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成都市技师学院2012年毕业论文浅谈磨削加工类型与平面磨削作者姓名：张皓运班级：08五年制高模一班指导老师：胡俊联系电话：15908187293目录摘要……………………（1）关键字……………………（1）一、引言……………………（2）二、砂轮的特性与选择……………（2）三、磨削原理………………（3）四、磨削加工的特点及磨削过程…………（4）五、平面磨削的方式………………（5）六、平面磨削的特点………………（7）七、平面磨削的方法………………（8）八、平面磨削砂轮及磨削用量的选择………（9）九、工件的装夹………………（9）十、平面的精度检查………………（10）十一、平面磨床进行成形磨削加工注意的要点……（11）结束语……………………（14）致谢……………………（15）浅谈磨削加工类型与平面磨削【摘要】磨削加工是在磨床上用砂轮对工件表面进行切削加工的方法，它是零件精密加工的主要1方法之一。其加工精度可达IT6～IT4，表面粗糙度可达Ra1.25～0.01μm。砂轮在磨削时除了对工件表面有切削作用外，还有强烈的挤压和摩擦作用，在磨削区域瞬时温度高达1000℃左右。磨削的实质是工件被磨削的金属表层，在无数磨粒瞬间的挤压，摩擦作用下生产变形，而后转为磨屑，并形成光洁表示的过程。【关键字】磨削、砂轮特性、磨削过程、磨削原理（1）一、引言大多数的磨床是使用高速转的砂轮进行磨削加工的，磨削是利用高速旋转的砂轮等磨具加工工件表面的切削加工。磨削用于加工各种工件的内外圆柱面、圆锥面和平面，以及螺纹、齿轮等特殊、复杂的成型表面。二、砂轮的特性与选择砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体，其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。㈠、磨料磨料应具有很高的硬度、适当的强度和韧性，以及高温下稳定的物理化学性能。常用的人造磨料：刚玉类、碳化硅类、高硬度磨料类㈡、粒度粒度表示磨粒的粗细程度。粒度分为磨粒及微粉两类。磨粒用筛选法分级，直径小于40μm的磨粒称为微粉，微粉按实际尺寸大小表示，如尺寸为28μm的微粉，其粒度号标为W28。粒度号越大，则磨料的颗粒越细：粒度号越小，则微粉的颗粒越细。粒度选择的原则：①粗磨时，磨削余量大，要求表面粗超度较高，应选用密度较粗的磨粒。②精磨时，余量较小，要求表面粗糙度较低，可取细磨粒。㈢、结合剂结合剂的作用是将磨粒粘接在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。常用结合剂：陶瓷（V）、树脂（B）、橡胶（R）、青铜（J）㈣、硬度砂轮硬度是指磨粒在外力作用下自砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮硬度的选择原则：①软材料选用较硬砂轮，硬材料选用较软砂轮。②磨削接触面积大时，应选用较软砂轮。③精磨和成型磨削时，应选较硬的砂轮。④砂轮的粒度号较大时，应选较软的砂轮。（2）三、磨削原理㈠、磨粒的形状及磨削的特点绝大部分磨粒的顶尖角在90度至120度之间，因此磨削是均已负前角进行切削，磨削主要依靠摩擦和挤压作用。㈡、磨削加工类型磨削加工是用高速回转的砂轮或其他磨具以给定的被吃刀量，对工件进行加工的方法。磨削加工的应用范围很广，它可以加工各种外圆面、内孔、平面和成型面（如齿轮、螺纹等）。此外还用于各种切削刀具的刃磨。常用的磨削方法：外圆磨削、平面磨、内圆磨、成型磨、无心外圆磨削1．外圆磨削外圆磨削是用砂轮周面来磨削工件的外回转表面，主要用于磨削外圆柱面和圆锥面。⑴纵磨法：磨削外圆时，砂轮的高速旋转为主运动。工件作圆周进给运动，同时随工作台沿工件轴向作纵向进给运动。⑵横磨法：磨削外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工件不需作纵向进给运动。2.内圆磨削用砂轮磨削工件内孔的磨削方式，主要用于磨削圆柱孔和圆锥孔。与外圆磨削相比，内圆磨削所用的砂轮和砂轮轴的直径比较小。3.平面磨削卧轴矩台平面磨床磨削、卧轴圆平面磨床磨削、立轴矩平面磨床磨削、立轴圆台平面磨床磨削4.