32成形磨削加工
磨削加工
磨削加工是精密加工的一种，它广泛的应 用于机械制造的各个工业部门。例如汽车制造、 航空、航海、液压、轴承、仪表等工业部门都 广泛的应用着磨削加工，经过磨削加工的零件 可以达到高的尺寸精度以及极细的表面粗糙度， 所以在工业发达的国家磨床占全国机床总数的 比例也特别的大，它能占到全国机床的30%到 40%。现在一个国家磨削工艺水平的高低直接 也就决定着这个国家机械制造工艺水平的高低。 所以磨削加工在机械制造中的地位也越来越重 要。
（2）、绿色碳化硅 含碳化硅 的纯度极高，刃口锋 利，但脆性更大，适宜磨削硬而脆的工件如硬质 合金。
3 、超硬类 可分为两类：
（1）、人造金刚石 主要加工高硬度材料如硬质合 金和光学玻璃等。 （2）、立方氮化硼 主要用于磨削高硬度、高韧性 的难加工材料。它呈黑色，硬度低于金刚石，具 有极好的磨削性能，特别适宜磨削耐热钢、高钼、 高钒、高钴的合金钢。
内圆磨削
内圆磨削时，工件多数以外圆或端面为定位基 准，装夹在卡盘上进行加工。如果磨内锥时只 需将卡盘主轴偏转一个角度即可。 与外圆磨削不同，内圆磨削时受孔径的限制， 砂轮一般很小，所以砂轮磨损的快需经常修整 或更换。另外由于砂轮轴直径比较细，悬浮长 度较大，刚性很差，故磨削深度不能太大，这 就降低了生产率。 内圆磨削的方法和外圆磨差不多，有横磨和纵 磨两种。
2、外圆磨削加工的过程 （1）、工件的安装 磨外圆时最常用的装夹方法是用两顶尖把工件 支撑起来或用卡盘把工件给夹住。 （2）、 磨削要素 砂轮的转动为 主运动，进给运动有砂轮的横向 进给、工件的纵向进给和圆周进给运动。
3、 外圆磨削方法 （1）、纵磨法 利用工件的纵向进给去除加工余量 的一种方法，这种方法加工质量好但效率低。 （2）、横磨法 利用砂轮的横向进给去除余量的一 种方法，这种方法效率高但精度低。 （3）、综合 磨削法 它是纵磨和横磨的综合利用， 即先用横磨粗加工再用纵磨精加工的一种方法。
磨削加工
2、内圆磨削 普通内圆磨削以砂轮高速旋转作主运动，工件 旋转作圆周进给运动，同时砂轮或工件沿其轴 线往复作纵向进给运动，工件沿其径向作横向 进给运动。特点 （1）磨孔时砂轮直径受到工件孔径的限制， 直径较小。 （2）为了保证正常的磨削速度，小直径砂轮 转速要求较高。 （3）砂轮轴的直径由于受孔径的限制比较细 小，而悬伸长度较大，刚性较差，磨削时容易 发生弯曲和振动，使用权工件的加工精度和表 面粗糙度难于控制，限制了磨削用量的提高。
2、砂轮的特性及其选择 砂轮是最重要的磨削工具。它是用结合剂把磨 粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成 的多孔疏松物体。砂轮的特性主要由: （1）磨料 磨料是制造砂轮的主要材料，直接担负切削工作。 磨料应具有高硬度，高耐热性和一定的韧性， 在磨削过程中受力破坏后还要能形成锋利的几 何形状。 常用的磨料有氧化物系（刚玉类）、碳化物系和 超硬磨料系三类，其性能、适用范围。
磨削原理
（２）刻划阶段：工件材料开始产生塑性 变形，就表示磨削过程进入刻划阶段 （３）切削阶段：随着为削厚度的增加， 在达到临界值时，被磨粒推挤的金属明显 的滑移而的作用，致使磨削 时工艺系统在工件径向产生弹性变形，使实 际磨削深度与每次的径向进给量有所差别。 所以，实际磨削过程可分为三个阶段： 1、初磨阶段 在砂轮的最初的几次径向进给中，由于 工艺系统的弹性变形，实际磨削深度比磨床 刻度所显示的径向进给量要小。 工艺系统刚性愈差，此阶段愈长。
