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1、項(xiàng)目四 磨削外圓01裝夾零件0203CONTENTS目錄磨削外圓磨削外圓質(zhì)量分析項(xiàng)目描述 外圓磨削是指對(duì)工件圓柱、圓錐和多臺(tái)階軸外表面及旋轉(zhuǎn)體外曲面進(jìn)行的磨削。外圓磨削可以在外圓磨床上進(jìn)行,也可以在無心磨床上進(jìn)行。在外圓磨床上磨削外圓時(shí),工件一般用頂尖或卡盤裝夾,但與車削不同的是頂尖均為死頂尖。磨削方法分為縱磨法、橫磨法、綜合磨法和深磨法等,其中以縱磨法為重點(diǎn)。外圓磨削的精度可達(dá)IT5IT6,表面粗糙度Ra值一般為0.40.2m,精磨時(shí)Ra值可達(dá)0.160.01m。 圖3-34 外圓磨削本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)并掌握在外圓磨床上裝夾零件的方法,熟練掌握磨削外圓的方法,能夠規(guī)范、安全、文明操作磨床,并能對(duì)

2、磨床進(jìn)行日常保養(yǎng)維護(hù)。任務(wù)1 裝夾零件 任務(wù)描述 在外圓磨床上,軸類零件件常用頂尖裝夾,方法與車削基本相同;盤套類零件常用心軸和頂尖安裝,所用心軸與車削用心軸基本相同;磨削短而又無頂尖孔的軸類零件時(shí),可用三爪或四爪卡盤裝夾。 在外圓磨圓上裝夾零件的方法主要有頂尖裝夾和卡盤裝夾兩種。磨削時(shí),軸類零件常用頂尖裝夾,所用的頂尖都是死頂尖,不隨零件一起轉(zhuǎn)動(dòng),這樣可以減少安裝誤差,提高加工精度。無中心孔的圓柱形零件多采用三爪自定心卡盤裝夾,不對(duì)稱或形狀不規(guī)則的工件則采用四爪單動(dòng)卡盤或花盤裝夾??招墓ぜ0惭b在心軸上磨削外圓。一、頂尖裝夾1.用夾頭和撥桿裝夾被磨削工件是軸類零件,并以中心孔定位時(shí),常使用夾

3、頭和撥桿,配合主軸頂尖和尾座頂尖進(jìn)行裝夾,如圖3-35所示。知識(shí)儲(chǔ)備 圖3-35 裝夾軸類零件 夾頭和撥桿的形式很多,圖3-36所示是使用直柄雞心夾頭裝夾零件,直柄雞心夾頭用撥盤上的撥桿直接撥動(dòng),帶動(dòng)軸件旋轉(zhuǎn)。圖3-37所示是使用彎柄雞心夾頭裝夾零件,圖3-37a是在撥盤上焊一塊小方鐵作為撥桿,撥動(dòng)彎柄雞心夾頭,帶動(dòng)軸件轉(zhuǎn)動(dòng);圖3-37b是在前頂夾上鉆孔后攻螺紋,螺釘擰在螺孔中,以螺釘為撥桿推動(dòng)彎柄夾頭,帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)。去掉螺釘后,前頂尖仍可作為普通頂尖使用;圖3-37c是將雞心夾頭上的彎柄插入撥盤長(zhǎng)槽內(nèi),撥盤直接帶動(dòng)夾頭和零件轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖3-36 直柄雞心夾頭裝夾軸件a)直柄雞心夾頭 b)裝夾軸

4、件圖3-37 彎柄雞心夾頭裝夾a)使用帶方塊撥盤 b)使用螺釘式撥桿 c)使用帶槽撥盤2.利用反頂尖裝夾圖3-38a所示是帶有外錐度刃口的軸類零件,裝夾這類零件,可采用圖3-38b所示方法。在尾座上裝一普通頂尖,特殊反頂尖裝在主軸錐孔內(nèi),零件安裝在這兩個(gè)頂尖之間,即可進(jìn)行磨削。在特殊反頂尖的右端帶有內(nèi)錐孔,與零件左端的外錐度相同。反頂尖的內(nèi)錐面上開出幾道槽,與零件刃相嚙合,并要保證零件和反頂尖在同一條軸線上。該方法裝卸工件都很方便。圖3-38 反頂尖裝夾零件a) 零件 b)裝夾零件 3盤套類零件常用心軸和頂尖安裝,所用心軸與車削用心軸基本相同,如圖3-39所示。圖3-39 錐度心軸裝夾二、卡盤