无心外圆磨削工件置于砂轮与导轮之间的托板上，以工件自身外圆为定位基准。用于磨削不宜用卡盘夹紧，而内外圆同轴度要求较高和外圆表面已经精加工的薄壁零件。⑴贯穿磨法：贯穿磨削时，将导轮在与砂轮轴平行的平面内倾斜一个角度a=2-6度，这样就在工件轴线方向上产生一个轴向进给力。（3）⑵切入磨法：砂轮作横向切入进给运动来磨削工件表面，以工件自身轴线为定位基准。四、磨削加工的特点及磨削过程㈠、特点砂轮是由磨料和结合刘粘结而成的特殊多刃具，在砂轮表面每平方厘米面积上约有60～1400颗磨料，每颗磨粒相当于一个刀齿，磨粒是一种高硬度的非金属晶体，它不但可磨削铜，铸铁等较软的材料，而且还可以加工各种淬火钢的零件，高速钢刀具和硬质合金等硬材料以及超硬材料。砂轮具有较高的周线速长一般35m/s左右，砂轮在磨削时除了对工件表面有切削作用外，还有强烈的挤压和摩擦作用，在磨削区域瞬时温度高达1000℃左右;砂轮工作面经修正手，可形成极细微的刃口以切除工件表面极薄的金属层。磨削加工能获得极高的加工精度和极细的表面粗糙度，磨削精度通常达到IT6～IT7公差等级，表示粗糙度可达Ra1.25～0.16µm，如境磨削工件表示粗糙度为Ra0.1µm工件表光滑如境，尺寸精度和形壮精度可达到1um以内，其误差相当于人体头发丝粗细的1/70或更小。砂轮在磨削时，部分磨钝的磨粒在一事实上的条件下能自动落或崩碎，从而使砂轮保持良好的磨削性能。㈡、磨削过程金属磨削的实质是工件被磨削的金属表层，在无数磨粒瞬间的挤压，摩擦作用下生产变形，而后转为磨屑，并形成光洁表示的过程。金属磨屑过程可分为：三个阶段，砂轮表示的磨粒与工件材料接触，为弹性变形成为第一阶段，磨粒继续切入工件，工件材料进入塑性变形的第二阶段，材料晶粒发生滑移。使塑性变形不断增大，当力达到工件的强度极限时，被磨削层材料。产生挤裂，即进入第三阶段，最后被切离。磨削的全过程表现为，力和热的作用，以磨削力——磨削时砂轮与工件间发生切削作用和摩擦作用，在砂轮和工件上分别，作用着大、小相等方向相反的力，这种相互作用的力称为磨削力磨削热——磨削时产生的热量较车削，铣削大，热（4）量转入砂轮，磨悄或被切削液带走，然而砂轮是热的不良导体，因此几乎80%的热量转入工件和磨屑，磨削区域的瞬间高温可烧伤工件的表层，并使磨屑时特别注意对工件的冷却。切削液—过去又称冷却液，主要用来降低度磨削热和减小庞大磨削过程中的摩擦。切削液的主要作用是：冷却，润滑，清洗，防锈在切削过程中，把切削液直接浇注在砂轮和工件接触的地方，以达到切削液的作用保证零件加工的质量。五、平面磨削的方式按照平面磨床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。㈠、平面磨床的类型简介1.卧轴矩台平面磨床砂轮的主轴轴线与工作台台面平行，工件安装在矩形电磁吸盘上，并随工作台作纵向往复直线运动。砂轮在高速旋转的同时作间歇的横向移动，在工件表面磨去一层后，砂轮反向移动，同时作一次垂向进给，直至将工件磨削到所需的尺寸。2．卧轴圆台平面磨床砂轮的主轴是卧式的，工作台是圆形电磁吸盘，用砂轮的圆周面磨削平面。磨削时，圆形电磁吸盘将工件吸在一起作单向匀速旋转，砂轮除高速旋转外，还在圆台外缘和中心之间作往复运动，以完成磨削进给，每往复一次或每次换向后，砂轮向工件垂直进给，直至将工件磨削到所需要的尺寸。由于工作台是连续旋转的，所以磨削效率高，但不能磨削台阶面等复杂的平面。3．立轴柜台平面磨床砂轮的主轴与工作台垂直，工作台是矩形电磁吸盘，用砂轮的端面磨削平面。（5）这类磨床只能磨简单的平面零件。由于砂轮的直径大于工作台的宽度，砂轮不需要作横向进给运动，故磨削效率较高。4．立轴圆台平面磨床砂轮的主轴与工作台垂直，工作台是圆形电磁吸盘，用砂轮的端面磨削平面。磨削时，圆工作台匀速旋转，砂轮除作高速旋转外，定时作垂向进给。㈡、平面磨削的形式以砂轮工作表面的不同，平面磨削可分为周边磨削、端面磨削以及周边一端面磨削三种方式。1.周边磨削（6）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。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。