中職機(jī)械制造專業(yè)（外研社職業(yè)教育與研究）項(xiàng)目六

項(xiàng)目六精密加工技術(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容【案例導(dǎo)入】階梯軸零件圖任務(wù)一磨削加工分析

磨削加工是一種常用的金屬加工方法，用磨料磨具（如砂輪、砂帶）對工件進(jìn)行切削加工稱為磨削。磨削所采用的機(jī)床就稱為磨床，磨床的磨削工具是高速旋轉(zhuǎn)的砂輪。經(jīng)過磨削的工件，可以獲得較高的精度（IT5～I(xiàn)T6）和較細(xì)的表面粗糙度（Ra0.025～0.8μｍ）。磨削的加工范圍一．磨床（一）磨床的種類及用途萬能外圓磨床內(nèi)圓磨床平面磨床拋光機(jī)工具磨床（二）M1432B型萬能外圓磨床1、機(jī)床的組成1）床身：基礎(chǔ)支承件，保證其它部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對位置。2）工作臺(tái)：上下兩層，上工作臺(tái)可相對于下工作臺(tái)在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)±l0°。帶動(dòng)頭架和尾座一起沿床身導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3）頭架：安裝及夾持工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。頭架在水平面內(nèi)可逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°。4）砂輪架：支承并傳動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的砂輪主軸運(yùn)動(dòng)?？稍谒矫鎯?nèi)調(diào)整角度位置（±30°），用于磨削圓錐面。5）內(nèi)磨裝置：裝有供磨削內(nèi)孔用的砂輪主軸。6）橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)：使砂輪架做橫向進(jìn)給。7）尾座：和頭架的前頂尖一起支承工件。2.機(jī)床的運(yùn)動(dòng)3．機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)1）工件圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)頭架電機(jī)——Ⅰ——Ⅱ——Ⅲ——撥盤或夾盤可獲得6級(jí)不同的轉(zhuǎn)速2）砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)砂輪主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)1670r/min3）工件縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)手動(dòng)或液壓傳動(dòng)（液壓傳動(dòng)和手輪之間采用了聯(lián)鎖裝置）4）砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

（粗進(jìn)給）手輪B—Ⅷ——Ⅸ——絲杠—砂輪架（細(xì)進(jìn)給）手輪B刻度盤為200格。粗進(jìn)給每格進(jìn)給量0.01mm，細(xì)進(jìn)給每格進(jìn)給量0.0025mm。二.砂輪1.砂輪的組成及使用范圍砂輪是磨削的切削工具，是由結(jié)合劑將磨粒固結(jié)成一定形狀的多孔體。砂輪的五參數(shù)：磨料，粒度，結(jié)合劑，組織，硬度。1）磨料：砂輪中磨粒的材料。應(yīng)具有很高的硬度，耐磨性、耐熱性和韌性，還必須鋒利。2）粒度：是指磨料尺寸的大小。表示方法：a)篩分法:每英寸篩網(wǎng)長度上的篩眼數(shù)。b)微粉：按實(shí)際尺寸大小表示。3）結(jié)合劑：把磨粒粘在一起的物質(zhì)稱為結(jié)合劑。4）硬度：是指磨料在磨削力的作用下，從砂輪表面脫落的難易程度。硬度是阻止磨粒脫離的阻力。粘結(jié)力越大，磨料越不易脫落，砂輪的硬度越高。5）組織：表示砂輪中的磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例，它反映砂輪結(jié)構(gòu)的松緊程度。組織號(hào)大，砂輪不易堵塞，切削液和空氣容易帶入切削區(qū)域，可降低磨削區(qū)域的溫度，減少工件的熱變形和燒傷，還可以提高磨削效率。2.砂輪的代號(hào)與用途砂輪的標(biāo)志印在砂輪端面上。其順序是：形狀代號(hào)、尺寸、磨料、粒度號(hào)、組織號(hào)、結(jié)合劑和允許的最高線速度。主運(yùn)動(dòng)：砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(m/s)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工件圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件（工作臺(tái)）往復(fù)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)砂輪橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)三、磨削運(yùn)動(dòng)及磨削加工特點(diǎn)1、磨削運(yùn)動(dòng)2.磨削加工特點(diǎn)（1）磨削加工精度可達(dá)到IT5～I(xiàn)T6，表面粗糙度值可達(dá)到Ra0.025～0.8μｍ。（2）能磨削一些用普通刀具難以切削的硬度很高的金屬和非金屬材料。但磨削不宜加工軟質(zhì)材料。（3）磨削時(shí)磨削區(qū)域溫度可高達(dá)800～10000C左右，很容易引起工件的熱變形和燒傷。所以在磨削過程中，需進(jìn)行充分的冷卻，以降低磨削溫度。（4）砂輪具有自銳性