5、裝夾利用三爪自定心卡盤或四爪單動(dòng)卡盤裝夾,如圖3-40所示。卡盤由大錐齒輪、小錐齒輪、卡爪等組成,在大錐齒輪背面和卡爪側(cè)面都制有平面螺紋。夾緊零件時(shí),使用帶方頭的扳手插進(jìn)方孔內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪就會(huì)帶動(dòng)大錐齒輪旋轉(zhuǎn),而大錐齒輪通過背面的平面螺紋而使卡爪向中心移動(dòng),夾緊零件。反向轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪時(shí),卡爪就會(huì)離開中心向圓周方向移動(dòng),而將零件松開。使用時(shí)通過法蘭盤將卡盤安裝到磨床頭架軸上,適于磨削短軸類零件時(shí)使用。圖3-40 卡盤裝夾(a)三爪自定心卡盤裝夾 (b)四爪單動(dòng)卡盤裝夾任務(wù)2 磨削外圓 任務(wù)描述 磨削外圓一般在外圓磨床上進(jìn)行,外圓磨床用于成批軸類零件的端面、外圓及圓錐面的精密磨削,是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等

6、行業(yè)的主要設(shè)備。也適用于軍工、航天、一般精密機(jī)械加工車間批量小,精度要求高的軸類零件加工。 磨削外圓一般是根據(jù)工件的形狀和大小、加工技術(shù)要求以及工件的剛性等來選擇磨削方法的。一、磨削外圓柱面1. 縱磨法如圖3-41所示,工件隨工作臺(tái)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(縱向進(jìn)給),每一往復(fù)行程終了時(shí),砂輪作周期性橫向進(jìn)給。每次磨削吃刀量很小,磨削余量是在多次往復(fù)行程中磨去的??v磨時(shí),因磨削吃刀量小,磨削力小,磨削熱小且散熱好,加上最后作幾次無橫向進(jìn)給的光磨行程,直到火花消失為止,所以磨削精度高,表面粗糙度值小。但生產(chǎn)率低,廣泛應(yīng)用于單件、小批生產(chǎn)及粗磨中,特別適用于細(xì)長(zhǎng)軸的磨削。知識(shí)儲(chǔ)備圖3-41 縱磨法 2.橫磨

7、法(又稱切入法)如圖3-42所示,磨削時(shí),工件無縱向運(yùn)動(dòng),而砂輪以慢速作連續(xù)或斷續(xù)的橫向進(jìn)給,直到磨去全部余量。橫磨法生產(chǎn)率高,但橫磨時(shí),工件與砂輪接觸面大,磨削力大,發(fā)熱量多,磨削溫度高,工件易發(fā)生變形和燒傷,加工精度較低,表面粗糙度值較大。橫磨法適用于磨削長(zhǎng)度短、剛性好、精度較低的外圓面及兩側(cè)都有臺(tái)肩的軸頸工件的大批量生產(chǎn),尤其是成形面,只要將砂輪修整成形,就可直接磨出。圖3-42 橫磨法3.綜合磨削法(又稱階段磨削法)綜合磨削法是橫向磨削法與縱向磨削法的綜合。圖3-43所示,磨削時(shí),先采用橫向磨削法分段粗磨外圓,并留精磨余量,然后再用縱向磨削法精磨到規(guī)定的尺寸。這種磨削方法既能提高生產(chǎn)效

8、率,又能保證加工精度和表面粗糙度。它適用于磨削余量大和剛性好的工件。圖3-43 綜合磨削法a)橫向磨削 b)縱向磨削4.深度磨削法深度磨削法與縱向磨削法相同,但砂輪需修成階梯形,臺(tái)階的數(shù)量及深度按磨削余量的大小和工件的長(zhǎng)度確定。如圖3-44所示,磨削時(shí),砂輪各臺(tái)階的前端擔(dān)負(fù)主要切削工作,各臺(tái)階的后部起精磨、修光作用,前面的各臺(tái)階完成初磨,最后一個(gè)臺(tái)階完成精磨。深度磨削法適用于磨削余量和剛度較大的工件的批量生產(chǎn),應(yīng)選用剛度和功率大的機(jī)床,使用較小的縱向進(jìn)給速度,并注意充分冷卻。圖3-44 深度磨削法a)雙階梯砂輪 b)五階梯砂輪 二、磨削外圓錐面磨削外圓錐面方法主要有以下三種:1.轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)磨削

