2010年7月16日 星期五

磨削的工艺特点及其应用www.tool-tool.com

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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”。

磨内孔

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。
<3>磨短圆锥面
圆锥面的宽度小于砂轮宽度。砂轮架在水平面内转角度,工件不作往复运动。
<4>磨内锥孔(包括圆柱孔)
工件卡盘装在头架主轴上,头架可在水平面内转角度,此时大砂轮不转,内圆磨具支架翻下,小砂轮磨削。
由上可知:万能外圆磨床万能性高,但是机床的层次多,刚性差,加工精度低。
2.普通外圆磨床
与万能外圆磨床的区别~头架、砂轮架、头架主轴都固定不可转动,并且没有内圆磨具。主要加工外圆柱表面和锥度不大的圆锥表面。
特点:结构简单,刚性好,加工精度高,但万能性较差。
3.无心外圆磨
工件很短(如销钉)无法用顶针顶起,是以工件的外圆面作定位面的外圆磨床。
无心磨的两种方法:
1.贯穿磨法~工件中心高出e=(15~25%)D工件,导轮用橡胶和树脂作磨粒粘结剂,摩擦系数大,工件随导轮转,速度相同,且磨粒粒度细不产生磨削。
砂轮转速快,与工件有相对运动,产生磨削。导轮中心线倾斜α角,导轮与工件接触处的线速度f分解出f2,带动工件贯穿磨削区。
导轮表面为回转双曲面,保证导轮、工件为直线接触,适宜加工无纵向槽的圆柱表面。
2.切入磨法
工件无轴向进给运动,由砂轮横向切入。
导轮轴相对于砂轮轴倾斜30分,使工件轴向定位。
适宜加工无纵向槽的成型回转表面。
(二)内圆磨床 包括无心、普通和行星式三种内圆磨。
1.普通内圆磨床
常带有自动测量装置
2. 无心内圆磨床
用外圆定心磨内圆,内外圆同心度高,滚动轴承制造厂用得多,生产率高。
3.行星式内圆磨床
用于磨削大型箱体零件上的内孔。也可磨削大件上圆形凸台的外圆。
(三)平面磨床 包括周边磨和端面磨两种
1.周边磨~用盘形砂轮的圆柱面磨削,加工精度高,生产率低。
2.端面磨~用碗形砂轮或砂瓦的端面磨削,加工精度低,生产率高。
除以上介绍的磨床外,还有工具磨床、专门化磨床、研磨机、珩磨机等。

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