磨床加工工艺
第五节 磨削的工艺特点及其应用
第五节磨削的工艺特点及其应用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。
磨床技术说明
MK8463A×30型高精度数控轧辊磨床技术说明一、机床描述和技术参数机床型号：MK8463A×30型高精度数控轧辊磨床1.1用途这里所提供的是险峰机床厂凭借三十多年制造轧辊磨床的经验，在技术上经过不断开发与研究，最新设计的数控(CNC)轧辊磨床。
它适合高精度磨削金属加工行业、塑料机械及造纸等非金属制造业的工作辊和支承辊。
在本机床上可以完成以下加工作业：-----磨削圆柱形、圆锥形辊面；-----磨削中凸或中凹曲线辊面；-----磨削CVC及任意曲线辊面。
1.2.技术参数最大磨削直径 630mm最小磨削直径 90mm最大项尖距 3000mm工件最大重量 6300Kg工件转速 7-70rpm砂轮线速度 45m/s拖板纵向移动速度 50-3000mm/min砂轮架横向快速移动速度 300mm/min手摇编码器拖板进给量 0.01mln／P手摇编码器磨架进给量 0 .001nun/P连续横进给速度 0.003-1.2 mn／min周期横进给量 0.003-0.12 mm／行程磨架横向最大程 380mm磨削最大中凸（凹）半径量≤l.3mm砂轮规格（外径×宽度×孔径）Φ750×75×305mm中心架支承范围Φ90 -Φ480mm测量装置测量范围Φ90 -0 630mm西门子主轴电机（工件电机） 22Kw西门子主轴电机（砂轮电机） 30Kw机床外形尺寸（长×宽×高）约12900×4300×2400mm机床重量（约） 42000Kg1.3精度与标准a磨削圆柱辊面达到的精度圆度 0.0015mm圆柱度 1000：0.0015m表面粗糙度 Ra0.1μmb磨削中凸或中凹辊面达到的精度（中高量为o．1mm时）辊形误差 1000：0.0015mm表面粗糙度 Ra0.2 μm标准：机床在制造中严格执行等效国际标准的中国国家标准(代号为JB5568-91),该标准是参照ISO和DIN制订的中国机械工具行业标准。
机械制造工艺装备项目2工具磨床支承盘零件加工工艺装备
图2.2
2）角铁式车床夹具 如图2.4所示为一种典型的角铁式车床夹具。 以上两类车床夹具一般用于加工外形较规则的零件，
图2.4
4）车锥度专用夹具 如图2.6所示的车锥度专用夹具.结构简单，制造方便，加工 时能自动进给，调节范围较大。
图2.6
1)联接元件的设计 车床和圆磨床夹具的联接元件形式主要取决于所采用机床的 主轴端部结构。由于这两种夹具与各自机床主轴的联接方式很相 似，因此以车床夹具为代表来叙述其联接元件的形式。常见的有 以下4种形式： ①夹具以前后顶尖孔与机床主轴前顶尖和尾架后顶尖相联接， 由拨盘带动。 ②夹具以莫氏锥柄与机床主轴的莫氏锥孔相联接，需要时可 用长螺杆从主轴尾部穿过主轴孔将夹具拉紧以增大联接面的摩擦 力矩，这种联接方式定心精度好，而且装卸迅速方便，但刚性较 差，适用于短定位心轴和小型夹具。 ③夹具与车床主轴端部直接联接的形式如图2.7所示。图 2.7(a)是夹具体以短锥孔K和端面T与车床主轴端的短锥体和端面 相联接并用螺钉紧固。
①在一次装夹中，完成内外表面及其端面的全部加工。这种安 装方式可消除由于多次安装而带来的安装误差，获得较高的位置精 度。 ②主要表面的加工在几次装夹中完成，内孔与外圆互为基准， 反复加工，每一工序都为下一工序准备了精度更高的定位基面，因 而可得到较高的位置精度。 以精加工好的内孔作为定位基面时，先加工内孔至零件图尺寸， 然后以内孔为精基准加工外圆，这时往往选用心轴作定位元件，心 轴结构简单，且制造安装误差较小，可保证内外表面较高的同轴度 要求，是盘类零件加工中常见的装夹方法。 若以外圆为精基准加工内孔，先加工外圆至零件图尺寸，然后 以外圆为精基准完成内孔表面的全部加工。 磨床支承盘零件的加工要求保证外圆与内孔表面的同轴度、与 端面的垂直度，在工艺安排上就是通过内孔与外圆互为基准，反复 加工实现的。
