圓周磨削砂輪與工件接觸面積小課件

3.6GRINDINGMACHINESANDGRINDINGWHELS

磨床與砂輪3.6GRINDINGMACHINESANDGRIN磨削是一種精加工方法。精度值IT6-IT7，表面粗糙度Ra值1.25-0.08um可加工高硬度材料。淬硬鋼件，高硬度特殊材料及非合金材料（如陶瓷）可加工各種表面。平面，外表面，內圓柱面，以及線輪廓成形等磨削是一種精加工方法。3.6.1Grindingoperationsandmachines磨削加工方法和機床

磨床主要種類：平面磨床，外圓磨床，內圓磨床，無心磨床，緩進給磨床，刀具及刃具磨床和各種專門化磨床，如曲軸磨床，凸輪磨床，齒輪磨床，螺紋磨床等。3.6.1Grindingoperationsandm3.6.1.1Surfacegrinders(平面磨床)平面磨床通常用于磨削零件的平面，同時也可以用于磨削不規(guī)則的彎曲的，錐形的，凹凸的平面。

圓周（即砂輪輪緣）磨削按照砂輪的工作面不同

主軸為臥式布置

端面磨削（主軸為立式分布）矩形工作臺按照工作臺形狀不同

圓形工作臺3.6.1.1Surfacegrinders(平面磨床)平①臥軸矩臺平面磨削——用于長形平面加工①臥軸矩臺平面磨削——用于長形平面加工②臥軸圓臺平面磨削——用于小件加工

②臥軸圓臺平面磨削——用于小件加工

③立軸矩臺平面磨削——常用于齒輪面、推力墊圈、汽缸蓋平面磨削。③立軸矩臺平面磨削——常用于齒輪面、推力墊圈、汽缸蓋平④立軸圓臺平面磨削——適于大件加工④立軸圓臺平面磨削——適于大件加工四種磨削方式特點比較：●圓周磨削砂輪與工件接觸面積小，磨削力小，排屑及冷卻條件好，工件受熱變形小，且砂輪磨損均勻，故加工精度較高。但砂輪主軸呈懸臂狀態(tài)，剛性差不能采用較大的磨削用量，生產率低?！穸嗣婺ハ魃拜喴话惚容^大，能同時磨出工件的全寬，磨削面積較大，允許采用較大的磨削用量，故生產率高。但磨削力大，發(fā)熱量大，冷卻和排屑條件差，故加工精度和表面粗糙度差。四種磨削方式特點比較：●圓臺式磨削由于采用端面磨削，且為連續(xù)磨削，沒有工作臺的換向時間損失，故生產率較高。但只適于磨削小零件和大直徑的環(huán)形零件端面，不能磨削長零件?！窬嘏_式磨削可方便地磨削各種零件，工藝范圍較寬。臥軸矩臺磨削除了用砂輪的周邊磨削水平面外，還可以用砂輪端面磨削溝槽、臺階等側平面?！駡A臺式磨削由于采用端面磨削，且為連續(xù)磨削，沒有工作臺的臥軸矩臺式磨床立軸圓臺式臥軸矩臺式磨床立軸圓臺式平面磨床平面磨床滑鞍及橫向進給機構床身尾座砂輪架內圓磨具砂輪頭架工作臺換向擋塊縱向進給手輪橫向進給手輪臥式矩臺式平面磨床滑鞍及橫向進給機構床身尾座砂輪架內圓磨具砂輪頭架工作臺換向擋3.6.1.2圓筒磨床圓筒磨削——分為外圓磨削(externalgrinding)和內圓磨削(internalcylindricalgrinding)(一)外圓中心型磨床(cylindricalcenter-typegrinders)外圓磨床以兩頂心為中心，以砂輪為刀具，將圓柱型鋼件研磨出精密同心度的磨床(又叫頂心磨床或圓筒磨床)。它能加工圓柱面、圓錐面、端面、球面和特殊形狀的外表面等。3.6.1.2圓筒磨床圓筒磨削——分為外圓磨削(exter這種磨削方式按照進給的方法不同分為兩種：●縱向磨削法

使工作臺作縱向往復運動進行磨削的方法。

砂輪高速旋轉為主運動，工件旋轉作圓周進給運動，同時隨工作臺沿工件軸向作縱向進給運動。每單次行程或每往復行程終了時，砂輪作周期性的橫向進給，從而逐漸磨去工件徑向的全部磨削余量。特點：縱磨法每次的橫向進給量小，磨削力小，散熱條件好，加工精度和表面質量較高，但生產效率低，是目前生產中使用最廣泛的一種磨削方法。這種磨削方式按照進給的方法不同分為兩種：●縱向磨削法●切入磨削法（或橫向切入法）

用寬砂輪進行橫向切入磨削的方法。

采用這種磨削形式磨外圓時，砂輪寬度比工件的磨削寬度大。磨削時，工件不需作縱向往復運動，砂輪以緩慢的速度連續(xù)或間斷地向工件徑向作橫向進給運動，直到磨去全部余量。特點：橫磨法因砂輪寬帶大，一次行程就可以完成磨削加工過程，所以生產效率高，適用于磨削長度短、剛性好、精度低的外圓表面。但橫磨時，工件與砂輪的接觸面積大，磨削力大，發(fā)熱量大而集中，所以易影響工件的表面質量。●切入磨削法（或橫向切入法）采用這種磨削形

