《機(jī)械制造工藝與設(shè)備》圖文-第4章

4.1磨削加工概述4.2M1432A型萬能外圓磨床4.3其他磨床簡介4.4砂輪4.5砂帶磨削目錄4.1磨削加工概述4.1.1磨削加工的應(yīng)用磨削加工是在磨床上用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪作為刀具對工件進(jìn)行加工的一種切削加工方法。磨削加工應(yīng)用非常廣泛，可以加工各種表面，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、平面、花鍵、漸開線齒面、螺旋面等，還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷。如圖所示為幾種常見的磨削加工。幾種常見的磨削加工4.1.2磨削加工的特點(diǎn)模具加工方法磨削加工的特點(diǎn)1.加工精度高，表面粗糙度小。2.可對高硬度難加工材料進(jìn)行加工。3.磨削的溫度高。4.砂輪具有自銳性。磨削速度磨削速度vc是指砂輪的圓周速度，單位為m/s。工件圓周進(jìn)給速度工件圓周進(jìn)給速度vw是指工件磨削處外圓的線速度，單位為m/s。軸向進(jìn)給量軸向進(jìn)給量fa是指工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，沿其自身軸線方向相對于砂輪移動的距離，單位為mm/r。砂輪橫向進(jìn)給量砂輪橫向進(jìn)給量fr是指工作臺每往復(fù)一次行程，砂輪相對于工件徑向移動的距離，也稱為磨削深度，單位為毫米/單行程或毫米/雙行程。4.1.3磨削用量在磨削外圓加工中，磨削用量包括磨削速度、工件圓周進(jìn)給速度、軸向進(jìn)給量和砂輪橫向進(jìn)給量。為了適應(yīng)磨削各種加工表面、工件形狀及生產(chǎn)批量的要求，磨床的種類很多，主要有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床、刀具刃磨磨床和各種專門化磨床等，其中應(yīng)用最多的是外圓磨床和平面磨床。4.2M1432A型萬能外圓磨床模具加工方法在磨削外圓的加工中涉及的運(yùn)動1.主運(yùn)動。砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。2.工件圓周進(jìn)給運(yùn)動。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。3.軸向進(jìn)給運(yùn)動。工作臺帶動工件所做的直線往復(fù)運(yùn)動。4.橫向進(jìn)給運(yùn)動。砂輪沿工件徑向的移動。外圓磨削的基本磨削方法有縱向磨削法和橫向磨削法兩種，如圖所示。外圓磨削的基本磨削方法1.縱向磨削法采用縱向磨削法磨削時，砂輪做旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動，工件做旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給運(yùn)動，工作臺帶動工件做軸向進(jìn)給運(yùn)動。每單次行程或每往復(fù)行程終了時，砂輪做一次橫向進(jìn)給運(yùn)動，從而逐漸磨出工件徑向的磨削余量。磨削方法2.橫向磨削法橫向磨削法又稱為徑向磨削法或切入磨削法，是一種用寬砂輪進(jìn)行橫向切入磨削的方法。磨削時，工件不做縱向往復(fù)運(yùn)動，只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，砂輪在做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動的同時，以緩慢的速度連續(xù)或斷續(xù)地做橫向進(jìn)給運(yùn)動，直至磨去全部加工余量。4.2.1M1432A型萬能外圓磨床的組成如圖所示為M1432A型萬能外圓磨床。M1432A型萬能外圓磨床1—頭架；2—砂輪；3—內(nèi)圓磨裝置；4—砂輪架；5—尾座；6—上工作臺；7—下工作臺；8—床身；9—橫向進(jìn)給手輪；10—腳踏操縱板；11—液壓控制箱；12—縱向進(jìn)給手輪；13—換向擋塊M1432A型萬能外圓磨床的傳動系統(tǒng)4.2.2M1432A型萬能外圓磨床的傳動系統(tǒng)如圖所示為M1432A型萬能外圓磨床的傳動系統(tǒng)。1.砂輪的傳動鏈外圓磨削砂輪主軸的運(yùn)動是由砂輪架電動機(jī)（4kW，1440

