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项目三 刨床加工
发表时间:2020-10-07 18:17

  项目三 刨床加工_工学_高等教育_教育专区。介绍了刨削加工的范围和工艺特点;刨床及主要部件的功用 ;牛头刨床的操作;选择刨削用量;刨床的维护保养及刨工安全操作等。

  项目三 刨床加工 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 1.刨削加工的范围和工艺特点 . (1)刨削加工的范围 ) 刨床结构简单、操作方便、通用性强, 刨床结构简单、操作方便、通用性强,适合在多品 单件小批量生产中,用于加工各种平面、导轨面、 种、单件小批量生产中,用于加工各种平面、导轨面、 直沟槽、 形槽 燕尾槽等。如果配上辅助装置, 形槽、 直沟槽、T形槽、燕尾槽等。如果配上辅助装置,还 可以加工曲面、齿轮、齿条等工件,如图5.1所示 所示。 可以加工曲面、齿轮、齿条等工件,如图 所示。 ? (2)刨削加工的工艺特点 ) ? 1)加工成本低。因为刨床结构简单,调整操作方便,刨 )加工成本低。因为刨床结构简单,调整操作方便, 刀的制造和刃磨容易,价格低廉,所以,加工成本明显低 刀的制造和刃磨容易,价格低廉,所以, 于同类机床。 于同类机床。 ? 2)切削是断续的,每个往复行程中刨刀切入工件时,受 )切削是断续的,每个往复行程中刨刀切入工件时, 较大的冲击力,刀具容易磨损,加工质量较低。 较大的冲击力,刀具容易磨损,加工质量较低。 ? 3)换向瞬间运动反向惯性大,致使刨削速度不能太快。 )换向瞬间运动反向惯性大,致使刨削速度不能太快。 但由于刨削速度低和有一定的空行程,产生的切削热不高, 但由于刨削速度低和有一定的空行程,产生的切削热不高, 故一般不需要加切削液。 故一般不需要加切削液。 ? 4)返回行程刨刀一般不切削,造成空程时间损失,致使 )返回行程刨刀一般不切削,造成空程时间损失, 生产效率较低。 生产效率较低。 ? 刨削加工精度达 刨削加工精度达IT10~IT7级,表面粗糙度值可达 ~ 级 表面粗糙度值可达Ra6.3~ ~ 1.6 ?m。 。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 2.刨床及主要部件的功用 . 图5.1 刨床加工范围 (a)刨平面 (b)刨垂直面 (c)刨斜面 (d)刨直沟槽 (e)刨T型槽 (f)刨外曲面 (g)组合刨削 (h)刨内曲面 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 常用刨床有牛头刨床、龙门刨床等。 常用刨床有牛头刨床、龙门刨床等。牛头刨床外观 如图5.2所示 本书主要介绍B6065型牛头刨床。 所示, 型牛头刨床。 如图 所示,本书主要介绍 型牛头刨床 图5.2 B6065牛头刨床外观图 ? (1)床身 ) ? 床身的作用是支承刨床各部件其顶面 是燕尾形水平导轨供滑枕做往复直线运动 用;前面垂直导轨供横梁连同工作台一起 做升降运动用,床身内部装有传动机构。 做升降运动用,床身内部装有传动机构。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 (2)滑枕 ) 滑枕的前端有环形T形槽 形槽, 滑枕的前端有环形 形槽,用于安装刀架及调 节刀架的偏转角度,滑枕下面有两条导轨, 节刀架的偏转角度,滑枕下面有两条导轨,与床身 的水平导轨结合并做往复运动。 的水平导轨结合并做往复运动。 刨床的主运动由电动机通过带轮传给床身内的变 速机构,然后,由摆杆导杆机构(如图5.3所示 所示) 速机构,然后,由摆杆导杆机构(如图 所示)将 旋转运动变为滑枕的往复直线运动。 旋转运动变为滑枕的往复直线运动。刨床的横向进 给运动是在滑枕的两次往复直线运动的间歇中进行 其他方向的进给运动则靠转动刀架手柄来实现。 的,其他方向的进给运动则靠转动刀架手柄来实现。 图5.3 刨床滑枕运动机构示意图 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 刀架是用来装夹刨刀, 刀架是用来装夹刨刀,并使刨刀沿垂直方向或 倾斜方向移动,以控制切削深度。它由刻度转盘、 倾斜方向移动,以控制切削深度。它由刻度转盘、 溜板、刀座、抬刀板和刀夹等组成,如图5.4所示 所示。 溜板、刀座、抬刀板和刀夹等组成,如图 所示。 转动手柄可以使刨刀沿转盘上的导轨做上下移动, 转动手柄可以使刨刀沿转盘上的导轨做上下移动, 用以调节切削深度或做垂直进给。 用以调节切削深度或做垂直进给。松开刀座上的螺 母可以使刀座在溜板上做± °的转动; 母可以使刀座在溜板上做±15°的转动;若松开转 (3)刀架 盘与滑枕之间的固定螺母,可以使转盘做± ° 盘与滑枕之间的固定螺母,可以使转盘做±60°的 转动,用以加工侧面或斜面。 转动,用以加工侧面或斜面。抬刀板可绕刀座上的 轴向上抬起,避免刨刀回程时与工件摩擦。 轴向上抬起,避免刨刀回程时与工件摩擦。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 (4)工作台 ) 工作台的作用是用于安装工件。 工作台的作用是用于安装工件。它可以随横梁一 起做垂直运动, 起做垂直运动,也可以沿横梁做横向水平运动或横向 间歇进给运动。 间歇进给运动。 所示为龙门刨床外观图, 图5.5所示为龙门刨床外观图,它的功率大、刚性 所示为龙门刨床外观图 它的功率大、 适合单件小批量生产,刨削大中型工件。 好,适合单件小批量生产,刨削大中型工件。 图5.5 龙门刨床外观图 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 3.牛头刨床的操作 . (1)调整滑枕行程长度 ) 滑枕行程长度是根据被加工工件的长度做相应的调 整。其方法是将调节行程长度手柄端部的滚花压紧 螺母松开,然后转动手柄, 螺母松开,然后转动手柄,从而改变滑枕的行程长 手柄顺时针转动时,滑枕行程长度增加, 度。手柄顺时针转动时,滑枕行程长度增加,反之 缩短。滑枕的行程位置、 缩短。滑枕的行程位置、行程长度在调整中不能超 过极限位置, 过极限位置,工作台的横向移动也不能超过极限位 以防滑枕和工作台在导轨上脱落。 置,以防滑枕和工作台在导轨上脱落。 ?(2)滑枕的工作行程速度 ( ) ?通过改变变速手柄的位置便可得到所需要 通过改变变速手柄的位置便可得到所需要 的滑枕工作行程速度。 的滑枕工作行程速度。 ?(3)调整进给量和进给方问 ( ) ?B6050型牛头刨床进给级数为 级,进给 型牛头刨床进给级数为16级 型牛头刨床进给级数为 量的大小是通过进给量调整手柄拨动棘轮 的齿数多少来实现的。 的齿数多少来实现的。 ?进给方向,可通过进给运动换向手柄的变 进给方向, 进给方向 换来达到。 换来达到。 4.刨刀及工件安装 ?(1)刨刀 ( ) ?刨刀的结构与车刀相似,其几何角度的选取原则 刨刀的结构与车刀相似, 刨刀的结构与车刀相似 也与车刀基本相同。但是由于刨削过程中有冲击, 也与车刀基本相同。