1、外圆磨削 磨削加工中，砂轮的高速旋转运动为主运动， 磨削速度是指砂轮外圆的线速度。 进行运动有工件的圆周运动，轴向进给运动 和砂轮相对工件的径向进给运动。 工件的圆周进给运动是指工件外圆的线速度。 轴向进给量是指工件转一周沿轴线方向相对 于砂轮移动的距离。Fa=(0.02~0.08)B,B为砂 轮宽度。单位为mm 径向进给量是指砂轮相对于工件在工作台每 双行程内径向移动距离。单位为mm/dstr或 mm/str
成形磨削的加工原理
成形磨削的加工原理
成形磨削是一种通过磨削砂轮的旋转来加工工件的方法。
它的加工原理主要包括以下几个步骤：
1. 砂轮进给：砂轮被安装在磨床的主轴上，并以高速旋转。
工件被安装在工作台上，然后由工作台控制移动。
砂轮和工件之间有一个逐渐减小的间隙。
2. 磨粒切削：砂轮的旋转会使磨粒与工件接触并切削工件表面。
磨粒是在砂轮上固定的砂粒，具有尖锐的边缘。
当磨粒与工件接触时，通过切削和抛光的作用，将工件表面的材料去除。
3. 磨屑去除：在磨削过程中，被去除的工件材料以磨屑的形式产生。
这些磨屑会被冲洗液或喷气等方法及时清除，以防止堵塞磨削过程并影响加工质量。
4. 磨削力的形成：在磨削过程中，磨粒对工件表面施加力，使其发生变形和剥离。
这些力包括切削力、磨削力和垂向力。
切削力是指磨粒对工件的切割力，垂向力是指砂轮对工件施加的垂直力，磨削力是指切削力和垂向力的合力。
总的来说，成形磨削通过砂轮的旋转和磨粒的切削作用，将工件表面的材料去除，从而达到精加工和改善工件表面质量的目的。
加工原理的关键在于砂轮和工件之间的切削作用和力的相互作用。
第8讲成形磨削
削时，应控制砂轮左侧宽度b=1mm~2mm左右，磨到距两圆弧切点
1mm~2mm处停止进给。按上述控制方法，逆时针回转磨出另一半
圆弧面。
第8讲成形磨削
10
⑥磨削R2mm圆弧面。R2mm的圆弧面用成型砂轮磨削。为此，应
将砂轮两侧修整出R2mm的凸圆弧，如图3.27(f)、(g)所示。将
弦圆柱12之间垫入适当尺寸的量块进行控制。精度可达
10″~30″。
第8讲成形磨削
3
例如，工件需要回转的角度为α，转动前正弦分度盘的位置如图 3.21(a)所示，转过角度α后正弦分度盘的位置如图3.21(b)、(c)
所示。为控制转角垫入的量块尺寸按下式计算：
h在1=图h-3.D22s1i(naα)所-d示/2的情况或下，如果hα2==h0+，D2则sinα-hd0/=2h-d/2 式中：h1、h2——控制工件回转角需要垫入的量块尺寸；
代入上式得：
h1=27.86mm
检测斜面3的量块尺
寸为h／=50mm。
第8讲成形磨削
9
将工件回转100°，使斜面4处于水平位置。磨削斜面4到要求尺寸，
其操作过程和磨削斜面3相同。
④磨削R35mm的圆弧面。将工件回转130°
使R35mm的圆弧面处于磨削位置,如图(d)所
示。通过分中夹具使工件作圆周进给，磨
此，在夹具两顶尖间装一根直径为d 的标准圆柱，如图3.25所
示。在测量调整器的量块支承面上放置尺寸为(50+d/2)的量块 后，调整量块座的位置，并用百分表进行测量。使量块上平面 与标准圆柱面的最高点等高后，将量块座固定。
第8讲成形磨削
7
当工件上被测量表面的位置高于夹具回转中心线h'(若被测 量表面为凸圆弧面，则h'为圆弧半径)时，只要在量块支承面上 放置尺寸为(50+ h')的量块，用百分表检测量块上平面与被测
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。
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。
成形磨削的原理
成形磨削的原理成形磨削是一种通过磨削工具将工件表面进行加工的方法。
其原理是通过在工件表面造成局部的塑性变形和断裂，将工件表面的材料去除，形成所需的形状和尺寸。
成形磨削主要包括两个基本元素：磨粒和磨削工具。
磨粒是磨削过程中的主要切削体，它通过旋转的方式与工件表面进行接触和相互作用。
