磨工(技师、高级技师)第一章课件.ppt

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1、磨工(技师、高级技师),薛源顺 主编,了解高精度万能外圆磨床的结构及精度要求，外圆磨床精度标准，低表面粗糙度磨削工艺，现代成组磨削工艺，现代机械制造知识。掌握工艺关键零件的高精度磨削工艺。了解镜面磨削工艺。了解圆度仪的结构及其使用方法。能使用超精密磨削法加工高精度主轴和精密套简零件，达到以下要求：表面粗糙度值为0.05um，圆柱度公差0.001mm，圆度公差0.0003mm。熟练掌握磨削高端技术，提高产品品质。,第一章 高精度轴类、套类零件的磨削工艺,第一节高精度轴类、套类零,一、高精度万能外圆磨床的精度要求,(1)高精度万能外圆磨床的几何精度在高精度磨削中，对加工精度影响较大的磨床几何精度主

2、要是：砂轮主轴的回转精度、头架主轴的回转精度、床身纵向导轨的直线度、床身横向导轨的直线度、头架和尾座的顶尖中心连线对工作台移动的平行度等移动部件的直线运动精度。磨床精度是磨削之本，只有使用高精度磨床，才能完成高精度磨削。,(2)磨床横向进给机构的精度横向进给机构应有较高的微量进给精度，背吃刀量至m级，以满足高精度磨削工艺的要求。(3)磨床工作台低速运动的平稳性低表面粗糙度磨削是以微刃对工件加工表面作摩擦、抛光加工，以获得较低的表面粗糙度。(4)磨床液压系统的稳定性磨床液压系统的稳定性将直接影响磨削的表面粗糙度。(5)磨床的静刚度和动刚度静刚度是指磨床部件抵抗外力变形的能力。动刚度是指机床部件抵

3、抗振动的能力。,第一节高精度轴类、套类零,*二、外圆磨床的精度标准,表1-1外圆磨床精度标准,第一节高精度轴类、套类零,三、高精度万能外圆磨床这里主要介绍高精度万能外圆磨床的机械传动系统及其主要部件结构、液压传动系统等。MG1432A型是我国制造的第一台高精度万能外圆磨床，目前已制造出MG1432B型高精度万能外圆磨床。(1)机械传动系统,1.高精度万能外圆磨床机械传动系统及其主要部件结构,第一节高精度轴类、套类零,图1-1高精度万能外圆磨床及传动系统a)高精度万能外圆磨床b)传动系统1手轮2、3、4、5、6、7、18、21、22、23齿轮8、9、10、12、14、15、16带轮11传动带13

4、内圆磨具主轴17砂轮主轴19棘爪20棘轮24横进给丝杠25螺母,第一节高精度轴类、套类零,1)砂轮的圆周运动。2)工件的圆周运动由直流电动机M3经带轮8、9、10、11带动拨盘实现工件逆转，可在24240r/min范围内进行无级调速，获得合适的圆周速度。3)砂轮架的微量横向进给由手动微量棘爪19带动棘轮20旋转，每用手拨动棘爪一次进给量为0.002mm。,(2)机械传动系统主要部件的结构,第一节高精度轴类、套类零,图1-2头架1、2带轮3手柄4壳体5底座6、7离合器8拨盘9、13轴承10弹簧11主轴12螺母14滚柱推力支承15、16十字垫圈17螺套18刻度盘19圆盘,第一节高精度轴类、套类零,

5、1)头架。,第一节高精度轴类、套类零,图1-3尾座1捏手2手柄3拨杆4活塞5壳体6套筒,第一节高精度轴类、套类零,2)尾座。,第一节高精度轴类、套类零,图1-4砂轮架1主轴2、3静压轴承4联组带5半螺母,第一节高精度轴类、套类零,3)砂轮架。4)横向进给机构。,第一节高精度轴类、套类零,图1-5横向进给机构1棘轮2撑牙座3刻度盘4螺钉5手柄6棘爪,第一节高精度轴类、套类零,高精度万能外圆磨床液压传动系统包括工作台纵向液压传动、砂轮架快速进退液压传动、液压尾座和润滑系统。(1)工作台纵向液压传动如图1-6所示，工作台纵向液压传动为液压传动系统的主油路。,2.高精度万能外圆磨床液压传动系统,第一节

6、高精度轴类、套类零,(2)砂轮架快速进退液压传动砂轮架快速进退由二位四通阀F2控制。进油路：1二位四通阀F213砂轮架快速进退缸G2左腔。(3)液压尾座液压尾座与砂轮快速进退液压油路互锁。,第一节高精度轴类、套类零,(4)润滑系统润滑系统油液经过滤器XU2进入润滑稳定器R，经S5、S6降压后润滑导轨。砂轮架主轴采用动静压轴承，故需使用专用油箱和滑润系统。高精度万能外圆磨床的主要附件是切削液过滤装置和磨削指示仪，以满足高精度磨削的要求。,(1)切削液过滤装置常用的切削液过滤器有纸质过滤,3.高精度磨床的主要附件,第一节高精度轴类、套类零,器、涡旋过滤器、离心式过滤器和磁性过滤器四种。1)纸质过滤

