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1、磨工培训,中级工,第 一 课,教学目的：,通过本节课的学习，掌握磨削的特点，了解磨床的主要类型及特点。了解磨削力和磨削热对磨削加工的影响。,一、磨削加工,磨削是用带有磨粒的工具对工件进行加工的方法。,1、磨削是一种精加工方法。2、可加工高硬度材料。3、可加工各种表面。,二、磨削加工特点,（1）加工余量少，加工精度高。一般磨削可获得 IT56级精度，表面粗糙度可达Ra0.21.6um。,（2）磨削加工范围广,各种表面：内外圆表面、圆锥面、平面、齿面、螺旋面 各种材料：普通塑性材料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质 合金、宝石等高硬度难切削材料。,（3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件表面
2、易产生烧伤、残余应力等缺陷。,（4）砂轮有一定的自锐性。,三、常见的磨削加工类型,1、外圆磨削,工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面,2、内圆磨削,工艺范围：通孔、盲孔、孔口端面,3、平面磨削,圆周（即砂轮轮缘）磨削 按照砂轮的工作面不同 端面磨削,主轴为卧式布置,主轴为立式布置,矩形工作台 按照工作台形状不同 圆形工作台,卧轴矩台平面磨削 用于长形平面加工,卧轴圆台平面磨削 用于小零件、大直径环 形零件端面,立轴矩台平面磨削 常用于齿轮面、推力垫圈、汽缸盖平面磨削。,立轴圆台平面磨削 适于大件加工,磨削加工是用砂轮或其它磨具加工工件表面的方法。所用的机床为磨床。磨床 磨料
3、磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床,1、用途：用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。,内外圆柱表面,螺旋面,齿轮的轮齿表面,各种成形表面,圆锥表面,平面,四、常用的磨床分类,2、使用刀具：砂轮（最常用）,是由结合剂将磨料颗粒粘接而成的多孔体，其中每一个磨粒都可以看成 是一个不规则的刀齿，可看成是无数刀齿的铣刀。,3、分类（1）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。主要用于轴、套类零件的外圆柱、外圆锥面，阶台轴外圆面及端面的磨削。,（2）内圆磨床 包括内圆磨床、行星式内圆磨床、无心内圆磨床等。,主要用于轴套类零件和盘套类
4、零件内孔表面及端面的磨削。,（3）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。主要用于各种零件的平面及端面的磨削。,（4）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。主要用于磨削各种切削刀具的刃口，如车刀、铣刀、铰刀、齿轮刀具、螺纹刀具等。装上相应的机床附件，可对体积较小的轴类外圆、矩形平面、斜面、沟槽和半球面等外形复杂的机具、夹具、模具进行磨削加工。,（5）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）专门化磨床 包括花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。,（7）其它磨床 包括珩磨机、
5、研磨机、砂带磨床、超精加工机床、砂轮机等,在生产中应用最多的是外圆磨床，内圆磨床、平面磨床、无心磨床四种。,普通外圆磨床,万能外圆磨床,无心外圆磨床,内圆磨床,无心内圆磨床,平面磨床,工具磨床,曲轴磨床,螺纹磨床,研磨机,抛光机,砂轮机,五、磨床型号,磨床型号共分三类：第一类是一般磨床；第二类是精加工机床、抛光机床、砂带抛光机床；第三类是轴承套圈、滚球、叶片磨床。第一类按加工不同分以下几组：,例：,六、磨床结构,七、磨削力和磨削热,1、磨削过程,2.磨屑的形成过程单个磨粒的磨削过程分为三个阶段：1）滑擦阶段（弹性变形阶段）磨粒只是在工件表面滑擦而过，并未切削工件，工件仅产生弹性变形。这一阶段由
