机械制造技术课件11磨削shilun类型.ppt

2.5.2 磨削类型与运动•磨削类型与运动1）内外圆磨削2））平面磨削平面磨削3））型面磨削型面磨削4））砂带磨削砂带磨削（1）砂轮磨粒小而多，一次切削量小，精度高IT7~IT6、表面粗糙度小Ra 0.2~0.8μm （2）磨削温度高（3）砂轮有自锐作用（磨粒有自锐性、磨钝磨粒的脱落（4）磨削加工的工件材料范围广         可以加工高硬度的材料，但不能加工塑性较大的软材料，如有色金属紫铜、铝合金等l    磨削的工艺特点l l   磨削过程：磨削过程：切削、刻划和滑擦膻作用的综合切削、刻划和滑擦膻作用的综合2.5.3 外圆磨削加工工艺1) 外圆磨床外圆磨床l    外圆磨削工艺方法•  纵磨法：纵磨法：加工时径向力小，加工质量好，但效率低，加工时径向力小，加工质量好，但效率低，且对前道工序要求较高（必须经过半精车或精车）且对前道工序要求较高（必须经过半精车或精车）                 用于加工细长工件，但见小批量生产用于加工细长工件，但见小批量生产l    外圆磨削工艺方法•  横磨法：横磨法：加工时径向力大，加工质量略差，效率高加工时径向力大，加工质量略差，效率高。

       用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件用于批量生产短而粗刚性较好且加工面较短的工件•  深磨法：深磨法：一次磨削量大，加工时径向力大，加工质量略一次磨削量大，加工时径向力大，加工质量略差，效率高用于批量生产短而粗刚性较好的工件差，效率高用于批量生产短而粗刚性较好的工件l    外圆磨削工艺方法l    外圆磨削工艺方法1）无心磨削原理：）无心磨削原理：一次磨削完成，加工质量好一次磨削完成，加工质量好IT6~IT5,Ra0.8~0.2μm，，效率高用于批量生产光轴、销轴和套，效率高用于批量生产光轴、销轴和套，工件外圆表面不允许有阶梯、轴向通槽工件外圆表面不允许有阶梯、轴向通槽2.5.4 无心磨削加工工艺2）无心磨床）无心磨床2.5.5  内圆磨削     2）磨孔方法   （1）纵磨法：要求砂轮加长杆的刚性要好，磨削时超越工件口距离为砂轮宽度的1/3~1/2，否则会出现加工误差a））超越距离太短超越距离太短          （（b））超越距离太长超越距离太长1）内圆磨床）内圆磨床 （2）横磨法 （3）无心内圆磨削：适用于薄壁大圆孔  （4）坐标磨削 3）磨孔的特点：¨     砂轮轴长，刚性差，易变形、振动，加工质量差¨     磨削内孔精度IT8~IT6，Ra0.8~0.4μm¨     砂轮直径小，线速度低，磨削效率低¨     砂轮直径小，磨料切削次数多，磨损快¨     切削温度较高，冷却条件差¨     排屑困难，易堵塞砂轮¨     适应性好，可以加工硬材料，盲孔、阶梯孔等2.5.6  平面磨削加工工艺 l周磨：卧轴矩台，精度高IT7~IT6，表面质量好Ra1.6~0.4μm，用于精加工。

l 端磨：立轴圆台，加工精度低，表面质量差，但效率高，用于粗加工代替铣、刨l l 平面磨削工件装夹平面磨削工件装夹2.5.7 螺纹的磨削加工l    单线砂轮磨削 ：适应性好，但效率低l    多线砂轮磨削：用于磨削小螺距螺纹，效率高l   无心磨削磨削小螺距螺纹时，一般不需要进行粗加工2.6 光整加工2.6.1 研磨（1） 研磨方法  研磨工具（常用铸铁材料）：研磨工具材料要求硬度较低，能包容异物，耐磨性好常用材料为铸铁   研磨剂：为磨粒与调和剂的调和物 通常磨粒有刚玉、碳化硅、金刚砂等，调和剂为机油与红丹粉混合物2）研磨加工范围外圆、内孔、平面、球面等（3） 研磨的特点     （（a）） 速度低、压力小，加工精度达速度低、压力小，加工精度达IT6~IT4、、表面粗表面粗糙度最小达糙度最小达Ra 0.1~0.008μm    （（b））切削余量小，通常为切削余量小，通常为0.005~0.05mm，，要求前道工要求前道工序精度高，表面质量好序精度高，表面质量好    （（c））可以纠正形状误差，但不能改变位置误差可以纠正形状误差，但不能改变位置误差    （（d））适应性广，可用于各种材料、不同批量的工件加适应性广，可用于各种材料、不同批量的工件加工。

