磨削加工的纵磨法
磨削理论.pdf
磨削过程
磨削时，如图所示，其切削厚度由零开始逐渐增大。由于磨粒具有
很大负前角和较大尖端圆角半径。因而磨粒开始切入工件时，只能在工
件表面上进行滑擦，这时切削表面产生弹性变形。当磨粒继续切入工
件，磨粒作用在工件上的法向力Fn增大到一定值时，工件表面产生塑性
变形，使磨粒前方受挤压的金属向力后从砂轮上脱落的难易程度。也就是说，磨粒 容易脱落的，称砂轮硬度为软;反之，为硬。因而磨具的硬度是粘 结剂对磨粒的粘结强度，与磨粒材料的硬度无关。
组织结构
砂轮的组织结构是指砂轮中磨料、粘结剂、气孔三者所占的比例。 如图4-1所示。当磨粒所占比例较高而气孔较少时，称砂轮组织结 构紧密，见图4-2（a); 当磨粒所占比例较低而气孔较多时，则称 砂轮组织结构疏松，见图4-2(c); 图4-2(b) 所示，为砂轮组织结构 属中等的情况。砂轮中的气孔可以容纳切屑，且容易携带冷却液 和空气进入磨削区，对降低磨削温度有利。
沟槽，而沟槽的两侧微微隆起，见图。当磨料继续切入工件，其切削厚
度增大到一定数值后，磨粒前方的金属在磨粒的挤压作用下，发生滑移
而成为切屑。
磨削过程
磨削中，砂轮表层的每个磨粒就像铣刀盘上的一个刀刃，各个磨粒形状、 分布和高低各不相同，使其切削过程也有差异。砂轮表层中的一些突出 和比较锋利的磨粒，切入工件较深，将经过滑擦、耕犁和切削三个阶 段，形成非常微细切屑。由于磨削温度很高，磨屑飞出时氧化形成火花。 比较钝的、突出高度较小的磨粒，切不下切屑，只是起刻划作用，在工 件表面挤压出微细的沟槽。更钝的、隐藏在其它磨粒下面的磨粒只稍微 滑接着工件表面起抛光作用。可见磨削过程是包含切削、刻划和抛光作 用的综合复杂过程。
运动外，在加工中砂轮还得沿径向做切入运动，其大小用工作台(或工件)
刨削及磨削
第11章刨削及磨削练习题1. 牛头刨床主要由哪几部分组成？各部分有何作用？答：牛头刨床的结构一般由床身、滑枕、底座、横梁、工作台和刀架等部件组成。
1）床身。
主要用来支撑和连接机床各部件。
其顶面的燕尾形导轨供滑枕作往复运动；床身内部有齿轮变速机构和摆杆机构，可用于改变滑枕的往复运动速度和行程长短。
2）滑枕。
主要用来带动刨刀作往复直线运动（即主运动），前端装有刀架。
其内部装有丝杠螺母传动装置，可用于改变滑枕的往复行程位置。
3）刀架。
主要用来夹持刨刀。
松开刀架上的手柄，滑板可以沿转盘上的导轨带动刨刀作上下移动；松开转盘上两端的螺母，扳转一定的角度，可以加工斜面以及燕尾形零件。
抬刀板可以绕刀座的轴转动，使刨刀回程时，可绕轴自由上抬，减少刀具与工件的摩擦。
4）工作台和横梁。
横梁安装在床身前部的垂直导轨上，能够上下移动。
工作台安装在横梁的水平导轨上，能够水平移动。
工作台主要用来安装工件。
台面上有T形槽，可穿入螺栓头装夹工件或夹具。
工作台可随横梁上下调整，也可随横梁作横向间歇移动，这个移动称为进给运动。
2. 试述摆杆机构的主要作用。
答:摆杆机构的作用是把摇杆齿轮的旋转运动转变为滑枕的往复直线运动，其工作原理如图11-4所示。
摇杆齿轮每转动一周时，滑枕就往复运动一次。
工作行程时间大于回程时间，但工作行程和回程的行程长度相等，因此回程速度比工作速度快（即慢进快回）。
另外，无论在工作行程还是回程，滑枕的运动速度都是不等的，每时每刻都是变化的。
3. 刨刀与车刀相比有何异同点？答：刨刀一般采用白刚等刀具，有强大的抗冲击能力。
车刀就多了，一般以锋利的合金为主。
可以达到工件所需的光洁度。
4. 刨床的主运动和进给运动是什么？刨削运动有何特点？答：刨床的主运动刀具的往复直线运动为切削主运动，进给运动是直线间歇运动。
