第7章磨削解析

类及其性质，决定了砂轮的硬度、强度以及耐腐蚀的能力。
常用结合剂的种类、 代号、 特性及用途见表5-3。
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（4） 硬度 砂轮的硬度是指结合剂粘结磨粒的牢固程度，也表示磨粒从
砂轮上脱落的难易程度。磨粒不易脱落的，称为硬砂轮; 反之
，称为软砂轮。磨软材料时选硬砂轮；磨硬材料时选软砂轮。 粗磨时选软砂轮； 精磨时选硬砂轮。 砂轮硬度分为7级， 分别用不同字母表示， 如表5-4所示
砂轮在圆台外缘和中心之间作
往复进给运动，每往复一次或每次 换向后，砂轮向工件垂直进给。由 于工作台是连续旋转的，所以磨削 效率高，但不能磨削台阶面等复杂
的平面。
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3．立轴矩台平面磨床
砂轮的主轴与工作台垂直，工作台是矩形电磁吸盘， 用砂轮的端面磨削平面。 这类磨床只能磨简单的平面
电动机转速来实现。
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4．尾座 尾座由壳体l、套筒2和套筒往复机构5等组成(图6-4)。 尾座套筒内装有顶尖，用于装夹工件。装卸工件时，可转动 手柄4或踏尾座操纵板，实现套筒的往复。尾座通过L形螺栓
紧固在工作台上，松开螺栓3，尾座可在工作台上移动。
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第 7章
磨床与磨削加工
（1）了解磨床的结构、主要组成及其作用； （2）掌握磨削加工的方法及应用 （3）详细了解M1432A型万能外圆磨床的机械传动系统
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平面磨床的组成
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1．卧轴矩台平面磨床
砂轮轴线与工作台台面 平行，工件安装在矩形电磁吸 盘上，随工作台作纵向往复直
9-液压操纵箱
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（1）床身 床身l为箱形铸件，上面有V形导轨及平导轨；工作台2 安装在导轨上。床身前侧的液压操纵箱上装有工作台手动 机构、垂直进给机构、液压操纵板等，用以控制机床的机
械与液压传动。电器按钮板上装有电器控制按钮。
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（6）电器箱
电器元件等装到电器箱
内，有利于维修和保养。
Байду номын сангаас（7）电磁吸盘 （8）电器按钮板 主要用于装夹工件。 主要用于安装各种
电器按钮，通过操作按钮控制机床的各项 进给运动。 （9）液压操纵箱 的液压传动。 主要用于控制机床
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二．磨床的选择
1. 磨床的选择 平面磨削主要用于中小零件平面的精加工。平面 磨削精度一般可达IT5～IT6，表面粗糙度Ra值可 达0.2 ～0.8μm。平面磨削可在各种平面磨床上
进行，一些回转体零件的平面则可以在磨削内、
外圆表面的同时磨削平面。
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磨削时，根据砂轮工作表面的不同，平面磨削分 为周磨和端磨两种。
周磨：用砂轮圆周磨削平面。
特点：砂轮与工件的接触面积小，磨削时冷却和
排屑条件较好，产生的磨削力和磨削热也较小，能减
少工件受热变形，有利于提高工件的磨削精度，用于 精磨各种工件的平面。
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端磨：用砂轮的端面进行磨削。 特点：砂轮主轴主要承受轴向力，弯曲变形小， 刚性好，可选用较大的磨削用量； 砂轮与工件接触面积大，同时参加磨削的磨粒
线运动。砂轮在高速旋转的同
时作间歇的横向移动，在工件 表面磨去一层后，砂轮反向移 动，同时作一次垂向进给，直 至将工件磨削到所需的尺寸。
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2．卧轴圆台平面磨床
砂轮的主轴是卧式的，工作台是圆形电磁吸盘，用砂轮 的圆周面磨削平面。磨削时，圆形电磁吸盘将工件吸在一 起作单向匀速旋转。
留一部分磁性，这种现象称作剩磁。因此工件不易取下，
这时只要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，工件就容易取下。
2.由于大工件的剩磁以及光滑表面间的粘附力较大， 因此工件不容易从电磁吸盘上取下。这时可根据工件形状 先用木棒或铜棒将工件扳松后再取下，切不能用力硬拖工 件，以防工作台面与工件表面拉毛损伤。