工2.6.2 珩磨    珩磨余量珩磨余量0.02~0.15mm，，精度达精度达IT6~IT5，，Ra0.2~ 0.025μm；；用于用于φ15~φ1500mm孔的批量光整加工及深孔加孔的批量光整加工及深孔加工；加工效率高工；加工效率高       为了降低表面粗糙为了降低表面粗糙度，珩磨表面形成的度，珩磨表面形成的是不重复的交叉网纹是不重复的交叉网纹粗磨粗磨2θ为为40~60°精磨精磨2θ为为15~45°2.7 齿轮的齿形加工2.7.1  铣齿 铣齿加工的特点：成本低，精度低，效率低 铣齿加工适用：单件小批量生产、修配精度较低的齿轮2.7.2 展成法加工齿形l    滚齿：滚齿：利用齿轮齿条啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿利用齿轮齿条啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面运动轨迹的包络线用于加工直齿、螺旋齿圆柱外齿轮及蜗轮等面运动轨迹的包络线用于加工直齿、螺旋齿圆柱外齿轮及蜗轮等              精度精度IT8~IT7l    插齿：插齿：利用齿轮啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面利用齿轮啮合的原理，加工齿轮的齿形面为刀齿面运动轨迹的包络线用于加工直齿圆柱内、外齿轮及齿条等。

运动轨迹的包络线用于加工直齿圆柱内、外齿轮及齿条等l   磨齿磨齿成形法磨齿：成形砂轮磨削，与盘铣刀铣齿相同成形法磨齿：成形砂轮磨削，与盘铣刀铣齿相同展成法磨齿：利用齿轮齿条啮合原理展成法磨齿：利用齿轮齿条啮合原理2.7.3 齿轮精加工方法l   剃齿：剃齿：利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工加工时齿坯与剃齿刀直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原加工时齿坯与剃齿刀直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原齿轮精度基础上提高一个精度等级一般用于软齿面齿轮加工齿轮精度基础上提高一个精度等级一般用于软齿面齿轮加工l   珩齿：珩齿：利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工利用齿轮啮合时齿面间的相互滑动，对齿面进行加工加工时齿坯与珩齿轮直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原加工时齿坯与珩齿轮直接啮合，不需要外加传动于齿坯，可以在原齿轮精度基础上提高一个精度等级一般用于硬齿面齿轮加工齿轮精度基础上提高一个精度等级一般用于硬齿面齿轮加工 五、五、齿轮刀具齿轮刀具 按齿形的形成原理分按齿形的形成原理分成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具（一）滚刀（一）滚刀      1.滚刀基本蜗杆滚刀基本蜗杆     根据滚切原理知，滚刀基根据滚切原理知，滚刀基 本蜗杆的端面齿形应是渐开本蜗杆的端面齿形应是渐开 线，法向模数和压力角应分线，法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的模数和压别等于被切齿轮的模数和压力角。

力角（（1）渐开线基本蜗杆）渐开线基本蜗杆      齿面是渐开螺旋面，齿面是渐开螺旋面，       造形误差为零；造形误差为零；       端面齿形：渐开线端面齿形：渐开线       轴向齿形：曲线轴向齿形：曲线       制造较为困难制造较为困难（（2）阿基米德基本蜗杆）阿基米德基本蜗杆       齿面是阿基米德螺旋面，齿面是阿基米德螺旋面，       会产生一定的造形误差，会产生一定的造形误差，       端面齿形：端面齿形：阿基米德螺线阿基米德螺线       轴向齿形：直线轴向齿形：直线       制造比较容易制造比较容易       轴向截形应与渐开线蜗杆轴向截形应与渐开线蜗杆   齿形在分度圆处相切，即齿齿形在分度圆处相切，即齿   形角应是渐开线蜗杆分度圆形角应是渐开线蜗杆分度圆   处的齿形角处的齿形角2. 齿轮滚刀的结构和类型齿轮滚刀的结构和类型（（1）整体齿轮滚刀）整体齿轮滚刀          高速钢材料高速钢材料          套装式结构套装式结构          轴肩与内孔同心轴肩与内孔同心          装刀检测径跳装刀检测径跳          多为零前角多为零前角         顶刃后角顶刃后角10～～12°         侧刃后角大约侧刃后角大约3°         齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；         粗加工用滚刀有时做成双头，以提高生产率。