磨削加工技术解读
五、磨床
磨床是用磨料磨具(砂轮,砂带,油石和研 磨料)为工具进行切削加工的机床。广泛用 于零件的精加工,尤其是淬硬钢件,高硬度 特殊材料及非金属材料(如陶瓷)的精加工。
磨床种类很多,其主要类型有:外圆磨床, 内圆磨床,平面磨床,工具磨床，刀具和刃 具磨床及各种专门化磨床.如曲轴磨床、凸 轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。。此外 还有珩磨机,研磨机和超精加工机床等。
磨料
磨粒 微粉<63μm
磨粒粒度号越大越细， 微粉粒度号越小越细。
2. 砂轮的特性及选择
3）磨料粒度
取决于加工表面的粗糙度的要求
选择原则：
加工表面粗糙度值越大 →选用越粗的磨料 加工表面粗糙度值越小 →选用越细的磨料 砂轮速度高或与工件接触面大时用粗磨料 磨软材料用粗磨料，磨硬材料用细磨料
2. 砂轮的特性及选用
（。2）磨削加工范围广 各种表面：内外圆表面、圆锥面、平面、齿面、螺旋面 各种材料：普通塑性材料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质
合金、宝石等高硬度难切削材料。
（3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度 高，工件表面易产生烧伤、残余应力等缺陷。
（4）砂轮有一定的自锐性。
磨削加工
• 磨削是一种精加工方法。 • 可加工高硬度材料。 • 可加工各种表面。
磨外圆砂轮的旋转运动N砂；磨内孔砂轮的旋转 运动N内；工件旋转运动N周；工件纵向往复运动F 纵；砂轮横向进给运动f横（往复纵磨时是周期的间 歇运动；切入磨削时 是连续进给运动）。此外，机 床还有两个辅助运动：砂轮架的横向快速进退运动； 尾架套筒的伸缩移动。
头架
工作台
内圆磨具 砂轮架 横向进给机构 尾座
1、外圆磨床
主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯轴 的轴肩和端面,可获得IT6-IT7及精度Ra在1.25-0.08μm之间。
第5章-磨床
三、换向要求 1、纵向自动换向 2、纵向换向过程平稳、制动和反向启动迅速 3、纵向换向精度高 4、纵向换向端点短暂停留
油缸的运动控制和调速： 油缸固定： 左缸进油 右缸回油 活塞杆向右 活塞杆固定： 左缸进油 右缸回油 油缸向左 油缸停止： 进油端不进油；回油端不回油；两端互通 往复运动调速： 进油节流调速 回油节流调速 旁路节流调速
3、内圆磨具的传动链
内圆磨具电动机——平皮带（可交换）传动——内圆砂轮主轴； 内圆磨具电动机—ф170/ф50（ф170/ф32）—内圆砂轮主轴； 即: n内=10000，15000 r / min。
4、工作台的手动驱动
手轮A—V—15/72—VI—18/72—VII—Z18/齿条—工作台 （手动） （纵向）
（五）机床的机械传动系统
M1432B型磨床的传动系统是由机械和液压联合 传动的，这里介绍机械传动系统。 1、外圆磨削砂轮的传动链 2、头架拨盘的传动链 3、内圆磨具的传动链 4、工作台的手动驱动 5、滑板及砂轮架的横向进给运动链
传动系统
分类 机械传动系统 外圆砂轮主轴传动链 头架传动链 头架主轴不转 ——拨盘带动工件 头架主轴转动 ——带动卡盘转动 内圆磨具传动链 工作台手动驱动 滑鞍（砂轮架）手动进给 粗进给 精进给 液压传动系统 活塞杆驱动工作台往复运动 快进油缸活塞杆驱动滑鞍快进、快退 砂轮架周期进给 、消除丝杠螺母间隙 切向磨削的抖动 尾架套筒液压伸缩
