磨工培訓資料
編制：衛麗
審核：焦麗
工藝研究院機加室
目錄一、 磨削加工基本知識
1.1、 磨床的概況
1.2、 磨削力和磨削熱
1.3、 磨削液
1.4、 磨床夾具
1.5、 磨床的日常保養和維護
二、 磨工的安全操作規程
三、 磨削加工技能知識
3.1、 磨床主要引數
3.2、 磨削引數的選擇
3.3、 常用量具
四、 外圓磨削
4.1、 外圓磨削方法
4.2、 工件的裝夾
4.3、 外圓磨削砂輪
4.4、 外圓的測量
4.5、 外圓磨削常見的缺陷與消除方法
訓練1：磨外圓
五、 內圓磨削
5.1、 內圓磨削方法
5.2、 工件的裝夾
5.3、 內圓磨削砂輪
5.4、 內孔的測量
5.5、 內圓磨削常見的缺陷和消除方法
六、 平面磨削
6.1、 平面磨削的方法
6.2、 電磁吸盤的使用
6.3、 砂輪的選擇
6.4、 平面的精度檢驗
6.5、 平面磨削常見的缺陷和消除措施
七、 珩磨
7.1、 珩磨加工特點和應用範圍
7.2、 珩磨頭
7.3、 珩磨夾具和珩磨液
磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的工具機。大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工工具機、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。
磨床能加工硬度較高的材料，如淬（cui）
硬鋼、硬質合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。
磨削加工的應用範圍非常廣泛，可以加工內、外圓柱面、內、外圓錐面、平面、成形面和組合麵等，如圖1-1所示。目前磨削主要用於對工件進行精加工，經過淬火的工件及其它高硬度的特殊材料，幾乎只能用磨削來進行加工。
圖1-1 幾種常見的磨削
隨著高精度、高硬度機械零件數量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發展，磨床的效能、品種和產量都在不斷的提高和增長。磨床是各類金屬切削工具機中品種最多的一類。
（1）外圓磨床：是普通型的基型系列，主要用於磨削圓柱形和圓錐形外表面的磨床。
（2）內圓磨床：是普通型的基型系列，主要用於磨削圓柱形和圓錐形內表面的磨床。
（3）座標磨床：具有精密座標定位裝置的內圓磨床。
（4）無心磨床：工件採用無心夾持，一般支承在導輪和托架之間，由導輪驅動工件旋轉，主要用於磨削圓柱形表面的磨床。
（5）平面磨床：主要用於磨削工件平面的磨床。
（6）砂帶磨床：用快速運動的砂帶進行磨削的磨床。
（7）珩磨機：用於珩磨工件各種表面的磨床。
（8）研磨機：用於研磨工件平面或圓柱形內，外表面的磨床。
（9）導軌磨床：主要用於磨削工具機導軌面的磨床。
（10）工具磨床：用於磨削工具的磨床。
（11）多用磨床：用於磨削圓柱、圓錐形內、外表面或平面，並能用隨動裝置及附件磨削多種工件的磨床。
（12）專用磨床：從事對某類零件進行磨削的專用工具機。按其加工物件又可分為：花鍵軸磨床、曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床、曲線磨床等。
以m1432a為例，其型號的含義如下：
磨床的主要結構如下圖所示：
（1）床身：床身1是磨床的基礎支承件，在它的上面裝有砂輪架4、工作台8、頭架2、尾座5及滑鞍等部件，使這些部件在工作時保持準確的相對位置，床身內部用作液壓油的油池。
（2）頭架：頭架2用於安裝及夾持工件，並帶動工件旋轉，頭架在水平面內可按逆時針方向轉90°。
（3）內圓磨具：內圓磨具3用於支承磨內孔的砂輪主軸，內圓磨具主軸由單獨的電動機驅動。
（4）砂輪架：砂輪架4用於支承並轉動高速旋轉的砂輪主軸。砂輪架裝在滑鞍6上，當需磨削短圓錐麵時，砂輪可以在水平面內調整至一定角度位置（±30°）。
（5）尾座：尾座5和頭架2的頂尖一起支承工件。
（6）滑鞍和手輪：手輪7，可以使橫向進給機構帶動滑鞍6及其上的砂輪作橫向進給運動。
（7）工作台：工作台8由上下兩層組成。上工作台可繞下工作台的水平面內迴轉乙個角度（±10°），用以磨削錐度不大的長圓錐面。