但是由于刨削过程中有冲击, 所以刨刀的前角比车刀要小(一般小于5° 所以刨刀的前角比车刀要小(一般小于 °~ 6°),而且刨刀的刃倾角也应取较大的负值,以 而且刨刀的刃倾角也应取较大的负值, °),而且刨刀的刃倾角也应取较大的负值 使刨刀切入工件时所产生的冲击力不是作用在刀 尖上,而是作用在离刀尖稍远的切削刃上。 尖上,而是作用在离刀尖稍远的切削刃上。 ?常用刨刀有直杆刨刀、弯头刨刀、平面刨刀、偏 常用刨刀有直杆刨刀、 常用刨刀有直杆刨刀 弯头刨刀、平面刨刀、 切刀、成形刨刀、宽刃刨刀等,如图5.6所示 所示。 刀、切刀、成形刨刀、宽刃刨刀等,如图 所示。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 图5.6 常用刨刀 (a)弯头刨刀 (b)左、右偏刀 (c)左、右弯刀 (d)平面刨刀 (e)切刀 (f)成形刨刀 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 (2)刨刀选择与安装 ) 刨刀的选择,一般根据工件的材料和加工要求来确定。 刨刀的选择,一般根据工件的材料和加工要求来确定。 加工铸铁工件时,通常采用钨钴类硬质合金刀头;加工钢 加工铸铁工件时,通常采用钨钴类硬质合金刀头; 制工件时,一般采用高速工具钢弯头刀。 制工件时,一般采用高速工具钢弯头刀。 刨刀安装, 刨刀安装,将选择好的刨刀插入夹刀座的方孔内并用紧 固螺钉压紧。 固螺钉压紧。并注意以下事项 1)刨平面时刀架和刀座都应在中间垂直的位置上。 )刨平面时刀架和刀座都应在中间垂直的位置上。 2)刨刀在刀架上不能伸出太长,以免加工时发生振动或 )刨刀在刀架上不能伸出太长, 折断。直头刨刀伸出的长度(超出刀座下端的长度), ),一 折断。直头刨刀伸出的长度(超出刀座下端的长度),一 般不宜超过刀杆厚度的1.5~ 倍 般不宜超过刀杆厚度的 ~2倍。弯头刨刀一般稍长于弯 头部分。 头部分。 3)装刀和卸刀时,用一只手扶住刨刀,另一只手从上向 )装刀和卸刀时,用一只手扶住刨刀, 下或倾斜向下扳动刀夹螺栓,夹紧或松开刨刀。 下或倾斜向下扳动刀夹螺栓,夹紧或松开刨刀。 ? (3)装夹工件 ) ? 刨床上常用的装夹工具有压板、压紧螺栓、 刨床上常用的装夹工具有压板、压紧螺栓、 平行垫铁、斜垫铁、支撑板、挡铁、 平行垫铁、斜垫铁、支撑板、挡铁、阶台 垫铁、 形架 螺丝撑、千斤顶和平口钳等。 形架、 垫铁、V形架、螺丝撑、千斤顶和平口钳等。 形状简单, 形状简单,尺寸较小的工件可装夹在平口 钳上,如图5.7所示 所示。 钳上,如图 所示。尺寸较大形状复杂的 工件可直接装夹在工作台上,如图5.8所示 所示。 工件可直接装夹在工作台上,如图 所示。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 图5.7 用平口钳装夹工件 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 图5.8 用螺丝撑、挡板、压板等在工作台上装夹工件 (a)用螺丝撑和挡块夹紧 (b)用压板夹紧 ?5.选择刨削用量 . ?选择背吃刀量,应根据工件加工面的加工余量大 选择背吃刀量, 选择背吃刀量 小,尽可能在两次或三次走刀中达到图样要求的 尺寸。如分两次走刀时, 尺寸。如分两次走刀时,第一次粗刨后约留 0.5mm的精加工余量 第二次精刨到所需尺寸。 0.5mm的精加工余量,第二次精刨到所需尺寸。 的精加工余量, ?进给量和刨削速度的选取应根据加工的性质来决 进给量和刨削速度的选取应根据加工的性质来决 粗加工时,可采用试刨的方法, 定。粗加工时,可采用试刨的方法,把进给量和 刨削速度逐渐加大,使刨床发挥最大的效率; 刨削速度逐渐加大,使刨床发挥最大的效率;精 加工时, 加工时,应根据加工面的质量要求和选用的刀具 几何形状等条件来选取。如加工面质量要求较高, 几何形状等条件来选取。如加工面质量要求较高, 或选用的刀尖圆弧半径较小,进给量可取小些。 或选用的刀尖圆弧半径较小,进给量可取小些。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 6.刨床的维护保养及刨工安全操作 . (1)刨床的日常维护保养 ) 1)保持床身、横梁、滑枕等润滑部位的清洁,在工作结束后, )保持床身、横梁、滑枕等润滑部位的清洁,在工作结束后, 要擦净机床,并涂上一层润滑油。 要擦净机床,并涂上一层润滑油。 2)班前和班后,必须根据润滑指示牌的要求合理加注清洁的 )班前和班后, 润滑油。 润滑油。 3)在开动刨床前,各有关手柄都应准确的扳到所需位置上。 )在开动刨床前,各有关手柄都应准确的扳到所需位置上。 绝对禁止在工作过程中变速。 绝对禁止在工作过程中变速。 4)移动工作台、刀架或横梁时,应注意不要超过极限位置。 )移动工作台、刀架或横梁时,应注意不要超过极限位置。 5)机床不允许超负荷工作。 )机床不允许超负荷工作。 6)如果需要较长时间停车时,牛头刨床的滑枕、工作台的质 )如果需要较长时间停车时,牛头刨床的滑枕、 量应均衡的分布在床身及横梁导轨面上。 量应均衡的分布在床身及横梁导轨面上。 了解刨削加工范围、刨床、 活动一 了解刨削加工范围、刨床、刨刀 (2)安全操作 ) 除参照执行车工实习安全技术要求外,还应注意如下几点: 除参照执行车工实习安全技术要求外,还应注意如下几点: 1)多人共同使用一台刨床时,只能一人操作,并注意其他 )多人共同使用一台刨床时,只能一人操作, 人的安全。 人的安全。 2)工件和刨刀必须装夹牢固,以防发生事故。 )工件和刨刀必须装夹牢固,以防发生事故。 3)开动刨床后,不允许操作者离开机床,也不能开机变速、 )开动刨床后,不允许操作者离开机床,也不能开机变速、 清除切屑、测量工件,以防发生人身事故。 清除切屑、测量工件,以防发生人身事故。 4)工作台和滑枕的调整不能超过极限位置,以防发生设备 )工作台和滑枕的调整不能超过极限位置, 事故。 事故。 5)工作中突然断电或发生事故时,应立即停车并切断电源 )工作中突然断电或发生事故时, 开关。 开关。 活动二 刨平面 刨平面是刨削加工最基本的内容。 刨平面是刨削加工最基本的内容。 1.刨削一般平面 . 其方法、步骤如下: 其方法、步骤如下: (1)工件装夹按任务一进行; )工件装夹按任务一进行; (2)选择刨刀一般用两侧切削刃对称的尖刀,安装刨刀见 )选择刨刀一般用两侧切削刃对称的尖刀, 任务一; 任务一; (3)刨刀安装好后,调整刨床,根据刨削速度(一般在 )刨刀安装好后,调整刨床,根据刨削速度( 17~50 m/min)来确定滑枕每分往复次数,再根据夹好工件 ~ )来确定滑枕每分往复次数, 的长度和位置来调整滑枕的行程长度和行程起始位置; 的长度和位置来调整滑枕的行程长度和行程起始位置; (4)对刀试刨。开车对刀,使刀尖轻轻地擦在加工平面表 )对刀试刨。开车对刀, 面上,观察刨削位置是否合适;如不合适, 面上,观察刨削位置是否合适;如不合适,需停车重新调整行 程长度和起始位置。刨削背吃刀量为0.2~ 程长度和起始位置。刨削背吃刀量为 ~2 mm,进给量为 , 0.33~0.66 mm/dstr(即棘爪每次摆动拨动棘轮转过一个或两 ~ ( 个齿)。 个齿)。 (5)倒角或去毛刺; )倒角或去毛刺; (6)检查尺寸。 )检查尺寸。 2.刨削阶台 . 阶台是由两个成直角的面连接而成的, 阶台是由两个成直角的面连接而成的,其刨削方法是刨水平 面和垂直面两种方法的组合。