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03 磨削加工技术.pptx

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本课件为金工实习中的磨削加工部分,从磨削加工的应用与特点入手,介绍磨床的定义与加工范围、外圆与内圆及平面磨床的结构和磨削方法,并系统讲解砂轮的磨粒、结合剂与空隙三要素及其选用依据。

磨床与砂轮章节导览页,列出磨削加工概述、磨床结构与砂轮三大部分的内容框架
磨削加工应用概述图,说明磨削可达到高精度与细粗糙度并占工业国家机床总数三到四成
磨床定义与加工范围说明,指出以磨具磨料作刀具可加工内外圆柱面、锥面、平面及螺纹花键
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第1页:磨床与砂轮导览

  • 概述
  • 磨床
  • 砂轮

第2页:磨削加工概述

磨削加工是精密加工的一种,广泛应用于汽车制造、航空、航海、液压、轴承、仪表等工业部门。经磨削加工的零件可达到高的尺寸精度与极细的表面粗糙度,因此磨床在机床总数中占有很大比例(可达 30%~40%),磨削工艺水平直接决定一个国家机械制造工艺水平的高低。

第3页:磨床的定义与加工范围

磨床的定义
利用磨具或磨料作为刀具,对工件加工成形的一种机床称为磨床。
加工范围
不仅能加工内外圆柱面、锥面和平面,还能加工螺纹、花键轴、曲轴等特殊工件。

第4页:磨削加工的特点

  • 加工精度高,表面质量好:尺寸精度可达 IT6~IT5 级,表面粗糙度可达 Ra1.25~Ra0.16。
  • 采用液压和机械的联合传动形式,液压传动可实现较大范围内的无级变速。
  • 加工余量小,特别适应于精加工。
  • 加工范围广。

第5页:磨削液

种类
乳化液、合成液和极压机械油三种。
作用
冷却、润滑、清洗和防锈。

第6页:磨床的种类与外圆磨床

外圆磨床分类
分为普通外圆磨床和万能外圆磨床两种。
万能外圆磨床
头架、砂轮架能在水平面内转动一定角度并配有内圆磨头,可以加工内圆和内锥。
普通外圆磨床
只能加工外圆和锥度不大的外锥。

第7页:外圆磨床的组成

  1. 床身:用来安装磨床的各个部件,内部装有液压传动机构及操纵机构。
  2. 工作台:分为上工作台和下工作台,上工作台可沿下工作台调整一定角度,用来加工圆锥。
  3. 头架、尾架:安装在工作台的 T 型槽里,用来装夹工件。
  4. 砂轮架:主轴端部装砂轮,可沿床身上的横向导轨移动。

第8页:外圆磨削加工的过程

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,或用卡盘把工件夹住。
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。

第9页:外圆磨削方法

外圆磨削方法:

外圆磨削方法比较
磨削方法进给方式特点
纵磨法工件的纵向进给加工质量好,但效率低
横磨法砂轮的横向进给效率高,但精度低
综合磨削法横磨粗加工 + 纵磨精加工兼顾效率与加工质量

第10页:内圆磨削

  • 工件多数以外圆或端面为定位基准,装夹在卡盘上加工;磨内锥时只需将卡盘主轴偏转一个角度即可。
  • 受孔径限制砂轮一般很小,磨损快,需经常修整或更换;砂轮轴直径细、悬伸长度大、刚性差,磨削深度不能太大,生产率降低。
  • 内圆磨削方法与外圆磨差不多,有横磨和纵磨两种。

第11页:平面磨削

平面磨床分类
立式圆台、立式矩台、卧式圆台和卧式矩台四种。
磁性工件装夹
铸铁、钢等具有两个平行平面的工件直接用电磁吸盘装夹。
非磁性工件装夹
铜、铝、不锈钢或形状复杂的工件,应在电磁吸盘上安装精密虎钳或简易夹具装夹。

第12页:砂轮的组成三要素

砂轮是磨床的重要组成部分,其组成关键在三要素:磨粒、结合剂和空隙。

第13页:磨粒与刚玉类磨料

磨粒分类
分为天然磨料和人造磨料两种,常用的人造磨料有刚玉类、碳化硅类和超硬类三种。
棕刚玉
呈棕褐色,硬度和韧性较好,能承受较大的磨削压力,适合磨削碳素钢、合金钢、硬青铜等,价格便宜。
白刚玉
氧化铝纯度极高,呈白色,较棕刚玉硬而脆,磨粒相当锋利,适于精磨各种淬硬钢、高速钢等工件。

第14页:铬刚玉与碳化硅类磨料

铬刚玉
含少量氧化铬,呈玫瑰红色,硬度与白刚玉相近而韧性更好,适宜精磨淬硬钢件和韧性好的钢件。
黑色碳化硅
呈黑色、有金属光泽,棱角锋利,经不住较大的切削力,适宜加工铸铁、黄铜、青铜等。
绿色碳化硅
碳化硅纯度极高,刃口锋利但脆性更大,适宜磨削硬质合金等硬而脆的工件。

第15页:超硬类磨料

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。
立方氮化硼
用于磨削高硬度、高韧性的难加工材料,呈黑色,硬度低于金刚石,磨削性能极好,特别适宜磨削耐热钢及高钼、高钒、高钴的合金钢。

第16页:陶瓷结合剂

结合剂
将磨粒粘结成各种砂轮的材料,其种类和性质影响砂轮的硬度和强度,分为有机结合剂和无机结合剂两大类。
陶瓷结合剂
应用最广,优点是物理、化学性能稳定且耐高温;缺点是脆性大易碎裂,不宜做形状复杂和薄砂轮。

第17页:树脂橡胶结合剂与砂轮空隙

树脂结合剂和橡胶结合剂
主要用于制造形状复杂和薄砂轮,耐冲击性和抛光性能好,但耐热性差。
空隙的作用
①有助于散热;②储存磨屑;③减小离心力。空隙同时也是衡量砂轮松紧程度的指标。

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