零件的磨削加工
磨削加工的工具和设备
磨削加工的工具和设备磨削加工是一种用磨料将工件表面去除一定量材料的加工方法。
在工业生产中，磨削加工是一项重要的工艺流程，它对零部件的精度、表面质量甚至性能都有着很大的影响。
磨削加工要求使用专门的设备和工具，本文将介绍一些常见的磨削加工工具和设备。
1. 磨轮磨轮是磨削加工的基本工具，主要用于对工件表面进行磨削和抛光。
磨轮的种类很多，常见的有切割磨轮、平面磨轮、锥形磨轮、球形磨轮等。
磨轮的材料也有很多种，如刚玉、石英、蓝宝石、金刚石、碳化硅等。
磨轮的选型要考虑到工件的材料、尺寸和形状，以及磨削要求，如磨削的精度、表面光洁度等。
2. 磨床磨床是一种专门用于进行磨削加工的机床，它能够完成各种形状和材料的工件的精密磨削。
根据不同的磨削加工要求，有不同种类的磨床，如普通磨床、数控磨床、外圆磨床、内圆磨床等。
磨床的机构主要包括进给机构、磨削头和床身等。
进给机构能够控制工件的进给速度，磨削头则负责进行磨削过程，床身主要承载各个机构。
3. 平面磨床平面磨床是磨床中的一种，它专门用于对平面工件的精密磨削。
平面磨床的主要部件包括床身、进给机构、工作台、主轴和磨轮等。
平面磨床磨削的精度和表面光洁度很高，通常用于对高精度零件的加工，如精密机床、模具以及各种要求精度高的机械零件。
4. 数控磨床数控磨床是在传统磨床的基础上发展而来的一种新型机床。
它通过计算机控制系统和数控系统实现工艺参数的自动调节和控制，能够对复杂的工件进行高精度的加工。
数控磨床的优点是自动化程度高，精度高，效率高，适用面广等。
5. 超精密磨床超精密磨床是一种专门针对高精度加工而设计制造的机床，它能够实现光学级、球面等高精度的磨削加工。
超精密磨床通常有多个主轴、自动化程度高、精度极高且要求环境干净，所以通常放置在专门的实验室里进行使用。
总之，磨削加工的工具和设备是各种精密机械零件甚至高科技产品制造的基础。
磨轮、磨床等的不断发展和改进实现了对工件越来越高的加工精度和表面光洁度，而数控磨床、超精密磨床的出现则更进一步实现了自动化加工和高精度加工，这也在一定程度上促进了现代工业的发展。
简述磨削加工
磨削加工1. 简介磨削加工是一种常见的金属加工方法，通过使用磨料对工件表面进行摩擦磨损，以达到加工的目的。
它可以用于改善工件表面质量、调整尺寸精度和形状精度，以及去除杂质和残余应力等。
磨削加工广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
2. 磨削原理磨削加工是利用切削性能较差的材料（磨料）对工件进行切削，通过与工件表面的相对运动来实现切削作用。
其主要原理包括以下几个方面：•切削颗粒：磨料是由硬度较高的颗粒组成，通常为氧化铝、碳化硅等材料。
这些颗粒与工件表面摩擦产生很高的切向力，从而实现切削作用。
•切向力：当磨料与工件表面接触时，由于相对运动产生了摩擦力，使得磨料在切向方向上产生了切削力。
这种力对工件表面进行了切削作用。
•磨屑形成：在磨削过程中，磨料与工件表面的摩擦力和切向力使得工件表面的材料被切削下来，形成了磨屑。
这些磨屑会随着磨料的运动带走，并通过冷却液进行排出。
•热效应：由于切削过程中的摩擦力和切向力，会产生较高的温度。
为了避免温度过高引起工件变形或损坏，通常需要使用冷却液进行冷却。
3. 磨削方法根据加工目标和工件材料的不同，磨削加工可以采用多种方法。
下面介绍几种常见的磨削方法：3.1 平面磨削平面磨削是最基本、最常用的磨削方法之一。
它主要用于对平面工件进行加工，如平面零件、平底孔等。