。

（5）徑向磨削分力較大。四．磨削方法1．中心磨削（1）外圓磨削

是在萬能外圓磨床或普通萬能外圓磨床上磨外圓。1）縱磨法：砂輪高速旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工件作圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并隨工作臺(tái)作往復(fù)縱向進(jìn)給。特點(diǎn)：精度高、表面粗糙度值小、生產(chǎn)效率低。適用于單件小批量生產(chǎn)及零件的精磨。2)橫磨法(切入磨法)

砂輪的寬度大于工件磨削寬度。磨削時(shí)，工件作圓周運(yùn)動(dòng)，砂輪沿工件徑向作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：效率高，磨削溫度高，表面質(zhì)量不如縱磨高。適用于批量生產(chǎn)，磨削剛性好的工件上較短的外圓表面。（2）內(nèi)圓磨削：是在普通內(nèi)圓磨床上磨削內(nèi)圓。內(nèi)圓磨削特點(diǎn)：(1)砂輪要經(jīng)常修整和更換。(2)磨削速度低。(3)安裝砂輪的接長軸直徑較小，剛性差，容易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)。(4)砂輪與工件內(nèi)切，接觸面積大，散熱條件差，易發(fā)生燒傷，要采用較軟的砂輪。(5)切削液不易進(jìn)入磨削區(qū)，排屑困難。2．無心磨削

磨削時(shí)，工件置于砂輪和導(dǎo)輪之間，靠托支承，工件被磨削的外圓面作定位面。由于不用頂尖支撐，所以稱無心磨削。無心磨削特點(diǎn)：（1）工件不需打中心孔，裝夾省時(shí)省力，可連續(xù)磨削，生產(chǎn)效率高。（2）工件定位基準(zhǔn)是被磨削的外圓表面，而不是中心孔，所以消除了工件中心孔誤差及機(jī)床誤差的影響，故加工精度高，表面粗糙度好。（3）配備適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)裝卸料機(jī)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。五．編寫階梯軸加工工藝過程1、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）階梯軸。軸頸最大

Ф45，長240。2）鍵槽一個(gè)。3）左右各有一退刀槽。2、零件的技術(shù)要求1）支承軸頸的技術(shù)要求：左右Ф30軸線是基準(zhǔn)2）配合軸頸的技術(shù)要求

Ф45軸線對A和B公共基準(zhǔn)有同軸度要求。

Ф45左端面對A和B公共基準(zhǔn)有垂直度要求。3、加工工藝過程分析1）定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：外圓精基準(zhǔn)：軸兩端中心孔2）初定加工方案外圓：粗車——半精車——磨鍵槽：銑熱處理：淬火。3）擬定零件加工工藝路線