机械传动系统图
架拨盘的传动 链 卸 荷 带 轮
与外圆电机电器互锁
弹簧
过渡轮
液动
液动与 手动互锁 内齿轮（固定中心轮）
行星轮 （轴线与手轮同转）
磨削及光整加工
2、内圆磨削——适合淬硬孔 、
比较外圆磨削与内圆磨削： 比较外圆磨削与内圆磨削：
砂轮小，转速低，表面粗糙度值大。 砂轮小，转速低，表面粗糙度值大。 砂轮轴直径小，悬伸长，刚性差。 砂轮轴直径小，悬伸长，刚性差。 磨损快，排屑冷却困难。 磨损快，排屑冷却困难。
比较磨孔与铰孔、拉孔： 比较磨孔与铰孔、拉孔：
专用机床改装的卧式车床加工余量小310微米生产率较高所需时间较短3060s表面质量好ra01001微米交叉网纹耐磨性好只提高表面质量不能提高尺寸精度和形位精度能加工外圆圆锥面孔平面和球面等1
机械制造技术基础
第八单元
磨削及光整加工
磨
削
（1）砂轮 磨削过程：切削、刻画、 （2）磨削过程：切削、刻画、滑擦 砂轮的自锐性： （3）砂轮的自锐性：
适应性好，同一砂轮可磨削不同直径。 适应性好，同一砂轮可磨削不同直径。 可加工淬硬的孔。 可加工淬硬的孔。 可提高孔的位置精度和修正轴线误差。 可提高孔的位置精度和修正轴线误差。 生产率低。 生产率低。
3、平面磨削
周磨法：接触面小，排屑冷却好， 周磨法：接触面小，排屑冷却好，但效 率低，用于精磨。 率低，用于精磨。 端磨法：效率高，但精度低，用于粗磨。 端磨法：效率高，但精度低，用于粗磨。
纵磨法：应用广、生产效率低，适用于单件、小批生产。 纵磨法：应用广、生产效率低，适用于单件、小批生产。
横磨法：生产率高，适用于磨削长度较短的外圆表面及轴颈 横磨法：生产率高， 需冷却，要求工件刚性较好。 需冷却，要求工件刚性较好。
无心磨：生产率很高， 无心磨：生产率很高，适用于大批大量精加工小型圆柱体工 但不能磨削有断续的表面。 件，但不能磨削有断续的表面。
① 机械抛光
3.工艺特点 3.工艺特点 方法简便经济 容易对曲面进行加工 仅能工
磨床平面加工的工艺
磨床平面加工的工艺
磨床平面加工工艺是一种常见的金属加工工艺，主要用于加工平面表面的精度和光洁度要求较高的工件。
下面是磨床平面加工的一般工艺流程：
1. 工件准备：选择合适的工件材料，并将工件锁定在磨床的工作台上。
2. 选择磨削工具：根据工件的材料和加工要求，选择合适的磨削工具，如砂轮、金刚石磨头等。
3. 磨削前的预处理：对工件进行必要的预处理，如清洁、去除锈蚀等。
4. 初步磨削：根据工件的要求和工艺要求，选择合适的磨削参数，进行初步的磨削操作。
磨削过程中，工件和磨削工具之间应保持适当的接触压力和磨削速度，以确保加工效果。
5. 精细磨削：在初步磨削的基础上，根据要求进一步进行精细磨削操作，以获得更高的精度和光洁度。
6. 检验与修正：在完成磨削后，对工件进行检验，检查加工表面的平整度、尺寸精度和形状等方面的要求是否符合。
如需要，可以对不合格的部分进行修正。
7. 表面处理：在磨削完成后，根据工件的需要，进行表面处理，如抛光、镀铬
等。
以上是磨床平面加工的一般工艺流程，具体的加工工艺还需根据工件的不同要求和磨床设备的特点进行调整和优化。
磨削的工艺特点及其应用
磨粒破碎或整块从砂轮表面脱 落，露出里面新的磨粒，继续 进行磨削
砂轮的这种自行推陈出新，保持“自身锋锐”的性能称为 砂轮的自锐性。
由于砂轮这种自锐性，一方面破碎磨粒会堵塞孔隙，另一 方面随机脱落的磨粒引起砂轮尺寸精度下降，所以，经一段磨 削的砂轮需要重新修整，以保证其加工精度。
三、磨削的加工工艺特点：
①外圆磨削 分为有心磨削和无心磨削 在普通外圆磨床和万能外圆磨床上进行的
