4-2-外圆磨削详解
为什么外圆磨削的加工精度要 比外圆车削高呢？
图4-23 M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 1）磨外圆 a.纵磨法 b.横磨法 2）磨端面
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 2. 外圆无心磨削方法
工件
磨削砂轮
第四章 外圆表面加工
第二 节 外圆磨削
外圆磨削 内圆磨削 平面磨削
一、M1432A万能外圆磨床1. M源自432A型万能外圆磨床的布局和用途
P161 表4-4 几种外圆磨床的主要技术规格 1）机床的布局
头架
工作台
内圆 磨具
横向进 砂轮架 给机构
尾座
床身
横向 进给 手柄
脚踏操 作板
万能外圆磨床外观图
托板
导轮
挡板
图4-25 无心外圆磨削的加工示意图
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 2. 外圆无心磨削方法 特点：
1）生产率高，易实现自动化； 2）加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6， 形状精度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm； 3）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面。
扳转头架磨削 内圆锥面
图4-22 M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图
一、M1432A万能外圆磨床
1. M1432A型万能外圆磨床的布局和用途 2. M1432A型万能外圆磨床的机械和液压 传动系统
图4-23 M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图
一、M1432A万能外圆磨床
1. M1432A型万能外圆磨床的布局和用途 2. M1432A型万能外圆磨床的机械和液压 传动系统
一、M1432A万能外圆磨床
1. M1432A型万能外圆磨床的布局和用途
P161 表4-4 几种外圆磨床的主要技术规格 1）机床的布局 2）机床的用途 经济加工精度：IT6～IT7； 表面粗糙度：Ra1.25～0.08μ m 生产率：较低。
磨削外圆柱面
扳转工作台 磨削长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面
外圆磨削操作规程
外圆磨削操作规程外圆磨削是一种常见的金属加工操作，适用于工件的修整、调整、磨削等工艺。
为了保证操作的安全和正常进行，需遵循一定的操作规程。
本文将从准备工作、安全操作、机床调试、操作步骤等多个方面为您详细介绍外圆磨削的操作规程。
一、准备工作1. 检查磨削机床设备的电气、液压、润滑等系统是否正常工作。
2. 了解工件的材质、尺寸、形状和工艺要求，并检查工件是否符合操作规范。
3. 检查磨削刀具的规格、磨损情况，选择适合的刀具进行操作。
4. 清理磨削机床及工作区域，确保无杂物和安全隐患。
5. 穿戴合格的劳保用品，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
二、安全操作1. 进行外圆磨削操作前，操作人员应接受必要的培训，熟悉磨削机床的操作规程和安全注意事项。
2. 禁止身着宽松衣物、长发松散，以免被磨削刀具缠绕。
3. 切勿戴手套进行操作，以免手套被磨削刀具吸入。
4. 操作时保持专注，避免分散注意力，以免发生意外。
5. 严禁使用损坏或不符合规格的磨削刀具进行操作。
三、机床调试1. 打开磨削机床电源，按照操作手册进行机床的开机操作。
2. 检查机床液压系统和润滑系统的工作状态，确保正常运转。
3. 检查磨削机床传动装置的润滑状态，及时补充润滑油。
4. 打开机床控制系统，进行相关程序的设置和调试，如设定磨削速度、进给量等参数。
四、操作步骤1. 将工件固定在磨削机床的工作台上，确保工件与刀具之间的相对位置正确。
2. 打开机床纵向进给手轮，使刀具逐渐接触到工件表面，进行初次磨削。
3. 根据工艺要求，调整磨削速度、表面粗糙度等参数，逐步进行多次磨削。
4. 操作时注意观察工件表面状况，及时调整进给量和切削速度，确保磨削效果。
5. 定期停机检查磨削刀具的磨损情况，如有必要，更换磨削刀具。
6. 磨削完成后，关闭磨削机床控制系统，停止机床运转。
7. 清理磨削机床和工作区域，将切屑、油渣等杂物清理干净。
8. 将磨削机床设备进行保养和维护，确保设备的正常运转。
外圆表面的磨削加工.
