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磨削加工方法

时间:2022-10-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:用磨料磨具作工具进行切削加工的机床,统称磨床。由于磨削加工较易获得高的加工精度和小的表面粗糙度值,所以磨床主要应用于零件表面的精加工,尤其是淬硬的钢件和高硬度特殊材料的精加工。平面磨削时的运动 平面磨床主要用于磨削各种工件上的表面,其磨削方法主要有周边矩台磨削、周边圆台磨削、端面矩台磨削和端面圆台磨削,如图4-3所示。

用磨料磨具(砂轮、砂带、油石和研磨料等)作工具进行切削加工的机床,统称磨床。由于磨削加工较易获得高的加工精度和小的表面粗糙度值,所以磨床主要应用于零件表面的精加工,尤其是淬硬的钢件和高硬度特殊材料的精加工。在一般加工条件下,精度为IT5~IT6级,表面粗糙度为Ra0.32~1.25μm;在高精度外圆磨床上进行精密磨削时,尺寸精度可达0.2μm,圆度可达0.1μm,表面粗糙度可控制到Ra0.01μm;精密平面磨削的平面度可达0.001 5/1 000。

4.1.1 磨床的种类

适应磨削各种表面、工件形状和生产批量的要求,磨床的种类很多,主要类型有:

(1)外圆磨床 外圆磨床包括万能外圆磨床、普通外圆磨床、无心外圆磨床等;

(2)内圆磨床 内圆磨床包括普通内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床等;

(3)平面磨床 平面磨床包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床等;

(4)工具磨床 工具磨床包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟槽磨床等;

(5)刀具刃具磨床 刀具刃具磨床包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等;

(6)各种专门化磨床 专门化磨床是指专门用于磨削某一类零件的磨床,如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、球轴承磨床、活塞环磨床、螺纹磨床、导轨磨床、中心孔磨床等;

(7)其他磨床 如珩磨机、研磨机、抛光机、超精加工机床、砂轮机等。

磨床工艺范围十分广泛,可以加工各种表面,如内外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形面等,还可以刃磨刀具和切断等。

4.1.2 磨削时的运动

在生产中应用最广泛的是外圆磨床、内圆磨床和平面磨床3类。

(1)外圆磨削时的运动 外圆磨床主要用来磨削外圆柱面和圆锥面,基本的磨削方法有纵磨法和切入磨法,如图4-1所示。

图4-1 外圆磨床的磨削方法

纵磨时,砂轮旋转做主运动(nt),进给运动有工件旋转做圆周进给运动(nw),工件沿其轴线往复移动做旋转主运动(fa),在工件每一纵向行程或往复行程终了时,砂轮做一次横向进给运动(fr)。

切入磨时,工件只做圆周进给(nw),而无纵向进给运动,砂轮则连续地做横向进给运动(fr),直到磨去全部余量为止。

(2)内圆磨削时的运动 内圆磨床用于磨削各种圆柱孔(通孔、盲孔、阶梯孔和断续表面的孔等)和圆锥孔,其磨削方法有普通内圆磨削、无心内圆磨削及行星内圆磨削,如图4-2所示。

普通内圆磨时,工件用卡盘或其他夹具装夹在机床主轴上,由主轴带动旋转做圆周进给运动(nw),砂轮高速旋转实现主运动(nt),同时砂轮或工件往复移动做纵向进给运动(fa),在每次(或n次)往复行程后,砂轮或工件做一次横向进给(fr)。

无心内圆磨时,工件支承在滚轮1和导轮3上,压紧轮2使工件紧靠导轮,工件即由导轮带动旋转,实现圆周进给运动(nw)。砂轮除了完成主运动(nt)外,还做纵向进给运动(fa)和周期横向进给运动(fr)。

图4-2 内圆磨床的磨削方法

1-滚轮  2-压紧轮  3-导轮  4-工件

行星内圆磨时,工件固定不动,砂轮除了绕其自身轴线高速旋转实现主运动(nt)外,还同时绕被磨削内孔的轴线做公转运动,以完成圆周进给运动(nw)。纵向往复运动(fa)由砂轮或工件完成。周期地改变砂轮与被磨孔轴线之间的偏心距离,即增大砂轮公转运动的旋转半径,可实现横向进给运动(fr)。

(3)平面磨削时的运动 平面磨床主要用于磨削各种工件上的表面,其磨削方法主要有周边矩台磨削、周边圆台磨削、端面矩台磨削和端面圆台磨削,如图4-3所示。

图4-3 平面磨床的磨削方法

工件安装在矩形或圆形工作台上,做纵向往复直线运动或圆周进给运动(f1),用砂轮的周边或端面进行磨削。用砂轮周边磨削时(图4-3(a)及图4-3(b)),由于砂轮宽度限制,需要沿砂轮轴线方向作横向进给运动(f2)。为了逐步切除全部余量并获得所需要的工件尺寸,砂轮还需要周期地沿垂直于工件被磨削表面的方向进给(f3)。

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