磨床PPT

3.6.1Grinding operations and machines
磨削加工方法和机床
• 磨床主要种类：平面磨床，外圆磨床，内圆
磨床，无心磨床，缓进给磨床，刀具及刃具磨床 和各种专门化磨床，如曲轴磨床，凸轮磨床，齿 轮磨床，螺纹磨床等。
3.6.1.1Surface grinders(平面磨床)
万能外圆磨床
万能外圆磨床其工艺范围较宽， 万能外圆磨床其工艺范围较宽，除了能磨削外圆柱面和 圆锥面外，还可磨削内孔和台阶面等。 圆锥面外，还可磨削内孔和台阶面等。
(一)
机床的组成
2—头架（Headstock Headstock） Headstock 4—内磨装置（Auxiliary wheelhead） Auxiliary wheelhead
1—床身（Bed Bed） Bed 3—工作（Worktable Worktable） Worktable
5—砂轮架（Wheelhead Wheelhead） 6—尾座（Foothead Wheelhead Foothead） Foothead
A— 脚踏操纵板
万能外圆磨床
(二)
机床的运动与传动
a)
The disadvantages of centerless grinding
• 这种特定的机器不能做其它种类的工作。 • 工件必须非圆平面，如键槽，才会出现。 • 它在有一个以上的直径或弯曲零件的工作 上是有限制的。 • 在磨管子的时候，不能保证外圆的直径和 内圆的直径是同心的。
Creep-feed grinding （缓进给磨削）
• ● 圆台式磨削由于采用端面磨削，且为连 圆台式磨削由于采用端面磨削， 续磨削，没有工作台的换向时间损失， 续磨削，没有工作台的换向时间损失，故 生产率较高。 生产率较高。但只适于磨削小零件和大直 径的环形零件端面，不能磨削长零件。 径的环形零件端面，不能磨削长零件。 • ● 矩台式磨削 • 可方便地磨削各种零件，工艺范围较宽。 可方便地磨削各种零件，工艺范围较宽。 卧轴矩台磨削除了用砂轮的周边磨削水平 面外，还可以用砂轮端面磨削沟槽、 面外，还可以用砂轮端面磨削沟槽、台阶 等侧平面。 等侧平面。
切入磨削法（或横向切入法） ● 切入磨削法（或横向切入法）
宽砂轮进行横向切入磨削的方法。 进行横向切入磨削的方法 用宽砂轮进行横向切入磨削的方法。 采用这种磨削形式磨外圆时， 采用这种磨削形式磨外圆时，砂轮宽度比工件的磨 削宽度大。磨削时，工件不需作纵向往复运动， 削宽度大。磨削时，工件不需作纵向往复运动，砂轮以 缓慢的速度连续或间断地向工件径向作横向进给运动， 缓慢的速度连续或间断地向工件径向作横向进给运动， 直到磨去全部余量。 直到磨去全部余量。 特点：横磨法因砂轮宽带大， 特点：横磨法因砂轮宽带大， 一次行程就可以完成磨削加工 过程，所以生产效率高， 过程，所以生产效率高，适用 于磨削长度短、刚性好、 于磨削长度短、刚性好、精度 低的外圆表面。但横磨时， 低的外圆表面。但横磨时，工 件与砂轮的接触面积大， 件与砂轮的接触面积大，磨削 力大，发热量大而集中， 力大，发热量大而集中，所以 易影响工件的表面质量。 易影响工件的表面质量。
② 卧轴圆台平面磨削 —— 用于小 件加工
常用于 ③ 立轴矩台平面磨削 —— 常用于 齿轮面 推力垫 汽缸盖平面 盖平面磨 齿轮面、推力垫圈、汽缸盖平面磨 削。
④ 立轴圆台平面磨削 —— 适于大 件加工
• 四种磨削方式特点比较： 四种磨削方式特点比较： • ● 圆周磨削 • 砂轮与工件接触面积小，磨削力小，排屑及 砂轮与工件接触面积小，磨削力小， 冷却条件好，工件受热变形小，且砂轮磨损均匀， 冷却条件好，工件受热变形小，且砂轮磨损均匀， 故加工精度较高。但砂轮主轴呈悬臂状态， 故加工精度较高。但砂轮主轴呈悬臂状态，刚性 差不能采用较大的磨削用量，生产率低。 差不能采用较大的磨削用量，生产率低。 • ● 端面磨削 • 砂轮一般比较大，能同时磨出工件的全宽， 砂轮一般比较大，能同时磨出工件的全宽，磨 削面积较大，允许采用较大的磨削用量， 削面积较大，允许采用较大的磨削用量，故生产 率高。但磨削力大，发热量大， 率高。但磨削力大，发热量大，冷却和排屑条件 故加工精度和表面粗糙度差。 差，故加工精度和表面粗糙度差。
• 不同于普通只有很少 的材料磨削速度，缓 进给磨削磨床切削深 度最大可以达到6mm, 使用进给磨削有很多 的特征，如有很强的 硬度，很大的抗压能 力，可变且容易控制 的轴和工件速度。
• The wheel is dressed to the shape of the workpiece to be produced ,consequently ,the workpiece does not have to be previously milled ,shaped,or broached. Thus nearnet shape casting and forgings are suitable parts for creep-feed grinding. • 在缓进给磨削中，工件不需要先被铣，成 型，或者是镗，因此近净成形铸造和锻造 适合于缓进给磨削。
