内圆磨床

内圆磨床

3.3.2 内圆磨床

普通内圆磨床是生产中应用最广的一种内圆磨床。图1—29所示为普通内圆磨床的磨削方法。图1—29a、b为采用纵磨法或切人法磨削内孔。图1—29c、d为采用专门的端磨装置，可在工件一次装夹中磨削内孔和端面。

4.3.1插齿原理及所需的运动

插齿原理类似一对圆柱齿轮相啮合，其中一个是工件，另一个是具有齿轮形状的插齿刀。可见插齿机也是按展成法原理来加工圆柱齿轮的。如图所示。

插齿刀实质上是一个端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮，它的模数和压力角与被加工齿轮相同。齿廓曲线渐开线是在插齿刀刀刃多次相继切削中，由刀刃各瞬时位置的包络线所形成。

插齿机除了两个成形运动外，还需要一个径向切入运动。此外，为了减少切削刃的磨损，机床上还需要有让刀运动。

4.1.1齿轮加工机床的加工原理

(1)成形法

成形法加工齿轮所采用的刀具为成形刀具，属于成形法的有铣齿、拉齿、冲齿、压铸、成形磨齿等。这种方法的优点是不需要专门的齿轮加工机床，可在通用机床上进行加工。而在实际生产中，每一种模数通常只配有八把一套或十五把一套的成形铣刀。每把刀具适应一定的齿数范围，这样加工出来的渐开线齿廓是近似的，加工精度低。且加工过程中需要周期分度，生产率低。常用于单件小批生产和加工精度要求不高的修配行业中。在大批量生产中，也有采用多齿廓成形刀具加工齿轮的内齿轮，但刀具制造复杂且成本较高。

(2)展成法

展成法加工齿轮是应用齿轮的啮合原理进行的.属于展成法的有滚齿、插齿、梳齿、剃齿、研齿、珩齿、展成法磨齿等。用展成法加工齿轮的优点是，只要模数和压力角相同，一把刀具可加工任意齿数的齿轮。这种方法的加工精度和生产率较高，因而在齿轮加工机床中应用最为广泛。

4.2.1 滚齿原理

滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。用齿轮滚刀加工齿轮的过程，相当于一对螺旋齿轮啮合的过程，如图所示。将其中的一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角增大到很大，成蜗杆状，再开槽并铲背，使其具有切削性能，就成了齿轮滚刀。机床使滚刀和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相对旋转运动时，就可在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。

滚齿时，切出的齿廓是滚刀切削刃运动轨迹的包络线。所以，滚齿时齿廓的成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运

动组成的复合运动。再加上滚刀沿工件轴线垂直方向的进给运动，就可切出整个齿长。

前言：

用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料）作为工具对工件进行磨削加

工的机床统称为磨床。随着现代机械对零件质量要求的不断提高，各种

高硬度材料的应用日益增多，而精度较高的毛坯可不经加工而直接由磨床加工成成品，因此磨床在金属切削加工机床中的比重不断上升。

一、磨削加工及其分类

用磨料来切除工件多余的材料，使其在形状、精度和表面粗糙度等方面都合乎预定要求的加工方法，称为磨削加工。它是一种高速、多刃、微量的切削加工过程，涉及多种复杂因素。随着工业的发展，磨削加工正不断向自动化

方向发展。

1、按磨削工具的类型分类，分为固定磨粒加工和游离磨粒加工两大种。通

常所谓“磨削”，主要是指砂轮进行磨削，砂轮磨削是应用广泛、高质

量和高生产率的加工方法。按加工对象的不同分为外圆、内圆、平面及

成形磨削等。

2、按常用的砂轮磨削方式，旋转表面（内、外圆）按夹紧和驱动工件方法，

可分为中心磨削和无心磨削；按进给方向相对于加工表面的关系，可分

为纵向进给和横向进给磨削，按砂轮工作表面类型来分，分为周边磨、

端面磨和周边一端磨，考虑磨削行程之后砂轮相对工件的位置又分为通

磨和定程磨。

一、磨削加工的特点

1、磨削效率高，砂轮相对工件做高速旋转一般砂轮线速度达到35米/秒

（M/S），约为普通刀具的20倍以上，可获得较高的金属切除率。随着

磨削新工艺的开发，磨削加工的效率进一步提高，在某些工序已取代了

车、铣、刨削，直接从毛坯加工成形。

2、能获得很高的加工精度和很细的表面粗糙度，每粒磨粒切去切屑层很薄，

一般只有几微米，因此表面可获得高的精度和低的表面粗糙度。

3、切削功率大和消耗能量多，砂轮是由许许多多的磨粒组成的，磨粒在砂

轮中的分布是杂乱无章、参差不齐的，切削时多呈负前角，并且尖端有一定的圆弧半径，因此切削功率大，消耗能量多。

4、加工范围广，砂轮磨粒硬度高，热稳定性好，不但可以加工未淬火钢，

铸铁和有色金属等材料，还可以加工淬火钢、各种切削刀具以及硬质合

金等硬度很高的材料。

三、磨具的结构

所谓磨具，即用不同的结合剂，将磨料粘成一定的几何形状或膏状，用于磨削、抛光、研磨

的工具。

磨具的结构一般是由磨料、结合剂、气孔三要素组成。磨料是构成磨具的主体，是磨具产生切削作用的根本因素，它是用来粘结磨粒的材料，能使磨具具有一定几何形状和强度。磨粒和结合剂之间的空隙，称为磨具的气孔。根据切削过程的需要，控制气孔的大小、多小及均匀性，能改善磨具的切削性，同时在磨削过程中气孔起到容屑、排屑和散热作用。

四、冷却液的作用

冷却液主要作用是降低磨削温度，改善加工表面质量，提高磨削效率，延长砂轮使用寿命。从提高磨削效果来看，冷却液应满足以下要求：

1、冷却作用

通过冷却液的热传导，能降低磨削区的温度，从而避免工件烧伤、变形、

使测量工件的尺寸准确。

2．润滑作用

冷却液能渗入到磨粒与工件的接触面之间，并粘附在金属表面上形成润滑膜。减少和金属表面的直接接触，减轻摩擦和粘结现象，有利于提高

工件表面的粗糙度和砂轮的寿命。

3、清洗排屑作用

可将磨屑和脱落的磨粒冲洗掉，避免工件表面烧伤。

4、防锈作用

在冷却液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使工件、机床免

受氧化，起到防锈作用。

除以上作用外，还要求冷却液无毒、无臭，不刺激皮肤，化学稳定好，不易变质，不产生泡沫、废液，易处理与再生，避免污染环境等。

五、磨削加工要点

1、采用成型砂轮磨削零件时，砂轮与零件的相对位置应有一定要求：砂轮

需要随时修整，以保持形状正确