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1、4.44.4磨削加工与磨床磨削加工与磨床 n n在在磨磨床床上上用用砂砂轮轮对对工工件件表表面面进进行行切切削削加加工工的的方方法法称称为为磨磨削削加加工工，它它是是零零件件精精密密加加工工的的主主要要方方法法之之一一。其其加加工工精精度度可可达达IT6IT6IT4IT4，表面粗糙度可达，表面粗糙度可达Ra1.25Ra1.250.01m0.01m。n n磨磨削削不不仅仅能能加加工工一一般般材材料料，如如碳碳钢钢、合合金金钢钢、铸铸铁铁等等，还还可可以以加加工工用用一一般般金金属属刀刀具具难难以以加加工工的的硬硬材材料料，如如淬淬火火钢钢、硬硬质质合合金金等等n n磨磨床床的的种种类类很很多多，
2、常常用用的的有有外外圆圆磨磨床床、内内圆圆磨磨床床、平平面面磨磨床床、成成型型面面磨磨床床和和各各种种工工具磨床等。具磨床等。4.4.1 4.4.1 砂轮的特性与选择砂轮的特性与选择n n砂砂轮轮是是磨磨削削的的主主要要工工具具，它它是是由由磨磨料料和和结结合合剂剂构构成成的的多多孔孔物物体体，其其中中磨磨料料、结结合合剂剂和和孔孔隙隙是是砂砂轮的三个基本组成要素。轮的三个基本组成要素。n n砂砂轮轮的的特特性性由由磨磨料料、粒粒度度、硬硬度度、结结合合剂剂、组组织织、形形状状及及尺尺寸寸等等因因素素来来决决定定，现现分分别别介介绍绍如如下。下。1.1.磨料磨料 常用磨料的名称、代常用磨料的名
3、称、代号、特性和用途见下表。号、特性和用途见下表。2.粒度 粒度表示磨粒的粒度表示磨粒的粗细程度粗细程度。粒度分为粒度分为磨粒磨粒及及微微粉粉二类。磨粒用筛选法分级，如粒度二类。磨粒用筛选法分级，如粒度 60 60 的的磨粒，表示其大小正好能通过磨粒，表示其大小正好能通过 1 1 英寸长度上孔英寸长度上孔眼数为眼数为 60 60 的筛网。直径小于的筛网。直径小于 40 m 40 m 的磨粒的磨粒称为微粉，微粉按实际尺寸大小表示，如尺寸称为微粉，微粉按实际尺寸大小表示，如尺寸为为 28 m 28 m 的微粉，其粒度号标为的微粉，其粒度号标为 W28 W28 。 粗磨粗磨时，磨削余量大，要求表面粗
4、糙度较高时，磨削余量大，要求表面粗糙度较高， 应选用粒度应选用粒度较粗的磨粒较粗的磨粒。因为磨粒粗，气孔。因为磨粒粗，气孔 大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。 精磨精磨时，余量较小，要求表面粗糙度较低，可时，余量较小，要求表面粗糙度较低，可取取细磨粒细磨粒。一般来说，。一般来说，磨粒愈细，磨削表面愈磨粒愈细，磨削表面愈光洁。光洁。不同粒度砂轮的应用见下表。不同粒度砂轮的应用见下表。3.3.结合剂结合剂 结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂轮结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。具有必要的形状和强度。 4. 硬度 砂轮的硬度是指
5、磨粒在外力作用下自砂轮表砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下自砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮硬，磨粒难以脱落；面上脱落的难易程度。砂轮硬，磨粒难以脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮软，磨粒容易脱落。 一般情况下，软材料选用较硬砂轮，硬材料一般情况下，软材料选用较硬砂轮，硬材料选用较软砂轮。粗磨采用较软砂轮，精磨采用较选用较软砂轮。粗磨采用较软砂轮，精磨采用较硬砂轮。当工件材料太软（如有色金属、橡胶、硬砂轮。当工件材料太软（如有色金属、橡胶、树脂等）时，为避免砂轮堵塞应选用较软的砂轮。树脂等）时，为避免砂轮堵塞应选用较软的砂轮。当工件与砂轮接触面积大时，应选用较软砂轮。当工件与砂轮接触面积大时，应选用较
6、软砂轮。 5.5.组织组织 砂砂轮轮的的组组织织表表示示砂砂轮轮结结构构的的松松紧紧程程度度。根根据据磨磨粒粒、结结合合剂剂和和气气孔孔三三者者体体积积的的不不同同，将将砂砂轮轮组组织织分分为为紧紧密密、中中等等和和疏疏松松三三大大类类，并进一步分为并进一步分为1515级，见下表。级，见下表。6.6.形状、尺寸形状、尺寸n n根根据据机机床床结结构构与与磨磨削削加加工工需需要要，砂砂轮轮可可制制成成各各种种形形状状与与尺尺寸寸。下下表表是是常常用用的的几几种种砂砂轮形状、尺寸、代号及用途。轮形状、尺寸、代号及用途。n n砂砂轮轮的的各各特特性性按按其其形形状状、尺尺寸寸、磨磨料料、粒粒度度、硬