7、器的过滤精度高，可以把细小的磨料碎粒滤去。2)离心式过滤器是利用离心力的原理，在切削液高速转动时，将磨屑、砂粒及其它杂质分离出来。3)磁性过滤器是利用磁性将切削液中的磁性杂物吸附掉。4)涡旋分离器是一种综合性能好，净化效果较好的净化装置。合理选择切削液过滤器，实际生产中宜选用复合的结构。,第一节高精度轴类、套类零,(2)磨削指示仪HYQ017型磨削指示仪是在砂轮主轴电动机的一相中附加一个能获得0.20.4V交流电压的线绕电阻，经表指示磨削力的变化，探测砂轮与工件的接触，即可反映砂轮微小的理论吃刀量，以控制超精密磨削时砂轮与工件之间一定的磨削压力。吃刀量与指针偏摆量可预先用试磨法测定，求得表每格

8、的吃刀当量（理论吃刀量）。,第一节高精度轴类、套类零,四、低表面粗糙度磨削工艺高精度磨削加工中，使工件表面粗糙度值低于Ra02m的磨削称为低表面粗糙度磨削。,1)经低表面粗糙度磨削的表面可获得较高的加工精度和较低的表面粗糙度值。2)低表面粗糙度磨削与研磨相比较，具有较高的劳动生产率。,1.低表面粗糙度磨削的特点,第一节高精度轴类、套类零,3)低表面粗糙度磨削的加工范围很广，低表面粗糙度磨削代替研磨，是现代精密制造的发展趋势。4)低表面粗糙度磨削是先进的磨削工艺。,(1)微刃的刻划切削作用砂轮表面的一个有效磨刃通过工件时，工件表面就会产生一个擦痕。,2.低表面粗糙度磨削的原理,第一节高精度轴类、

9、套类零,砂轮微刃的修整原理如图17a所示，从放大的几何图形可见，砂轮经修整后，砂轮表面微观三角形AOA1的残留面积愈小，理论微刃也就修整得愈精细。,图1-7砂轮理论微刃的修整a)理论微刃b)修整背吃刀量对表面粗糙度的影响c)修整纵向进给量对表面粗糙度的影响,第一节高精度轴类、套类零,(2)微刃良好的等高性微刃等高性是指分布在砂轮圆周表面层微刃深度的同一性，即是表示处于同一圆周表面参加磨削的理论微刃数量。,(3)微刃的强烈摩擦、抛光作用微刃除了有一定的切,第一节高精度轴类、套类零,削作用外，主要是对工件表面强烈的摩擦、抛光作用。(4)低应力磨削微刃与工件表面间维持着一定的磨削压力，低表面粗糙度磨

10、削是低应力磨削。,3.镜面磨削加工实例,第一节高精度轴类、套类零,图1-8精密轧辊,1)为了保证轧辊面的加工精度，,第一节高精度轴类、套类零,轧辊面应分精磨、超精磨和镜面磨削。2)在MG1432B型高精度万能外圆磨床上超精磨120mm外圆。选择砂轮特性：WAF230K。3)在MG1432B型高精度万能外圆磨床上镜面磨120mm外圆。选择砂轮特性：WA/GC（白刚玉、绿色碳化硅混合磨料加石墨）F600K，用树脂结合剂砂轮。五、内、外圆磨床型号我国主要磨床厂制造的各种内、外圆磨床品种很多，列于表12中，供选择设备时参考。,第一节高精度轴类、套类零,表1-2内、外圆磨床型号,第一节高精度轴类、套类零

11、,六、磨床故障分析及其排除方法高精度万能外圆磨床的常见故障，分析如下。高精度磨削时，对振动很敏感，当砂轮架电动机在高速运转时，会产生振动，磨削工件表面就会出现波纹。砂轮架主轴与动静压轴承发生“抱轴”现象。,1.砂轮架电动机旋转振动,2.砂轮架主轴轴承故障,3.头架拨盘不能匀速旋转,第一节高精度轴类、套类零,故障原因是传动带太松，使传动不均匀；当切削液进入头架罩壳，会侵蚀传动带，使传动带损坏；另外，拨盘处的滚动轴承损坏，也会使拨盘传动不均匀。故障原因是：1)尾座套筒与体壳孔之间拉毛。2)尾座套筒与体壳孔之间润滑不良。3)杂物粉粒进入套筒与体壳孔内。4)尾座液压缸有杂物粉粒进入，活塞被卡住，使尾座

12、套筒不能伸缩。检修方法是：,4.尾座套筒伸缩不灵活,第一节高精度轴类、套类零,1)拆卸尾座套筒，用磨石和金相砂纸修光拉毛处。2)拆卸尾座套筒，将杂物粉粒清洗干净，装配后加润滑油。3)拆卸尾座液压缸活塞，将活塞和液压缸清洗干净，使活塞能灵活移动。故障原因是：1)液压泵吸油不足。2)齿轮泵的齿轮、滚针、轴承磨损严重。3)溢流阀失灵。4)液压系统内进入空气。,5.液压系统有噪声,第一节高精度轴类、套类零,检修方法是：1)增加油液，将油箱中的油液加到油标线，吸油管应浸入油面以下200300mm，清洗过滤器。2)更换齿轮泵损坏的齿轮、滚针或滚动轴承。3)更换溢流阀内的调压弹簧，贯通堵塞的阻尼孔，使溢流阀

