劳动社《磨工工艺与技能训练（第二版）》-A02-1268第五章

第五单元 平面磨削,课题一 平面磨床的操纵与调整 课题二 平面磨削 课题三 垂直面磨削 课题四 斜面工件的磨削 课题五 精度检验及误差分析,课题一 平面磨床的操纵与调整,一、平面磨床的类型简介,按照平面磨床磨头和工作台的结构特点和配置形式， 可将平面磨床分为五种类型，即卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床及双端面磨床等。图5-1所示为这五种平面磨床磨削的示意图。,一、平面磨床的类型简介,1卧轴矩台平面磨床 2卧轴圆台平面磨床 3立轴矩台平面磨床 4立轴圆台平面磨床 5双端面磨床,二、M7120D型平面磨床的主要技术参数及规格,二、 M7120D型平面磨床的主要技术参数及规格,三、卧轴矩台平面磨床的操纵和调整,1卧轴矩台平面磨床各部件的名称和作用 如图5-2 所示，M7120D型平面磨床由床身、工作台、磨头、滑板、立柱、电气箱、电磁吸盘、电气按钮板和液压操纵箱等部件组成。,三、卧轴矩台平面磨床的操纵和调整,图5-2 M7120D型平面磨床 1-床身 2-工作台 3-磨头 4-滑板 5-立柱 6-电气箱 7-电磁吸盘 8-电气按钮板 9-液压操纵箱,三、卧轴矩台平面磨床的操纵和调整,（1）床身 （2）工作台 （3）磨头 （4）滑板 （5）立柱 （6）电气箱 （7）电磁吸盘 （8）电气按钮板 （8）液压操纵箱,2平面磨床的操纵和调整 图5-3所示为M7120D型平面磨床的操纵示意图。,三、卧轴矩台平面磨床的操纵和调整,图5-3 M7120D型平面磨床操纵示意图 1-工作台手动进给手轮 2-挡铁 3-工作台换向手轮 4-磨头 5-磨头换向手柄 6-磨头横向手动进给手轮 7-磨头润滑按钮 8-砂轮低速启动按钮 9-砂轮停止按钮 10-砂轮高速启动按钮 11-切削液开关 12-电磁吸盘工作状态选择开关 13-磨头自动下降按钮 14-磨头自动上升按钮 15-液压泵启动按钮 16-总停按钮 17-垂直进给手轮 18-磨头液动进给旋钮 19-工作台启动调速手柄,三、卧轴矩台平面磨床的操纵和调整,（1）液压操纵步骤 1）按动液压泵启动按钮15，启动液压泵。 2）调整工作台行程挡铁2于两极限位置。 3）在液压泵工作数分钟后，扳动工作台启动调速手柄19， 向顺时针方向转动，使工作台从慢到快进行运动。 4）扳动工作台换向手柄3，使工作台往复换向23 次， 检查动作是否正常；然后使工作台自动换向运动。 （2）磨头的操纵和调整 （3）砂轮的启动,返回,课题二 平面磨削,一、平面磨削的方式,1周边磨削 又称圆周磨削，是用砂轮的圆周面进行磨削。卧轴的平面磨床属于这种形式（见图5-1a、b）。 2端面磨削 用砂轮的端面进行磨削。立轴的平面磨床均属于这种形式（见图5-1c、d ）。 3周边端面磨削 同时用砂轮的圆周面和端面进行磨削。磨削台阶面时，若台阶不深，可在卧轴矩台平面磨床上，用砂轮进行周边 端面磨削。,二、平面磨削的特点,平面磨削的形式不同，其特点也各不相同。 1周边磨削的特点 用砂轮圆周面磨削平面时，砂轮与工件的接触面积较小，磨削时的冷却和排屑条件较好，产生的磨削力和磨削热也较小，因此能减少工件受热所产生的变形，有利于提高工件的磨削精度。适用于精磨各种工件的平面，平面度误差能控制在（0.010.02）mm/1000mm，表面粗糙度可达Ra0.80.2m。但由于磨削时要用间断的横向进给来完成整个工件表面的磨削，所以生产效率较低。,二、平面磨削的特点,2端面磨削的特点 在立轴平面磨床上，用筒形砂轮端面磨削时，机床的功率较大，砂轮主轴主要承受轴向力，因此弯曲变形小， 刚度高，可选用较大的磨削用量。另外，由于砂轮与工件接触面积大，同时参加磨削的磨粒多，所以生产效率较高。但磨削过程中发热量较大，切削液不易直接浇注到磨削区，排屑较困难，因而工件容易产生热变形和烧伤。