刨削图5.9所示工件的步骤如下 所示工件的步骤如下: 面和垂直面两种方法的组合。刨削图 所示工件的步骤如下: (1)先刨出台阶外的五个关联面 ,B,C,D,E面; )先刨出台阶外的五个关联面A, , , , 面 (2)在工件端面上划出加工的台阶线; )在工件端面上划出加工的台阶线)用平口钳以工件底面 为基准装夹、并校正工件,将 )用平口钳以工件底面A为基准装夹 并校正工件, 顶面刨至尺寸要求; 顶面刨至尺寸要求; (4)用右偏刀和左偏刀分别粗刨左边和右边阶台; )用右偏刀和左偏刀分别粗刨左边和右边阶台; (5)用两把精刨偏刀精刨两边阶台面,如图 )用两把精刨偏刀精刨两边阶台面,如图5.10。或者用 。 一把切断刀精刨两边台阶面,如图5.11,并严格控制阶台表面 一把切断刀精刨两边台阶面,如图 , 间的尺寸。 间的尺寸。 图5.9 阶台形工件 图5.10 偏刀精刨阶台的走刀方法 图5.11 切断刀精刨阶台的走刀方法 3.刨削斜面 . 刨削斜面工件,一般应先将互相垂直的几个平面刨好, 刨削斜面工件,一般应先将互相垂直的几个平面刨好,然 后划出斜面的加工线,最后刨斜面。斜面的刨削方法有多种, 后划出斜面的加工线,最后刨斜面。斜面的刨削方法有多种, 刨削时应根据工件形状、加工要求、数量等具体情况来选用。 刨削时应根据工件形状、加工要求、数量等具体情况来选用。 常用的刨斜面方法有正夹斜刨法和斜夹平刨、 常用的刨斜面方法有正夹斜刨法和斜夹平刨、转动钳口垂直 走刀法、用成形刨刀(样板刨刀)刨斜面法等。如图5.12、 走刀法、用成形刨刀(样板刨刀)刨斜面法等。如图 、 所示。 图5.13所示。这里主要介绍正夹斜刨法刨斜面。 所示 这里主要介绍正夹斜刨法刨斜面。 正夹斜刨法,即把刀架倾斜, 正夹斜刨法,即把刀架倾斜,使溜板移动方向与工件斜面 方向一致,通过手动进给来刨削斜面,如图5.12所示。 所示。 方向一致,通过手动进给来刨削斜面,如图 所示 正夹斜刨法刨斜面的步骤如下: 正夹斜刨法刨斜面的步骤如下: (1)把工件装夹在平口钳上或直接装夹在工作台上。在平 )把工件装夹在平口钳上或直接装夹在工作台上。 口钳上装夹工件时,应使加工部分露出钳口。然后校正工件。 口钳上装夹工件时,应使加工部分露出钳口。然后校正工件。 图5.12 正夹斜刨法刨斜面 图5.13 刨斜面的其他方法 (a)斜夹平刨 (b)转动钳口垂直刨 (c)用成形刀刨 (2)调整刀架和装刀 应将刀架调整到使进刀的方 ) 向与被加工斜面平行的位置,刀架调整好后, 向与被加工斜面平行的位置,刀架调整好后,还要旋 转拍板座,拍板座调整到位后再将刨刀装到刀架上。 转拍板座,拍板座调整到位后再将刨刀装到刀架上。 的余量。 (3)粗刨斜面,留0.3~0.5 mm的余量。 )粗刨斜面, ~ 的余量 (4)精刨斜面,刨内斜面时切削速度和进给量都 )精刨斜面, 要小一些。 要小一些。 (5)用样板或万能角度尺检验工件。 )用样板或万能角度尺检验工件。 ? 1.刨V形槽 . 形槽 ? V形槽是零件上常见的槽形,多用于导轨结合面。 形槽是零件上常见的槽形,多用于导轨结合面。 形槽是零件上常见的槽形 刨削V形面 形面, 刨削 形面,是综合刨斜面和刨沟槽两种方法进 行的。其加工步骤如下: 行的。其加工步骤如下: ? (1)先在工件上划出 形槽的加工线。 形槽的加工线。 )先在工件上划出V形槽的加工线)用水平走刀法粗刨去大部分加工余量,如图 )用水平走刀法粗刨去大部分加工余量, 5.14(a)所示。 ( )所示。 ? (3)再用直槽刨刀在工件中央位置刨直槽,以利 )再用直槽刨刀在工件中央位置刨直槽, 于斜面的刨削,如图5.14(b)所示。 于斜面的刨削,如图 ( )所示。 活动三 刨沟槽 (4)选用左角度偏刀刨左侧斜面及底面左半部,如图 )选用左角度偏刀刨左侧斜面及底面左半部,如图5.14 (c)所示。 )所示。 (5)选用右角度偏刀刨右侧斜面及底面右半部,如图 )选用右角度偏刀刨右侧斜面及底面右半部,如图5.14 (d)所示。 )所示。 在刨90°夹角的V形槽时 也可将工件倾斜装夹, 形槽时, 在刨 °夹角的 形槽时,也可将工件倾斜装夹,使T形槽中 形槽中 的一个斜面处于垂直位置,而另一个斜面处于水平位置, 的一个斜面处于垂直位置,而另一个斜面处于水平位置,然后 按刨削阶台面的方法进行刨削。如图5.15所示。 所示。 按刨削阶台面的方法进行刨削。如图 所示 图5.14 V形槽刨削方法 图5.15 90°V形槽的刨削 2.刨T形槽 . 形槽 形槽的加工步骤如图5.16所示。在刨削过程中,先刨 所示。 刨T形槽的加工步骤如图 形槽的加工步骤如图 所示 在刨削过程中, 直槽,再用弯切刀刨左、右两侧。用弯切刀刨左右两侧时, 直槽,再用弯切刀刨左、右两侧。用弯切刀刨左右两侧时, 要适当加长刨刀两端的越程长度, 要适当加长刨刀两端的越程长度,以保证刨刀有抬起和放下 的时间。 的时间。 图5.16 刨T形槽的步骤 活动四 刨削实训 1.刨水平面和垂直面 . 工件如图5.17所示,其刨削步骤如下: 所示, 工件如图 所示 其刨削步骤如下: (1)根据加工要求选择较大和平整的平面作为基准用平口钳 ) 装夹。 装夹。 (2)将平面刨刀装夹在刀架上,调整刨床后刨削平面。 )将平面刨刀装夹在刀架上,调整刨床后刨削平面。 (3)换偏刀刨削垂直面检验工件垂直度要求。 )换偏刀刨削垂直面检验工件垂直度要求。 4)用已刨出的平面为基准装夹, (4)用已刨出的平面为基准装夹,分别刨出另外两个平面 注意要保证对应面的平行度要求)。 (注意要保证对应面的平行度要求)。 图5.17 垫块 2.注意事项 . (1)刨削垂直面时,刀架下部不要与工件碰撞,以免碰坏 )刨削垂直面时,刀架下部不要与工件碰撞, 刀架和工件。 刀架和工件。 (2)工件不要伸出钳口太长。 )工件不要伸出钳口太长。 (3)刨垂直面时,横向自动进给手柄必须放在空挡位置上。 )刨垂直面时,横向自动进给手柄必须放在空挡位置上。 思考与练习 1.牛头刨床由哪些主要部分组成?各自作用是什么? .牛头刨床由哪些主要部分组成?各自作用是什么? 2.牛头刨床为什么在工作行程时速度慢,而回程时速度快? .牛头刨床为什么在工作行程时速度慢,而回程时速度快? 3.牛头刨床的滑枕往复速度、行程起始位置、行程长度、 .牛头刨床的滑枕往复速度、行程起始位置、行程长度、 进给量是如何进行调整的? 进给量是如何进行调整的? 4.刨刀分弯头刨刀与直头刨刀两种,为什么常用弯头刨刀? .刨刀分弯头刨刀与直头刨刀两种,为什么常用弯头刨刀? 5.刨削水平面和垂直面时,为什么刀架转盘刻度要对准零 .刨削水平面和垂直面时, 而刨削斜面时刀架转盘要转过一定的角度? 线?而刨削斜面时刀架转盘要转过一定的角度? 6.刨削垂直面时,为什么刀座要偏转 °~15°? .刨削垂直面时,为什么刀座要偏转10° ° 7.为什么牛头刨床很少使用硬质合金刀具? .为什么牛头刨床很少使用硬质合金刀具? 8.牛头刨床最适合加工什么类型的工件?为什么不适合加 .牛头刨床最适合加工什么类型的工件? 工曲面? 工曲面? 活动一 了解磨削加工基础知识 1.磨削加工的范围和工艺特点 . (1)磨削加工的范围 ) 磨削加工的工艺范围非常广泛,如图6.1所示 能磨削外圆、 所示, 磨削加工的工艺范围非常广泛,如图 所示,能磨削外圆、 内圆、圆锥、平面、成形面、螺纹、曲轴、齿轮、 内圆、圆锥、平面、成形面、螺纹、曲轴、齿轮、刀具等各 种复杂零件表面的精加工。