刨削加工的特点：（1）刨削是不连续的切削过程，刀具切入、切出时切削力有突变，将引起冲击和振动，限制了刨削速度。
此外，单刃刨刀实际参加切削的长度有限，一个表面往往要经过多次行程才能加工出来，刨刀返回行程时不进行工作。
第三章常用的加工方法综述(第三次课)
磨削时采用切削液的作用：
（1）冷却和润滑作用。 （2）冲洗砂轮的作用。
磨削时采用切削液的种类：
（1）磨削钢件时，广泛应用的切削液是苏打水或乳化液。 （2）磨削铸铁、青铜等脆性材料时，一般不加切削液，而用吸尘器清除尘屑。
5. 表面变形强化和残余应力严重
及时修整砂轮，施加充足的切削液，增加光磨次数，都可在一定程度上减 少表面变形强化和残余应力。
砂轮硬度的选用原则：
•工件材料硬，应选用软砂轮，以便砂轮磨钝磨粒及时脱落，露出锋利的
新磨粒继续正常磨削；
•工件材料软，因易于磨削，磨粒不易磨钝，砂轮应选硬一些。
但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时，由于切屑容易堵塞砂 轮，应选用较软砂轮。
•粗磨时，应选用较软砂轮； •精磨、成形磨削时，应选用硬一些砂轮，以保持砂轮的必要形状精度。
粒度表示磨粒的大小程度。
粒度的表示方法有两种：
（1）以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度上的孔数作为粒度。
粒度号为4～240 号，粒度号越大，则磨料的颗粒越细。
（2）粒度号比240号还要细的磨粒称为微粉。微粉的粒度用实测的 实际最大尺寸，并在前冠以字母“W”来表示。
粒度号为W63～W0.5，例如W7，即表示此种微粉的最大尺寸为7μm～5μm， 粒度号越小，微粉颗粒越细。
（3）深磨法只适用于大批大量生产中加工刚度较大的短轴。
2、在无心外圆磨床上磨外圆
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。 无心外磨削主要适用于大批大量生产销轴类零件，特别适合于磨削细长的光轴。
2. 砂轮有自锐作用
第七章 磨削加工
第七章磨削加工基本要求及重点：1、了解磨削特点和各种磨削方法与磨削运动。
2、明确砂轮的特性及其选择原则。
3、理解砂轮磨损及耐用度、磨削力及功率、磨削温度及烧伤等概念。
4、了解磨削过程，知道磨削表面缺陷产生的原因及解决办法。
5、了解高效率和高精度及小粗糙度磨削的方法。
§7-1 磨削概述及其原理一、概述磨削加工是用硬质磨粒作为切削工具对工件进行微细切削加工过程的统称。
它是一种精密加工方法。
1、磨削加工的优点及其应用与其他切削加工方法相比，磨削加工是一种多刀多刃的高速切削方法。
它是为适应传统金属材料的精加工及其淬硬表面加工的需要而发展起来的。
随着磨料磨具和高效磨削工艺（如高速磨削、强力磨削、重负荷磨削、砂带磨削等）的发展，以及磨床结构性能的不断改进，磨削加工效率和经济性在显著提高，磨削的应用已从精加工逐步扩大到粗加工领域。
同时，在当今的钛合金、高温合金、超高强度钢、不锈钢及高温结构陶瓷等难加工材料以及硬脆材料的加工中，磨削是一种非常有效的加工方法。
3、磨削加工机床分类磨床是用磨料或磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料）作为工具对工件表面进行加工的机床。
为了适应磨削加工表面、结构形状和尺寸大小不同的各种工件的需要，满足不同生产批量的要求，需要的磨床种类很多。
按加工工件表面不同，分为如下几类：(1) 外圆磨床包括万能外圆磨床、外圆磨床及无心外圆磨床等。
(2) 内圆磨床包括内圆磨床，无心内圆磨床及行星式内圆磨床等。