只适用于磨削精度不高且形状简单的工件。,二、平面磨削的特点,（1）选用粒度较粗、硬度较软的树脂结合剂砂轮。 （2）磨削时供应充分的切削液。 （3）采用镶块砂轮磨削。镶块砂轮由几块扇形砂瓦用螺钉、楔块等固定在金属法兰盘上构成。磨削时，砂轮与工件的接触面积减小，改善了排屑与冷却条件，砂轮不易堵塞，且可更换砂瓦，砂轮使用寿命长。但是镶块砂轮是间断磨削，磨削时易产生振动，因此加工表面的粗糙度值较高。,二、平面磨削的特点,（4）将砂轮端面修成内锥形，使砂轮与工件成线接触； 或调整磨头倾斜一微小的角度，减少砂轮与工件的接触， 改善散热条件，如图5-4所示。但磨头倾斜后磨出的平面略呈凹形，其凹值 可按下式计算：,二、平面磨削的特点,图5-4 磨头倾斜对加工精度的影响,二、平面磨削的特点,磨头与工作台面是否垂直一般可用两种方法检查。一种方法是用千分表测量。第二种方法是直接通过观察加工面的磨削痕迹来判断。若磨头与工作台面相互垂直，则磨削痕迹为正反相交叉的双纹圆弧（见图5-5a）；若磨头倾斜，则磨削痕迹是不相交的单纹圆弧（见图5-5b）。,二、平面磨削的特点,图5-5 端面磨的磨削痕迹 ） 双刀花圆弧 ） 单刀花圆弧,二、平面磨削的特点,3周边 端面磨削的特点 周边端面磨削最终须使砂轮的圆周面与端面同时与工件表面接触，磨削条件较差，产生的磨削热较大， 所以磨削用量不宜过大。在卧轴矩台平面磨床上磨台阶面时，通常先用周边磨削磨出水平面，在接近台阶侧面处调整控制好磨头，使砂轮不与台阶端面碰撞，同时需将砂轮端面修成内凹形，用手摇工作台纵向进给手轮， 缓慢均匀地进给磨削台阶面。,三、平面磨削的方法,平面磨削时，尽管使用的磨床及磨削方式有所不同，但具体加工方法基本上是相同的。下面以卧轴矩台平面磨床为例，介绍平面磨削的三种基本方法：横向磨削法、深度磨削法和台阶磨削法。 1横向磨削法 横向磨削法是最常用的一种磨削方法（见图5-6）。磨削时，当工作台纵向行程终了时， 砂轮主轴或工作台做一次横向进给，这时砂轮所磨削的金属层厚度就是实际背吃刀量， 待工件上第一层金属磨去后，砂轮重新作垂直进给，磨头换向继续作横向进给磨去工件第二层金属余量，如此往复多次磨削，直至切除全部余量为止。,三、平面磨削的方法,图5-6 横向磨削法,三、平面磨削的方法,2深度磨削法 深度磨削法（见图5-7）磨削时砂轮只做两次垂直进给。第一次的垂直进给量等于粗磨的全部余量，当工作台纵向行程终了时，将砂轮或工件沿砂轮轴线方向移动3/44/5的砂轮宽度，直至切除工件全部粗磨余量；第二次的垂直进给量等于精磨余量，其磨削过程与横向磨削法相同。 3 台阶磨削法,三、平面磨削的方法,图5-7 深度磨削法,四、平面磨削砂轮及磨削用量的选择,1平面磨削砂轮的选择 平面磨削所用的砂轮应根据磨削方式、工件材料、加工要求等来选择。平面磨削时，由于砂轮与工件的接触面积较大，磨削热也随之增加，尤其是磨削薄壁工件（如活塞环、垫圈等）时，容易产生翘曲变形和烧伤现象，所以应选择硬度较软、粒度较粗、组织疏松的砂轮， 见表5-1。,四、平面磨削砂轮及磨削用量的选择,四、平面磨削砂轮及磨削用量的选择,2磨削用量的选择 磨削用量的选择是由加工方法、磨削性质、工件材料等条件决定的。 （1）砂轮的速度 砂轮的速度不宜过高或过低，一般选择范围见表5-2。 （2）工作台纵向进给量 （3）砂轮垂直进给量,四、平面磨削砂轮及磨削用量的选择,五、平面磨削基准面的选择原则,平面磨削基准面的选择准确与否将直接影响工件的加工精度，它的选择原则如下： 1在一般情况下，应选择表面粗糙度值较小的面为基准。 2在磨大小不等的平面时，应选择大面为基准，这样装夹稳固，并有利于以磨去较少余量达到平行度要求。 3在平行面有行位公差要求时，应选择行位公差较小的面为基准面。 4根据工件的技术要求和前道工序的加工情况来选择基准面。,六、平面磨削时工件的装夹,平面磨削时，常用电磁吸盘装夹工件。 电磁吸盘是平面磨削中最常用的夹具之一，用于钢、铸铁等磁性材料制成的有两个平行平面的工件的装夹。