6、于摩擦作用产生大量的热能使工件温度升高。,2）耕犁阶段（刻划阶段）磨粒切入工件，在工件上耕犁出沟槽，工件产生塑性变形，表层产生变形强化。3）切削阶段磨粒切入工件，使被挤压金属产生剪切滑移形成切屑。这一阶段以切削为主，也有表层变形强化。,2、磨削力,其中法向力最大，直接影响工艺系统变形和加工精度。,轴向力Fa,法向力Fn（径向力）,磨削力的主要特征,切向力Ft,3、磨削热和磨削温度,磨削表面的热损伤,热裂纹,热变形,残余应力,精度差,28,3.1 磨削热的来源,磨削时消耗能量,滑擦能,刻划能,切屑形成能,剪切能(75%左右),摩擦能(25%左右),接近于工件金属的熔化能,有45%55%传入工件,
7、有75%左右传入工件,有69%左右传入工件,29,3.2 磨削温度对工件表面的影响,表现在,工件表面烧伤,加工表面的残余应力,表面粗糙度,三个方面,30,（一）工件表面烧伤,由磨削热引起的、在加工表层瞬间发生的氧化变色现象，磨削烧伤会破坏工件表层组织，甚至产生裂纹，使加工表面质量恶化，尤其对零部件的疲劳性能产生影响，应加以避免。目前研究控制磨削烧伤发生的最直接方法就是控制磨削温度。,烧伤的表面呈黄褐色或黑色，它是工件表面在高温下形成的氧化膜，,回火烧伤,二次淬火烧伤,表面会变软，随后被工件深处较冷的基体淬硬而得到马氏体硬层,砂轮上磨损面积超过总工作面积的4%时，就会出现烧伤。,31,工件表面烧
8、伤的表征是磨削力增加、砂轮磨损率增加和加工表面质量变差。表面烧伤损坏了零件表层组织，影响零件的质量和寿命。,减小和防止烧伤的主要措施是：减小磨削过程中热量的产生和加速热量的散发；正确选择砂轮，以及保持砂轮良好的切削性能；选择合理切削用量；采用好的切削液及正确的润滑方法。,32,（二）加工表面的残余应力,可提高零件的疲劳强度和耐磨性,使零件表面翘曲，强度降低,甚至会产生裂纹,低的工件速度、硬而钝的砂轮、干磨或用水溶性乳化液磨削，高的切入进给率和高的砂轮表面速度。,导致因素,最主要的控制方法是：,采用切削液,33,磨削温度的影响因素,1、砂轮速度2、工件速度3、径向进给量4、工件材料:强度、韧性、
9、导热性5、砂轮自身特性:硬度、粒度、组织,34,八、冷却液,(1)冷却作用：通过切削液的热传导作用，能有效地改善散热条件，带走绝大部分磨削热以降低磨削区域的温度，防止发生烧伤工件和工件的热变形。冷却作用的大小与切削液的种类、形态、用量和使用方法有关。,1、切削液的作用,(2)润滑作用：切削液能渗入到磨粒与工件的接触面之问，并豁附在金属表面上形成润滑膜，以减少磨粒与工件间的摩擦，提高砂轮寿命，并减小工件表面粗糙度值。,(3)清洗作用：切削液可将磨屑和脱落的磨粒冲洗掉，防止工件磨削表面被划伤。(4)防锈作用：在切削液中加入皂类和各种防锈添加剂，可以起到防锈作用，以免工件和机床被氧化锈蚀。,2、对切
10、削液的要求,1）、切削液的化学成分要纯，化学性质要稳定，不宜变质，不应含有毒性物质。2）、切削液应呈中性，以免刺激人的皮肤和腐蚀工件、砂轮、机床。3）、切削液应具有较好的冷却润滑作用4）、应具有一定的透明度。,3、切削液的种类,磨 削 液,油 基,水 基,乳 化 液,合 成 液,非活性油性液,活性油性液,全损耗系统用油,全损耗系统用油,煤 油,4、切削液使用,(1)切削液应直接浇注在砂轮与工件接触的部位。(2)切削液的流量应充足，一般取1030L/min，并应均匀喷射到砂轮整个宽度上。(3)切削液应有一定的压力。(4)切削液应保持清洁，尽量减少切削液中杂质的含量，定期更换切削液。,5、磨削液不易进入磨削区的原因,（1）砂轮旋转时，在砂轮周边也随同产生回转气流。vs越大，气流的影响也越大。（2）砂轮端面气孔中的空气，由于离心力作用，由中心流向砂轮圆周圆角附件。气孔越大，转速越高，影响也越大。（3）砂轮罩的影响：有罩与去罩相比，气流动压力平均增加50%左右。,谢 谢！,