深磨法可获得较高精度和生 产率，表面粗糙度值较小， 适用于大批大量生产中，加 工刚性好的短轴。
（3）无心外圆磨床的磨削方法
无心外圆磨削是工件不定回转中心的磨削，为一种生产率很高的精加工方法。 磨削时，工件置于磨轮和导轮（用橡胶结合剂作的粒度较粗的砂轮）之间， 靠托板支撑。由于不用顶尖支撑，所以称无心磨削。
种类 陶瓷
树脂 橡胶 金属
代号 V
B R M
性 能 耐热性、耐腐蚀性好、气孔率 大、易保持轮廓、弹性差
强度高、弹性大、耐冲击、坚 固性和耐热性差、气孔率小 强度和弹性更高、气孔率小、 耐热性差、磨粒易脱落 韧性和成形性好、强度大、但 自锐性差
用 途 应用最广，适用于υ〈35m/s的各种成 形磨削、磨齿轮、磨螺纹等
棕刚玉 氧化 物系 白刚玉
A
棕褐色
WA
2200～2300
白色
黑碳化 硅
碳化 物系 绿碳化 硅 立方 氮化硼 人造 金泽
磨削铸铁、黄铜、铝及非 金属
磨削硬质合金、宝石、 陶瓷、光学玻璃、不锈钢 磨削硬质合金、不锈钢、 高合金钢等难加工材料 磨削硬质合金、宝石、陶 瓷等高硬度材料
适用于υ〉50m/s的高速磨削，可制成 薄片砂轮，用于磨槽、切割等 适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切 割的薄片砂轮、抛光砂轮等 可制造各种金刚石磨具
4）硬度
砂轮硬度是指砂轮工作时，磨粒在外力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度等 级见下表。
硬度 等级 大级 超软 软 中软 中 中硬 硬 超硬
小级
超软
软 1
软 软 2 3
中 软 1
K
中 软 2
L
中 1
中 2
中 硬 1
P
中 中 硬 硬 2 3
磨削加工类型与运动
2、内圆磨削
磨内孔视频
主运动——砂轮旋转 进给运动——工件旋转作圆周进给，工件或砂轮纵向 往复移动和横向进给运动。
磨削加工类型与运动
常用的磨削方法：
外圆磨削 平面磨削 内圆磨削 成型磨削 无心外圆磨削
纵磨法磨外圆
周边磨削平面
磨削的主运动
vc do no m / s 1000
工件的切向进给运动
VW m / s 或m/min
工件轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
径向进给量
fr mm
1、外圆磨削
磨外圆视频
主运动——砂轮旋转
进给运动——工件旋转、移动
吃刀运动——砂轮、工件的相对径向移动
工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面
1、外圆磨削
外圆磨削按不同的进给方向分为纵磨海参和横磨法。
纵磨法：磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵 向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向 进给。（磨削力小，散热条件好，运用广泛）
切入磨削：将工件放在托板和导轮之间，使磨削砂 轮横向切入进给，来磨削工件表面。导轮中心线需 偏转一个很小的角度（约定30′）使工件在微小轴向 摩擦力的作用下紧靠挡块，得到可靠的轴向定位。来自外圆无心磨削方法特点：
1）工件不需打中心孔，支承刚性好，磨削余量小而均 匀，生产率高，易实现自动化，适合成批生产； 2）加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6，形状精 度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm ； 3）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面。 4）只能加工尺寸较小形状简单的零件。
外圆磨削操作规程
外圆磨削操作规程外圆磨削是一种常见的金属加工方法，用于对工件的外表面进行磨削，以改善工件的表面质量和尺寸精度。
下面是外圆磨削的操作规程，以确保安全性和操作效率。
1. 前期准备在进行外圆磨削之前，需要进行以下准备工作：- 检查磨削机床和磨削工具的状态，确保机床和工具没有故障或损坏。
- 准备所需的磨削工具，包括磨石、磨盘等，并确保其质量和规格符合要求。
- 检查工件的图纸和要求，了解工件的尺寸和表面要求。
- 准备调整工具和量具，以便进行精确的尺寸调整和测量。