13、能正常工作。4)使用放气阀，排除液压系统内的空气。故障原因是：1)内圆磨具使用日久，润滑脂干涸，主轴发热导致轴承损坏，使主轴不能转动。,6.内圆磨具故障,第一节高精度轴类、套类零,2)后轴承处的轴承不能移动补偿主轴的热变形，使主轴轴承卡死，不能转动。3)轴承磨损，主轴锥孔径向圆跳动超过公差要求。检修方法是：1)拆卸主轴和轴承等零件，更换损坏的轴承，清洗后，加入适量润滑脂，装配至满足技术要求。2)拆卸主轴和轴承等零件，检查轴承和主轴的精度，不符合精度要求的零件须更换，重新装配、调整至内圆磨具技术要求。砂轮架快速引进故障是重复定位精度超差，原因是：,7.砂轮架快速引进故障,第一节高精度轴类、套类零

14、,1)定位螺钉松动。2)砂轮架快速引进位置调整不当。3)砂轮架快速进退液压缸中单向阀密封不良。检修方法是：1)调整砂轮架快速引进位置，松开砂轮架垫板前端的方头定位螺钉，调整方头螺钉时使砂轮架后退0.020.04mm，并锁紧螺母，检测10次，使引进千分表读数误差小于0.002mm。2)拆卸液压缸端盖，敲击单向阀中钢球与端盖孔中锥形座，使其紧密接触，使单向阀恢复密封性。,8.工作台起步迟缓,第一节高精度轴类、套类零,故障原因是：1)控制换向阀移动速度的节流阀开口太小。2)液压系统中有空气进入。3)液压系统压力不足。4)液压系统泄漏严重。5)换向阀拉毛或被污物堵塞，不灵活。检修方法是：1)适当加大操

15、纵箱换向阀的节流阀的开口。2)调节放气阀，排除液压系统内的空气。3)调整溢流阀，使液压系统达到规定压力。,第一节高精度轴类、套类零,4)检查管路、接头、液压缸、控制阀、操纵箱等各部分，消除泄漏现象。故障原因是：1)液压系统内有空气。2)工作台导轨面接触不好，导轨润滑不良。3)工作液压缸活塞杆弯曲变形。4)液压缸体孔有毛刺。5)液压缸的密封圈太紧。检修方法是：1)调节放气阀，排出液压系统内的空气。,9.工作台慢速运动时产生爬行现象,第一节高精度轴类、套类零,2)研制修复导轨精度，适当调整润滑油的压力和流量。3)拆下活塞杆，将其矫直，使活塞杆的直线度误差在1m内为0.1mm。4)重新珩磨液压缸体孔

16、，并按孔的实际尺寸重新配磨活塞的外圆尺寸。5)适当放松液压缸两端盖密封圈的锁紧螺钉。故障原因是：1)液压缸一端油管损坏或管接头处接口套破裂。2)液压缸两端油封损坏。3)液压缸两端油封压盖松紧度不一致。,10.工作台往复运动速度不均匀,第一节高精度轴类、套类零,4)液压缸活塞杆弯曲。5)放气阀未关闭。6)换向阀不灵活。7)油中有杂物，影响节流阀的稳定性。检修方法是：1)更换已损坏的油管和接口套。2)更换密封圈。3)调整两端密封圈压盖螺钉，使其松紧程度相同。4)检查并矫直活塞杆。5)正确使用放气阀。,第一节高精度轴类、套类零,6)清洗操纵箱换向阀，重新调整两边开口量，使其保持一致。7)调换液压油，

17、清除节流阀开口处的杂物。七、现代成组磨削工艺现代成组工艺（GT）是一种按相似性原理进行生产的工艺方法。,图1-9合成零件1外圆柱面2外圆锥面3外圆环槽4外螺纹5内圆柱面6圆柱孔7内圆环槽8内螺纹,第一节高精度轴类、套类零,1)同一组零件采用统一的标准工艺，而不需单一的工艺。2)使零件结构参数设计标准化，促进制造业的标准化设计。3)加工方便且有较高的经济效益。4)把由单一零件的小批量生产改变为较大批量的生产(成组)。5)缩短生产周期。在全面采用成组工艺的企业中，还需将零件分类编码。,第一节高精度轴类、套类零,1)按拟定的分类方法对零件分类编码。,第一节高精度轴类、套类零,2)按合成零件拟定各组零

18、件的标准工艺，再将代号相同或相近的零件归并为零件组，并按同一工艺路线加工。3)按工艺过程和工时分配，选择合适的生产组织形式。,图1-10磨床主轴、套筒零件族的成组加工a)零件族b)成组V形夹具,第一节高精度轴类、套类零,4)按零件族设计成组夹具，选择设备、刀具以及调整方式。5)计算经济效益，使加工的生产率和设备负荷率都较高。,图1-11成组V形夹具结构图1锁紧螺钉2可调螺钉3杆4柱5硬质合金垫块6垫块7V形块8螺钉9导轨10夹具体11压块12挡板13螺钉,第一节高精度轴类、套类零,八、高精度主轴的磨削工艺,(1)外圆超精密磨削的工艺参数主轴超精密磨削是一种低表面粗糙度磨削，超精密磨削工艺的特点