粗加工用滚刀有时做成双头，以提高生产率（（2）镶齿齿轮滚刀）镶齿齿轮滚刀         齿轮模数较大时，做成齿轮模数较大时，做成镶齿结构，既节约高速钢，镶齿结构，既节约高速钢，又使刀片易锻造，提高性能又使刀片易锻造，提高性能和使用寿命和使用寿命3）硬质合金滚刀）硬质合金滚刀     用于小模数齿轮或精加工用于小模数齿轮或精加工硬齿面齿轮，代替磨齿硬齿面齿轮，代替磨齿    常采用大的负前角，可达常采用大的负前角，可达－－30°～－～－45°3. 齿轮滚刀的合理使用齿轮滚刀的合理使用（（1）齿轮滚刀结构参数分析）齿轮滚刀结构参数分析    1）容屑槽形式）容屑槽形式     直槽直槽   制造方便，但制造方便，但     左右侧刃前角不等，左右侧刃前角不等，     零度前角直槽滚刀零度前角直槽滚刀     左侧刃前角小于零，左侧刃前角小于零，     λ0≤4°时采用螺旋槽螺旋槽 λ0＞＞4°时采用时采用为使左右侧刃前角相等，为使左右侧刃前角相等，让螺旋槽垂直于滚刀螺让螺旋槽垂直于滚刀螺纹，即纹，即βk =－－ λ02）滚刀直径和螺旋升角）滚刀直径和螺旋升角   滚刀直径滚刀直径↑→螺旋升角螺旋升角λ0↓→造形误差造形误差↓；圆周齿数；圆周齿数↑  但滚刀直径过大，相同速度下转速降低，生产率降低，刀但滚刀直径过大，相同速度下转速降低，生产率降低，刀  坯锻造难度增大，成本增加。

精加工滚刀适当增大直径坯锻造难度增大，成本增加精加工滚刀适当增大直径3）齿轮滚刀的头数）齿轮滚刀的头数       滚刀头数主要影响生产率和齿形精度滚刀头数主要影响生产率和齿形精度  单头滚刀，单头滚刀， λ0小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；  多头滚刀，多头滚刀， λ0大，造形误差大，但生产率高大，造形误差大，但生产率高  精加工齿轮滚刀都用单头的，粗加工和半精加工可用多头的精加工齿轮滚刀都用单头的，粗加工和半精加工可用多头的（（2）滚刀的合理使用）滚刀的合理使用    1）齿轮滚刀的磨损和窜刀）齿轮滚刀的磨损和窜刀   各刀齿磨损不均，齿轮中线处刀齿磨损较严重确定滚刀长各刀齿磨损不均，齿轮中线处刀齿磨损较严重确定滚刀长   度时应考虑轴向窜刀长度，标准滚刀长度为导程的度时应考虑轴向窜刀长度，标准滚刀长度为导程的4～～5倍2）齿轮滚刀螺旋方向的选择）齿轮滚刀螺旋方向的选择      齿轮滚刀旋向根据被切齿轮旋向而定被切齿轮螺旋角齿轮滚刀旋向根据被切齿轮旋向而定被切齿轮螺旋角β≤10°时，滚刀做成右旋；时，滚刀做成右旋； β＞＞10°时，滚刀螺旋方向应时，滚刀螺旋方向应与被切齿轮旋向相同，以减小滚刀的安装角减小切入端负荷与被切齿轮旋向相同，以减小滚刀的安装角减小切入端负荷3）滚刀的刃磨和检验）滚刀的刃磨和检验 ①①刃磨后必须保证前角不变；刃磨后必须保证前角不变；②②检验前刀面与滚刀轴线的平检验前刀面与滚刀轴线的平行度（直槽）或前刀面导程误差（螺旋槽）；行度（直槽）或前刀面导程误差（螺旋槽）；③③容屑槽的圆容屑槽的圆周齿距误差；周齿距误差；④④前刀面径向性误差。