它除能磨削普通材料外, 种复杂零件表面的精加工。它除能磨削普通材料外,尤其适 用于一般刀具难以切削的高硬度材料的加工,如淬硬钢、 用于一般刀具难以切削的高硬度材料的加工,如淬硬钢、硬 质合金等。 质合金等。 ? (2)磨削加工的工艺特点 ) ? 1)切削刃不规则,切削刃的形状、大小和分布均处于不 )切削刃不规则,切削刃的形状、 规则的随机状态,通常切削时为很大的负前角。 规则的随机状态,通常切削时为很大的负前角。 ? 2)切削厚度薄,故其加工表面可以获得较好的精度。磨 )切削厚度薄,故其加工表面可以获得较好的精度。 削加工精度可达IT6~ ,表面粗糙度Ra值可达 值可达1.25~ 削加工精度可达 ~IT4,表面粗糙度 值可达 ~ 0.02 ?m。 。 ? 3)切削速度高,一般切削速度为 左右, )切削速度高,一般切削速度为35m/s左右,高速磨削 / 左右 可达60m/s,但切削过程中,砂轮对工件有强烈的挤压 可达 / ,但切削过程中, 和摩擦作用,导致大量的热量产生, 和摩擦作用,导致大量的热量产生,在磨削区域瞬间温度 可达1000℃左右,因此,磨削时必须加注大量的切削液。 可达 ℃左右,因此,磨削时必须加注大量的切削液。 ? 4)加工材料、内容范围广,适应性强。 )加工材料、内容范围广,适应性强。 ? 5)砂轮在磨削过程中有自锐性。 )砂轮在磨削过程中有自锐性。 活动一 了解磨削加工基础知识 图6.1 磨削加工的基本内容 (a)磨外圆 (b)磨内圆 (c)磨平面 (d)磨平面 (e)磨削无心外圆 (f)磨螺纹 (g)磨齿轮 (h)磨花键 ?2.磨床 . ?磨床的种类很多,常用的有外圆磨床、内 磨床的种类很多, 磨床的种类很多 常用的有外圆磨床、 圆磨床和平面磨床等。 圆磨床和平面磨床等。 ?(1)磨床型号 ( ) ?按国家标准 按国家标准GB/T 15375—1994《金属切削 按国家标准 《 型号编制方法》的规定, 机床 型号编制方法》的规定,下述型号的 意义是 活动一 了解磨削加工基础知识 M 1 4 32 A 第一次重大改进 主参数(最大磨削直径的 1 /10,mm) 系别代号(万能外圆磨床系) 组别代号(外圆磨床组) 类别代号(磨床类) M1432A即最大磨削直径为 即最大磨削直径为320 mm,系经一次重大改进后 即最大磨削直径为 , 的万能外圆磨床。 的万能外圆磨床。 M 7 1 20 主参数(工作台面宽度的 1/10,mm) 系别代号(卧轴矩台平面磨床系) 组别代号(平面及端面磨床组) 类别代号(磨床类) 活动一 了解磨削加工基础知识 M7120即工作台面宽度为 即工作台面宽度为200 mm的卧式矩形工作台平面磨 即工作台面宽度为 的卧式矩形工作台平面磨 床。 (2)万能外圆磨床结构及工作分析 ) 万能外圆磨床可以磨削外圆柱面和外圆锥面。 万能外圆磨床可以磨削外圆柱面和外圆锥面。下面以 M1432A型万能外圆磨床为例进行分析。 型万能外圆磨床为例进行分析。 型万能外圆磨床为例进行分析 1)万能外圆磨床的主要组成部件 图6.2为M1432A型万能 ) 为 型万能 外圆磨床的外形图,它由床身、头架、工作台、内磨装置、 外圆磨床的外形图,竞彩它由床身、头架、工作台、内磨装置、 砂轮架、尾座和控制箱等主要部件组成。 砂轮架、尾座和控制箱等主要部件组成。其中控制箱包括工 作台手摇机构、横向进给机构、 作台手摇机构、横向进给机构、工作台纵向直线运动液压传 动装置。 动装置。 图6.2 M1432A型万能外圆磨床的外形图 ?① 床身 床身用来安装各部件,上部装有工作台和砂轮座, ① 床身用来安装各部件,上部装有工作台和砂轮座, 内部装有液压传动系统。床身上的纵向导轨供工作台移动, 内部装有液压传动系统。床身上的纵向导轨供工作台移动, 横向导轨供砂轮座移动。 横向导轨供砂轮座移动。 ?② 砂轮座 砂轮座用来安装砂轮,并有单独电动机通过带 砂轮座用来安装砂轮, ② 传动驱动砂轮高速旋转。 传动驱动砂轮高速旋转。砂轮座可在床身后部的导轨上作 横向移动。移动方式有自动间歇进给、手动进给、 横向移动。移动方式有自动间歇进给、手动进给、快速趋 近和快速退出。砂轮座可绕垂直轴线°角度。 近和快速退出。砂轮座可绕垂直轴线°角度。 ?③ 头架 头架上装有主轴,主轴端部可以安装顶尖、拨盘 头架上装有主轴,主轴端部可以安装顶尖、 ③ 或卡盘,以便装夹工件。主轴由单独电动机通过带传动驱 或卡盘,以便装夹工件。 动变速机构,使工件可获得6级不同的转动速度 级不同的转动速度。 动变速机构,使工件可获得 级不同的转动速度。头架可 以在水平面内偏转0° 以在水平面内偏转 °~90°角度。 °角度。 ?④ 尾座 尾座的套筒内有顶尖,用来支承工件的另一端。 尾座的套筒内有顶尖,用来支承工件的另一端。 ④ 尾座在工作台上的位置可根据工件长度的不同进行调整。 尾座在工作台上的位置可根据工件长度的不同进行调整。 扳动尾座上的杠杆,顶尖套筒可缩进或伸出, 扳动尾座上的杠杆,顶尖套筒可缩进或伸出,并利用弹簧 的压力顶住工件。 的压力顶住工件。 活动一 了解磨削加工基础知识 ⑤ 工作台 工作台由液压驱动沿着床身的纵向导轨作直线 往复运动,使工件实现0.05~4m/min无级调速的纵向进 往复运动,使工件实现 ~ 无级调速的纵向进 在工作台前侧面的T形槽内 形槽内, 给。在工作台前侧面的 形槽内,装有两个换向挡块可使 工作台自动换向。工作台也可手动进给。工作台分上、 工作台自动换向。工作台也可手动进给。工作台分上、下 两层,上层可在水平面内偏转?3° 两层,上层可在水平面内偏转 °~+6°的角度,以便 °的角度, 磨削外圆锥面。 磨削外圆锥面。 内圆磨头是用来磨削直径3~ ⑥ 内圆磨头 内圆磨头是用来磨削直径 ~100 mm内圆柱 内圆柱 面和内圆锥面的,它的主轴可安装磨削内圆的砂轮,由单 面和内圆锥面的,它的主轴可安装磨削内圆的砂轮, 独电动机驱动。内圆磨头在使用时翻下来, 独电动机驱动。内圆磨头在使用时翻下来,不使用时翻向 砂轮架上方。 砂轮架上方。 活动一 了解磨削加工基础知识 2)万能外圆磨床的运动分析 ) 磨外圆时以砂轮的旋转运动为主运动, ① 主运动 磨外圆时以砂轮的旋转运动为主运动, 磨内圆表面时以内圆磨具的旋转运动为主运动,单位 磨内圆表面时以内圆磨具的旋转运动为主运动, 为r/min。 。 工件高速旋转为圆周进给运动; ② 进给运动 工件高速旋转为圆周进给运动;工件 往复移动为纵向进给运动; 往复移动为纵向进给运动;砂轮磨削时做横向进给运 其中工件往复纵向进给时, 动,其中工件往复纵向进给时,砂轮作周期性横向间 歇进给,砂轮切入磨削时为连续性横向进给。 歇进给,砂轮切入磨削时为连续性横向进给。 ③ 辅助运动 辅助运动包括为了装卸和测量工件方 砂轮所作的横向快速回退运动, 便,砂轮所作的横向快速回退运动,以及尾架套筒所 作的伸缩移动。 作的伸缩移动。 ? (3)平面磨床结构及工作分析 ) ? 平面磨床是指利用砂轮的周边或端面对工件平面 进行磨削的机床。 进行磨削的机床。常用的平面磨床主要有卧轴矩 台式平面磨床和立轴圆台平面磨床。 台式平面磨床和立轴圆台平面磨床。下面以 M7120A型平面磨床为例进行分析。 型平面磨床为例进行分析。 