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。 1电磁吸盘装夹工件的特点 （1）工件装卸迅速、方便，并可以同时装夹多个工件。 （2）工件的定位基准面被均匀地吸紧在台面上，能很好地保证平行平面的平行度公差。 （3）装夹稳固可靠。,六、平面磨削时工件的装夹,2使用电磁吸盘时的注意事项 （1）关掉电磁吸盘的电源后，有时工件不容易取下，这是因为工件和电磁吸盘上仍会保留一部分磁性（剩磁），这时需将开关转到退磁位置，多次改变线圈中的电流方向，把剩磁去掉，工件就容易取下了。 （2）从电磁吸盘上取下底面积较大的工件时，由于剩磁以及光滑表面间的黏附力较大，不容易取下，这时可根据工件形状用木棒或铜棒将工件扳松后再取下（见图5-9），切不可用力硬拖工件，以防工作台面与工件表面拉毛损伤。,六、平面磨削时工件的装夹,图5-9 工件的拆卸 1-电磁吸盘 2-木棒 3-活扳手 4-工件,六、平面磨削时工件的装夹,（3）装夹工件时，工件定位表面盖住绝缘磁层条数应尽可能地多，以充分利用磁性吸力。对于小而薄的工件应放在绝缘磁层中间（见图5-10b），要避免放成图5-10a所示的位置，并在其左右放置挡板（见图5-10c），以防止工件松动。装夹高度较高而定位面积较小的工件时，应在工件的四周放置面积较大的挡块（见图5-11），其高度略低于工件，这样可避免因吸力不够而造成工件翻倒从而使砂轮碎裂的事故。,六、平面磨削时工件的装夹,图5-10 小工件的装夹 5-11 狭高工件的装夹,六、平面磨削时工件的装夹,（4）每次工件装夹完毕后，应用手拉一下工件，检查工件是否被吸牢，检查无误后，再启动砂轮进行磨削。 （5）电磁吸盘的台面要经常保持平整光洁，如果台面上出现拉毛，可用油石或细砂纸修光，再用金相砂纸抛光。如果台面上划痕和细麻点较多，或者台面已经不平时，可以对电磁吸盘台面作一次修磨。修磨时，电磁吸盘应接通电源， 处于工作状态。磨削量和进给量要小，冷却要充分。要尽量减少修磨次数，以延长其使用寿命。 （6）工作结束后，应将电磁吸盘台面擦干净，以免切削液渗入吸盘体内，使线圈受潮而损坏。,七、平行面工件的磨削步骤,2工件以基准面在电磁吸盘台面上定位。批量加工时， 先粗略测量毛坯尺寸，按尺寸大小分类，并按顺序排列在电磁吸盘台面上，然后通磁吸住工件。 3启动液压泵，移动工作台挡铁，调整工作台行程距离， 使砂轮越出工件表面20mm左右。 4降低磨头高度，使砂轮接近工件表面，然后启动砂轮， 作垂直进给；先从工件尺寸较大处进刀，用横向磨削法磨出上平面或磨去磨削余量的一半。 5以磨过的平面为基准面，磨削另一平面至图样要求。,八、技能训练,1图样和技术要求分析 图5-12所示为垫块工件。材料为45钢，淬火后硬度为40 45HRC，尺寸为（50±0.01）mm 和（100±0.01） mm，平行度公差为0.015mm，B面的平面度公差为0.01mm，磨削表面粗糙度Ra值为0.8m。,八、技能训练,图5-12 垫块,八、技能训练,2选择设备 3选择砂轮 4工件的定位夹紧 5磨削方法 6工件磨削步骤,八、技能训练,7注意事项 （1）装夹工件时，应将工件定位面毛刺去除，并清理干净；擦干净电磁吸盘台面，以免影响工件的平行度和划伤工件表面。 （2）在磨削平行面时，砂轮横向进给应选择断续进给， 不能选择连续进给；砂轮在工件边缘越出砂轮宽度的1/2距离时应立即换向，不能在砂轮全部越出工件平面后换向，以免产生塌角。,八、技能训练,7注意事项 （3）粗磨第一面后应测量平面度误差，粗磨一对平行面后应测量平行度误差，以及时了解磨床精度和平行度误差的数值。 （4）加工中应经常测量尺寸。尺寸测量后工件重新放在台面上时，必须将台面和工件基准面擦干净。,返回,课题三 垂直面磨削,一、垂直面磨削时工件的装夹,1用侧面有吸力的电磁吸盘装夹 2导磁直角铁装夹 导磁直角铁（见图5-