磨粒是由磨削工具上的磨石或砂轮上的磨粒颗粒组成的，通过磨削工具的转动带动了磨粒与工件表面的相对运动。
成形磨削过程中，磨粒与工件表面的接触处产生了压力。
当压力超过了工件表面材料的塑性变形临界值时，工件表面材料就会发生塑性变形。
塑性变形是成形磨削的基本方式之一，通过控制磨粒与工件表面的接触压力，可以控制工件表面的塑性变形程度。
成形磨削过程中，磨粒与工件表面的接触还会产生断裂。
在磨削过程中，磨粒与工件表面的相对运动会导致工件表面的一些杂质或缺陷出露，这些杂质或缺陷会成为磨粒与工件表面之间的断裂起始点。
当磨削工具转动时，磨粒会通过断裂点进一步断裂和分散，最终将工件表面的材料去除。
同时，在成形磨削过程中，磨粒与工件表面的相对运动还会产生磨擦热。
由于磨削过程中存在相当大的切削力和相对运动速度，所以会产生磨擦热。
磨擦热会导致磨削区域的温度升高，这会进一步增强版面材料的塑性变形和断裂。
在成形磨削过程中，工件表面的材料不仅被塑性变形和断裂，还会受到磨削工具的磨削力的剪切和压缩。
这些力的作用下，工件表面的材料会发生塑性变形和切削断裂。
这种切削方式主要取决于磨削工具上的磨粒形状和磨粒与工件表面的接触情况。
除了以上基本原理之外，成形磨削还受到其他一些因素的影响，如切削液的使用、磨削速度、磨削力等。
切削液的使用可以降低磨削过程中的摩擦和磨损，从而提高磨削效果。
磨削速度的选择可以影响磨粒与工件表面的相对运动速度，从而影响磨削的效率和质量。
磨削力的大小则直接影响了工件表面的塑性变形和断裂程度。
总之，成形磨削是一种通过磨削工具将工件表面进行加工的方法，它的主要原理是通过控制磨粒与工件表面之间的接触压力，引起工件表面材料的塑性变形和断裂，从而达到加工工件表面的目的。
简述在平面磨床上进行零件成形磨削的几种方法
简述在平面磨床上进行零件成形磨削的几种方法生产中，利用平面磨床进行零件的成形磨削，主要有两种方法。
一种是利用修整后的成形砂轮磨削，另一种则是由夹具进行磨削。
1、利用成形砂轮来磨削凸模，即是把砂轮修整成与工件型面*吻合的反型面，然后再以此砂轮进行对工件磨削，使其获得所需的形状。
修整砂轮的方法很多，其主要有以下几种：（1）用石修整砂轮用石修整砂轮时，多数是将成形面的几何形状分段进行修整，但也有的将砂轮修整成整形的。
这种修整砂轮的方法，住要是通过各种修砂轮工具；来完成的。
生产中修砂轮工具主要有修角度、修圆弧砂轮工具、修砂轮工具、靠模修砂轮工具等。
卧式修砂轮角度工具。
它主要用来修磨0～90之间的各种角度的成形砂轮，然后用此砂轮磨出工件的斜面。
修整砂轮时，刀尖的位置是根据所修砂轮的凸或凹的形状及半径大小计算垫块值来调整的。
卧式圆弧修整砂轮夹具，可修整各种不同半径的凹、凸圆弧，或由圆弧与圆弧相连的型面。
在修整非圆弧曲面时，若被磨削的工件形状比较复杂或轮廓又是非圆弧时，可采用专门的靠模工具来修整砂轮。
工具是；爱修整凸面的成形砂轮的靠模工具。
修整凹面成形砂轮的栲栳模工具与凸面成形砂轮的靠模工具基本相同，但所采用的靠模样板的触头，而应是尖状的。
（2）利用滚轮挤压砂轮挤压的滚轮型面尺寸与零件型面尺寸相同，轮周开有辐向不等距的直槽斜槽，其槽宽 1.5～2.5mm，深度应超过成形部分低点 2.5 mm以上。
其槽主要起切削刃作用，并能容纳挤下来的砂粒。
材与挤轮中心线成10～15斜角，在1～2条的直槽内嵌入铁片，在挤压精加工后，铁片也加工成形，可用此铁片检查磨削的型面和成形砂轮或反面滚轮。
滚轮的直径一般为50～60mm.挤压砂轮工具，主要由两个顶针构成。
活年个针由电动机通过带轮或齿轮传动。
当滚论逐渐压向砂轮时，在压力作用下，使砂轮终获得所需要的形状。
挤压砂轮工具在使用时，安装在平面磨床的磁力工作台上。
在安装时，必须时滚轮的轴线与砂轮的轴线平行。