型平面磨床为例进行分析 ? 1)平面磨床的主要组成部件 ) ? M7120A型平而磨床是一种卧轴矩台平面磨床, 型平而磨床是一种卧轴矩台平面磨床, 型平而磨床是一种卧轴矩台平面磨床 如图6.3所示 它主要由床身、工作台、立柱、 所示, 如图 所示,它主要由床身、工作台、立柱、磨 头和砂轮修整器等组成。 头和砂轮修整器等组成。 活动一 了解磨削加工基础知识 图6.3 M7120A型平面磨床结构图 活动一 了解磨削加工基础知识 床身是用于支承磨床各部件的,其上有水平导轨, ① 床身 床身是用于支承磨床各部件的,其上有水平导轨, 工作台在手动或液压传动系统的驱动下可以沿水平导轨作纵 向往复进给运动。床身后侧有立柱,内部装有液压传动装置。 向往复进给运动。床身后侧有立柱,内部装有液压传动装置。 立柱是用于支承拖板和磨头的。 ② 立柱 立柱是用于支承拖板和磨头的。立柱侧面有两条 垂直导轨,转动升降手轮, 垂直导轨,转动升降手轮,可以使拖板连同磨头一起沿垂直 导轨上下移动,以实现垂直进给运动。 导轨上下移动,以实现垂直进给运动。 拖板下面有燕尾型导轨与磨头相联, ③ 拖板 拖板下面有燕尾型导轨与磨头相联,其内部有液 压油缸,用以驱动磨头作横向间歇进给运功或连续移动。 压油缸,用以驱动磨头作横向间歇进给运功或连续移动。也 可以转动横向进给手轮实现手动进给。 可以转动横向进给手轮实现手动进给。 磨头中的砂轮主轴与电动机主轴制成一体, ④ 磨头 磨头中的砂轮主轴与电动机主轴制成一体,直接 得到高速旋转运动——主运动。 主运动。 得到高速旋转运动 主运动 工作台上装有电磁吸盘, ⑤ 工作台 工作台上装有电磁吸盘,用以装夹具有导磁性 的工件,对没有导磁性的工件,则利用其他夹具来装夹。 的工件,对没有导磁性的工件,则利用其他夹具来装夹。工 作台前侧有换向撞块,能自动控制工作台的往复行程。 作台前侧有换向撞块,能自动控制工作台的往复行程。 活动一 了解磨削加工基础知识 2)平面磨床的运动分析 ) 平面磨削的方式通常有周磨和端磨两种。 平面磨削的方式通常有周磨和端磨两种。 周磨是用砂轮的轮缘面磨削平面, 周磨是用砂轮的轮缘面磨削平面,磨削时主运动是砂轮的高 速旋转,纵向进给运动是工件的纵向往复运动或圆周运动,横 速旋转,纵向进给运动是工件的纵向往复运动或圆周运动, 向进给运动是砂轮周期性作横向移动, 向进给运动是砂轮周期性作横向移动,垂直进给运动是砂轮对 工件作定期垂直移动,如图6.4( ),( ),(b)所示。 工件作定期垂直移动,如图 (a),( )所示。 图6.4 平面磨床加工运动分析 (a)卧轴矩台 (b)卧轴圆台 (c)立轴矩台 (d)立轴圆台 端磨是用砂轮的端面进行磨削, 端磨是用砂轮的端面进行磨削,磨削时主运 动是砂轮的高速旋转, 动是砂轮的高速旋转,工作台作纵向往复 进给或圆周进给,砂轮轴向垂直进给, 进给或圆周进给,砂轮轴向垂直进给,如 ),(d)所示。 图6.4(c),( )所示。 ( ),( 3.砂轮 . (1)砂轮的组成、分类 )砂轮的组成、 砂轮是由磨粒、结合剂和空隙三部分组成的。 砂轮是由磨粒、结合剂和空隙三部分组成的。磨粒以其裸 露在表面部分的棱角作为切削刃;结合剂将磨粒粘结在一起, 露在表面部分的棱角作为切削刃;结合剂将磨粒粘结在一起, 经加压与焙烧使之具有一定的形状和强度; 经加压与焙烧使之具有一定的形状和强度;空隙则在磨削过 程中起容纳切屑、切削液和散逸磨削热的作用。 程中起容纳切屑、切削液和散逸磨削热的作用。其结构示意 如图6.5所示 所示。 如图 所示。 按磨料种类的不同,砂轮可分为两大类: 按磨料种类的不同,砂轮可分为两大类:氧 化物系砂轮和碳化物系砂轮。 化物系砂轮和碳化物系砂轮。氧化物系砂轮最常 用的磨料为棕刚玉、白刚玉。前者韧性大, 用的磨料为棕刚玉、白刚玉。前者韧性大,磨削 性能好。后者纯度高,切削刃锐利,硬度较高。 性能好。后者纯度高,切削刃锐利,硬度较高。 碳化物系常用的磨料为黑碳化硅、 碳化物系常用的磨料为黑碳化硅、绿碳化硅和人 造金刚石。黑碳化硅硬度高、韧性小, 造金刚石。黑碳化硅硬度高、韧性小,磨粒切削 刃锐利,导电导热性好;绿碳化硅纯度高、 刃锐利,导电导热性好;绿碳化硅纯度高、强度 脆性大、刃口锋利;人造金刚石硬度高, 高、脆性大、刃口锋利;人造金刚石硬度高,颗 粒棱角锋利,摩擦系数小,耐磨性好。 粒棱角锋利,摩擦系数小,耐磨性好。 ?(2)选择砂轮 ( ) ?砂轮是用粘合剂将磨料粘合而成,磨料和粘合剂的性能决 砂轮是用粘合剂将磨料粘合而成, 砂轮是用粘合剂将磨料粘合而成 定砂轮的韧性。 定砂轮的韧性。 ?1)磨料的选择 磨料是砂轮切削的特殊刃具,应按工件 磨料是砂轮切削的特殊刃具, ) 材料的不同选择磨料的成分, 材料的不同选择磨料的成分,一般碳素钢工件选用棕刚玉 磨料;淬火钢、高速工具钢工件选用白刚玉磨料;铸铁、 磨料;淬火钢、高速工具钢工件选用白刚玉磨料;铸铁、 黄铜工件选用黑色碳化硅磨料; 黄铜工件选用黑色碳化硅磨料;硬质含金工件选用绿色碳 化硅磨料。 化硅磨料。 ?2)粒度的选择 粒度是磨粒尺寸大小的参数,通常用筛 粒度是磨粒尺寸大小的参数, ) 分颗粒的筛网上每英寸长度内的筛孔数量来表示, 分颗粒的筛网上每英寸长度内的筛孔数量来表示,因此粒 度号较大则磨粒尺寸较小。常用的粒度号是46~ 号 度号较大则磨粒尺寸较小。常用的粒度号是 ~80号。 粗磨时应选用粒度号较小即磨粒较粗大的砂轮、 粗磨时应选用粒度号较小即磨粒较粗大的砂轮、以提高生 产效率; 产效率;精磨时应选用粒度号较大即磨粒较细小的砂轮以 减小加工表向粗糙度。 减小加工表向粗糙度。 3)硬度的选择 砂轮的硬度是指粘合剂粘结磨粒的牢固程度, ) 砂轮的硬度是指粘合剂粘结磨粒的牢固程度, 砂轮硬表示磨粒难以脱落;砂轮软则磨粒较易脱落。 砂轮硬表示磨粒难以脱落;砂轮软则磨粒较易脱落。常用的硬 度等级是软2、 和中2。 度等级是软 、软3、中软 、中软 、中1和中 。磨削较硬材料 、中软1、中软2、 和中 磨粒容易钝化,应选用较软的砂轮, 时,磨粒容易钝化,应选用较软的砂轮,以使磨钝的磨粒及时 脱落,露出锋锐的新磨粒,保持砂轮的自锐性; 脱落,露出锋锐的新磨粒,保持砂轮的自锐性;磨削较软材料 应选用较硬的砂轮,防止磨粒过早脱落, 时,应选用较硬的砂轮,防止磨粒过早脱落,充分发挥切削作 用。 4)形状和尺寸的选择 砂轮的形状有平形、薄片形、筒形等, 砂轮的形状有平形、薄片形、筒形等, ) 如图6.6所示 平形砂轮用于磨削外圆、内圆、平面等; 所示。 如图 所示。平形砂轮用于磨削外圆、内圆、平面等;薄片形 砂轮用于切断与切槽;筒形砂轮用于端磨平面;单面凹形( 砂轮用于切断与切槽;筒形砂轮用于端磨平面;单面凹形(杯 砂轮用于磨削内圆与平面。砂轮的形状和尺寸都已标准化, 形)砂轮用于磨削内圆与平面。砂轮的形状和尺寸都已标准化, 可按机床的规格和加工要求来选择。 可按机床的规格和加工要求来选择。 图6.6 砂轮的形状 (3)安装、修整砂轮 )安装、 砂轮的安装方法如图6.7所示 所示。 砂轮的安装方法如图 所示。较大的砂轮用带台阶的法兰 盘装夹,如图6.7(a)所示;一般砂轮用法兰盘直接装在砂 盘装夹,如图 ( )所示; 轮轴上,如图6.7( )所示; 轮轴上,如图 (b)所示;小砂轮用螺母紧固在砂轮轴 如图6.7( )所示; 上,如图 (c)所示;更小的砂轮可用胶粘剂粘固在轴颈 上如图6.7( )所示。