19、是利用砂轮等高微刃对工件表面进行极微量的磨削和强烈的摩擦抛光，从而达到低的表面粗糙度和极高的加工精度要求。,1.主轴外圆的超精密磨削,第一节高精度轴类、套类零,MG1432B型高精度万能外圆磨床由上海机床厂有限公司制造，并在国内最早实现最高级的低表面粗糙度磨削，即镜面磨削。1)砂轮要到砂轮厂专门定制。,表1-4外圆低表面粗糙度磨削的工艺参数,2)磨削用量选择与一般磨削有很大差别。,第一节高精度轴类、套类零,3)超精密磨削的总余量通常在0.005mm内，故对精密磨削提出的工艺要求较高，以保证在超精密磨削后，工件圆周表面没有精密磨削的残留痕迹，同时保证图样的形位公差要求。(2)外圆超精密磨削的主要

20、工艺问题主轴外圆超精密磨削常见的工艺问题主要是表面划痕及直波形误差，其它还包括主轴圆柱表面的圆度及圆柱度误差等。直波形误差是由于强迫振动或自激振动所致。1)砂轮平衡不好，使砂轮对工件的振动增大。2)砂轮架上的电动机振动。,第一节高精度轴类、套类零,3)砂轮法兰盘锥孔与砂轮主轴配合处接触不良，磨削时引起砂轮跳动。4)工件中心孔与顶尖接触不良。5)工件顶得过紧，使工件回转速度不匀速；工件顶得过松，使磨削时工件发生振动。圆度误差与中心孔和顶尖的精度相关。,(1)高精度主轴磨削工艺分析图1-12所示为高精度主,2.典型主轴磨削工艺分析,第一节高精度轴类、套类零,轴。,第一节高精度轴类、套类零,(2)高

21、精度主轴的磨削精度分析如上所述，在高精度磨削时，需要解决的难题不少，影响加工精度的因素都要加以控制。,第一节高精度轴类、套类零,图1-13球面顶尖定位1中心孔堵头2凹顶尖3钢球,第一节高精度轴类、套类零,图1-14弦线传动的V形夹具1拨盘2平头顶尖3尼龙绳4球面支承5传动盘6、8V形块7底座,第一节高精度轴类、套类零,九、高精度套筒的磨削工艺 (1)内圆超精密磨削的工艺参数内圆超精密磨削的工艺参数见表1-7。,1.套筒内圆的超精密磨削,第一节高精度轴类、套类零,表1-7内圆高精度磨削的工艺参数,(2)内圆超精密磨削精度分析,1)磨床头架主轴的回转精度，影响加工的圆度公差。,第一节高精度轴类、套

22、类零,2)定位基准的精度也直接影响圆度的公差。,3)磨削热对圆度公差的影响，主要由于在局部的磨削温度变化，瞬时改变了砂轮的实际磨削深度所致。,第一节高精度轴类、套类零,2.典型零件磨削工艺分析,(1)精密套筒磨削工艺分析图1-15a所示为精密套类零件，在加工过程中注意防止或减小薄壁零件的径向变形，其磨削工艺见表1-8。,第一节高精度轴类、套类零,表1-8精密套筒加工工艺,1)在粗磨前、后，零件均应作人工时效处理，以消除零件在热处理及磨削时产生的应力，防止工件变形。,第一节高精度轴类、套类零,图1-15精密套筒,2)减小工件的夹紧变形。,第一节高精度轴类、套类零,3)磨削热也是引起零件变形的原因

23、之一。(2)薄壁套精度分析有些精密套在加工中的变形较小，原因也较难判断。,图1-16心轴的改进,第一节高精度轴类、套类零,表1-9各种心轴的特点,十、高精度轴类、套类零件的精度检测高精度轴类、套类零件的几何尺寸检测常用杠杆卡规、杠杆千分尺、内径千分表等精密量具。*十一、现代机械制造技术,第一节高精度轴类、套类零,随着科学技术的发展，特别是计算机辅助制造技术的迅速发展，使机械制造技术发生了极为深刻和广泛的变化。1)将材料或毛坯转变为一定形状和尺寸的零件或产品。2)提高工件的质量，使之达到所要求的精度和表面粗糙度。3)以最佳的加工条件，取得高的加工效率和低的生产成本。计算机辅助制造技术促进了工业的

24、自动化。,第一节高精度轴类、套类零,(1)管理信息系统它是以制造资源计划为核心，包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、工具、人力资源等管理信息功能，通过信息集成，达到缩短产品生产周期、降低生产资金占用及提高企业应变能力的目的。(2)产品设计与制造工程设计自动化系统它是用计算机辅助产品设计、制造准备及产品性能测试等工作，采用CAD/CAPP/CAM系统使产品开发更高效、更优质、更自动化。,第一节高精度轴类、套类零,(3)制造自动化、柔性化系统它是CIMS中信息流和物流的结合点，可以由数控机床、加工中心、清洗机、测量车、运输小车、立体仓库、多级分布式控制计算