9、外圓錐面如圖3-45所示,磨削時(shí)工件安裝在兩頂尖之間,逆時(shí)針將工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)工件圓錐半角a/2,采用縱磨法。先試磨并測(cè)量工件錐度,根據(jù)測(cè)量(用套規(guī))結(jié)果精細(xì)調(diào)整工作臺(tái)直至錐度正確為止,然后用套規(guī)測(cè)量工件余量,將工件磨至圖樣要求。此磨削方法只能磨削圓錐角小于12的外圓錐面。圖3-45 轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)磨削外圓錐面 2. 轉(zhuǎn)動(dòng)頭架磨削外圓錐面如圖3-36所示,磨削時(shí)工件安裝在卡盤上,逆時(shí)針將頭架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)工件圓錐半角a/2,采用縱向磨削法。先試磨并用套規(guī)測(cè)量錐度并調(diào)整工作臺(tái)。工作臺(tái)調(diào)整完畢后用套規(guī)測(cè)量磨削余量,隨后將工件磨至圖樣要求。圖3-36 轉(zhuǎn)動(dòng)頭架磨削外圓錐面 3. 轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪架磨削外圓錐面如圖3-3

10、7所示,工件用兩頂尖安裝,逆時(shí)針將砂輪架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)工件圓錐半角a/2,采用橫磨法磨削。圖3-37 轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪架磨削外圓錐面任務(wù)3 磨削外圓質(zhì)量分析 任務(wù)描述 磨削外圓過程中,由于有多種因素的影響,零件表面容易產(chǎn)生各種缺陷。如磨削外圓表面會(huì)出現(xiàn)多角形或螺旋形深痕,工件表面的劃痕或劃傷(拉毛)及表面燒傷等。 一、磨削外圓質(zhì)量分析1.多角形在零件表面沿母線方向存在一條條等距的直線痕跡,其深度小于0.5m,如圖3-38所示。知識(shí)儲(chǔ)備圖3-38 多角形缺陷 (1)產(chǎn)生原因主要是由于砂輪與工件沿徑向產(chǎn)生周期性振動(dòng)所致。如:砂輪或電動(dòng)機(jī)不平衡。軸承剛性差或間隙太大。工件中心孔與頂尖接觸不良。砂輪磨損不均勻等。(

11、2)消除振動(dòng)的措施仔細(xì)地平衡砂輪和電動(dòng)機(jī)。改善中心孔和頂尖的接觸情況。及時(shí)修整砂輪。調(diào)整軸承間隙。 2.螺旋形磨削后的工件表面呈現(xiàn)一條很深的螺旋痕跡,痕跡的間距等于工件每轉(zhuǎn)的縱向進(jìn)給量。如圖3-39所示。 圖3-39 幾種螺旋形缺陷(1)產(chǎn)生原因主要是砂輪微刃的等高性破壞或砂輪與工件局部接觸。如:砂輪母線與工件母線不平行。頭架、尾座剛性不等。砂輪主軸剛性差。(2)消除的措施修正砂輪,保持微刃等高性。調(diào)整軸承間隙。保持主軸的位置精度。砂輪兩邊修磨成能成臺(tái)肩形或倒圓角,使砂輪兩端不參加切削。工件臺(tái)潤(rùn)滑油要合適,同時(shí)應(yīng)有卸載裝置。使導(dǎo)軌潤(rùn)滑為低壓供油。3.拉毛(劃傷或劃痕)常見的工件表面拉毛現(xiàn)象如圖3-40所示。(1)產(chǎn)生原因磨粒自銳性過強(qiáng)。切削液不清潔。砂輪罩上磨屑落在砂輪與工件之間等。(2)消除拉毛的措施選擇硬度稍高一些的砂輪。砂輪修整后用切削液和毛刷清洗對(duì)切削液進(jìn)

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