劳动出版社《模具制造机械加工技术》-B01-2598模块三 磨削加工电子课件

模块三 磨削加工,课题一 磨床基础知识与基本操作 课题二 磨削平面,课题一 磨床基础知识与基本操作,一、磨削的概念与特点,磨削加工是以砂轮的高速旋转为主运动，以工件的低速旋转和直线移动（或磨头的移动）为进给运动，互相配合，切去工件上多余金属层的一种加工方法。它是一种多刀多刃的高速切削方法，常作为金属切削加工的最后一道精加工或光整加工工序。与其他加工方法相比，磨削加工有如下工艺特点： 1. 磨削表面精度高、表面粗糙度低 2.磨削加工范围广 3.砂轮具有一定的自锐性 4.其他,二、磨削的工作内容,磨削主要用于内外回转表面、平面、成形面及刃磨刀具等。如图3-1-1所示。,二、磨削的工作内容,1. 外圆磨削,二、磨削的工作内容,2. 内圆磨削,二、磨削的工作内容,3. 平面磨削,三、常用磨床的结构特点及运动形式,用磨料磨具(砂轮、砂带、油石和研磨料)作为工具进行切削加工的机床，统称为磨床。磨床的种类很多， 按用途和工艺方法不同， 大致可分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、刀具刃磨床和专用磨床等。 1.外圆磨床 2.内圆磨床 3.平面磨床,四、磨床的润滑及保养内容,1.磨床的润滑目的 润滑是磨床维护保养中一项十分重要的工作。良好的润滑可以降低摩擦阻力，减少零部件的磨损，延长磨床的使用寿命，保持磨床的精度。同时使磨床操作轻便、灵活，减轻劳动强度。 2.磨床使用的润滑剂 磨床上使用的润滑剂有润滑油与润滑脂两种。 由于不同的润滑油具有不同的黏度和润滑性能，适用于不同的工作条件，为了达到良好的润滑目的，应根据机床说明书的规定选择合适的润滑油。,四、磨床的润滑及保养内容,3.磨床润滑的注意事项 （1）严格执行润滑的“五定”，做好润滑记录。 （2）润滑剂要纯净、清洁，不得混入杂质和水分，以免堵塞油路，引起锈蚀。 （3）夏季应采用黏度较大的润滑油，冬季应采用黏度较小的润滑油。 （4）磨床的油孔、油槽应密封良好，油池在换油时必须清洁干净。 4.磨床的保养内容及要求,四、磨床的润滑及保养内容,5.磨床的一级保养内容及要求,技能训练,一、磨床的日常保养操作,1.每日下班前进行保养操作 （1） 关闭机床电控总开关及电控柜空气开关。 （2） 把手柄开关、节流阀、旋钮恢复到原位或关闭位置。 （3）对磨床进行清扫、擦拭、涂油，清除磨屑及污垢，黄袍，并对工作场地进行清理、清扫。用干净棉布或小毛刷清理干净各部位上的研磨屑。在必要的部位（如主轴、磨头、砂轮法兰、刻度盘等），应打上防锈油。 （4）检查传动钢索是否松动，适时调整。 （5）检查磨床上方油镜是否有油，确保油路通畅。,技能训练,一、磨床的日常保养操作,2.注意事项 （1）严禁使用用吹气枪清洁工作台台面，清洁工件时应远离机台，防止磨屑、灰尘颗粒等进入导轨、油路系统，造成导轨损坏和油路堵塞。周末和节假日前要进行彻底清扫。 （2）更换钢索时，应注意钢索的绕向和松紧度，因为这直接影响到钢索的使用寿命。,二、磨床基本操作(以M7120A型磨床为例),1. 主轴、切削液泵、工作台的启停,二、磨床基本操作(以M7120A型磨床为例),2磨头的上下移动操作,二、磨床基本操作(以M7120A型磨床为例),3.液压驱动工作台移动的操作,课题二 磨削平面,一、平面磨削的形式及特点,平面磨削常作为铣削或刨削后的精加工，特别是用于磨削淬硬工件，以及具有平行表面的零件（如滚动轴承环、活塞环等）。在平面磨床上磨削平面， 尺寸精度一般可达IT7IT6级， 表面粗糙度值为Ra0.63Ra0.16m。精密平面磨床磨削平面时， 表面粗糙度值可达Ra0.1m， 平行度误差为0.01mm/1000mm。