零件。由于砂轮的直径大于工作
台的宽度，砂轮不需要作横向进 给运动，故磨削效率较高。
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4．立轴圆台平面磨床
砂轮的主轴与工作台垂直
，工作台是圆形电磁吸盘，
用砂轮的端面磨削平面。磨 削时，圆工作台作匀速旋转 ，砂轮除作高速旋转外，定 时作垂向进给 。
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多，生产效率较高。
但磨削过程中发热量较大，切削液不易直接浇 注到磨削区，排屑较困难，因而工件容易产生热变 形和烧伤。 适用于磨削精度不高且形状简单的工件。
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2.卧轴矩台平面磨床各部件的名称和作用
1-床身 2-工作台 3-磨头
4-滑板
5-立柱 6-电气箱 7-电磁吸盘 8-电器按钮板
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5．砂轮架 砂轮架由壳体、主轴、内圆磨具及滑鞍等组成。外圆砂
轮安装在主轴上，由单独电动机经V带传动进行旋转。壳体可
在滑鞍上作±30°回转。滑鞍安装在床身横导轨上，可作横 向进给运动。内圆磨具支架的底座装在砂轮壳体的盖板上， 支架壳体可绕与底座固定的心轴回转，当需进行内圆磨削时 ，将支架壳体翻下，通过两个球头螺钉和两个具有球面的支 块，支撑在砂轮架壳体前侧搭面上，并用螺钉紧固。在外圆 磨削时，须将支架壳体翻上去，并用插销定位。
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一、外圆磨床 1．床身 床身是一个箱形铸件，用于支撑磨床的各个部件。床身 上有纵向和横向两组导轨，纵向导轨上装工作台，横向导轨 上装砂轮架。床身内有液压传动装置和机械传动机构。 2．工作台
工作台由上工作台与下工作台两个部分组成。上工作台
安放在下工作台上，可相对下工作台进行回转，顺时针方向 可转3°，逆时针方向可转6°。上工作台的台面上有T形槽 ，通过螺栓用以安装和固定头架和尾座。
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（1） 磨料
常用的磨料有氧化铝（刚玉类）、碳化硅、立方氮化硼和
人造金刚石等，其代号、性能及适用范围如表5-1所列。
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（2） 粒度
粒度是表示磨料颗粒大小的参数。粒度直接影响着磨
削的生产率和磨削质量: 粒度粗，则颗粒大，磨削深度增 加， 效率高，但磨削表面质量差; 反之，则粒度细，颗 粒小， 砂轮工作表面单位面积上磨粒多， 磨粒切削刃的 等高性好， 可获得较高的磨削质量。 粒度分磨粒与微粉
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普通砂轮的修整通常是利用修整器切入砂轮表面沿砂 轮轴向进给，如图所示为平型砂轮的修整。 修整砂轮常用的工具有大颗粒金刚石笔（图a）、多粒细 碎金刚石笔（图b）和金刚石滚轮（图c）。
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四．工件的装夹
电磁吸盘应合理使用，使用时应注意如下事项： 1．关掉电磁吸盘的电源后，工件和电磁吸盘上仍会保
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3．头架
头架由底座1、壳体3、主轴4和传动变速装置2等组成(图6-3) 。头架壳体可绕定位柱在底座上面回转，按加工需要可在逆 时针方向0°～90°范围内作任意角度的调整。 双速电动机装在壳体顶部。头架 主轴上可安装顶尖或卡盘，用来 装夹和带动工件旋转。头架变速 可通过推拉变速捏手及改变双速
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3.装夹工件时，工件定位表面盖住绝磁层条数尽可能多，以
充分利用磁性吸力，小而薄的工件应放在绝磁层中间(见图512b)，要避免放成如图5-12a所示位置，并在其左右放置挡板 ，以防止工件松动(见图5-12c)。
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4.每次工件装夹完毕后，应用手拉一下工件，检 查工件是否被吸牢，检查无误后，再启动砂轮进行 磨削。 5.工作结束后，应将吸盘台面擦干净，以免电磁
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砂轮与磨具
一．砂轮
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1. 砂轮概述
砂轮是由磨料和结合剂以适当的比例混合，经压缩后烧结