• 平面磨床通常用于磨削零件的平面，同时也可以 用于磨削不规则的弯曲的，锥形的，凹凸的平面。
•
• 按照砂轮的工作面不同
•
圆周（即砂轮轮缘） 圆周（即砂轮轮缘）磨削
主轴为卧式布置
• • 按照工作台形状不同
端面磨削（主轴为立式分布） 矩形工作台 圆形工作台
•
① 卧轴矩台平面磨削 —— 用于长 形平面加工
● 行星式内圆磨削 工件固定不转动， 工件固定不转动，砂轮除绕自身轴线高速旋转完成 主运动外，还绕着工件孔中心作公转， 主运动外，还绕着工件孔中心作公转，以实现圆周进给 运动。 运动。
行星式磨削工作原理
适用于：磨削大型工件或形状不对称、 适用于：磨削大型工件或形状不对称、不适宜 旋转的工件。 旋转的工件。 特点：运动种数较多，结构复杂且刚性较差。 特点：运动种数较多，结构复杂且刚性较差。 因此应用不广泛。 因此应用不广泛。
In-feed centerless grinding（横向进 刀磨削）
• 横向进给无心 磨床比贯穿进 刀磨床慢，但 是对一些有阶 梯或者是阻碍 砂轮完全通过 其回转表面的 工件很实用
Internal centerless gri控 制工件通过砂轮的进给量。由 于需要支撑砂轮，在无心外圆 磨轮中工件贯穿进刀是不可行 的。因此，这种磨床不能够达 到和无心外圆磨床一样的生产 效率。它的优势是它能够为管 状部件，比如轧辊轴承，提供 很精确的内外直径的同心度
工件夹持在工作头上 头上， 作固定位置回转运 ● 工件夹持在工作头上，并作固定位置回转运 在心轴上转动 并在孔 轴上转动， 往复运动。 动，砂轮在心轴上转动，并在孔内作往复运动。 此种方式最常使用。 方式最常使用。 适用于： 适用于：小批量生产
纵磨法磨内孔
切入法磨内孔
磨端面
磨端面
在固定心轴 转动， ● 砂轮在固定心轴上转动， 工件亦回转且作往复运动。 工件亦回转且作往复运动。 回转且作往复运动
卧轴矩台式磨床
立轴圆台式
平面磨床
砂轮 头架
内圆磨具 砂轮架 尾座
工作台 换向挡块 纵向进 给手轮 横向进 给手轮 滑鞍及横向 进给机构 床身
卧式矩台式平面磨床
3.6.1.2 圆筒磨床
圆筒磨削——分为外圆磨削 分为外圆磨削(external grinding) 和内圆磨 圆筒磨削 分为外圆磨削 削(internal cylindrical grinding) (一)外圆中心型磨床 外圆中心型磨床(cylindrical center-type grinders) 一 外圆中心型磨床 外圆磨床以两顶心为中心， 砂轮为刀具 顶心为中心 为刀具， 外圆磨床以两顶心为中心，以砂轮为刀具，将圆柱型钢件 又叫顶心磨床或圆筒磨床)。 研磨出精密同心度的磨床 (又叫顶心磨床或圆筒磨床 。 又叫顶心磨床或圆筒磨床
Centerless grinders(无心磨床）
Centerless grinder makes it possible to grind both external and internal cylindrical surfaces without requiring the working to be mounted between centers or in a chuck. This eliminates the requirement of center holes in some workpiece ,there reducing the cycle time. 无心磨床可以不需要制作工件中心固定或放在 夹具的情况下磨内外圆柱表面，这样就减少了 在一些工件中需要制作中心孔的要求，因此减 少了加工时间。
无心外圆磨床主要 由砂轮和导轮组 成。工件放在两 个研磨轮之间的 托板上面，砂轮 在一个固定的速 度下旋转同时移 去工件表面多余 的材料。
1.Grinding wheel(砂轮）2.workpiece 3.regulating wheel（导轮）4.workrest blade （托板）
Centerless external grinding
The advantages of centerless grinding
• 无心磨削比有心磨削更快，更便宜，原因如下： 1.它几乎是连续的，特别是对于贯穿进给磨削，因为减少了装载 和卸载，有最少的加工时间。 2.对操作者只有很少的技术要求。 3.工件完全的被托板和导轮支撑，可以承受尽可能大的切削但不 会过热。可以在整个长度的工件上进行下刀。 3.因为有较大的砂轮，轮子的磨损相对较小，有最小量的调整来 补偿磨损。 4.由于是在中心之间工作，没有轴向推力，长且薄的工件不太可 能变形。 5.无心磨削可以使每个工件在消除最少量的残余量下加工完全， 中心误差可以消除。 • 因此无心磨削尤其适合于特定的大批量生产。