2. 安全操作外圆磨削需要注意以下安全事项：- 穿戴必要的个人防护装备，包括安全眼镜、防护面罩、耳塞、防护手套等。
- 严禁使用损坏或磨损的磨削工具，以免引起意外事故。
- 确保工作区域干净整洁，没有杂物。
避免滑倒和其他危险。
- 在操作前，确保磨削机床的安全开关处于关闭状态，并进行必要的安全检查。
3. 加工工艺进行外圆磨削时，需要按照以下步骤进行：- 将工件夹持在磨削机床上，并确保工件夹持牢固、稳定。
- 选择合适的磨削速度和磨削深度，根据工件材料和尺寸来确定。
- 调整磨削工具的位置和角度，使其与工件表面接触并形成所需的轮廓形状。
- 打开磨削机床的电源，并逐渐调整磨削深度，以达到所需的尺寸和表面粗糙度。
- 进行磨削操作时，要保持磨削工具和工件表面的充沛润滑，以避免过热和磨损。
- 定期停机检查磨削效果和工件尺寸，做必要的调整和修正。
4. 质量控制在外圆磨削操作中，需要进行质量控制，以确保最终产品的质量和尺寸精度。
质量控制包括以下几个方面：- 定期对磨削工具进行检查和更换，确保工具的尺寸和形状精度。
- 定期对磨削机床进行维护和保养，确保机床的精度和稳定性。
- 定期对磨削后的工件进行检验和测量，比较实际尺寸与要求尺寸的偏差，并做记录。
- 根据检验结果和记录，对磨削工艺进行调整和改进，以提高产品质量和生产效率。
5. 后期整理外圆磨削完成后，需要进行以下整理工作：- 停止磨削机床的电源，关闭机床的相关设备和系统，确保机床处于安全状态。
外圆磨削操作流程
外圆磨削操作流程
1．擦净工件两端中心孔。
中心孔内应无铁屑或异物。
2．检查头尾架上的顶针是否完好，若磨损较大应重新修磨或更换。
3．调整头尾架的位置，使它们之间的距离与工件长度相适应，并使工件恰好在工作台中部。
4．修整砂轮。
修整砂轮时注意金钢笔在砂轮修整器中装夹必须牢固，刀杆伸出长度不应太长，以免修整时发生抖动，影响修整质量。
同时应注意金钢笔的轴线应相对砂轮偏转5°-15°。
5．将工件顶在两顶尖之间,用手转动工件,根据转动时的松紧情况,适当调整尾架顶针的弹簧压力,使得达到不过松也不过紧的程度。
6．调整磨床工作台前侧换向撞块的位置。
右边换向撞块应使工作台进给至砂轮越出工件端面约砂轮宽度的三分之一左右时反向，左边换向撞块，应使工作台进给至砂轮侧面接近夹头或台肩面时反向。
7．转动横进给手轮，使砂轮退出一段距离，以免快速引进时撞击工件，然后快速引进砂轮，再用手轮将砂轮摇进使它接近工件。
8．调整上工作台，使工件的旋转轴线严格地平行于工作台纵向运动方向，以免磨削时圆柱表面产生锥度误差。
调整时，可采取粗磨找正的方法，也就是把工件在全长内磨光（不磨到尺寸），并根据工件两端直径的差值对工作台作适当调整，直到两端直径相同
为止。
如果工件的加工余量很少，可在砂轮架上固定一百分表，它的量头顶在工件加工表面的侧母线上，然后纵向移动工作台，并根据百分表读数变化来调整工作台，到百分表读数不变为止。
9．调整好工作台后，再测量一下工件，看还有多少余量，以便调整横进给手轮刻度盘的位置。
然后再开车继续磨削工件，当达到要求尺寸，经检验合格后拆下。
外圆磨削PPT课件
托板
导轮
挡板
图4-25 无心外圆磨削的加工示意图
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 2. 外圆无心磨削方法 特点：
1）生产率高，易实现自动化； 2）加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6， 形状精度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm； 3）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面。
为什么外圆磨削的加工精度要 比外圆车削高呢？
图4-23 M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 1）磨外圆 a.纵磨法 b.横磨法 2）磨端面
二、工件外圆和端面的磨削方法
1. 外圆和端面的普通磨削方法 2. 外圆无心磨削方法
工件
磨削砂轮
外圆表面加工
第二 节 外圆磨削
外圆磨削 内圆磨削 平面磨削
一、M1432A万能外圆磨床
1. M1432A型万能外圆磨床的布局和用途
P161 表4-4 几种外圆磨床的主要技术规格 1）机床的布局