较大砂轮安装好以后要进行静平衡。 上如图 (d)所示。较大砂轮安装好以后要进行静平衡。 活动一 了解磨削加工基础知识 新砂轮安装好以后开始磨削之前,以及砂轮磨粒变钝、 新砂轮安装好以后开始磨削之前,以及砂轮磨粒变钝、砂轮正 确几何形状被破坏时,必须进行修整( 确几何形状被破坏时,必须进行修整(用镶有金刚石颗粒的修 整笔进行),以恢复砂轮的磨削性能及正确的几何形状, ),以恢复砂轮的磨削性能及正确的几何形状 整笔进行),以恢复砂轮的磨削性能及正确的几何形状,如图 6.8所示。 所示。 所示 图6.7 安装砂轮方法 图6.8 砂轮的修整 4.磨削用量的选择 . 磨削用量是磨削过程中磨削速度和进给量的总称。 磨削用量是磨削过程中磨削速度和进给量的总称。以外圆 磨削为例,磨削用量包括:磨削速度vs;工件速度vw、 磨削为例,磨削用量包括:磨削速度 ;工件速度 、工 件纵向进给量fa、磨削深度fr四个参数 四个参数。 件纵向进给量 、磨削深度 四个参数。合理选择磨削用量 对磨削加工的质量和生产效率都有很大影响。 对磨削加工的质量和生产效率都有很大影响。 (1)磨削速度 )磨削速度vs 磨削速度是指砂轮外圆处的最大线速度,其物理量单位为: 磨削速度是指砂轮外圆处的最大线速度,其物理量单位为: m/s。其计算公式为 。 vs = π ? d s ? ns 1000 × 60 ?式中:ds——砂轮直径,mm; 式中: 砂轮直径, 式中 砂轮直径 ; ?ns——砂轮转速,r/min。 砂轮转速, 砂轮转速 。 ?砂轮的磨削速度很高,一般磨外圆和平面 砂轮的磨削速度很高, 砂轮的磨削速度很高 的磨削速度为30~ 的磨削速度为 ~35 m/s,高速磨外圆则 , 以上; 在50 m/s以上;磨内圆的磨削速度为 ~ 以上 磨内圆的磨削速度为20~ 30 m/s。 。 (2)工件速度 w )工件速度v 工件速度是指工件外圆处的最大线速度,其物理量单位为mm / 工件速度是指工件外圆处的最大线速度,其物理量单位为 min。计算公式为 。 vw = π ? d w ? nw 1000 式中:dw——工件直径,mm; ns——工件转速,r/min。 工件速度与砂轮速度有关,其速比 工件速度与砂轮速度有关,其速比q = vs vw 对加工精度和磨削能力有很大影响。一般外圆磨取 对加工精度和磨削能力有很大影响。一般外圆磨取q = 60~150;内圆磨取 = 40~80。 ~ ;内圆磨取q ~ 。 ?(3)工件纵向进给量fa ?工件纵向进给量是指工件每转一转相对砂轮在纵 向进给运动方向所移动的距离,其单位为mm/r。 一般粗磨钢件fa =(0.3 ~0.7)bs(bs为砂轮宽 度);粗磨铸铁件fa =(0.7~0.8)bs;精磨取fa fa = 0.7 0.8 bs fa =(0.1~0.3)bs。 ?(4)磨削深度fr ?磨削深度是指工作台每次纵向往复行程以后,砂 轮在横向进给运动方向所移动的距离,单位为 mm。一般外圆纵磨时,粗磨钢件fr = 0.02~ 0.05mm;精磨钢件fr = 0.005~0.01mm。 5.磨床的维护和保养 . (1)维护和保养 ) 1)禁止在磨床头架、工作台和尾座上放置工具、 )禁止在磨床头架、工作台和尾座上放置工具、 量具、工件及其他物件。 量具、工件及其他物件。 2)装拆大直径或重量较重的工件,应在工作台 )装拆大直径或重量较重的工件, 台面上放置木板,以免损坏磨床。 台面上放置木板,以免损坏磨床。 3)移动头架和尾座时,应先擦干净工作台台面 )移动头架和尾座时, 和前侧面,并涂一层润滑油, 和前侧面,并涂一层润滑油,以减少移动头架或尾 座时工作台的磨损。 座时工作台的磨损。 ? 4)起动砂轮前应检查砂轮架主轴箱内的润滑油是 ) 否达到规定要求。起动时应先点动, 否达到规定要求。起动时应先点动,在判断无异 常后,才可起动砂轮旋转。 常后,才可起动砂轮旋转。 ? 5)起动工作台前,应认真检查床身导轨面的清洁 )起动工作台前, 及润滑状况。 及润滑状况。 ? 6)磨床工作时禁止离开,否则必须关停机床。 )磨床工作时禁止离开,否则必须关停机床。 ? 7)每班工作前应对尾座上的 个油孔注润滑油。 个油孔注润滑油。 )每班工作前应对尾座上的3个油孔注润滑油 ? 8)每班工作完毕后,应清除磨屑,擦净切削液使 )每班工作完毕后,应清除磨屑, 磨床保持清洁,并在工作台台面、 磨床保持清洁,并在工作台台面、顶尖及尾座套 筒上涂润滑油。 筒上涂润滑油。 (2)安全操作技术 ) 1)必须正确安装和紧固砂轮,安装好砂轮防护罩; )必须正确安装和紧固砂轮,安装好砂轮防护罩; 新砂轮要用木棒敲击检查是否有裂纹。 新砂轮要用木棒敲击检查是否有裂纹。 2)磨削前应使砂轮空运转两分钟,在确定运转正 )磨削前应使砂轮空运转两分钟, 常后才能开始磨削。砂轮运转时, 常后才能开始磨削。砂轮运转时,操作人员应站立 在砂轮侧面。 在砂轮侧面。 3)开车前必须调整好行程挡铁的位置并将其紧固。 )开车前必须调整好行程挡铁的位置并将其紧固。 要防止砂轮与工件轴肩或卡盘、尾座撞击。 要防止砂轮与工件轴肩或卡盘、尾座撞击。 4)工件要装夹牢固。使用顶尖装夹时,尾座套筒 )工件要装夹牢固。使用顶尖装夹时, 压力要适当;平面磨削工件时工件不能太高, 压力要适当;平面磨削工件时工件不能太高,确保 磁性吸盘电路正常。 磁性吸盘电路正常。 活动一 了解磨削加工基础知识 5)工件在磨削过程中需要测量或加工结束时,须 )工件在磨削过程中需要测量或加工结束时, 先将砂轮快速退出,再用手轮退出些, 先将砂轮快速退出,再用手轮退出些,在头架和工 作台停止运动后再测量。 作台停止运动后再测量。 6)操作时必须精力集中,随时注意加工情况,一 )操作时必须精力集中,随时注意加工情况, 遇问题应立即关停磨床。 遇问题应立即关停磨床。 7)每日工作完毕后,工作台应停在机床中间,所 )每日工作完毕后,工作台应停在机床中间, 有操纵手柄处于“空挡”位置。 有操纵手柄处于“空挡”位置。 8)注意用电安全,发生电器故障应及时请维修电 )注意用电安全, 工检修。 工检修。 活动二 磨外圆 外圆磨削是指对工件圆柱、圆锥和多台阶轴外表面及旋转 外圆磨削是指对工件圆柱、 体外曲面进行的磨削。 体外曲面进行的磨削。外圆磨削一般在外圆磨床上和无心磨 床上进行。 床上进行。 1.磨削外圆柱面 . (l)工件的装夹 ) 轴类工件常用顶尖装夹,方法与车削基本相同。但磨床所 轴类工件常用顶尖装夹,方法与车削基本相同。 用顶尖不随工件转动。这样,主轴、 用顶尖不随工件转动。这样,主轴、顶尖同轴度误差就不会 反映到工件上,从而提高零件精度。如果采用无心磨削, 反映到工件上,从而提高零件精度。如果采用无心磨削,工 件不用顶尖安装,而是在工件下方用托板托住,如图6.1( ) 件不用顶尖安装,而是在工件下方用托板托住,如图 (e) 所示。 所示。 盘套类工件常用心轴和顶尖安装,所用心轴与车削用心轴 盘套类工件常用心轴和顶尖安装, 基本相同。磨削短而又无顶尖孔的轴类工件时, 基本相同。磨削短而又无顶尖孔的轴类工件时,可用三爪自 定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。 定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。 (2)磨削用量 ) 磨削速度vs、工件速度vw、工件纵向进给量fa、 磨削速度 、工件速度 、工件纵向进给量 、 磨削深度fr、根据活动一原则选取。 磨削深度 、根据活动一原则选取。 (3)磨削方法 ) 1)纵磨法 如图 所示。 工件随工作台作往复 如图6.9所示 所示。 ) 直线运动(纵向进给),每一往复行程终了时, ),每一往复行程终了时 直线运动(纵向进给),每一往复行程终了时,砂 轮作周期性横向进给。每次磨削吃刀量很小, 轮作周期性横向进给。每次磨削吃刀量很小,磨削 余量是在多次往复行程中磨去的。 余量是在多次往复行程中磨去的。 纵磨时,因磨削吃刀量小,磨削力小, 纵磨时,因磨削吃刀量小,磨削力小,磨削热小 且散热好,加上最后作几次无横向进给的光磨行程, 且散热好,加上最后作几次无横向进给的光磨行程, 直到火花消失为止,所以磨削精度高, 直到火花消失为止,所以磨削精度高,表面粗糙度 值小。但生产效率低,广泛应用于单件、 值小。但生产效率低,广泛应用于单件、小批生产 及粗磨中,特别适用于细长轴的磨削。 及粗磨中,特别适用于细长轴的磨削。 2)横磨法 又称切入磨法,如图 ) 又称切入磨法,如图6.10所示。 磨削 所示。 所示 工件无纵向运动, 时,工件无纵向运动,而砂轮以慢速作连续或断 续的横向进给,直到磨去全部余量。 续的横向进给,直到磨去全部余量。横磨法生产 效率高,但横磨时,工件与砂轮接触面大, 效率高,但横磨时,工件与砂轮接触面大,磨削 力大,发热量多,磨削温度高, 力大,发热量多,磨削温度高,工件易发生变形 和烧伤,加工精度较低,表面粗糙度值较大。 和烧伤,加工精度较低,表面粗糙度值较大。横 磨法适用于磨削长度短、刚性好、 磨法适用于磨削长度短、刚性好、精度较低的外 圆面及两侧都有台肩的轴颈工件的大批量生产, 圆面及两侧都有台肩的轴颈工件的大批量生产, 尤其是成形面,只要将砂轮修整成形, 尤其是成形面,只要将砂轮修整成形,就可直接 磨出。 磨出。 图6.9 纵磨法 图6.10 横磨法 ? 3)深磨法 如图 ) 如图6.11所示。 采用较大的磨削吃 所示。 所示 刀量( ),以较小的纵向进给量 刀量(0.2 ~ 0.6 mm),以较小的纵向进给量 ), (1~2 mm/ r)在一次走刀中磨去全部余量。此 ~ )在一次走刀中磨去全部余量。 法生产效率较高,用于磨削刚度大的短轴。 法生产效率较高,用于磨削刚度大的短轴。 ? 4)无心外圆磨 如图6.12所示。 磨削时工件放 4) 如图6.12所示 所示。 在两砂轮之间,不用顶尖支持(故称无心磨), 在两砂轮之间,不用顶尖支持(故称无心磨), 工件下面用托板支承。两个砂轮中较小的称导轮, 工件下面用托板支承。两个砂轮中较小的称导轮, 导轮是用橡胶结合剂做的磨粒较粗的砂轮。 导轮是用橡胶结合剂做的磨粒较粗的砂轮。导轮 转速很低,靠摩擦力带动工件旋转, 转速很低,靠摩擦力带动工件旋转,为了使工件 作轴向进给,导轮轴线应倾斜一角度(一般为 作轴向进给,导轮轴线°)。另一砂轮是用来磨削工件的,称磨 另一砂轮是用来磨削工件的, ° °)。另一砂轮是用来磨削工件的 削砂轮。 削砂轮。 无心磨削不能磨削带有长键槽、平面等的圆柱面,因为这时 无心磨削不能磨削带有长键槽、平面等的圆柱面, 导轮无法带动工件连续转动。 导轮无法带动工件连续转动。 图6.11 深磨法 图6.12 无心外圆磨法 (a)阶梯砂轮 (b)锥形砂轮 ?2.磨削外圆锥面 . ?磨削外圆锥面方法主要有以下几种 磨削外圆锥面方法主要有以下几种 ?(1)转动工作台磨削外圆锥面 ( ) ?如图 ?如图6.13所示,磨削时工件安装在两顶尖之间, 如图6.13所示 磨削时工件安装在两顶尖之间, 所示, 逆时针将工作台转动一个工件圆锥半角α /2, 逆时针将工作台转动一个工件圆锥半角α /2,采 用纵磨法。先试磨并测量工件锥度, 用纵磨法。先试磨并测量工件锥度,根据测量 用套规) (用套规)结果精细调整工作台直至锥度正确为 然后用套规测量工件余量, 止,然后用套规测量工件余量,将工件磨至图样 要求。此磨削方法只能磨削圆锥角小于12° 要求。此磨削方法只能磨削圆锥角小于 °的外 圆锥面。 圆锥面。 (2)转动头架磨削外圆锥面 ) 如图6.14所示,磨削时工件安装在卡盘上,逆时针 所示, 如图 所示 磨削时工件安装在卡盘上, 将头架转动一个工件圆锥半角α , 将头架转动一个工件圆锥半角 /2,采用纵向磨削 先试磨并用套规测量锥度并调整工作台。 法。先试磨并用套规测量锥度并调整工作台。工作 台调整完毕后用套规测量磨削余量, 台调整完毕后用套规测量磨削余量,随后将工件磨 至图样要求。 至图样要求。 图6.13 转动工作台磨外圆锥 图6.14 转动头架磨外圆锥 活动二 磨外圆 (3)转动砂轮架磨削外圆锥面 ) 如图6.15所示,工件用两顶尖安装,逆时针将砂轮架 所示, 如图 所示 工件用两顶尖安装, 转动一个工件圆锥半角a/2,采用横磨法磨削。 转动一个工件圆锥半角 ,采用横磨法磨削。 图6.15 转动砂轮磨外圆锥 活动三 磨平面 1.磁性工作台的使用与安装零件 图6.16 电磁吸盘 磨平面时钢铁工件直接放在磁性工作台( 磨平面时钢铁工件直接放在磁性工作台(电磁吸盘 如图6.16所示)上,被工作台下磁性线圈通电时产 所示) 如图 所示 生的磁力牢牢吸住,无需其他夹具。但在安装工件 生的磁力牢牢吸住,无需其他夹具。 时应注意下列两点: 时应注意下列两点: 活动三 磨平面 )装夹工件前必须擦干净电磁吸盘和工件, (1)装夹工件前必须擦干净电磁吸盘和工件,若有毛刺应用 油石去除。 油石去除。 (2)安装工件时,工件定位表面盖住绝磁层条数应尽可能多。 )安装工件时,工件定位表面盖住绝磁层条数应尽可能多。 小而薄的工件应放在绝磁层中间(如图6.17(b)所示),要 ),要 小而薄的工件应放在绝磁层中间(如图 ( )所示), 避免放成图6.17(a)所示位置,并在工件左右放挡板(图 避免放成图 ( )所示位置,并在工件左右放挡板( 6.17(c)所示)。装夹高度较高而定位要求较小的工件时, )。装夹高度较高而定位要求较小的工件时 ( )所示)。装夹高度较高而定位要求较小的工件时, 应在工件四周放置面积较大高度略低于工件高度的挡板如图 6.18所示。 所示。 所示 图6.17 小工件装夹方法 图6.18 狭高工件的装夹方法 (a)错误 (b)正确 (c)工件左右放挡板 活动三 磨平面 本书以卧轴矩台磨床为例介绍磨削平面方法。 本书以卧轴矩台磨床为例介绍磨削平面方法。 (1)横向磨削法 ) 横向磨削法是当工作台一个往复行程终了时, 横向磨削法是当工作台一个往复行程终了时,磨头作一次 横向进给,如图6.19所示。当第一层磨完后,调整磨削深度,再 所示。 横向进给,如图 所示 当第一层磨完后,调整磨削深度, 磨第二层,依次类推,直至达到尺寸要求。 磨第二层,依次类推,直至达到尺寸要求。对垂直进给量和横 向进给量,粗磨时,均可取较大值,而精磨时, 向进给量,粗磨时,均可取较大值,而精磨时,则均应取较小 值。 横向磨削法应用普遍,它主要适用于宽而长的工件磨削, 横向磨削法应用普遍,它主要适用于宽而长的工件磨削,加 工质量好,但生产效率较低。 工质量好,但生产效率较低。 