25、机等设备及支撑软件组成。(4)质量保证系统包括质量决策、质量检测与数据采集、质量评价、控制与跟踪等功能，实际产品的高质量、低成本，提高企业的竞争力。(5)计算机网络系统它是支持CIMS各个分系统的开放型网络通信系统。(6)数据库分系统它是支持CIMS各分系统、覆盖企业全部信息的数据库系统。,第一节高精度轴类、套类零,企业通过使用CIMS技术，极大地提高了对市场的适应能力和竞争力，有以下特点：1)在工程设计自动化方面，采取现代化工程设计手段CAD/CAPP/CAM，可提高产品的研制与生产能力，便于开发技术含量高和结构复杂的产品，保证产品设计质量，缩短产品设计与工艺设计周期，从而加速产品更新换代，

26、满足用户的需要。2)柔性制造系统(FMS)由自动化物料输送和存储系统；多工位的数控加工系统；计算机控制的信息系统组成。,第一节高精度轴类、套类零,3)在经营管理上，可促进企业和经营决策与生产管理的科学化，保证企业在市场竞争中产品报价的快速、准确、及时，在生产过程中有效地解决生产“瓶颈”，减少在制品，库存，减少制造过程的占用资金，获得巨大的经济效益。CIMS是现代工厂自动化的发展方向。,第一节高精度轴类、套类零,第二节高精度轴类、套类零件,一、工艺准备图117所示为高精度主轴，材料为38CrMoAlA，热处理渗氮深度为03mm，硬度900HV。,技 术 要 求1.材料38CrMoAlA，热处理渗

27、氮深度0.3mm，硬度900HV。2.15圆锥用涂色法检验，接触面大于80。图1-17高精度主轴,1.分析图样,高精度主轴的加工工艺见表110。工件用两顶尖装夹。,表1-10高精度主轴的加工工艺,粗磨砂轮特性：AF60K。,2.磨削工艺,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,第二节高精度轴类、套类零件,粗磨、半精磨用M1320E外圆磨床和M1432B万能外圆磨床。二、工件磨削步骤及注意事项1)研磨中心孔。2)粗磨65h7、650mm、50mm，留余量0.080.1mm。3)粗磨15圆锥，留余量0.080.10mm，涂色法检验接触面为70。4)磁性探伤，检查零件的磨削裂纹。5)热处理渗氮。,5.选择

28、设备,第二节高精度轴类、套类零件,6)研磨中心孔。7)半精磨65h7、50mm，留余量0.030.04mm。8)在S7332型螺纹磨床上用单线法磨螺纹M3636g、M363LH6g至尺寸。9)精磨50mm、15圆锥至尺寸。10)精密磨65h7，留余量0.0040.005mm。11)超精密磨65h7，留余量0.002mm。12)超精密磨65h7至尺寸。超精密磨削注意事项：1)超精密磨削工作地恒温基数为20，恒温精度为1。,第二节高精度轴类、套类零件,2)加工前高精度磨床空运转，使机床达到热平衡。3)检查工作台低速运动的平稳性，并使之无爬行现象出现。,4)用与零件尺寸相当的试件或选择一工件作试磨，

29、调整工作台，找正使圆柱度误差在0.001mm内。,第二节高精度轴类、套类零件,5)修整砂轮用金刚钻的尖角为7080，且要锐利。,6)会正确使用磨削指示仪对刀。7)注意及时更换切削液，切削液配溶应合适。,第二节高精度轴类、套类零件,8)当工件表面出现振动痕迹时，分析是强迫振动，还是自激振动。,第二节高精度轴类、套类零件,9)因为精密磨削是超精密磨削的基础。,10)超精磨时，注意切削液的过滤，以及切削液过滤装置的调整，以防工件表面产生划痕。11)当磨削指示仪指针始终有摆动时，表示工件有径向圆跳动误差，需调整机床消除故障。三、精度检验及误差分析主轴的表面粗糙度用电动轮廓仪测量。一、工艺准备,第二节高

30、精度轴类、套类零件,图118所示为头架主轴，材料为20MnVB，热处理渗碳淬火硬度为59HRC（除40mm孔外）。,技 术 要 求1.120及Morse No.5圆锥用涂色检验，接触面应大于80。2.Morse No.5对120圆锥径向圆跳动在近主轴孔端公差0.005，离主轴孔端200处为0.015。3.除40孔外，全部热处理渗碳淬硬59HRC。图1-18头架主轴,1.分析图样,第二节高精度轴类、套类零件,2.磨削工艺,表1-11头架主轴的加工工艺,第二节高精度轴类、套类零件,外圆磨削时工件用两顶尖装夹。外圆砂轮特性：AF60J、WAF80L、WAF100L。内、外圆磨削用M1432B、M14