外圆柱面的加工是有心磨削。根据磨削运动的 不同，有心磨削分为纵磨法、横磨法、综合磨 法和深磨法。
纵磨法 横磨法 综合磨法 深磨法
进给运动
工件旋转实现周向进给；工作台 往复直线运动实现纵向进给；工 件一次往复行程终了时，砂轮做 周期性的径向进给。
1. 砂轮的特性包括：
1）磨料 目前应用的主要是人造磨料，分为固结磨 具磨料（F系列，表3-1列出了常用磨料A、C、MBD、 CBN）和涂附磨具磨料（P系列）。
2）粒度 反映磨料颗粒大小的程度。粒度号用F+数 字 表示，数字越大颗粒越小。一般情况下，粗磨时选 用颗粒大的磨粒，精磨时选用颗粒较小的磨料。
结合剂：有陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合 剂等。
陶瓷结合剂适用于外圆、内圆、平面和各种成形表 面磨削；树脂结合剂和橡胶结合剂适用于制成各种切 割用的薄片砂轮。
由于磨料、结合剂和制造工艺不同，砂轮性能差别 很大，对磨削效果、生产率和经济性有很大影响。
砂轮的特性是指磨料种类、粒度大小、硬度、结合 剂、结构组织、形状和砂轮尺寸等指标。
滑擦、 摩擦严重，切削热多。 ③砂轮本身传热性能很差，短时间内切削热传不出去 。
由于磨削过程切削温度很高。因此，磨削中应大 量采用切削液。切削液除冷却、润滑作用外，还可以 冲洗砂轮，保证磨削的正常运行，提高砂轮的耐用度 和工件的加工质量。
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磨床加工工艺
模具的加工工艺非常多，据我所知，各种机床的操机师傅中，从普遍上来说，就只有精密磨床师傅的工资水平跟模设编程这块差不多，但是江湖上各个环节都有不少高手和工资高的大师傅，所以这仅代表我个人的观点。
另一方面，做磨床师傅在工作时间、工作环境和自由程度上肯定是赶不上做模设编程的，但是各有各的优势。
我个人觉得做平面磨床的师傅创业比较容易些是因为磨床精度高，但很少有机床的价格能低于磨床，磨床加工的精度择机床，但更取决于个人水平，磨床师傅们自己称为“手感”，但是手感是什么，每个人说法都不同，不是同行很难理解。
普通的精密磨床(台湾产)差不多3W多点就能买到，市面上各种牌子挺多的，比较常见的有大宇、三井川、旺磐、大同等，即使选用口碑较好的宇青磨床，也不过6W左右，所以创业门槛不是特别高，我以前的不少做磨床的朋友现在都自己开起了加工店，当起了小老板，虽然磨床不贵，但是做精密研磨加工需要的检测设备和加工需要的工具的价格却比较高，特别是做日本的研磨加工，需要的检测设备精度非常高，所以价格不菲。
如果只买1-2台磨床创业，那么其它的费用往往要超过磨床本身的费用，所以他们创业的过程都差不多，几个朋友买的磨床放在一起，或者自己买的磨床放到朋友那里，检测设备和工具就可以共同使用，这样规模上去、成本却控制下来了。
因为我以前是做磨床的，所以我想把我的一些经验能够总结出来，对做设计的朋友来说用处不是很大，就当是课外读物吧，以下是提纲，如果大家有兴趣，我再详细的写下去。
1、磨床的分类
2、研磨常用工具的介绍及使用方法
3、研磨常用耗材的功能及使用方法
4、塑胶模方面的磨床加工工艺
①磨六面体(俗称打直角)
②配框
③磨台阶
④磨斜度
⑤磨标准内外R
⑥磨针
5、精密连接器方面的磨床加工工艺
①加工流程介绍。
主体开粗——磨六面体——清角——杀槽——切片——光面修变形——去除工艺台
②磨电极(铜工)
③特俗材料的研磨方法(钨钢、铝等)
④磨薄片
⑤磨镜面
⑥累积公差的研磨方法
⑦复合斜度的研磨方法
⑧各种常见R接斜度的计算和研磨方法
6、磨床加工工时的估计与成本的核算
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