粗車——半精車——銑鍵槽——熱處理——修磨中心孔——磨外圓——檢驗(yàn)4、生產(chǎn)準(zhǔn)備毛坯：棒料Φ48×245機(jī)床：CA6140；M1432B；X5032。刀具：車：端面車刀；外圓車刀；切斷刀（寬3）；中心鉆B2。磨：砂輪銑：鍵槽銑刀Φ10；鉗工臺(tái)；劃針。量具：游標(biāo)卡尺、外徑千分尺（25—50）、百分表。裝夾：車：粗加工：三爪卡盤；半精加工：雙頂。磨：雙頂。銑：平口鉗。4．填寫零件加工工藝卡片任務(wù)二認(rèn)識(shí)珩磨

珩磨屬于孔的精密加工方法之一，屬于光整加工。需要在磨削或精鏜的基礎(chǔ)上進(jìn)行。珩磨加工范圍比較廣，特別是大批大量生產(chǎn)中采用專用珩磨機(jī)珩磨更為經(jīng)濟(jì)合理，對于某些零件，珩磨已成為典型的光整加工方法，如發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套，連桿孔和液壓缸筒等。一、珩磨的工作原理二、珩磨加工特點(diǎn)及應(yīng)用1、珩磨時(shí)砂條與工件孔壁的接觸面積很大，切削速度較低，一般在100m/min以下。珩磨可獲得較高的表面質(zhì)量。2、珩磨能獲得的孔的精度為IT6～I(xiàn)T7級(jí)，表面粗糙度Ra為0.2～0.025μm。圓度和圓柱度可達(dá)到0.003～0.005mm。3、珩磨前在孔精加工工序中必須安排預(yù)加工，一般鏜孔后的珩磨余量為0.05～0.08mm，鉸孔后的珩磨余量為0.02～0.04mm，磨孔后珩磨余量為0.01～0.02mm。4、珩磨主要用于精密孔的最終加工工序，能加工直徑為Φ15～Φ500mm的孔，并可加工深徑比大于10的深孔。珩磨可加工鑄鐵件、淬火和不淬火的鋼件以及青銅件等，但不宜加工韌性大的有色金屬，也不能加工帶鍵槽孔、花鍵孔等斷續(xù)表面。任務(wù)三認(rèn)識(shí)研磨

研磨是在研具和工件之間加入研磨劑，對工件表面進(jìn)行光整的加工方法。一、研磨的工作原理研磨時(shí)，懸浮在工件與研具之間的部分固粒，在壓力的作用下，嵌入研具表面，在工件與研具的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些磨粒對加工表面會(huì)產(chǎn)生擠壓和微量切削作用。其它呈游離狀態(tài)的磨料微粒則對加工表面產(chǎn)生刮研、滾擦作用。

研磨劑的主要成份包含磨料、研磨液和添加劑。二、研磨加工的特點(diǎn)（1）研磨的加工余量一般為0.01～0.03mm，且切削速度較低，表面粗糙度Ra值（0.01～0.16μm）。（2）研磨可提高表面形狀精度（圓度為0.001～0.003mm）和尺寸精度（公差等級(jí)為IT4～I(xiàn)T6），但不能提高表面的位置精度。（3）研磨勞動(dòng)量大，生產(chǎn)率低。（4）研磨可加工鋼、鑄鐵、銅、鉛等各種金屬材料，也可以加工玻璃、半導(dǎo)體、陶瓷和塑料等非金屬材料。

三、應(yīng)用1.平面研磨

常用來加工小型平板、平尺及量規(guī)的精密測量平面。平面研磨后，兩平面間的尺寸精度可達(dá)到IT5～I(xiàn)T4，表面粗糙度可達(dá)到Ra0.4～0.025μm。在單件小批量生產(chǎn)中，常采用手工研磨；在批量生產(chǎn)中，則采用機(jī)器研磨。2.外圓研磨

外圓研磨屬于一種自由磨粒加工。經(jīng)過研磨的表面，尺寸和幾何形狀精度可達(dá)到1～3μm，表面粗糙度Ra0.16～0.01μm。在研具精度足夠的情況下，其尺寸和幾何形狀精度可達(dá)到0.3～0.1μm，表面粗糙度Ra<0.04～0.01μm。