31、32E型万能外圆磨床。二、工件磨削步骤及注意事项1)研磨60工艺基准。2)粗磨55h9、64.50.015mm、70h6、85h9、790.015mm，留余量0.30.4mm。3)粗磨120圆锥，留余量0.30.4mm。,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,4)搭中心架，磨Morse No.5圆锥孔，留余量0.30.4mm。5)热处理人工时效后，研磨60工艺基准，用自用大头顶尖检验，接触面大于95。6)半精磨55h9、64.50.015mm，70h6、85h9、790.015mm，留余量0.080.12mm。7)半精磨120圆锥，留余量0.080.12m

32、m。8)在S7332型螺纹磨床上交换齿轮，用单线法磨螺纹M68至尺寸。,第二节高精度轴类、套类零件,9)在85h9处放置中心架，用四爪单动卡盘找正120圆锥的同轴度误差在0.002mm内，半精磨Morse No.4圆锥孔，留余量。10)调头在55h9处放置中心架，用四爪单动卡盘找正120圆锥的同轴度误差在0.005mm内，磨42H6至尺寸。11)精研磨60工艺基准。12)精磨55h9、64.50.015mm、70h6、85h9、790.015mm至尺寸。13)精磨120圆锥至尺寸。,第二节高精度轴类、套类零件,14)搭中心架于85h9处，用四爪单动卡盘找正120圆锥的同轴度误差在0.002mm

33、内，精磨Morse No.5圆锥孔至尺寸。注意事项：1)磨削外圆时，中心孔与大头顶尖的接触面很大，要注意中心孔处的润滑。,2)精磨时，研磨两端中心孔，不能有扁圆现象。,第二节高精度轴类、套类零件,3)调整中心架支承中心与内圆磨具中心的等高度在0.02mm内。4)中心架支承处要保持良好的接触，间隙适当。5)精磨外圆时，先磨外圆柱面至尺寸，后磨圆锥面。三、精度检验及误差分析Morse No5圆锥的锥度可用通用圆锥量规检验。一、工艺准备图119所示为环形量规，材料为38CrMoAlA，热处理渗氮硬度900HV。,1.分析图样,第二节高精度轴类、套类零件,第二节高精度轴类、套类零件,表1-12环形量规

34、的加工工艺,3.工件的定位夹紧,第二节高精度轴类、套类零件,图1-20专用夹具1拨盘2平头顶尖3尼龙绳4球面支承5传动盘6传动轴7V形架8花盘,第二节高精度轴类、套类零件,内圆砂轮特性：AF46H、WAF80J。平面磨削选用M7120D型卧轴矩台平面磨床。二、工件磨削步骤及注意事项1)在M7120D型卧轴矩台平面磨床上粗磨两平面，留余量。,4.选择砂轮,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,2)在M1432B型万能外圆磨床上粗磨40+0002mm孔。3)工件热处理后，精磨两平面至尺寸。,4)在MG1432B型高精度万能外圆磨床工作台上，安装专用夹具。5)将工件用压板装夹在花盘上，半精磨40

35、+0002mm孔，留精磨余量0.02mm。6)精密磨40+0002mm孔至尺寸，圆度误差在0.001mm内。,第二节高精度轴类、套类零件,注意事项：1)弦线传动要顺畅，以保证传动的平稳，防止产生传动惯力。2)加工前复测传动轴的径向圆跳动误差在0.001mm内。3)磨削时传动轴部位使用全损耗系统用油润滑，V形架的压紧块压紧适当，保持适当的间隙，使传动轴转动灵活、精确。4)精密磨40+0002mm孔时，要精细修整砂轮。三、精度检验及误差分析工件的表面粗糙度可用电动轮廓仪测量。,第二节高精度轴类、套类零件,图1-21HYQ014A型圆度仪1立柱2对心表3主轴升降手柄4手动机动转换手柄5主轴回转手轮6

36、主轴7传感器8手柄9圆板10工作台11工作台横向移动手柄12基座13工作台纵向移动手柄14、15微调手轮16记录器17头架,第二节高精度轴类、套类零件,图1-22圆度仪工作原理及测量a)工作原理b)记录纸c)同心样板,第二节高精度轴类、套类零件,一、工艺准备图123所示为坐标镗床主轴套筒，材料为38CrMoAlA，渗氮硬度900HV。,1.分析图样,2.磨削工艺,第二节高精度轴类、套类零件,表1-13坐标镗床主轴套筒的加工工艺,1)磨90mm至89.7+0035mm，磨出台阶面2)磨84mm至84.1+005mm3)磨74mm内孔，磨出即可,第二节高精度轴类、套类零件,4)磨74mm孔口1.5

37、mm60，备工艺用5)磨85mm内孔至84.7+005mm，磨出台阶面6)磨76H8内孔至75.8+005mm，磨出台阶面7)磨85F8至84.7+005mm8)磨76H8孔口1.5mm60，备工艺用1)用心轴装夹，校正外圆跳动误差在0.01mm以内，精密磨削105mm至105+005mm，圆度误差小于0.005mm，表面粗糙度值为Ra0.1m2)磨两端面至尺寸4760.2mm半精磨内孔。1)磨90mm至89.9+0015mm，磨出台阶面,第二节高精度轴类、套类零件,2)磨74mm孔口2mm60，圆度误差小于0.001mm3)磨85mm至84.9+005mm，磨出台阶面4)磨76H8至75.9