萬能外圓磨床

萬能外圓磨床其工藝范圍較寬，除了能磨削外圓柱面和圓錐面外，還可磨削內孔和臺階面等。(一)機床的組成

萬能外圓磨床1—床身（Bed）3—工作（Worktable）2—頭架（Headstock）4—內磨裝置（Auxiliarywheelhead）5—砂輪架（Wheelhead）6—尾座（Foothead）腳踏操縱板A—萬能外圓磨床萬能外圓磨床其工藝范圍較寬，除了能(二)機床的運動與傳動

a)縱磨法磨外圓柱面

b)扳轉工作臺用縱磨法磨長圓錐面c)扳轉砂輪架用切入法磨短圓錐面

d)扳轉頭架用縱磨法磨內圓錐面

圖3—3萬能外圓磨床加工示意圖(二)機床的運動與傳動a)縱磨法磨外圓柱面b)（二）內圓磨削（internalcylindricalgrinders）

內圓磨削是用砂輪外圓周面來磨削工件的各種內孔（包括圓柱形通孔、盲孔、階梯孔及圓錐孔等）和端面，它可以在專用的內圓磨床上進行，也能在具備內圓磨頭的萬能外圓磨床上實現(xiàn)。

這種磨削方式按照工件與砂輪的相互運動關系有下列三種：（二）內圓磨削（internalcylindricalg縱磨法磨內孔切入法磨內孔磨端面磨端面●工件夾持在工作頭上，并作固定位置回轉運動，砂輪在心軸上轉動，并在孔內作往復運動。此種方式最常使用。適用于：小批量生產縱磨法磨內孔切入法磨內孔磨端面磨端面●工件夾持在工作頭上，●砂輪在固定心軸上轉動，工件亦回轉且作往復運動?！裥行鞘絻葓A磨削

工件固定不轉動，砂輪除繞自身軸線高速旋轉完成主運動外，還繞著工件孔中心作公轉，以實現(xiàn)圓周進給運動。行星式磨削工作原理●砂輪在固定心軸上轉動，●行星式內圓磨削行星式磨削適用于：磨削大型工件或形狀不對稱、不適宜旋轉的工件。特點：運動種數(shù)較多，結構復雜且剛性較差。因此應用不廣泛。適用于：磨削大型工件或形狀不對稱、不適宜旋轉的工件。特點：運Centerlessgrinders(無心磨床）Centerlessgrindermakesitpossibletogrindbothexternalandinternalcylindricalsurfaceswithoutrequiringtheworkingtobemountedbetweencentersorinachuck.Thiseliminatestherequirementofcenterholesinsomeworkpiece,therereducingthecycletime.

無心磨床可以不需要制作工件中心固定或放在夾具的情況下磨內外圓柱表面，這樣就減少了在一些工件中需要制作中心孔的要求，因此減少了加工時間。Centerlessgrinders(無心磨床）Ce無心外圓磨床主要由砂輪和導輪組成。工件放在兩個研磨輪之間的托板上面，砂輪在一個固定的速度下旋轉同時移去工件表面多余的材料。1.Grindingwheel(砂輪）2.workpiece3.regulatingwheel（導輪）4.workrestblade（托板）無心外圓磨床主要由砂輪和導輪組成。工件放在兩個研磨輪之間的托CenterlessexternalgrindingCenterlessexternalgrindingThough-feedcenterlessgrinding（縱向進刀磨削）導輪和水平軸要傾斜一些角度，這樣就可以沿縱長進給，進給速度（mm/min）由傾斜角度和導輪速度決定。由公式表達如下:f=πDnshinαD是直徑（mm）,n是速度（rpm），α是導輪的傾斜角度，可以從0到8度。Though-feedcenterlessgrindinIn-feedcenterlessgrinding（橫向進刀磨削）橫向進給無心磨床比貫穿進刀磨床慢，但是對一些有階梯或者是阻礙砂輪完全通過其回轉表面的工件很實用In-feedcenterlessgrinding（橫向Internalcenterlessgrinding（無心內圓磨床）Internalcenterlessgrinding（無導輪傾斜放置少量的角度來控制工件通過砂輪的進給量。由于需要支撐砂輪，在無心外圓磨輪中工件貫穿進刀是不可行的。因此，這種磨床不能夠達到和無心外圓磨床一樣的生產效率。它的優(yōu)勢是它能夠為管狀部件，比如軋輥軸承，提供很精確的內外直徑的同心度導輪傾斜放置少量的角度來控制工件通過砂輪的進給量。由于需要支Theadvantagesofcenterlessgrinding無心磨削比有心磨削更快，更便宜，原因如下：1.它幾乎是連續(xù)的，特別是對于貫穿進給磨削，因為減少了裝載和卸載，有最少的加工時間。2.對操作者只有很少的技術要求。3.工件完全的被托板和導輪支撐，可以承受盡可能大的切削但不會過熱?？梢栽谡麄€長度的工件上進行下刀。3.因為有較大的砂輪，輪子的磨損相對較小，有最小量的調整來補償磨損。4.由于是在中心之間工作，沒有軸向推力，長且薄的工件不太可能變形。5.無心磨削可以使每個工件在消除最少量的殘余量下加工完全，中心誤差可以消除。因此無心磨削尤其適合于特定的大批量生產。TheadvantagesofcenterlessgThedisadvantagesofcenterlessgrinding這種特定的機器不能做其它種類的工作。工件必須非圓平面，如鍵槽，才會出現(xiàn)。它在有一個以上的直徑或彎曲零件的工作上是有限制的。在磨管子的時候，不能保證外圓的直徑和內圓的直徑是同心的。ThedisadvantagesofcenterlesCreep-feedgrinding（緩進給磨削）

不同于普通只有很少的材料磨削速度，緩進給磨削磨床切削深度最大可以達到6mm,使用進給磨削有很多的特征，如有很強的硬度，很大的抗壓能力，可變且容易控制的軸和工件速度。Creep-feedgrinding（緩進給磨削）

不同Thewheelisdressedtotheshapeoftheworkpiecetobeprod