上工作台上的上面裝有頭架2和尾座5，它們可隨著工作台一起，沿床身導軌作縱向往復運動。
在磨削過程中磨粒與工件接觸情況見圖1-2.切削的形成過程大致分為三個階段：
圖1-2 磨削中磨粒與工件接觸狀況
第ⅰ階段：磨粒與工件開始接觸，磨粒未切入工件而僅在表面產生摩擦，工件表層產生熱應力。此階段稱為彈性變形階段。
第ⅱ階段：由於磨粒切入量增加，磨粒逐漸切入工件，使該部分材料向兩旁隆起，工件表面形成刻痕。此時，除磨粒與工件之間摩擦外，更重要的是材料內部產生摩擦、彈性變形所產生的應力。
此階段影響工件表面粗糙度及表面燒傷、裂紋等缺陷。此階段稱為刻劃階段。
第ⅲ階段：此時磨粒已切入一定深度，法向切削力增至一定程度後，被切處也已達到一定溫度，此部分材料沿剪下面滑移而形成切屑流出，在工件表層產生熱應力和變形應力。此階段稱為切削階段。
在磨削過程中，一些在表面凸出且鋒利的磨粒，在擠壓摩擦作用下，切下一定厚度的金屬；而較鈍的磨粒僅在表面起刻劃作用；凸出低而鈍化的磨粒，或兩相鄰磨粒中靠後的磨粒只產生摩擦作用。磨粒切下的切削非常細小（重負荷磨削除外），一般為帶狀切屑、碎片狀切屑和熔融的球狀切屑。
（一） 磨削力和磨削功率
磨削時砂輪和工件發生摩擦和切削變形，在砂輪和工件上分別作用著大小相等方向相反的作用力，稱為磨削力。
在一般外圓磨削時，磨削力可以分解為互相垂直的三個力：ft為切向磨削力（砂輪旋轉圓周切線方向）；fn為法向磨削力（砂輪和工件接觸面的法線方向，又稱徑向分力）；fa為軸向磨削力（縱向進給方向）。如圖1-3：
圖1-3磨削力
磨削功率pm。磨削功率是磨削動力引數設計或驗算的基礎。由於砂輪速度高，功率消耗大，必要時要進行驗算。主運動所消耗的功率為：
（二） 磨削熱和磨削溫度
磨削時由於切削速度高、切削厚度小、磨粒不鋒利，所以切削時消耗功率很大，約為車、銑削的10~20倍，其所消耗的能量大部分轉變為熱能。但是，由於磨削速度高，熱量來不及傳入工件深處，而瞬間積聚在工件的表面，而表層以下（約1mm處）溫度只有幾十度，產生很大的溫度階梯；從而使加工表面產生燒傷和熱變形，影響加工表面質量與加工精度。
為了降低磨削溫度，應合理選擇磨削用量，減小磨削深度，適當降低磨削速度及增加工件轉速來減少工件表面燒傷和裂紋；正確選用砂輪，選擇較粗磨粒，降低砂輪硬度和及時修整砂輪，必要時採用大氣孔砂輪；正確選用切削液，加大壓力和流量，並注意澆注方法，來提高冷卻潤滑效果。
磨削液主要用來降低磨削溫度，改善加工表面質量，提高磨削效率，延長砂輪使用壽命。從提高磨削效果來看，磨削液應滿足四點要求：（1）冷卻作用；（2）潤滑作用；（3）清洗作用；（4）防鏽作用。
磨削液通常分為油基切削液和水基切削液兩大類。油基液中有非活性油性液和活性油性液，水溶性液又分為乳化液與合成液。各類磨削液效能比較參考表1-1：
表1-1 各類磨削液效能比較
磨削時，磨削液往往不易進入磨削區，如圖1-4所示，其主要原因有：
圖1-4 磨削區氣流情況
（1）砂輪旋轉時，在砂輪周邊也隨同產生迴轉氣流。vs越大，氣流的影響也越大。
（2）砂輪端麵氣孔中的空氣，由於離心力作用，由中心流向砂輪圓周圓角附件。氣孔越大，轉速越高，影響也越大。
（3）砂輪罩的影響：有罩與去罩相比，氣流動壓力平均增加50%左右。
一、頂尖和夾頭
頂尖和夾頭通常配套使用，其用途十分廣泛，是用於磨削各種軸類零件時最常用且精度較高的裝夾方法。頂尖有高速鋼頂尖和鑲硬質合金頂尖，前者常用於一般硬度的工件，後者常用於淬火後的工件。在單件生產時，夾頭一般選用商品雞心夾頭，在批量生產中，往往根據工件被夾持部位的尺寸設計成專用夾頭，這樣使用起來更快捷。
在工件被夾持部位是花鍵時，這種專用夾頭的內孔設計成花鍵孔以直接撥動工件（見圖1-5）。
圖1-5 專用夾頭
二、心軸
常用於在外圓磨床或萬能磨床上磨削以孔或孔與端麵為基準的盤類或套筒類工件的外圓及端麵，以保證工件外圓與內孔的同軸度及與端麵的垂直度的要求。心軸兩端的中心孔錐面上應等分開出3條油槽，錐面須經研磨。
（1）錐度心軸
心軸的錐度一般為0.01-0.03mm（100mm），視被磨削工件的精度要求而定。
心軸外圓與工件內孔的配合程度以能克服磨削力為宜，不宜過緊而使工件變形。當工件的內孔公差帶較寬時，心軸可做成幾根為1組，供選配使用。心軸的外圓對中心孔的跳動允差一般取為0.