r/min）經(jīng)四根V帶直接傳動的。2.工件頭架撥盤（帶動工件）的傳動鏈工件頭架撥盤傳動鏈的傳遞路線表達(dá)式為：3.工作臺的手動驅(qū)動傳動鏈工作臺還可由手輪A驅(qū)動。工作臺的手動驅(qū)動傳動鏈的傳動路線表達(dá)式為：4.砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動是用操縱手柄B實(shí)現(xiàn)的，也可由進(jìn)給液壓缸實(shí)現(xiàn)周期性的自動進(jìn)給。橫向進(jìn)給運(yùn)動分粗進(jìn)給和細(xì)進(jìn)給。粗進(jìn)給時，將手柄E向前推，轉(zhuǎn)動手柄B經(jīng)齒輪副50/50和44/88，此時絲杠使砂輪架做橫向粗進(jìn)給；細(xì)進(jìn)給時，將手柄E拉到圖中的位置，經(jīng)齒輪副20/80和44/88嚙合傳動，此時絲杠使砂輪架做橫向細(xì)進(jìn)給。4.2.3M1432A型萬能外圓磨床的主要結(jié)構(gòu)1.頭架頭架由殼體、頭架主軸及其軸承、工件傳動裝置與底座等組成。頭架上的雙速電動機(jī)經(jīng)塔輪變速機(jī)構(gòu)和三組帶輪帶動工件轉(zhuǎn)動。殼體可繞底座轉(zhuǎn)動，用于磨削短圓錐面。頭架主軸和前頂尖根據(jù)不同的工作需要，可以轉(zhuǎn)動或固定不動。2.砂輪架砂輪架由殼體、砂輪主軸及其軸承、傳動裝置與滑鞍等組成。殼體固定在滑鞍上，利用滑鞍下面的導(dǎo)軌與床身頂面后部的橫導(dǎo)軌配合，通過橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)使砂輪做橫向進(jìn)給運(yùn)動或快速向前向后運(yùn)動。3.內(nèi)圓磨裝置內(nèi)圓磨裝置的主軸應(yīng)具有很高的轉(zhuǎn)速，且應(yīng)保證在高速下運(yùn)動平穩(wěn)，如圖所示。M1432A型萬能外圓磨床內(nèi)圓磨裝置1—接長軸；2、4—套筒；3—彈簧4.3.1平面磨床1.平面磨床的組成如圖所示為M7120A型平面磨床。M7120A型平面磨床1—床身；2—工作臺；3—縱向手輪；4—磨頭；5—滑座；6—升降手輪；7—砂輪修整器；8—立柱；9—撞塊；10—橫向手輪4.3其他磨床簡介2.平面磨削方法平面磨削方法根據(jù)砂輪工作表面不同，可分為圓周磨削和端面磨削兩類。1）圓周磨削2）端面磨削普通平面磨床的分類4.3.2內(nèi)圓磨床內(nèi)圓磨床用于磨削各種圓柱孔（通孔、盲孔、階梯孔和斷續(xù)表面的孔等）和圓錐孔，其主要類型有普通內(nèi)圓磨床、無心內(nèi)圓磨床和行星式內(nèi)圓磨床等。1.普通內(nèi)圓磨床普通內(nèi)圓磨床的兩種磨削方法如圖所示。普通內(nèi)圓磨床的磨削方法2.無心內(nèi)圓磨床如圖所示，采用無心內(nèi)圓磨床磨削時，工件3支承在導(dǎo)輪4和滾輪1上，壓緊輪2使工件3緊靠導(dǎo)輪4，工件3由導(dǎo)輪4帶動旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動。砂輪除了完成主運(yùn)動外，還做縱向進(jìn)給運(yùn)動和周期性的橫向進(jìn)給運(yùn)動。加工結(jié)束時，壓緊輪2沿箭頭A的方向松開，以便裝卸工件。無心內(nèi)圓磨床適用于在大批量生產(chǎn)中加工那些外圓表面已經(jīng)精加工過且又不宜用卡盤裝夾的薄壁工件，以及內(nèi)外同軸度要求較高的工件，如軸承套圈等。