(3) 平面磨床包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床及立轴圆台平面磨床等。
(4) 工具磨床 包括万能工具磨床（能刃磨各种常用刀具）、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等。
(5) 曲线磨床(6) 专用磨床 包括曲轴磨床、凸轮轴磨床，花键轴磨床、轧辊磨床、轴承套圈滚道磨床等。
(7) 坐标磨床(8) 锯磨机(9) 精磨机床 包括研磨机、珩磨机、抛光机、超精加工机床及砂轮机等。
二、磨削原理1、砂轮构造磨削时所用的砂轮是由磨粒、结合剂和气孔组成的，见图7-1。
第三章 金属切削加工方法与设备03
第五节 磨削加工
5）组织 磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系，用来表 示结构紧密和疏松程度。 取决于容屑空间 砂轮的组织用组织号的大小来表示，把磨粒在磨具中占有的 体积百分数（即磨粒率）称为组织号。 选择原则：一般选用中等组织号的砂轮。 紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨和强 力磨削。 中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。 疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆 等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件。
选择原则： 粗磨时，应选用磨粒较粗大的砂轮，以提高生产效率。 精磨时，应选用磨粒较细小的砂轮，以获得较小的表面粗糙度值。 砂轮速度较高时,或砂轮与工件接触面积较大时,选用磨粒较粗大的砂轮, 以同时参加切削的磨粒数，避免发热过多而引起工件表面烧伤。 磨削软而韧的金属时，选用磨粒较粗大的砂轮，以免砂轮过早堵塞； 磨削硬而脆的金属时，选用磨粒较细小的砂轮，以提高同时参加磨削的 磨粒数，提高生产效率。
第五节 磨削加工
砂轮的形状及代号 按GB2484—84规定，标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨 料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。
P 400×40×60 A 60 L 5 B 35 × ×
第7章_磨削加工技术
绿碳 化硅
人造金 刚石 立方氮 化硼
TL
绿色，硬度及脆性比TH高，有良好的导 热性
无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色、硬 度高 黑色或淡色白，硬度仅次于JR，耐磨性 高、发热小
硬质合金、宝石、陶瓷 ，
JR
硬质合金、宝石、光学玻 璃、半导体材料等 高钒高速钢、不锈钢等难加 工材料
CBN
返回
7．2 砂轮
上一页 下一页 返回
7．2 砂轮
3)砂轮的修正新砂轮或使用过一段时间后,磨粒逐渐变钝， 砂轮工作表面空隙被磨屑堵塞，最后使砂轮丧失切削能力。 所以，砂轮工作一段时间后必须进行修整，以便磨钝的磨粒 脱落，恢复砂轮的切削能力和外形精度。修正砂轮的常用工
具是金刚笔。修理砂轮时，金刚笔相对砂轮的位置 ，以避免
磨床加工的工艺范围很宽，可磨削内外圆柱面、圆锥面、 平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面等，还可刃磨刀具 和切断等。随着磨料磨具的不断发展，机床结构和性能的不 断改进，以及高速磨削、强力磨削等高效磨削工艺的采用， 磨削已逐步扩大到粗加工领域。选用小切削余量的毛坯，以 磨代车（或镗、铣、刨），既节省原料，又节省工时，为机 械加工的方向之一。