常用的平面磨削形式有周边磨和端面磨两种。 1.周边磨削 2.端面磨削,二、砂轮及其平衡与修整,以磨料为主制造而成的切削工具称为磨具，如砂轮、砂带、油石等，其中，砂轮的使用量最大，适应面最广。砂轮在磨削时具有极高的圆周速度，一般为35m/s左右，高速磨削时可达5085m/s。 1.砂轮 砂轮是用磨料和结合剂按一定的比例制成的圆形固结磨具，品种繁多，规格齐全，尺寸范围很大。磨削时，应根据加工条件选择相适应特性的砂轮 （1）砂轮参数 1）磨料。 2）粒度。 3）结合剂。 4）硬度。 5）组织。,二、砂轮及其平衡与修整,（2）砂轮形状、尺寸 为适应不同类型的磨床上加工各种形状和尺寸工件的需要，砂轮有许多形状和尺寸。常用的砂轮形状及应用见表3-2-5。,二、砂轮及其平衡与修整,（3）最高工作速度 砂轮高速旋转时， 砂轮上任一部分都受到很大的离心力作用， 如果砂轮没有足够的回转强度， 就会爆裂而引起严重事故。因为砂轮上的离心力与砂轮线速度的平方成正比， 所以 当砂轮线速度增大到一定数值时， 离心力就会超过砂轮回转强度允许的范围， 砂轮就要爆裂。因此， 砂轮的最大工作线速度必须标注在砂轮上， 以防止使用时发生事故。按国家标准固结磨具 安全要求（GB 2494-2014） 的规定，磨具应满足使用时能够抵抗预期的外力和负荷的原则，并按照下列最高工作速度进行设计和制造： 16162025323540455063（或60）70（或72）80100125，单位为m/s。,二、砂轮及其平衡与修整,（4）砂轮的标记 国家标准固结磨具 技术条件（GB/T 2484-2006）规定，砂轮各特性参数以代号的形式表示， 书写顺序示例如下：,二、砂轮及其平衡与修整,2.砂轮的静平衡 （1）砂轮的平衡程度 （2）砂轮的静平衡 一般新安装的砂轮必须进行两次静平衡。第一次平衡后， 砂轮安装在机床上进行修整， 由于砂轮的外形误差和安装误差， 经修整后， 原先的平衡被破坏， 必须进行第二次平衡。,二、砂轮及其平衡与修整,3.砂轮的磨损与修整 （1）砂轮的磨钝过程 （2）砂轮磨损的原因 （3）砂轮修整,三、平面磨削常用附件及工件的装夹方法,1. 平面磨削常用附件 平面磨削时，常用的附件有电磁吸盘，精密平口钳、单向（双向）电磁正弦台、正弦精密平口钳、单向正弦台虎钳等。 电磁吸盘比平口钳有更广的平面磨削范围，适合于扁平工件的磨削。精密平口钳装在磁力工作台上，经校正方向后可用于磨削工件垂直面或进行成形磨削，安装磁力工作台难以吸住的细小工件或非导磁材料的工件。,三、平面磨削常用附件及工件的装夹方法,2. 工件的装夹方法 （1）电磁吸盘装夹 电磁吸盘是常用的夹具之一，凡是由钢、铸铁等材料制成的有平面的工件，都可用它装夹。电磁吸盘的外形有矩形和圆形两种，分别用于矩形工作台平面磨床和圆形工作台平面磨床。 （2）精密平口钳装夹 精密平口钳由平口钳体、固定钳口、活动钳口、转动螺杆组成。其侧面和钳口侧面与底面垂直度精度高,可达0.005mm。精密平口钳适合装夹小型导磁或非磁性材料的工件。,三、平面磨削常用附件及工件的装夹方法,2. 工件的装夹方法 （3）用精密角铁装夹 （4）用导磁直角靠铁装夹 （5）用精密V形架装夹,四、平面的磨削方法,在平面磨床上磨削平面有周边磨削和端面磨削两种形式。卧轴矩台或圆台平面磨床的磨削属周边磨削，砂轮与工件的接触面积小，生产效率低，但磨削区散热、排屑条件好，因此磨削精度高。卧轴矩台平面磨床磨削平面的主要方法如下： 1.横向磨削法,四、平面的磨削方法,2.深度磨削法,四、平面的磨削方法,3.台阶磨削法,五、垂直面的磨削方法,1. 用百分表找正 用百分表头打在工件的侧面，上下前后移动，观察百分表的读数,如果误差大，在工件下面垫纸，使百分表读数达到很小的跳动量，如图3-2-12所示。