38、+005mm，磨出台阶面5)磨85F8至84.9+005mm6)磨76H8孔口倒角2mm60，圆度误差小于0.001mm中心孔,内圆砂轮特性：PAF40K、PAF60K。,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,第二节高精度轴类、套类零件,内、外圆磨削分别选用M1432B型万能外圆磨床、MG1432B型高精度万能外圆磨床。二、工件磨削步骤及注意事项1)粗磨105mm外圆。2)半精磨105mm外圆及两端面。3)粗磨内孔。4)粗磨齿条。5)精磨105mm外圆。6)精密磨105mm外圆及两端面。7)半精磨内孔。,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,8)精磨齿条至尺寸。9)超精密磨105mm外圆。10

39、)精磨内孔。11)在钳工装配成坐标镗床主轴部件后，精磨主轴锥孔至尺寸。,12)超精密磨削105mm外圆，要求与箱体孔单配间隙为。注意事项：,第二节高精度轴类、套类零件,1)粗磨外圆时，不要选用较大背吃刀量，并注意充分冷却工件，以免产生磨削裂纹。2)内磨1.5mm60工艺基准时，用专用修整器修整砂轮，使60角准确，圆度误差在0.001mm以内。3)调头磨削内孔时，四爪单动卡盘采用定向找正，使跳动方向相同，以减小找正误差，满足两端85mm、90mm的径向圆跳动公差要求。4)精密磨削外圆时，使用WAF100L砂轮，而不能用WAF60K砂轮，以防止产生工件表面划痕，影响表面粗糙度。5)镗切中心架时，将

40、专用刀具安装在卡盘上。,第二节高精度轴类、套类零件,6)中心孔堵头安装在工件上，夹紧力要适当，以免中心孔堵头变形，影响定位精度。7)磨齿条夹具安装在工作台上，找正工件轴线与机床导轨平行度误差在0.01mm以内，以保证齿面的垂直度公差要求。8)组合件磨削主轴圆锥孔后，用量棒测量圆跳动误差满足以下要求：轴端0.001mm，离轴150mm处为0.002mm。9)套筒上部约5mm处，磨小0.010.02mm，以便于装配。10)合理选择切削液，常用切削液见表1-14、表1-15。,第二节高精度轴类、套类零件,三、精度检验及误差分析工件的表面粗糙度可用电动轮廓仪测量。,表1-14防锈透明切削液配方,第二节

41、高精度轴类、套类零件,表1-15防锈乳化油配方,第二节高精度轴类、套类零件,1)精密磨削时表面粗糙度不符合要求，以致使超精密磨削后留下残留痕迹。2)磨削规范不符合要求。3)修整砂轮的金刚石尖角不够锋利。4)修整砂轮时，工作台产生爬行。5)切削液中有残留磨粒碎片。影响磨削表面圆度精度的原因分析如下：1)工件中心孔的圆度误差。2)两中心孔的同轴度误差。3)中心孔的磨损。4)中心孔的变形误差。,第二节高精度轴类、套类零件,5)两顶尖60圆锥工作面的磨损。6)尾座顶尖顶紧力的影响。7)磨床头架、尾座顶尖的等高度误差影响。8)顶尖用润滑油的影响。9)中心孔中有毛刺或微屑碎粒。10)中心孔与顶尖之间圆锥的

42、接触面不良。11)工件的重量较大。一、工艺准备,训练5磨平面磨床主轴,1.分析图样,第二节高精度轴类、套类零件,图124所示为平面磨床主轴，材料为65Mn，热处理调质250HBW，局部淬火硬度59HRC。1)两处50h6外圆的径向圆跳动公差为0.001mm。2)15圆锥、110圆锥对50h6的径向圆跳动公差为0.002mm。3)80mm的左端面对50h6的中心线的垂直度公差为0.005mm。4)圆锥面用涂色法检验，接触面大于80。5)50h6的表面粗糙度值为Ra0.025m，需经过超精密磨削。,2.磨削工艺,第二节高精度轴类、套类零件,第二节高精度轴类、套类零件,表1-16平面磨床主轴的加工工

43、艺,外圆磨削时工件用两顶尖装夹。,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,第二节高精度轴类、套类零件,外圆砂轮特性：AF60J、WAF80L、WAF100L、WAF230K。外圆粗精磨用M1332C、M1432B，精密磨削用MM1332，超精密磨削选用MG1432B。二、工件磨削步骤及注意事项1)粗磨50h6、500mm、30h6外圆，留余量0.200.25mm。2)工件经过车螺纹以及修整中心孔后，半精磨外圆50h6、30h6，留余量0.040.05mm，径向圆跳动误差小于0.005mm。,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,3)半精磨15、110圆锥，留余量0.040.05mm，圆锥用涂色法