7、硬度度、组组织织、结结合合剂剂、线线速速度度顺顺序序书书写，即可得到砂轮的代号。如：写，即可得到砂轮的代号。如： 4.4.2 4.4.2 磨削的特点磨削的特点 1.1.精度高、表面粗糙度小精度高、表面粗糙度小 2. 2.径向分力较大径向分力较大 3. 3.磨削温度高磨削温度高 4. 4.可以加工用其他刀具无法加工的硬材料可以加工用其他刀具无法加工的硬材料 5. 5.砂轮有自锐作用砂轮有自锐作用 4.4.3 4.4.3 磨削的应用磨削的应用 磨削加工的应用范围很广，如图所示，它可以加工各种外圆面、内孔、平面和成形面(如齿轮、螺纹等)。此外还用于各种切削刀具的刃磨。 磨削的应用1.1.外圆磨削外圆
8、磨削1)1)在外圆磨床上磨外圆在外圆磨床上磨外圆 轴轴类类工工件件用用前前、后后顶顶尖尖带带夹夹头头安安装装，盘盘套套类类工工件件则则利利用用心心轴轴和和顶顶尖尖安安装装。磨磨削削方方法法有有以以下下几几种种：纵纵磨磨法法( (图图a) a) 、横横磨磨法法( (图图b) b) 、综合磨法综合磨法( (图图c)c)和深磨法和深磨法( (图图d) d) 。2)2)在无心外圆磨床上磨外圆在无心外圆磨床上磨外圆 无心磨削方式如图所示。无心磨削方式如图所示。n n在无心磨床上加工工件时，工件不需打中在无心磨床上加工工件时，工件不需打中心孔，且安装工件省时省力，可连续磨削，心孔，且安装工件省时省力，可连
9、续磨削，所以生产效率较高所以生产效率较高，特别适合大批大量生特别适合大批大量生产销轴类制件。产销轴类制件。外圆磨床上磨外圆无心外圆磨削的加工示意图2.2.内圆磨削内圆磨削 内内圆圆磨磨削削可可以以在在内内圆圆磨磨床床上上进进行行，也也可可以以在万能外圆磨床上进行。在万能外圆磨床上进行。 磨孔与铰孔或拉孔比较，有如下特点：磨孔与铰孔或拉孔比较，有如下特点：n n可以加工淬硬的工件孔；可以加工淬硬的工件孔；n n不不仅仅能能保保证证孔孔本本身身的的尺尺寸寸精精度度和和表表面面质质量量，还还可可以以提提高高孔孔的的位位置置精精度度和和轴轴线线的的直直线度；线度；n n用用同同一一个个砂砂轮轮可可以以
10、磨磨削削不不同同直直径径的的孔孔，灵活性较大；灵活性较大；n n生产率比铰孔低，比拉孔更低。生产率比铰孔低，比拉孔更低。3.3.平面磨削平面磨削n n高高精精度度平平面面及及淬淬火火零零件件的的平平面面加加工工，大大多多数数采采用用平平面面磨磨削削方方法法。平平面面磨磨削削主主要要在在平平面面磨磨床床上上进进行行。按按主主轴轴布布局局及及工工作作台台形形状状的的组组合合，普普通通平平面面磨磨床床可可分分为为四四类类，如如图图所示。所示。n n1)1)周磨周磨( (图图a a、b)b)n n2)2)端磨端磨( (图图c c、d)d) a)卧轴矩台平面磨床磨削 b)卧轴圆台平面磨床磨削c)立轴圆台
11、平面磨床磨削 d)立轴矩台平面磨床磨削 4.4.4 4.4.4 磨床磨床1.M1432A1.M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床 M1432AM1432A型型万万能能外外圆圆磨磨床床的的主主要要部部件件组组成成如如下下：床床身身、头头架架、尾尾架架、工工作作台台、砂砂轮轮架架和内圆磨头等。结构外形如图所示。和内圆磨头等。结构外形如图所示。 万万能能外外圆圆磨磨床床可可用用于于内内外外圆圆柱柱表表面面、内内外外圆圆锥锥表表面面的的精精加加工工。虽虽然然生生产产率率较较低低，但但由由于于其其通通用用性性较较好好，被被广广泛泛用用于于单单件件小小批批生生产产车车间间、工工具具车车间间和和机机修修
12、车车间间。加加工工方方式如图所示。式如图所示。万能外圆磨床图4-32 万能外圆磨床加工示意图a)纵磨法磨外圆柱面 b)扳转工作台用纵磨法磨长圆锥面c)扳转砂轮架用切入法磨短圆锥面 d)扳转头架用纵磨法磨内圆锥面2.2.无心外圆磨床无心外圆磨床n n无无心心外外圆圆磨磨床床是是一一种种高高生生产产率率、易易于于实实现现自动化的磨削方法，适于成批、大量生产自动化的磨削方法，适于成批、大量生产。3.3.内圆磨床内圆磨床n n内内圆圆磨磨床床用用于于磨磨削削内内圆圆柱柱面面、内内圆圆锥锥面面及及孔内端面等。孔内端面等。n n图示为一内圆磨床外形图。图示为一内圆磨床外形图。4.4.平面磨床平面磨床n n
13、平面磨床主要用于磨削各种工件的平面。平面磨床主要用于磨削各种工件的平面。n n图示为卧轴矩台平面磨床的外形图。图示为卧轴矩台平面磨床的外形图。 内圆磨床 卧轴矩台平面磨床4.4.5 4.4.5 磨削技术新发展磨削技术新发展1.1.高效磨削工艺高效磨削工艺n n1)1)高速磨削高速磨削n n2)2)深切缓进给磨削深切缓进给磨削n n3)3)砂带磨削砂带磨削磨削效率高磨削效率高加工质量好加工质量好磨削热小磨削热小工艺灵活性大，适应性强工艺灵活性大，适应性强综合成本低综合成本低2.2.超精密磨床和磨削加工中心的发展超精密磨床和磨削加工中心的发展n n精精密密加加工工必必须须由由高高精精度度、高高刚刚度度的的机机床床作作保证。保证。n n磨磨削削加加工工中中心心是是当当今今磨磨削削技技术术进进步步的的主主要要标志，也是今后磨床技术的发展方向。标志，也是今后磨床技术的发展方向。