平面磨削通常采用平面砂轮进行加工，通过对工件表面进行连续的摩擦来实现加工效果。
在平面磨削过程中，需要注意保持磨削面与砂轮之间的良好接触，以确保加工质量。
3.2 内圆磨削内圆磨削是用于加工孔内表面的一种方法。
它通常使用内圆砂轮进行加工，通过对孔内表面进行旋转磨削来实现加工效果。
在内圆磨削过程中，需要注意选择合适的砂轮尺寸和形状，并控制好加工参数，以确保加工质量。
3.3 外圆磨削外圆磨削是用于加工轴类零件外表面的一种方法。
它通常使用外圆砂轮进行加工，通过对零件外表面进行旋转磨削来实现加工效果。
在外圆磨削过程中，同样需要注意选择合适的砂轮尺寸和形状，并控制好加工参数。
车削,铣削,磨削,刨削,钻削的工艺特点
车削,铣削,磨削,刨削,钻削的工艺特点
车削的工艺特点：
1. 利用旋转刀具对工件进行切削加工，工件固定在回转工作台上。
2. 适用于加工轴类工件和旋转对称零件。
3. 刀具与工件之间有相对运动，可以实现高精度的切削加工。
4. 可以实现多种切削操作，如外圆车削、内圆车削、平面车削等。
铣削的工艺特点：
1. 利用旋转刀具在工件表面上进行直线或曲线方向的切削加工，工件固定在工作台上。
2. 适用于加工平面、曲面、齿轮等复杂形状的工件。
3. 切削速度较高，加工效率高。
4. 可以实现多种切削方式，如平面铣削、立铣、侧铣等。
磨削的工艺特点：
1. 利用磨料粒子对工件进行磨擦切削，工件固定在工作台上。
2. 适用于加工高硬度、高精度要求的工件，如模具、工具等。
3. 能够实现高精度的尺寸和形状加工。
4. 磨料粒子具有自锋性，切削力小，可加工硬度高的材料。
刨削的工艺特点：
1. 利用刨刀对工件进行切削加工，工件固定在工作台上。
2. 主要用于加工大型工件的面、平面和槽的加工。
3. 加工速度较低，但能够达到高表面精度和平面度。
4. 切削力大，适用于切削材料的加工。
钻削的工艺特点：
1. 利用旋转钻头对工件进行切削加工，工件固定在工作台上。
2. 主要用于加工孔类零件，可以实现精确的孔径和孔位。
3. 可以加工各种孔型，如圆孔、长孔、螺纹孔等。
4. 切削速度较慢，但能够达到较高精度和光洁度。
磨削的加工范围
磨削的加工范围
磨削是一种常见的加工方式，它可以用来制造各种不同形状和尺寸的零件。
以下是磨削的加工范围：
1. 精密磨削：这种类型的磨削通常用于制造高精度零件，例如航空航天、医疗器械和半导体设备等。
精密磨削可以实现非常高的表面质量和尺寸精度。
2. 中等磨削：这种类型的磨削通常用于制造机械零件、汽车零部件和模具等。
中等磨削可以实现较高的表面质量和尺寸精度。
3. 粗加工磨削：这种类型的磨削通常用于去除材料表面上的大量杂质或者形成初步轮廓。
粗加工磨削可以快速地去除材料，但表面质量和尺寸精度较低。
4. 内圆外圆磨削：这种类型的磨削通常用于制造轴承、齿轮和液压缸等零件。
内圆外圆磨削可以实现高精度的圆柱形状。
5. 平面磨削：这种类型的磨削通常用于制造平面和直角零件，例如机床床身、平面机床工作台等。
平面磨削可以实现高精度的平面和直角形状。
总之，磨削是一种非常重要的加工方式，可以用于制造各种不同形状和尺寸的零件。
不同类型的磨削适用于不同的加工要求，需要根据具体情况选择合适的磨削方式。
磨削加工案例
磨削加工案例磨削加工是一种常见的金属加工方法，它可以通过磨削工具对工件进行精密加工，获得高精度、高表面质量的零件。
下面我们将介绍一些磨削加工的实际案例，以便更好地了解这种加工方法的应用和效果。
首先，我们来看一个汽车发动机凸轮轴的磨削加工案例。
凸轮轴是发动机中非常重要的零部件，它的加工精度直接影响到发动机的性能和稳定性。