图6.19 横向磨削法 (2)缓进深切磨削法 ) 缓进深切磨削又称深槽磨削或蠕动磨削(如图6.20(a)所 缓进深切磨削又称深槽磨削或蠕动磨削(如图 ( ) ),属高效率磨削 属高效率磨削。 示),属高效率磨削。它是以较大的磨削深度和很低的工作台 进给速度( ~ 进给速度(30~300 mm/min)磨削工件,经一次或数次磨削 )磨削工件, 即可达到所要求的尺寸和精度。 即可达到所要求的尺寸和精度。适用于磨削高强度和高韧性材 如高速工具钢、不锈钢和耐热合金等。 料,如高速工具钢、不锈钢和耐热合金等。 图6.20 缓进深切磨削与横向磨削法对比 (a)缓进深切磨削 (b)横向磨削法对比 ? 缓进深切磨削的特点是: 缓进深切磨削的特点是: ? 1)生产效率比普通平面磨削高3~5倍。因为砂 )生产效率比普通平面磨削高 ~ 倍 轮与工件接触弧面大, 轮与工件接触弧面大,同时参加切削的磨粒数大 大增加,并且节省工作台频繁往返中制动、 大增加,并且节省工作台频繁往返中制动、换向 和越程的时间。 和越程的时间。 ? 2)能较长时间保持砂轮的轮廓精度。 )能较长时间保持砂轮的轮廓精度。 ? 3)磨削力很大,磨削温度很高,工件表面容易烧 )磨削力很大,磨削温度很高, 磨削中常采取浇注大量的切削液冷却, 伤。磨削中常采取浇注大量的切削液冷却,选用 粒度号小、 粒度号小、组织号大或大气孔且很软的砂轮等措 施。 (3)阶台磨削法 ) 阶台磨削法是根据工件磨削余量的大小, 阶台磨削法是根据工件磨削余量的大小,将砂轮修整成阶台 采用较小的横向进给量, 形,采用较小的横向进给量,使其在一次垂直进给中磨去全 部余量,如图6.21所示。 所示。 部余量,如图 所示 由于磨削用量较均匀地分配在各段轮面上, 由于磨削用量较均匀地分配在各段轮面上,各段轮面磨粒受 力均匀,能充分发挥砂轮的磨削性能,生产效率高,但砂轮 力均匀,能充分发挥砂轮的磨削性能,生产效率高, 的修整较麻烦。 的修整较麻烦。 图6.21 阶台磨削法 活动四 磨削实训 1.开空车练习 . 在实习教师的指导下练习外圆磨床或平面磨床操作方法: 在实习教师的指导下练习外圆磨床或平面磨床操作方法: (1)砂轮的转动和停止; )砂轮的转动和停止; (2)头架主轴的转动和停止; )头架主轴的转动和停止; (3)工作台的往复运动; )工作台的往复运动; 4)砂轮架的横向快退或快进; (4)砂轮架的横向快退或快进; (5)尾架顶尖的运动。 )尾架顶尖的运动。 ? 2.装夹工件 . ? 在磨床上工作时,要特别注意工件的装夹。工件装夹得是 在磨床上工作时,要特别注意工件的装夹。 否准确、可靠,直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。 否准确、可靠,直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。 在有些情况下,装夹不正确还会造成事故。 在有些情况下,装夹不正确还会造成事故。 ? (1)在外圆磨床上装夹工件常用的方法有 1) ? 1)用前、后顶尖装夹。这是外圆磨床上最常见的一种装 )用前、后顶尖装夹。 夹方法。其特点是装夹迅速方便,加工精度高。装夹前, 夹方法。其特点是装夹迅速方便,加工精度高。装夹前, 工件的中心孔均要进行修研, 工件的中心孔均要进行修研,以提高其几何形状精度和降 低表面粗糙度值。 低表面粗糙度值。 ? 2)用心轴装夹磨削套类零件外圆时,常以内孔作定位基 )用心轴装夹磨削套类零件外圆时, 把零件套在心轴上,心轴再装夹在磨床的前、 准,把零件套在心轴上,心轴再装夹在磨床的前、后顶尖 上。 ?3)用卡盘装夹磨削端面上不能打中心孔的 ) 短工件(如套筒等) 短工件(如套筒等)时,可用三爪自定心 卡盘或四爪单动卡盘装夹。 卡盘或四爪单动卡盘装夹。 ?4)用卡盘和顶尖装夹较长工件,一端能打 )用卡盘和顶尖装夹较长工件, 中心孔,另一端不能打中心孔时, 中心孔,另一端不能打中心孔时,可一端 用顶尖,另一端用卡盘装夹工件。 用顶尖,另一端用卡盘装夹工件。 ?(2)在平面磨床上装夹钢、铸铁等磁性材 ( )在平面磨床上装夹钢、 料工件时,工件一般都用电磁吸盘( 料工件时,工件一般都用电磁吸盘(又称 电磁工作台)装夹。 电磁工作台)装夹。 活动三 磨平面 3.磨削外圆 . 可结合生产实际,进行工件外圆表面磨削练习。 可结合生产实际,进行工件外圆表面磨削练习。 如果无合适的生产产品,可用图6.22所示工件,在外 所示工件, 如果无合适的生产产品,可用图 所示工件 圆磨床上进行磨削。 圆磨床上进行磨削。 图6.22 磨削外圆表面工件图 活动三 磨平面 磨削步骤如下: 磨削步骤如下: 外圆; (1)磨削φ 60外圆; )磨削φ 外圆 外圆; (2)磨削右端φ 40外圆; )磨削右端φ 外圆 (3)磨削右端轴肩; )磨削右端轴肩; 外圆; (4)磨削左端φ 40外圆; )磨削左端φ 外圆 (5)磨削左端轴肩。 )磨削左端轴肩。 4.磨削平面 . 可结合生产实际,在平面磨床上磨削平面。 可结合生产实际,在平面磨床上磨削平面。 如无合适的生产产品,可参照图6.23所示工件进行平面磨削。 所示工件进行平面磨削。 如无合适的生产产品,可参照图 所示工件进行平面磨削 活动三 磨平面 图6.23 磨削平面工件图 活动三 磨平面 磨削步骤如下: 磨削步骤如下: (1)正确操纵机床,注意磨头垂直进给手轮的进退方向, )正确操纵机床,注意磨头垂直进给手轮的进退方向, 以防弄错,使工件报废。 以防弄错,使工件报废。 (2)要充分使用磨削液,以防工件表面被烧伤而影响加工 )要充分使用磨削液, 质量。 质量。 (3)为防止平板磨削后产生弯曲变形,可采用上下表面多 )为防止平板磨削后产生弯曲变形, 次互为定位基准进行磨削。 次互为定位基准进行磨削。 (4)装夹时,为防止磁盘吸力不足,工件两端可加挡铁。 )装夹时,为防止磁盘吸力不足,工件两端可加挡铁。 (5)粗略测量厚度时用高度尺,精确测量时用千分尺。测 )粗略测量厚度时用高度尺,精确测量时用千分尺。 量后的精加工切削余量, 量后的精加工切削余量,利用磨头的垂直升降手轮上的刻度 控制磨削吃刀量。 控制磨削吃刀量。 思考与练习 1.磨削平面常用的磨床有几种?各适用于什么场合? .磨削平面常用的磨床有几种?各适用于什么场合? 2.试说明 磨床型号各为何含义? .试说明M1432和M7120A磨床型号各为何含义? 和 磨床型号各为何含义 3.较大的砂轮安装前如何进行平衡? .较大的砂轮安装前如何进行平衡? 4.磨外圆和平面时,工件和砂轮需作哪些运动? .磨外圆和平面时,工件和砂轮需作哪些运动? 5.磨削外圆常用的方法有几种?如何选用? .磨削外圆常用的方法有几种?如何选用? 6.磨削外圆工件时,常见的装夹方法有几种?各适应于 .磨削外圆工件时,常见的装夹方法有几种? 什么场合? 什么场合? 7.采用双顶尖装夹轴类工件,调头磨削各部分外圆表面 .采用双顶尖装夹轴类工件, 能保证各外圆表面的同轴度吗?为什么? 时,能保证各外圆表面的同轴度吗?为什么? 8.在平面磨床上磨削工件时,为什么在工件两端要加挡 .在平面磨床上磨削工件时, 铁? 9.磨削液的主要作用是什么?常用磨削液有几种?如何 .磨削液的主要作用是什么?常用磨削液有几种? 应用? 应用?

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