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劳动社《磨工工艺与技能训练(第二版)》-A02-1268第五章

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    • 1、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

      2、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

      3、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

      4、,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

      5、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

      6、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

      7、。 (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

      8、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

      9、,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(500.01)mm 和(1000.01) 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-

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