头架
工作台
内圆 磨具
横向进 砂轮架 给机构
尾座
床身
横向 进给 手柄
脚踏操 作板
万能外圆磨床外观图
一、M1432A万能外圆磨床
1. M1432A型万能外圆磨床的布局和用途
P161 表4-4 几种外圆磨床的主要技术规格 1）机床的布局 2）机床的用途 经济加工精度：IT6～IT7； 表面粗糙度：Ra1.25～0.08μ m 生产率：较低。
磨削外圆柱面
扳转工作台 磨削长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面
扳转头架磨削 内圆锥面
图4-22 M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图
第二章.外圆磨削
第二章外圆磨削培训学习目标：1.外圆磨削有哪几种形式？2.试述中心孔的种类和结构。
中心孔的缺陷对磨削精度有何影响？3.试述顶尖的种类和结构。
4.磨削时产生直波形误差的原因是什么？如何防止？5.为什么要划分粗、精磨？6.影响工件表面粗糙度的因素有哪些？一、外圆磨削的形式1. 中心型外圆磨削2. 无心外援磨削3. 端面外圆磨削二、外圆及台阶面的磨削方法1.外圆磨削的方法（1）纵向磨削法纵向磨削法是最常用的磨削方法，磨削时，工作台作纵向往复进给，砂轮作周期性横向进给，工件的磨削余量要在多次往复行程中磨去。
纵向磨削法（简称纵向法）的特点：1）在砂轮整个宽度上，磨粒的工作情况不一样，砂轮左端面（或右端面）尖角负担主要的切削作用，工件部分磨削余量均由砂轮尖角处的磨粒切除，而砂轮宽度上绝大部分磨粒担负减少工件表面粗糙度值的作用。
纵向磨削法磨削力小，散热条件好，可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值。
2）劳动生产率低3）磨削力较小，适用于细长、精密或薄壁工件的磨削（2）切入磨削法切入磨削法又称横向磨削法。
被磨削工件外圆长度应小于砂轮宽度，磨削时砂轮作连续或间断横向进给运动，直到磨去全部余量为止。
砂轮磨削时无纵向进给运动。
粗磨时可用较高的切入速度；精磨时切入速度则较低，以防止工件烧伤和发热变形。
切入磨削法（简称切入法）的特点：1）整个砂轮宽度上磨粒的工作情况相同，充分发挥所有磨粒的磨削作用同时，由于采用连续的横向进给，缩短磨削的基本时间，故有很高的生产效率。
2）径向磨削力较大，工件容易产生弯曲变形，一般不适宜磨削较细的工件。
3）磨削时产生较大的磨削热，工件容易烧伤和发热变形。
4）砂轮表面的形态（修整痕迹）会复制到工件表面，影响工件表面粗糙度。
为了消除以上缺陷，可在切入法终了时，作微小的纵向移动。
5）切入法因受砂轮宽度的限制，只适用于磨削长度较短的外圆表面。
（3）分段磨削法分段磨削法又称综合磨削法。
它是切入法与纵向法的综合应用，即先用切入法将工件分段进行粗磨，留0.03~0.04mm余量，最后用纵向法精磨至尺寸。
机械制造基础3.3 外圆磨削
扳转头架磨削内 圆锥面
头架
工作台
床身
M1432A万能外圆磨床外观图
磨削外圆柱面
扳转工作台磨削 长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面 M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图
扳转头架磨削内 圆锥面
头架
工作台
砂轮架 床鞍
床身
M1432A万能外圆磨床外观图
磨削外圆柱面
扳转工作台磨削 长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面 M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图
扳转头架磨削内 圆锥面
头架
工作台
内圆 磨具 砂轮架 床鞍 尾座
床身
横向进 给手柄
脚踏操作板
M1432A万能外圆磨床外观图
1.M1432A型万能外圆磨床的布局和用途
(1)机床的布局 (2)机床的用途
磨削外圆柱面
扳转工作台 磨削长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面
扳转头架磨削 内圆锥面
1.M1432A型万能外圆磨床的布局和用途
砂轮主轴（no）
126 112
主电机
横向进给
B
3.M1432A型万能外圆磨床的主要结构