在凸轮轴的加工过程中，磨削加工是必不可少的一步。
通过精密的磨削工具和工艺，可以有效地提高凸轮轴的表面质量和精度，确保其与其他零件的配合精度，从而提高发动机的工作效率和可靠性。
其次，我们来看一个航空发动机叶片的磨削加工案例。
航空发动机叶片是航空发动机中非常关键的部件，它的加工精度和表面质量对发动机的性能和安全性有着重要影响。
在叶片的加工过程中，磨削加工是必不可少的一环。
通过精密的磨削工具和工艺，可以有效地提高叶片的表面光洁度和精度，确保其在高速旋转时不产生振动和噪音，从而保证发动机的安全可靠运行。
再来看一个模具零件的磨削加工案例。
模具是工业生产中常用的一种加工工具，它的加工精度和表面质量对产品的成型效果和质量有着重要影响。
在模具零件的加工过程中，磨削加工是不可或缺的一道工序。
通过精密的磨削工具和工艺，可以有效地提高模具零件的加工精度和表面质量，确保产品的成型效果和质量达到要求，从而提高生产效率和产品质量。
总的来说，磨削加工在工业生产中有着广泛的应用，它可以有效地提高零件的加工精度和表面质量，确保产品的性能和质量达到要求。
通过以上案例的介绍，相信大家对磨削加工的应用和效果有了更深入的了解，希望能够对大家在实际工作中的磨削加工有所帮助。
磨削加工
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2)砂轮磨料具有很高的硬度和耐热性，因此，能够磨削一些硬度 很高的金属和非金属材料，如淬火钢、硬质合金、陶瓷材料等。 这些材料用一般的车、铣等很难加工。但由于磨屑易堵塞砂轮表 面的孔隙，所以不宜磨削软质材料，如纯铜、纯铝等。 3)磨削速度大，磨削时磨削区温度可高达800～1000℃左右，这 容易引起零件的变形和组织的变化。所以在磨削过程中，需进行 充分的冷却，以降低磨削温度。 4) 砂轮在磨削时具有“自锐作用”。在磨削力的作用下会部分磨
筒形砂轮
杯形砂轮
碗形砂轮
蝶形砂轮
一、磨料
锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性
1、刚玉系（主要成份Al2O3）
① 棕刚玉（A）：硬度低，韧性较好，廉价。磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁 ② 白刚玉（WA）：硬度高，韧性差，磨粒锋利，价格高。磨淬火钢、高速钢、 高碳钢
2、碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）
动画3 纵磨法
2）横磨法
◆机床运动：工件不作纵向往复运动， 而是砂轮作慢速的横向进给。 ◆ 特点：砂轮宽度上的全部磨粒都参 加了磨削，生产率高；工件无纵向移 动，砂轮的外形直接影响了工件的精 度；磨削力大、磨削温度高，工件易 发生变形和烧伤，加工的精度和表面 质量比纵磨法要差。
◆用途：适用于加工批量大、刚度好
高速深切快 进给磨削
为防止深切缓进给磨削易产生烧伤，在磨削用量上尽量 避免高温区，可在加大切深与提高砂轮速度的同时，提高 工件进给速度，以提高材料切除率。
砂带磨削
根据工件型面，应用砂带形成贴合接触，进行加工的新型 高效磨削工艺；能加工各种复杂曲面，有较好的跑合和抛 光作用；效率达到铣削的10倍，普通砂轮磨削的5倍；产生 磨削热少，磨削条件稳定，设备简单；Ra值为0.8～0.2μm。
磨削加工中的磨削精度
磨削加工中的磨削精度是指在磨削过程中所能达到的精度程度。
磨削加工是一种高精度的加工方法，可以制造出高精度零件，能够满足不同的制造需求。