3.周边一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，用砂轮进行周边一端面磨削。六、平面磨削的特点平面磨削的形式不同，其特点也各不相同。㈠、周边磨削的特点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0.01~0.02mm/1000mm，表面粗糙度可达Ra0.8~0.2μm。但由于不磨削时要用间断的横向进给来完成工件表面的磨削，所以生产效率低。㈡、端面磨削的特点弯曲变形小，刚性好，可选用较大的磨削用量。上产效率高。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。为改善端面磨削加工的质量，可采用以下措施：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。4．将砂轮端面修成内锥心，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。（7）㈢、周边一端面磨削的特点磨削用量不宜过大。七、平面磨削的方法㈠、横向磨削法横向磨削在磨削时，当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴或工作台作一次横向进给，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，砂轮重新作垂向进给，磨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。横向磨削法适用于磨削长而宽的平面，因其磨削接触面积小，排屑、冷却条件好，因此砂轮不易堵塞，磨削热较小，工件变形小，容易保证工件的加工质量，但生产效率较低，砂轮磨损不均匀，磨削时须注意磨削用量和砂轮的选择。㈡、深度磨削法磨削时砂轮只作两次垂直进给。第一次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3/4~4/5的砂轮宽度，直至切除工件全部粗磨余量；第二次垂直进给量等于精磨余量，其磨削过程与横向磨削法相同。也可采用切入磨削法，磨削时，砂轮先作垂向进给，横向不进给，在磨去全部余量后，砂轮垂直退刀，并横向移动4/5的砂轮宽度，然后再作垂向进给，先分段磨削粗磨，最后用横向法精磨。深度磨削法的特点是生产效率高，适用于批量生产或大面积磨削。磨削时须注意工件装夹闹固，且供应充足的切削液冷却。（8）㈢、台阶磨削法它是根据工件磨削余量的大小，将砂轮修整成阶梯形，使其在一次垂直进给中采用较小的横向进给量把整个表面余量全部磨去。用台阶磨削法加工时，由于磨削用量较大，为了保证工件质量和提高砂轮的使用寿命，横向进给应缓慢一些。台阶磨削法生产效率较高，但修整砂轮比较麻烦，且机床须具有较高的刚度，所以在应用上受到一定的限制。八、平面磨削砂轮及磨削用量的选择㈠、平面磨削砂轮的选择当用砂轮的圆周磨削时，一般选用陶瓷结合剂的平行砂轮，粒度为F36~F60，硬度在H~L之间。当用砂轮的端面磨削时，由于接触面积大，排屑困难，容易发热，所以大多数采用树脂结合剂的筒形或镶块砂轮，粒度为F20~F36，硬度在J~L之间。㈡、磨削用量的选择1.砂轮的速度2.工作台纵向进给量工作台为矩形时，纵向进给量选1~12m/min。3.砂轮垂直进给量其大小是依据横向进给量的大小来确定。九、工件的装夹平面磨削的装夹方法应根据工件的形状，尺寸和材料而定，常用方法有电磁吸盘装夹、精密平口钳装夹等。㈠、电磁吸盘及其使用主要用于钢、铸铁等磁性材料制成的有两个平行面的工件装夹。1.电磁吸盘的工作原理和结构（9）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。2.电磁吸盘装夹工件的特点⑴工件装卸迅速方便，并可以同时装夹多个工件。⑵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。⑶装夹稳固可靠㈡、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3.精密平口钳装夹4.用精密角铁装夹5.用精密V形块装夹6.垫纸法㈢、倾斜面