44、检验，接触面大于75。4)磨80mm两端面，垂直度误差小于0.005mm。5)精磨50h6，留余量0.015mm，精磨各圆锥、外圆至尺寸。6)选用精密磨床精密磨50h6，留余量0.005mm。7)在高精度万能外圆磨床上超精密磨50h6至尺寸。注意事项：1)主轴的定位基准为中心孔。,第二节高精度轴类、套类零件,2)主轴在装配电动机转子且动平衡后，磨削的传动惯力较大，可适当降低工件的转速，以减小传动惯力对加工精度的影响。3)磨削80mm两端面时，将砂轮端面修成内凹形，以减小砂轮与工件端面的接触面，满足垂直度公差要求。4)电动机转子的外圆应先磨至尺寸，并应注意减小工件的弯曲变形，以满足50h6外圆的

45、加工精度要求。5)精密磨削、超精密磨削50h6外圆，其径向圆跳动误差控制在0.001mm内。三、精度检验及误差分析,第二节高精度轴类、套类零件,精度检验的内容主要是50h6外圆的径向圆跳动误差及圆锥的径向圆跳动误差。,第二节高精度轴类、套类零件,一、工艺准备图125所示为铣床主轴，材料为45钢，热处理调质250HBW，140mm范围内淬火硬度4145HRC。1)650.008mm外圆的圆度、圆柱度公差0.005mm。2)650.008mm外圆对90K6外圆中心的同轴度公差为0.005mm。3)128.57mm的两端面对650.008mm、90K6外圆中心的垂直度公差为0.01mm。4)724、

46、115圆锥用涂色法检验，接触面大于7。,1.分析图样,第二节高精度轴类、套类零件,5)724圆锥对650.008mm、90K6外圆中心的径向圆跳动公差为0.005mm，距孔口300mm公差为0.01mm。,表1-17铣床主轴的加工工艺,因为工件为空心轴，不便于直接用两顶尖装夹，故需设计制造一专用心轴。,2.磨削工艺,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,第二节高精度轴类、套类零件,外圆砂轮特性：AF60K、WAF100L。外圆磨削用M1432E、M1332C。二、工件磨削步骤及注意事项1)粗磨各外圆。工件用专用心轴在两顶尖间装夹。2)粗磨外圆锥。工件用专用心轴装夹，找正工作台粗磨115圆锥，留余量

47、020mm。3)粗磨内圆锥724。在主轴孔磨床上粗磨724圆锥，留余量015mm。,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,4)精磨500.008mm、450mm、580.006mm、650.008mm、800mm、90K6至尺寸。5)精磨115圆锥至尺寸。6)精磨内圆锥724。注意事项：1)本工艺适合成批生产，可采用专用机床及专用夹具。2)磨内圆锥时，应校正夹具中心与砂轮主轴中心的等距度，使等距度在0.01mm内， 以防止圆锥的双曲线误差。3)内圆磨削时，注意专用中心架支承处的润滑，工件的夹紧要留有适当间隙，以满足工件的旋转精度要求。,第二节高精度轴类、套类零件,4)工艺要求工件台阶面的垂

48、直度误差应小于0.005mm。5)使用专用心轴装夹工件时，应使724圆锥面接触良好，工件左端的辅助支承夹紧力要适当，防止装夹变形，影响加工精度。三、精度检验及误差分析用千分尺检验450mm、500008mm、580006mm、650008mm、90K6直径尺寸。用两点法测量650008mm外圆的圆度、圆柱度误差。,1.检验直径尺寸,2.检验表面形状精度,第二节高精度轴类、套类零件,用千分表测量650008mm的同轴度公差。一、工艺准备,1.分析图样,3.检验表面位置精度,第二节高精度轴类、套类零件,2)50mm外圆的圆柱度公差为0.001mm，径向同轴度公差为0.002mm，同轴度公差为。3)

49、320圆锥的径向圆跳动公差为0.002mm，量棒300mm处公差为0.004mm。4)50mm、45mm 3处均与轴承内孔单配间隙0.0010.004mm。5)台阶面的圆跳动公差为0.001mm。,2.磨削工艺,第二节高精度轴类、套类零件,表1-18坐标镗床主轴的加工工艺,外圆精磨在工件两端装中心孔堵头，工件用两顶尖装夹。外圆砂轮特性：AF60K、WAF80L。,3.工件的定位夹紧,4.选择砂轮,5.选择设备,第二节高精度轴类、套类零件,外圆磨削用M1320E、M1432B，内圆磨削用M1432B，螺纹磨削用S7520K。二、工件磨削步骤及注意事项1)粗磨各外圆，留余量0.8mm。2)半精磨各

50、外圆，留余量0.15mm。3)磨320内圆锥，留余量0.25mm。工件用专用中心架和卡盘装夹，定位基准为50mm、45mm的中心。4)工件装中心孔堵头，用两顶尖装夹，半精磨50mm、45mm、58+001mm、65-0060mm外圆，留余量0.08mm，3外螺纹处磨去渗氮层，半精磨台阶面。,第二节高精度轴类、套类零件,5)磨320内圆锥，留余量0.05mm,磨36+0016mm、34+0016mm至尺寸。6)磨46mm外圆至尺寸，磨三外螺纹大径至尺寸，精磨50mm、45mm、58+001mm、65-0060mm外圆，留余量0.04mm，精磨台阶至精度要求。7)在螺纹磨床上磨外螺纹到M451.5