磨削加工由于其高精度，广泛应用于航空、汽车、机床、电子、仪器仪表等领域，并成为制造业中不可或缺的工艺。
我国在磨削技术方面有着悠久的历史，早在汉代就已经出现了磨轮，磨削技术的发展可以追溯到数千年前。
随着工业的迅速发展，磨削技术也不断地得到提高、完善。
从最初的手工磨削，到机械化磨削，再到电脑化磨削，每一步的发展都提高了磨削加工的精度。
在实际的磨削加工中，要提高磨削精度，需要从多个方面入手。
首先，选择合适的磨削机床非常重要，不同类型的机床适用于不同的磨削任务。
其次，磨削工具的选择也是决定磨削精度的一个重要因素。
以磨削刃磨为例，磨削刃磨是指在磨削过程中利用磨削工具对刃口进行磨削，这要求磨削工具具有高精度、高效率、高耐磨性等特点。
此外，还需要注意磨削工具的材质选择，不同的材质对磨削效果会有很大的影响。
除了选择合适的磨削机床和磨削工具，磨削精度还与磨削的过程参数密切相关。
磨削的过程参数包括切削速度、进给速度、磨削深度、磨削力、冷却液等方面，这些参数的优化能够显著影响磨削加工质量。
例如在切削速度选择方面，通常情况下磨削速度越高，磨削效率越高，但是同时也会增加磨削热量，导致磨削过程变形和表面质量下降，因此需要根据实际情况，选择适当的切削速度。
此外，正确调整磨削加工中的磨削参数也是提高磨削精度的关键。
在实际工作中，可以采用计算机模拟的方法对磨削过程进行模拟和优化，这可以帮助工程师更好地了解磨削过程中的物理和化学机制，同时可以帮助工程师查找和解决磨削中可能遇到的问题。
总之，对零部件的质量和性能有着重要的影响，提高磨削精度是制造高精度零部件和产品的关键。
在磨削加工中要选择适当的机床和磨削工具，同时优化磨削过程参数和磨削参数的调整，这些都可以帮助工程师提高磨削精度，生产出更好质量的产品，使制造业在市场中更具竞争力。
磨削加工中的磨削力分析
磨削加工中的磨削力分析磨削加工是一种高精度的加工方式，可以用于加工各种材料的零部件。
其原理是使用磨料与加工物体之间的相对运动来去除材料表面的毛刺和瑕疵，制造出精密的表面和形状。
磨削加工的质量和效率与磨削力大小有着密切关系，因此对磨削力的分析和计算是磨削加工过程中极为重要的一环。
一、磨削加工的基本原理磨削加工是利用磨料与工件之间的相对运动，在压力的作用下，去除工件表面的毛刺和瑕疵，进而达到加工目的的过程。
在磨削加工中，磨料既是一个加工工具，也是一种加工介质。
其磨削力主要由切削力、磨合力和磨料轴向力三部分组成。
其中，切削力是主要作用力，因其大小和方向对于磨削加工的影响最为显著。
二、磨削力分析的原则磨削力是磨削加工过程中产生的一种重要力，其大小和方向对于成形精度、加工效率和工件表面质量等方面都有着显著的影响。
因此，了解磨削力的大小和方向，对于进行磨削加工质量的保证和高效率的实现都具有非常重要的作用。
在磨削力分析中，我们需要掌握以下几个基本原则：1.磨削力的大小和方向是磨削加工过程中的重要指标之一，需要进行精确的测量和分析。
2.在磨削加工过程中，应尽量降低磨削力的大小，实现高效率、高精度的加工目标。
3.在磨削力分析中，需要考虑到各个因素的综合影响，不能简单地直接计算或估算。
4.针对不同的磨削加工过程和实际需要，需要采用不同的磨削力分析方法和手段。
三、磨削力的计算方法磨削力的计算方法可以分为两种：经验计算法和基于力学原理的计算方法。
在实际应用中，一般采用经验计算和力学原理相结合的方法进行磨削力的估算。
一般情况下，磨削力的计算方法根据材料的硬度和材料的粘合程度分为两种：理论计算法和实验计算法。