(1)砂轮主轴及其支承部分结构具有较高的回转精度、刚 度、抗振性及耐磨性，它是砂轮架部件中的关键结构。
(2)砂轮主轴运转的平稳性对磨削表面质量影响很大，所 以，对于装在砂轮主轴上的零件都要经过了仔细动平 衡处理，特别是砂轮。
砂轮主轴（no）
126 112
主电机
横向进给
fr=(1/200)×(50/50)×(44/88)×4
=0.01mm/格(粗)
B
内圆电机 Φ170/φ50(32) 砂轮主轴（no）
砂轮主轴（no）
外圆磨削的方法以及砂轮和磨削余量的选择技巧
外圆磨削的方法以及砂轮和磨削余量的选择技巧一、外圆磨削的形式1、中心型外圆磨削2、无心外圆磨削3、端面外圆磨削二、外圆及台阶面的磨削方法1、外圆磨削的方法（1）纵向磨削法纵向磨削法是最常用的磨削方法，磨削时，工作台作纵向往复进给，砂轮作周期性横向进给，工件的磨削余量要在多次往复行程中磨去。
纵向磨削法（简称纵向法）的特点：1）在砂轮整个宽度上，磨粒的工作情况不一样，砂轮左端面（或右端面）尖角负担主要的切削作用，工件部分磨削余量均由砂轮尖角处的磨粒切除，而砂轮宽度上绝大部分磨粒担负减少工件表面粗糙度值的作用。
纵向磨削法磨削力小，散热条件好，可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值。
2）劳动生产率低。
3）磨削力较小，适用于细长、精密或薄壁工件的磨削。
（2）切入磨削法切入磨削法又称横向磨削法。
被磨削工件外圆长度应小于砂轮宽度，磨削时砂轮作连续或间断横向进给运动，直到磨去全部余量为止。
砂轮磨削时无纵向进给运动。
粗磨时可用较高的切入速度；精磨时切入速度则较低，以防止工件烧伤和发热变形。
切入磨削法（简称切入法）的特点：1）整个砂轮宽度上磨粒的工作情况相同，充分发挥所有磨粒的磨削作用同时，由于采用连续的横向进给，缩短磨削的基本时间，故有很高的生产效率。
2）径向磨削力较大，工件容易产生弯曲变形，一般不适宜磨削较细的工件。
3）磨削时产生较大的磨削热，工件容易烧伤和发热变形。
4）砂轮表面的形态（修整痕迹）会复制到工件表面，影响工件表面粗糙度。
为了消除以上缺陷，可在切入法终了时，作微小的纵向移动。
5）切入法因受砂轮宽度的限制，只适用于磨削长度较短的外圆表面。
（3）分段磨削法分段磨削法又称综合磨削法。
它是切入法与纵向法的综合应用，即先用切入法将工件分段进行粗磨，留0.03~0.04mm余量，最后用纵向法精磨至尺寸。
这种磨削方法即利用了切入法生产效率高的优点，又有纵向法加工精度高的优点。
分段磨削时，相邻两段间应有5~10mm的重叠。
项目四 磨削外圆
4.烧伤 可分为螺旋形烧伤和点烧伤，如图3-41所示。 （1）产生原因
主要是由于磨削高温的作用，使工件表层金相组织 发生变化，因而使工件表面硬度发生明显变化。 （2）消除烧伤的措施 降低砂轮硬度；减小磨削深度；适当提高工件转速 ；减少砂轮与工件接触面积；及时修正砂轮；进行 充分冷却等。
图3-41 烧伤缺陷
图3-34 外圆磨削 本项目主要学习并掌握在外圆磨床上装夹零件的方法，熟练掌握磨削外圆的方 法，能够规范、安全、文明操作磨床，并能对磨床进行日常保养维护。
任务1 装夹零件
任务描述
在外圆磨床上，轴类零件件常用顶尖装夹，方法与车削基本相同；盘套类 零件常用心轴和顶尖安装，所用心轴与车削用心轴基本相同；磨削短而又无 顶尖孔的轴类零件时，可用三爪或四爪卡盘装夹。。
项目四 磨削外圆
目录
CONTENTS
01 装夹零件 02 磨削外圆 03 磨削外圆质量分析
★项目描述★
外圆磨削是指对工件圆柱、圆锥和多台阶轴外表面及旋转体外曲面进行的磨 削。外圆磨削可以在外圆磨床上进行，也可以在无心磨床上进行。在外圆磨 床上磨削外圆时，工件一般用顶尖或卡盘装夹，但与车削不同的是顶尖均为 死顶尖。磨削方法分为纵磨法、横磨法、综合磨法和深磨法等，其中以纵磨 法为重点。外圆磨削的精度可达IT5～IT6，表面粗糙度Ra值一般为0.4～ 0.2μm，精磨时Ra值可达0.16～0.01μm。
知识储备
在外圆磨圆上装夹零件的方法主要有顶 尖装夹和卡盘装夹两种。磨削时，轴类零 件常用顶尖装夹，所用的顶尖都是死顶尖， 不随零件一起转动，这样可以减少安装误 差，提高加工精度。无中心孔的圆柱形零 件多采用三爪自定心卡盘装夹，不对称或 形状不规则的工件则采用四爪单动卡盘或 花盘装夹。空心工件常安装在心轴上磨削 外圆。