磨削平面

湖南省娄底技师学院

实习教学教案

教师姓名：刘联盟

一、任务引入

机器零件除了圆柱、圆锥表面外，还经常由各种平面图组成。例如V型铁的两侧面，如图1所示：

钳工加工小型工件之前，有时需要用V型块侧面作靠山来划线。该侧面必须要有一定的表面粗糙度要求和平面度要

求，如果表面粗糙度和平面度不符合要求，则会影响工件已加工表面质量和划线精度。所以，为了加工出合格的零件，须理解平面磨削的形式、特点；通过实践操作要掌握平面磨削的操作步骤、工件的装夹方法、平面精度的检验以及工件的常见缺陷形式。

本次课题的任务是磨削加工矩形工件的二面，如图2

二、任务分析

图2为垫铁工件，材料45钢，经淬火硬度40—45HRC，厚度10mm，需要磨削表面的平面图度为0.015mm,表面粗糙度为Ra0.8um。平面加工的方法比较多，常见的平面图铣削加工。对于淬硬材料用铣削方式加工不合适，是由于刀具材料的硬度比加工材料的硬度低；所以常用磨削的加工方法，而且经磨削过的工件表面质量比铣削加工质量高。

三、相关知识

1、平面磨削的形式圆周磨和端面磨

1）圆周磨：利用砂轮的圆周面进行磨削。

工件与砂轮的接触面积小，

发热少，排屑与冷却情况好，因此加工精度高，但生产率低，在单件小批生产中应用较广。

2）端面磨：利用砂轮的端面进行磨削。

1）砂轮轴立式安装，刚性好，可采用较大的切削用量，而且砂轮与工件的接触面积大，故生产率高。

2）但精度较周磨差，磨削热较大，切削液进入磨削区较困难，易使工件受热变形，且砂轮磨损不均匀，影响加工精度。

平面磨削常作为刨削或铣削后的精加工，特别是用于磨削淬硬工件，以及具有平行表面的零件（如滚动轴承环、活塞环等）。

经磨削两平面间的尺寸公差等级可达IT6～IT5级，表面粗糙度R a值为0.8～0.2μm。

2、平面磨床的磨削方法

在平面磨床上磨削平面有圆周磨削(图1—14a，c)和端面磨削(图1—14b，d)两种形式。卧轴矩台或圆台平面磨床的磨削属圆周磨削，砂轮与工件的接触面积小，生产效率低，但磨削区散热、排屑条件好，因此磨削精度高。

卧轴矩台平面磨床磨削平面的主要方法如下：

1）．横向磨削法(图1—16)

每当工作台纵向行程终了时，砂轮主轴作一次横向进给，待工件表面上第一层金属磨去后，砂轮再按预选磨削深度作一次垂直进给，以后按上述过程逐层磨削，直至切除全部磨削余量。

横向磨削法是最常用的磨削方法，适于磨削长而宽的平面，也适于相同小件按序排列，作集合磨削。

2）．深度磨削法(图1—17)

先粗磨将余量一次磨去，粗磨时的纵向移动速度很慢，横向进给量很大，约为(3／4—4／5)T(T为砂轮厚度)。然后再用横向磨削法精磨。深度磨削法垂直进给次数少，生产效率高，但磨削抗力大，仅适于在刚性好、动力大的磨床上磨削平面尺寸较大的工件。

3）．阶梯磨削法(图1—18)

将砂轮厚度的前一半修成几个阶台，粗磨余量由这些阶台分别磨除，砂轮厚度的后一半用于精磨。这种磨削方法生产效率高，但磨削时横向进给量不能过大；由于磨削余量被分配在砂轮的各个阶台圆周面上，磨削负荷及磨损由各段圆周表面分担，故能充分发挥砂轮的磨削性能。由于砂轮修整麻烦，其应用受到一定限制。

图1-16横向磨削法磨平面图1-17深度磨削法磨平面

图1-18阶梯磨削法磨平面

3、工件的装夹

平面磨削的装夹方法应根据工件的形状、尺寸和材料而定，可用电磁吸盘装夹、相邻面夹持及粘附装夹。

4、平面磨削的特点

砂轮在磨削时具有极高的圆周速度，一般为35m／s左右，高速磨削时可达50～85m／s。砂轮与工件的接触面较小，磨削时的冷却和排屑条件较好，产生的磨削力和磨削热也较小，因此，有利于提高工件的磨削精度。这种磨削方法适用于精磨各种平面零件。但因磨削时要间断的横向进给来完成整个工作表面的磨削，所以生产效率低。在磨削时除了对工件表面有切削作用外，还有强烈的摩擦，磨削区域的温度可高达400—1000℃，容易引起工件表面退火或烧伤。

5、电磁吸盘及其使用

电磁吸盘是最常用的夹具之一，凡是由钢、铸铁等材料制成的有平面的工件，都可用它装夹。1）电磁吸盘的结构原理电磁吸盘是根据电的磁效应原理制成的。在由硅钢片叠成的铁心上绕有线圈，当电流通过线圈，铁心即被磁化，成为带磁性的电磁铁，这时若把铁块引向铁心，立即会被铁心吸住。当切断电流时，铁心磁性中断，铁块就不再被吸住。

电磁吸盘的外形有矩形和圆形两种，分别用于矩形工作台平面磨床和圆形工作台平面磨床

2）使用电磁吸盘装夹工件有以下特点

①工件装卸迅速方便，并可以同时装夹多个工件。

②工件的定位基准被均匀地吸紧在台面上，能很好地保证平行平面的平行度公差。

③装夹稳固可靠。

3）使用电磁吸盘时的注意事项

①关掉电磁吸盘的电源后，有时工件不容易取下，这是因为工件和电磁吸盘上仍会保留一部分磁性（剩磁），这时需将开关转到退磁位置，多次改变线圈中的电流方向，把剩磁去掉，工件就容易去下。

②从电磁盘上取底面积较大的工件时，由于剩磁以及光滑表面间粘附力较大，不容易取下，这时可根据工件形状用木棒或铜棒将工件板松后再取下，切不可用力硬拖工件，以防工作台面与工件表面拉毛损伤。

③装夹工件时，工件定位表面盖住绝缘磁层条数应尽可能多，以便充分利用磁性吸力。小而薄的工件应放在绝缘层中间，并在其左右放置挡板，以防止工件松动。装夹高度较高而定位面积较小的工件时，应在工件四周上靠上面积较大的挡板，其高度略低于工件，这样可避免因吸力不够而造成工件翻倒。

④电磁吸盘的台阶要经常保持光洁，如果台面上出现拉毛，可用三角油石或细砂纸抛光。如果台面使用时间长，表面上划纹和细麻点较多，或者有某些变形时，可以对电磁吸盘台面作一次修磨。修磨时电磁吸盘应接通电源，使它处于工作状态。磨削量和进给量要小，冷却要充分，待磨光至无火花出现即可，应尽可能减少修磨次数，以延长其使用寿命。

⑤工作结束后，应将吸盘台面擦净。

四、操作实习

1、操作前准备

（1）砂轮的选择平面磨削应采用硬度低、粒度粗、组织松的砂轮。所选砂轮的特性为