上一页 下一页 返回
7．3 磨削加工方法
2) 工件的装夹
(1)用前、后顶尖装夹工件
装夹时，利用工件两端的顶尖孔将工件支承在磨床的头 架及尾座顶尖间，这种装夹方法的特点是装夹迅速方便，加 工精度高。 (2)用三爪卡盘或四爪卡盘装夹工件 三爪卡盘适用于装夹没有中心孔的工件，而四爪卡盘特 别适用于夹持表面不规则的工件。
PSZA PB N BW D1 D2
返回
7．2 砂轮
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。
磨 工
1.3 砂 轮
1.3.1 砂轮的性能
砂轮是磨削用的切削工具，是由磨粒、结合剂和空隙构成的多孔物体，如 图所示。砂轮的性能主要由磨粒的种类和大小、结合剂的种类和砂轮的硬度来 决定。
1．磨粒 磨粒在磨削过程中担任切削工作，每一个磨粒都相当于一把刀具，以切削工件。常见
的磨粒有刚玉和碳化硅两种。其中，刚玉类磨粒适用于磨削钢料和一般刀具；碳化硅磨粒 类适用于磨削铸铁和青铜等脆性材料以及硬质合金刀具等。
1）顶尖安装 磨削轴类零件的外圆时常用前、后顶尖装夹。其安装方法与车削中顶尖
的安装方法基本相同。
2）卡盘安装 工件较长且只有一端有中心孔时应采用卡盘安装。安装方法与车床的安装方法基本 相同，如下左图所示
3）心轴安装 盘套类空心工件常用心轴安装。心轴的安装与车床的安装方法相同，不同的是磨削 用的心轴精度要求更高些，且多用锥度（锥度为1/5 000～1/7 000）心轴，如下右 图所示。
金工实习
1.1 概 述
磨工是指用磨料去除工件表面多余材料的加工方法，是零件精加工的主要方法。 磨工的尺寸等级一般可达到IT6～IT5，表面粗糙度Ra值可达到0.8～0.2 μm。
1.1.1 磨削要素
磨削要素包括主运动、圆周进给运动、纵向进给运动和横向进给运动。 1．主运动及磨削速度
磨削的主运动是砂轮的高速旋转运动。磨削速度是砂轮外圆的线速度，其计算 公式为
内圆磨床主要用于磨削内圆柱面、内圆锥面和孔内端面等。如图所示为 M2110内圆磨床。
1.2.3 平面磨床
平面磨床主要用来磨削平面。平面磨床有立轴式和卧轴式两类。其中，立轴式 平面磨床用砂轮的端面磨削平面；卧轴式平面磨床用砂轮的圆周面磨削平面。如图 所示为M7120D平面磨床
机械制造工艺——磨削
砂轮是由磨料和结合剂构成的多孔物体。
（1）砂轮的特性：
砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状、尺寸等。
磨料：刚玉、碳化硅、超硬磨料等。
粒度：粒度号越大，颗粒越小。粗磨或磨软 金属用粗磨料；精磨或磨硬金属用细磨料。 硬度：磨料在外力作用下脱落的难易程度。 磨硬金属用软砂轮，磨软材料用硬砂轮。 结合剂：有陶瓷、树脂、橡胶等。陶瓷结合剂用得最多。
（2）平面磨削工件的安装：
——设计套管零件的磨削加工工艺
① 电磁吸盘安装。适于两端有中心孔的轴类零件。
② 精密虎钳安装。磨削短零件的外圆。
视频播放
电磁吸盘安装
精密虎钳
（3）内圆磨削工件的安装：
采用三爪卡盘、四爪卡盘、 花盘及弯板等安装零件。
四爪卡盘
项目任务五
4、认识砂轮：
——设计套管零件的磨削加工工艺
无心磨削
无心磨削有贯穿磨削（轴向磨削）和径向磨削两种方法。 无心磨削效率高，适于成批大量生产。
劢画演示
项目任务五
三、任务实施：
——设计套管零件的磨削加工工艺
柳州市交通学校
《机械加工工艺基础》课件
谢谢欣赏！
——Thank you
项目任务五
（1）外圆磨床：
——设计套管零件的磨削加工工艺