而成。它由磨粒、结合剂和气孔三个要素组成。 磨粒相当于切削刀具的切削 刃，起切削作用； 结合剂使各 磨粒位置固定，起支持磨粒的作
用；气孔则有助于排除切屑。砂
轮的性能由磨料、粒度、结合剂 、硬度及组织等五个参数决定。
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砂轮一般用法兰盘安装。如图7-8所示，法兰盘主要 由法兰底盘l、法兰盘2、衬垫3、内六角螺钉4等组成。
1-法兰底盘 2-法兰盘 3-衬垫 4-内六角螺钉
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砂轮的孔径与法兰盘轴颈部分应有
0.1～0.2mm的安装间隙。如砂轮孔径与法 兰盘轴颈配合过紧，可用刮刀均匀修刮砂 轮内孔；如配合间隙太大，可在法兰轴颈 的圆周垫上一层纸片，以减小安装偏心。
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2.砂轮的形状与代号
代号举例：砂轮1—300×50×65—WA60M5—V—30 m/s 1--形状为平面 ； 300×50×65--外径D300、厚度T50和内径H65； WA--磨料为白刚玉； 60--粒度号； M--硬度为‘中1’号 5--组织号，磨料率为52% V--结合剂为陶瓷， 30--允许的最高圆周速度为30 m/s。
磨削液的润滑性与乳化液相接近，冷却效果比乳化液好，
无机盐磨削液也有较好的冷却性，但润滑性最差。
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种
油性磨削液
类
矿物油 极压油
成
分
低粘度及中粘度轻质矿物油+油溶性 防锈添加剂+极性添加剂 低粘度及中粘度轻质矿物油+极压添加剂
乳化液压乳化液 (1)水+矿物油+乳化液+防锈添加剂 (2)乳化油+极压添加剂 水溶性磨削液 (1)水+表面活性剂 化学合成液 (非离子型、阴离子型或皂类) (2) 水 + 表面活性剂 + 防锈添加剂 + 极压添加 剂 无机盐磨削液 (1)水+无机盐类 (2)水+无机盐类+表面活性剂
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（2）工作台 工作台2是一盆形铸件，上部有长方形台面，下面有凸 出的导轨。工作台上部台面经过磨削，并有一条T形槽， 用以固定工作物和电磁吸盘。在台面四周装有防护罩，以
防止切削液飞溅。
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（3）磨头 磨头3在壳体前部，装有两套由三块油膜滑动轴承和控
制轴向蹿动的两套球面止推轴承。 进给形式：
两类， 颗粒大于50 μm的磨粒（W63除外）用筛网筛分
法测定。 粒度号代表的是磨粒所通过筛网在每英寸长度 上所含的孔目数，如46＃粒度是指它可以通过每英寸长 度上有46个孔目的筛网。 粒度号越大，磨粒就愈细。
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（3） 结合剂 结合剂是将磨粒粘结成各种砂轮的材料。结合剂的种
断续进给：工作台换向一次，磨头作一次横向断续进给， 连续进给：磨头在水平燕尾导轨上往复连续移动； 手动进给。
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（4）滑板 滑板4有两组相互垂直的导轨，一组为垂直矩形导轨，用
以沿立柱垂直移动，一为水平燕尾导轨，用以作磨头横移。 （5）立柱
立柱5为一箱形体，前部有两条矩形导轨，丝杆安装在 中间，通过螺母使滑板沿矩形导轨垂直移动。
吸盘锈蚀损坏。
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五．磨削液的选择
磨削液分为油基磨削液和水基磨削液。油基磨削液按
其添加物的不同分为矿物油和极压油两种。水基磨削液又 可分为乳化液、化学合成液及无机盐磨削液（表5－7）。 一般，油基磨削液的润滑性好，冷却性差；而水基磨削液 的润滑性较差，冷却效果好。在水基磨削液中，化学合成
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砂轮的安装
安装前先鉴别其外观有无裂纹，可用响声法检查。检
查时，一手托住砂轮，一手用木槌轻敲听其声音。没有裂
纹的砂轮发出清脆的声音；有裂纹的砂轮则声音嘶哑。有 裂纹的砂轮不能使用，以免砂轮工作时爆裂。
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（5） 组织 组织是表示砂轮内部结构松紧程度的参数。砂轮总体 中磨粒所占的比例越小，气孔越多，砂轮就愈疏松。气孔 既可以容纳切屑，使切屑不易堵塞，还可以把切削液带入
磨削区， 降低磨削温度。粗磨时宜选用较疏松的砂轮；精
磨时宜选用较紧密的砂轮。表为砂轮组织等级及适用范围。