面贴合 在研板上，以“8”字形或螺旋形和直线运动相结合的方式进行研磨，并不断变更工件的运动方向，直至达到精度 要求。在研磨狭窄平面时，可用V形铁作依靠进行研磨，采用直线研磨运动轨迹。控制好研磨速度和压力，一般小 的硬工件或粗研磨可用较大的压力，而大工件或精研磨可用较小的压力 。
方法
01
研磨方法
02
研磨平面
04
研磨圆锥面
06

（1）灰铸铁。灰铸铁的晶粒细小，具有良好的润滑性，硬度 适中，磨耗低，研磨效果好，价廉易得，所以应用广泛。Βιβλιοθήκη 2020年12月29日星期二
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2.研具 研具是研磨剂的载体，可使游离的磨粒嵌入研具工作表面发
挥切削作用。 1）研具材料
研具材料很广泛，原则上研具材料硬度应比被加工材料硬度 低，但研具材料过软，会使磨粒全部嵌入研具工作表面而使切削 作用降低。研具材料的软硬程度、耐磨性应该与被加工材料相适 应。一般研具材料有灰铸铁、球墨铸铁、软钢、各种有色金属及 其合金和非金属材料。
2020年12月29日星期二
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4）研磨阶段和轨迹 研磨加工一般经过粗研磨→细研磨→精研磨→抛光四个阶
段。在这四个阶段中总的研磨次数依据研磨余量以及初始和最 终的表面粗糙度与加工精度而定。磨料的粒度从粗到细，每次 更换磨料都要清洗工具和工件。各部位的研磨顺序根据被加工 表面的具体情况确定。
研磨中，磨料的运动轨迹要使工件表面各点有相同（或近 似）的切削（磨削）条件，其运动轨迹可以往复、交叉，但不 应该重复，且要根据工件表面的大小和形状来选择，有直线式、 螺旋式、8字式、摆动式等 。
2020年12月29日星期二
图5-1 研磨加工过程
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2.化学作用 当采用氧化铬、硬脂酸等研磨剂时，在研磨过程中研磨 剂在工件表面上产生化学作用，形成一层极薄的氧化膜，氧 化膜很容易被磨掉，但不会破坏材料基体。研磨的过程就是 氧化膜的不断迅速生成和被磨掉的过程，如此多次循环反复， 使工件表面的表面粗糙度减小。
2020年12月29日星期二
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5）研磨效率 研磨效率指每分钟研磨去除表面层的厚度。工件表面的硬度
越高，研磨效率越低。一般淬火钢的研磨效率为１μm／min，合 金钢的研磨效率为0.3 μm／min，超硬材料的研磨效率为0.1 μm ／min。通常在研磨的初始阶段，工件几何形状误差的消除和表面 粗糙度的改善较快，而后则逐渐减慢。这与所用磨料的粒度有关， 磨粒粗，切削能力强，研磨效率高，但所得研磨表面质量低；磨 粒细，切削能力弱，研磨效率低，但所得研磨表面质量高。因此， 为提高研磨效率，选用磨料的粒度时，应从粗到细，分级研磨， 循序渐进地达到所要求的表面粗糙度。