無心內(nèi)圓磨削1—滾輪；2—壓緊輪；3—工件；4—導(dǎo)輪圖3.行星式內(nèi)圓磨床如圖所示，采用行星式內(nèi)圓磨床磨削時，工件固定，砂輪除了繞其自身軸線高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動外，同時還要繞被磨內(nèi)孔的軸線做公轉(zhuǎn)運(yùn)動以完成圓周進(jìn)給運(yùn)動。此外，砂輪還做縱向進(jìn)給運(yùn)動及周期性的橫向進(jìn)給運(yùn)動。行星式內(nèi)圓磨削4.4砂輪砂輪是磨削的切削工具，它是利用結(jié)合劑把磨粒黏結(jié)在一起經(jīng)壓制焙燒而成的具有一定幾何形狀的多孔體。砂輪表面放大圖如圖所示。砂輪表面放大圖磨料是砂輪的主要組成成分，直接參加磨削工作。常用的磨料有三類，即氧化物系磨料、碳化物系磨料和高硬系磨料。粒度粒度是指磨料顆粒的大小程度，常用粒度號表示，粒度號的數(shù)字越大，磨料的顆粒越小。結(jié)合劑結(jié)合劑是將磨粒黏合成砂輪的結(jié)合物質(zhì)。硬度砂輪的硬度是指砂輪工作時，磨料自砂輪上脫落的難易程度。4.4.1砂輪特性的組成要素砂輪的切削性能取決于磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等基本要素，它將直接影響工件的加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率。5.組織組織是砂輪結(jié)構(gòu)的松緊程度，即磨粒、結(jié)合劑和氣孔三者所占體積的比例關(guān)系。6.形狀和尺寸常用砂輪的形狀、代碼及用途見表4-1。4.4.2砂輪的標(biāo)志方法為了便于識別砂輪的全部特性，在砂輪的端面一般都有標(biāo)志，按GB/T2484—2006規(guī)定，砂輪標(biāo)志的書寫順序如下：砂輪形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、組織號、結(jié)合劑和允許的最高工作線速度。例如，某砂輪上標(biāo)志為1-400×40×60-A60L5B-35，則砂輪為1—砂輪的形狀為平行砂輪，400—外圓直徑為400mm，40—厚度為40mm，60—孔徑為60mm，A—磨料為棕剛玉，60—粒度為60號，L—硬度為中軟2，5—組織為5號，B—樹脂結(jié)合劑，35—最高工作線速度為35m/s。4.4.3砂輪的修整砂輪工作一段時間后會出現(xiàn)磨粒磨損，盡管砂輪本身具有一定的自銳性，但這種自銳性是有限的，因此，砂輪磨損后應(yīng)及時修整，否則在磨削過程中會引起振動、噪音、磨削質(zhì)量和生產(chǎn)效率降低等問題。修整砂輪時通常用單顆粒金剛石刀進(jìn)行。砂輪修整除用于磨損后的砂輪外，還應(yīng)用于砂輪表面空隙堵塞、砂輪幾何形狀失真、部分工件材料黏結(jié)在磨粒、精密磨削中的砂輪精細(xì)修整等場合。4.5砂帶磨削4.5.1平面的砂帶磨削如圖所示為平面的砂帶磨削。砂帶磨床由傳送帶、砂帶、張緊輪、壓輪和支承板組成。砂帶3安裝在張緊輪4和壓輪5上，并在壓輪5的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，這是砂帶磨削的主運(yùn)動。工件2由傳送帶1向前輸送實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。砂帶3的旋轉(zhuǎn)方向必須和工件2的進(jìn)給方向相反。平面的砂帶磨削1—傳送帶；2—工件；3—砂帶；4—張緊輪；5—壓輪；6—支承板砂帶是砂帶磨削的主體。它由磨粒、結(jié)合劑、基體材料三要素組成，是一種特殊形態(tài)的多刀、多刃切削工具。其切削功能主要由用結(jié)合劑黏合在基體上的磨粒來完成。磨粒采用靜電植砂法均勻直立于基體上，鋒口向上、定向整齊排列，等高性好，容屑間隙大，接觸面小，具有較好的切削性能。砂帶結(jié)構(gòu)如圖所示。砂帶結(jié)構(gòu)1—表層結(jié)合劑；2—磨粒；