003-0.01mm。也視被磨削工件的精度需要而定。
心軸的材料一般為低碳合金鋼，熱處理滲碳淬火。這種心軸通常用於單件或小批量生產（見圖1-6）。
圖1-6 錐度心軸
對於較大批量的生產，應對孔的實際尺寸測量後進行分組，分批加工，以保證工件在心軸上的位置相對穩定在一定的範圍內，避免出現左右竄動太大，超出已調整好的工作台行程。
（2）脹胎心軸
錐度脹胎心軸。錐度脹胎心軸在批量生產中廣泛使用。利用心軸上的錐度使可脹套1受螺母2和壓板3的軸向力後向徑向脹出而脹緊工件（見圖1-7）。
圖1-7 錐度脹胎心軸
對於內孔較長的工件可採用兩端錐度的脹套心軸，其兩端的脹緊力均勻。工件裝在心軸上靠緊心軸端麵a後再夾緊，壓圈3和心軸5無間隙滑動配合，圓柱銷1用來限制可脹套2的轉動（見圖1-8a）。
圖1-8a 兩端錐度脹胎心軸
對於直徑較大的薄壁套筒類工件，可採用把脹套設計成脹鼓的脹鼓心軸。它利用錐度心軸1上的1：50的錐度將可脹鼓2脹開而脹緊工件。
裝工件時先將工件套在可脹鼓上並靠緊端麵，然後與可脹鼓一起套裝在錐度心軸上（見圖1-8b）。
圖1-8b 脹鼓心軸
液壓脹胎心軸。在其內腔灌滿凡士林油，當旋進螺桿3時，油料受壓力而將脹套2外脹，脹套中間有一條筋a兩側的薄壁部位均勻的外脹，脹緊工件。本體1和脹套2的配合採用h7/k6，利用溫差裝配，脹套2留有精磨餘量0.
15-0.2mm，待裝配後磨到尺寸（見圖1-9）。
圖1-9 液壓脹胎心軸
三、 中心孔柱塞
兩端空心的軸類工件，裝上中心柱塞後用頂尖裝夾進行磨削加工。
（1）中心孔柱塞有帶肩和不帶肩的兩種（見圖1-10）。
圖1-10 中心孔柱塞
（2）可脹式中心孔柱塞與脹胎心軸相似，常用於套筒類或兩端內孔直徑較大的軸類工件（見圖1-11）。
圖1-11 可脹式中心孔柱塞
四、磁力吸盤和磁力過渡墊塊
磁力吸盤和磁力過渡墊塊是磨床常用夾具，特別在平面磨床上使用更為廣泛。
磁力吸盤按外形可分為圓形和矩形兩類；按磁力源可分為電磁和永久磁兩類；按用途可分為通用、專用、正弦和多功能四種。1）通用圓形電磁吸盤用於外圓和萬能磨床。圓台平面磨床多為圓形電磁吸盤。
2）通用矩形電磁吸盤常為矩臺平面磨床的工作台。3）正弦永磁吸盤常用於矩臺平面磨床。吸盤底部由正弦規組成。
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