其中，理论计算法以理论分析为基础，通过分析材料硬度和材料粘合程度之间的关系，计算出磨削力的大小和方向。
而实验计算法则以实验结果为依据，通过不同实验条件下的测量结果，计算出磨削力的大小和方向。
在实际应用中，常采用理论计算法和实验计算法相结合的方法，进行磨削力的估算。
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项目2.1 磨床基本操作
工作台的顶面向着砂轮架方向向下倾斜10°，使主轴箱及尾 座能因自重而贴紧工作台外侧的定位基准面。另外，倾斜的 顶面还便于切削液带着磨屑和磨粒流走。
机床的液压传动装置分别驱动工作台和砂轮架作纵向、横向 直线往返及尾座套筒的退回等运动。这种万能外圆磨床适用 于工具车间、机修车间及单件生产车间。
项目2.1 磨床基本操作
图2.1-2所示为M1432A型万能磨床的外观图，它由7大主要部 件组成。
1)床身 它是磨床的基础件，用来安装各个部件。 2)主轴箱 主轴箱上装有专用电动机，经变速机构可以使主轴获得不同
的转速。主轴上安装卡盘或顶尖来夹持工件，并带动工件旋 转。主轴箱在水平面内可以转动一定的角度，以适应磨削圆 锥面的需要。 3)工作台 工作台由上下两部分组成，上部相对下部可以在水平面内转 动一定角度，以适应磨削锥度不大的长圆锥面的需要。
2.外圆磨床及其工作范围 在外圆磨床组中，常见的有外圆磨床和万能外圆磨床两种。 外圆磨床可以磨削外圆柱面和外圆锥面。而万能外圆磨床的
砂轮架、主轴箱可以在水平面内分别转动一定的角度，并带 有内圆磨头等附件，所以不仅可以磨削外圆柱面和外圆锥面， 还可以磨削内圆柱面、内圆锥面和端平面。
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项目2.1 磨床基本操作
2.2.1磨削知识准备 一、磨床种类及其工作范围
为了适应磨削各种表面、工件形状和生产批量的要求，磨床 的种类很多，最常见的有:外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等。 此外还有无心磨床、螺纹磨床、齿轮磨床、工具磨床、花键 磨床及曲线磨床等。
这里仅介绍平面磨床、外圆磨床、内圆磨床三种。 1.平面磨床及其工作范围 平面磨床用于磨削各种工件的平面。根据砂轮工作面的不同，
砂轮架、工作台及砂轮修整器等部件组成。主轴箱的主轴前 端装有卡盘或其他夹具，用以夹持工件并带动工件旋转，完 成圆周进给运动。主轴箱在水平面内还可以转动一定的角度， 以便磨圆锥孔。砂轮架主轴上装有磨内孔的砂轮，电动机带 动其高速旋转。砂轮架安装在工作台上，由液压传动机构控 制其作往复直线运动，或通过手动操纵手柄完成进给运动。 每当工作台纵向往复运动一个来回，砂轮架就横向进给一次。 普通内圆磨床自动化程度不高，通常用于单件或小批量生产。
5)砂轮支撑架 用来安装砂轮轴，支撑砂轮架及电动机。 6)尾座 尾座上装有顶尖，用以支撑工件。尾座可以沿工作台导轨左
右移动，调整位置以适应不同长度工件的需要。 7)控制箱 用于控制工作台移动。
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项目2.1 磨床基本操作
3.内圆磨床及其工作范围 内圆磨床用于磨削圆柱孔、圆锥孔及孔的端面。 图2.1-3所示为M2120型内圆磨床外形，它由床身、主轴箱、
4)砂轮架 用来安装砂轮，并由单独的电动机带动砂轮高速旋转。砂轮
架可以沿着床身后部的横向导轨前后移动，调整砂轮工作的 径向位置，并完成横向进给运动。