外圆磨床分普通外圆磨床和万能外圆磨床。 普通外圆磨床可以加工外圆柱面、外圆锥面。 万能外圆磨床由于砂轮架、头架、工作台都装有转盘，可以磨削 内外圆柱、内外圆锥及端面。
头架 工作台 床身 手轮 内磨头
砂轮架
尾架
手轮
M131W万能外圆磨床
劢画演示
——设计套管零件的磨削加工工艺
平面磨削常用方法有周磨法和端磨法两种。 周磨法在卧式磨床上加工。端磨法在立式磨床上加工。
第三章磨床
立 轴 圆 台 平 面 磨 床
立轴圆台平面磨床
卧轴矩台平面磨床
平面磨削种类
① 卧轴矩台平面磨削 —— 用于长形平面加工
磨床视频\卧轴距台_clip5.gif
② 卧轴圆台平面磨削 —— 用于小件加工
③ 立轴矩台平面磨削 —— 常用于齿轮面、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
磨床及磨削加工的特点
高的磨削温度的不良影响
容易烧伤零件表面，使淬火钢件表面退火，
硬度降低，降低零件的表面质量和使用寿命。
高温下，零件材料将变软而容易堵塞砂轮，
这不仅影响砂轮的耐用度，也影响零件的表 面质量。
磨床及磨削加工的特点
磨削加工余量小 在通常情况下，磨削裕量较其它切削加工的切削裕量
小得多。
变速：更换 平带轮
机床的机械传动系统
（四）工作台的手动驱动
调整机床及磨削阶梯轴的台肩面和倒角时，还可以手轮A驱动。
手 轮 A— V —
15 18 —Ⅵ— —Ⅶ— 72 72
18 — 工作台纵向移动 齿条
手轮一转，工作台的移动量为：
f 1
15 18 18 2 6mm /r 72 72
砂轮有自砺现象（自锐） 使得磨粒能够以较锋利的刃口对工件进行切削，而无需
换刀或重磨
磨床及磨削加工的特点
磨床
的主 要加
工范
围及 方法
磨削主要用于回转面、平面及成形 面(花键、螺纹、齿轮等)的精加工。
磨床的类型
外圆磨床
包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心 外圆磨床等。
主要用于轴、套类零件的外圆柱、外圆锥
金属切削机床及数控机床
3.1 概述
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磨削加工的纵磨法
磨削加工是一种制造过程，通过将工件放在磨削工具上，对其表面执行磨削操作来制造细微的几何形状，以及达到要求的表面质量。
其中，纵向磨削法是其中一种常见的磨削加工方法。
纵向磨削法又称为长轴磨削法，是一种将磨削工具纵向移动来削除工件材料的过程。
这个过程是通过将工件固定在工作台上，并将磨削工具夹在磨削头或轮中完成的。
在一些应用中，纵向磨削法利用旋转工作台，使其产生圆锥或锥形表面。
纵向磨削法非常适合大面积的磨削加工。
在此过程中，磨削头沿着工件的长度方向移动，以平均分布磨削量。
这种磨削方法非常适合需要处理较大面积工件，例如平板和管子等。
纵向磨削法有许多不同的应用。
它可以用于生产各种各样的工业产品，例如汽车零部件、飞机发动机和液压元件等。
此外，该技术还被广泛应用于生产高度精密仪器、零部件和器具等精密设备。
使用纵向磨削法进行磨削加工需要的是一些特定的工具和设备。
一个常见的磨削工具是磨削头或磨削轮。
其他设备，例如磨削机和数控机床，通常也用于执行这个过程。
在进行纵向磨削加工过程中，有几个因素需要被考虑。
这些因素包括工件材料、磨削头或轮的材料、磨削液、磨削运动的速度和方向等。
每个因素都必须被正确选择，以确保工件的质量得到保证。
总的来说，纵向磨削法是磨削加工的一个重要过程。
它是制造高精密和高质量产品的理想工艺，广泛应用于各个行业中。
如果正确使用和管理，这种方法将有效地提高产品的外观和性能，提高工艺效率，降低制造成本。