,五、垂直面的磨削方法,2. 用90°圆柱角尺找正垂直面 把90°圆柱角尺和工件都放在平板上,使它们靠近,观察90°圆柱角尺的素线和工件垂直面之间的间隙，然后在工件下面垫纸，使间隙均匀，即可磨削工件的上平面，如图3-2-13所示。,五、垂直面的磨削方法,3. 用专用百分表座找正垂直面,一、基本技能,1安装砂轮 （1）检查砂轮 砂轮安装前首先要鉴别其外观。常用的陶瓷砂轮是脆性体， 受损伤的砂轮不能使用。砂轮的裂纹可用响声法检查。检查时，一手托住砂轮，一手用木锤轻敲，听其声音。没有裂纹的砂轮会发出清脆的声音，有裂纹的砂轮发出的声音嘶哑。有裂纹的砂轮不能使用，以免砂轮工作时爆裂。,技能训练,技能训练,一、基本技能,1安装砂轮 （2）安装砂轮 砂轮一般用法兰盘安装，如图3-2-16所示。法兰盘主要由法兰底盘1、法兰盘2、衬垫3、内六角螺钉4等组成，如图3-2-16a所示。,一、基本技能,2.砂轮静平衡 砂轮静平衡的操作步骤见表3-2-7。,一、基本技能,2.砂轮静平衡 砂轮静平衡的操作步骤见表3-2-7。,一、基本技能,3.修整砂轮 安装以后，砂轮在第一次静平衡后需做整形修整。在生产中， 一般以金刚石为刀具， 用车削的方法来修整砂轮。修整时，金刚石笔的安装角度如图3-2-17所示。砂轮的磨粒碰到金刚石坚硬的尖角，就会破裂或脱落，从而产生新的微刃。金刚石与砂轮的接触面积越小，获得的表面越精细平整。,一、基本技能,4.拆卸砂轮 从磨床主轴上拆卸法兰盘时使用套筒扳手和拔头， 应注意主轴螺纹的螺旋方向， 以防止损伤主轴轴承。一般砂轮主轴螺纹为左旋。,在M7120A型平面磨床上磨削某模具固定板。固定板为长方体零件，如图3-2-18所示。毛坯为板料，尺寸为120mm×45mm×18mm，材料为45钢。本课题以练习固定板尺寸、平面度、平行度、垂直度和表面粗糙度的控制为主要目的。,图3-2-18 固定板零件图,二、磨削模具的固定板,1.工艺分析 （1）读图 该工件形状较简单，是由6个平面组成的长方体。长度、宽度、高度尺寸有精度要求，除两端面不加工外，其余表面的表面粗糙度要求为Ra0.8m；上表面有平面度要求0.02mm；上表面与两侧面相对于基准面A、B有垂直度与平行度要求，均为0.06mm。 长方体除了长度尺寸不加工外，毛坯余量在各个方向上各为1mm，平均分布到各面的余量为0.5mm。,二、磨削模具的固定板,1.工艺分析 （2）砂轮的选择 平面磨削应采用硬度低、粒度粗、组织松的砂轮。所选砂轮的为平行砂轮。 （3）装夹方法 用电磁吸盘装夹，装夹前将吸盘台面和工件的毛刺、氧化层清除干净，被磨削面如有小凸台必须清除。 （4）磨削方法 采用横向磨削法，考虑到工件的平面度和粗糙度的要求，划分粗、精磨，选择合适的磨削余量。,二、磨削模具的固定板,1.工艺分析 （5）确定加工工序 （6）切削用量的选择 （7）切削液的选择,二、磨削模具的固定板,图3-2-8 固定板的磨削面,2.加工步骤及操作 （1）准备工作 （2）粗、精磨A面 （3）粗、精磨A面的平行面 （4）粗、精磨A面的一个垂直面 （5）粗、精磨A面的另一个垂直面 （6）粗、精磨B面 （7）粗、精磨B面的平行面 （8）自检 （9）结束工作,二、磨削模具的固定板,3.注意事项 （1）对刀时，要注意手摇的速度不但要匀速而且不能快，防止磨削深度突然过大使砂轮对工件产生冲击。 （2）磨削将近结束时，垂直进给量要小，甚至不进给进行光磨，以保证磨削精度。 （3）磨削中可停机，可叫精确地检测尺寸。,二、磨削模具的固定板,4.磨削平面中常见质量问题的分析及处理 （1）尺寸超差 （2）表面烧伤 （3）平面度超差 （4）平行度超差 （5）表面产生波纹,二、磨削模具的固定板,