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项目2.1 磨床基本操作
砂轮架可以在水平面内转动一定角度，以适应磨削圆锥面的 需要。砂轮架上装有内圆磨具，当磨削内孔时，将内圆磨具 翻下，用内圆砂轮进行磨削。
平面磨床可分为圆周磨削和端面磨削两种类型:
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项目2.1 磨床基本操作
根据工作台形状不同，平面磨床又可分为矩形工作台和圆形 工作台两类:根据砂轮轴线的位置和工作台的结构特点，可分 为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨 床、立轴圆台平面磨床等几种，其中卧轴矩台式和立轴圆台 式平面磨床应用最广泛。这里以M7120A型卧轴矩台式平面 磨床为例进行介绍，其外形图如图2.1-1所示。它利用砂轮圆 周面作为工作面，磨削工件平面。
学习情境二 零件的磨削加工
项目2.1 磨床基本操作 项目2.2 发动机盖板平面的磨削
项目2.1 磨床基本操作
项目描述
磨削是切削加工方法之一，是用高硬度的磨料或磨具对工件 进行加工，磨削加工不仅广泛用于精加工，零件经过磨削加 工可获得高精度(IT6~IT2 )和很小的表面粗糙度(Ra0.8~0.02 μm)，甚至更高;也可用于粗加工和毛皮去皮加工，并获得高 的生产率和经济性。磨削可加工各种材料，包括一些高硬、 超硬的金属材料和非金属材料，如淬火钢、高硬度合金、陶 瓷材料、宝石等。
矩形工作台装在床身的水平纵向导轨上，由液压传动作纵向 直线往复运动。工作台装有电磁盘，以便装夹工件。
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项目2.1 磨床基本操作
砂轮架可沿滑座的导轨作横向运动，而砂轮架和滑座一起可 沿立柱的垂直导轨上下移动，以调整磨头的高低位置及完成 切入运动。
这种平面磨床的加工精度高，应用最广泛，但生产效率不如 立轴圆台式平面磨床。
磨削加工应用范围很广，可以磨削外圆、内孔、圆锥、平面、 齿轮、花键、螺纹，还可以磨削导轨面及复杂的成形表面。
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项目2.1 磨床基本操作
本项目通过平面磨床、外圆磨床、内圆磨床的操作训练，掌 握磨床的基本操作。
技能目标
(1)能正确操作平面磨床、外圆磨床、内圆磨床。 (2)能正确选择砂轮和安装。 (3)能正确调整切削用量。 (4)能安全操作常用磨床并进行日常维护与保养。
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项目2.1 磨床基本操作
2.进给运动 1)外圆磨削和内圆磨削的进给运动 外圆磨削和内圆磨削有3个进给运动:工件的旋转运动是圆周
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项目2.1 磨床基本操作
二、磨床的运动
1.主运动 砂轮的旋转运动是磨床的主运动，是磨床磨下切屑所必须的
切削运动，单位为r/min。主运动通常是由电动机通过V带直 接带动砂轮主轴旋转实现的。由于采用不同砂轮磨削不同材 料的工件时，磨削速度变化范围不大，故主运动一般不变速。 但砂轮直径因修整而减小较多时，为获得所需的磨削速度， 可采用更换带轮变速。目前，有些外圆磨床的砂轮主轴采用 直流电动机驱动，可实现无级调速，以保证砂轮直径变小时 始终保持合理的磨削速度，以实现恒速磨削。