一、外圓磨削的形式
1、中心型外圓磨削
2、無(wu)心外(wai)圓磨削
3、端面外圓磨削
二、 外圓及臺階面的磨削方法
1、外圓磨削的方法
(1)縱向磨(mo)削(xue)法
縱向磨削法是最常用的磨削方法,磨削時,工作臺作縱向往復進給,砂輪作周期性橫向進給,工件(jian)的磨(mo)削余量(liang)要在多(duo)次往(wang)復行程(cheng)中磨(mo)去。
縱向磨削(xue)法(fa)(簡(jian)稱縱向法(fa))的特點:
1)在砂(sha)輪(lun)(lun)整(zheng)個寬(kuan)度(du)上,磨(mo)(mo)粒(li)的工(gong)作(zuo)情況(kuang)不一樣,砂(sha)輪(lun)(lun)左端面(mian)(mian)(或(huo)右端面(mian)(mian))尖角(jiao)負擔主要(yao)的切削(xue)作(zuo)用(yong),工(gong)件 部分(fen)(fen)磨(mo)(mo)削(xue)余量均由砂(sha)輪(lun)(lun)尖角(jiao)處的磨(mo)(mo)粒(li)切除,而砂(sha)輪(lun)(lun)寬(kuan)度(du)上絕大(da)部分(fen)(fen)磨(mo)(mo)粒(li)擔負減少工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)值的作(zuo)用(yong)。縱(zong)向(xiang)磨(mo)(mo)削(xue)法磨(mo)(mo)削(xue)力(li)小(xiao),散熱(re)條件好,可獲得較高的加工(gong)精度(du)和較小(xiao)的表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)值。
2)勞動(dong)生產率低。
3)磨削(xue)(xue)力(li)較小,適用于細長、精密或薄壁工件的(de)磨削(xue)(xue)。
(2)切(qie)入磨削法
切入磨(mo)削(xue)法(fa)又稱橫向(xiang)磨(mo)削(xue)法(fa)。被磨(mo)削(xue)工件外(wai)圓長度(du)(du)應小于(yu)砂輪寬度(du)(du),磨(mo)削(xue)時(shi)砂輪作連續或間斷(duan)橫向(xiang)進給(gei)運(yun)動,直(zhi)到磨(mo)去(qu)全部余量為止。砂輪磨(mo)削(xue)時(shi)無縱向(xiang)進給(gei)運(yun)動。粗磨(mo)時(shi)可用較(jiao)高(gao)的切入速度(du)(du);精磨(mo)時(shi)切入速度(du)(du)則較(jiao)低,以防止工件燒傷和(he)發熱(re)變形。
切入磨削法(簡稱切入法)的特點:
1)整個砂輪寬度(du)上磨粒(li)(li)的(de)(de)工作情況相同(tong),充分(fen)發揮所有磨粒(li)(li)的(de)(de)磨削作用 同(tong)時(shi),由(you)于(yu)采用連續的(de)(de)橫(heng)向進(jin)給,縮短磨削的(de)(de)基本時(shi)間,故有很高(gao)的(de)(de)生產效率。
2)徑向磨削力較(jiao)大,工件容易(yi)產生彎(wan)曲變(bian)形,一般不適宜磨削較(jiao)細(xi)的工件。
3)磨削(xue)時產(chan)生(sheng)較大的(de)磨削(xue)熱,工件容易燒傷和發熱變形。
4)砂輪表面(mian)的(de)(de)形(xing)態(修整痕跡)會復(fu)制到工件表面(mian),影響工件表面(mian)粗(cu)糙度(du)。為了消除(chu)以上缺陷(xian),可在切(qie)入(ru)法終了時,作(zuo)微小的(de)(de)縱向移動。
5)切(qie)入法因受砂輪寬度的(de)限制,只(zhi)適用于磨削長(chang)度較短的(de)外圓表面(mian)。
(3)分段磨削法
分段磨削法又稱綜合磨削法。它是切入法與縱向法的綜合應用,即先用切入法將工件分段進行粗磨,留0.03~0.04mm余量,最后用縱向法精磨至尺寸。這種磨削方法即利用了切入法生產效率高的優點,又有縱向法加工精度高的優點。分段磨削時,相鄰兩段間應有5~10mm的重疊。這種磨削方法適合于磨削余量和剛性較好的工件,且工件的長度也要適當。考慮到磨削效率,應采用較寬的砂輪,以減小分段數。當加工表面的長度約為砂輪寬度的2~3倍時為最佳狀態。
(4)深度磨削法
這是一種用的較多的磨削方法,采用較大的背吃刀量在一次縱向進給中磨去工件的全部磨削余量。由于磨削基本時間縮短,故勞動生產率高。
深度磨削法的特點:
1)適宜(yi)磨削(xue)剛性(xing)好的(de)工件(jian)
2)磨床應具有(you)較大功率和(he)剛度。
3)磨(mo)削(xue)時(shi)采(cai)用(yong)較小的單方(fang)向(xiang)(xiang)縱向(xiang)(xiang)進給(gei),砂(sha)輪(lun)縱向(xiang)(xiang)進給(gei)方(fang)向(xiang)(xiang)應面(mian)向(xiang)(xiang)頭架并鎖緊尾座套(tao)筒,以防(fang)止(zhi)工件脫落。砂(sha)輪(lun)硬度應適中(zhong),且有良(liang)好的磨(mo)削(xue)性能。
2、臺階面的磨削方法
工件的臺階面可在磨好外圓以后,用手移動工作臺借砂輪端面磨出。磨削時,需將砂輪橫向稍微退出一些,手搖工作臺,待砂輪與工件端面接觸后,作間斷的進給,并注意澆注充分的切削液,以免燒傷工件。通常可將砂輪端面修成內凹形,以減少砂輪與工件的接觸面積,提高磨削質量。
磨削臺階面,砂輪受著很大的側面壓力,因此,操作時要細心地移動工作臺,當工件端面與砂輪接觸后,可用手輕輕敲打縱向進給手輪,是進給量小而均勻。
三、外圓砂輪的選擇
1、合理選擇砂輪的原則
砂輪的選擇,不但影響工件的加工精度和表面質量,而且還影響砂輪的損耗、使用壽命、生產效率和生產成本。要達到合理選擇砂輪的目的應遵守以下幾項基本原則:
(1)磨(mo)粒應具有較好的(de)磨(mo)削(xue)性(xing)能。
(2)砂輪在磨削時應具有合適的“自銳性”。
(3)砂(sha)輪(lun)不宜磨鈍,有較長的使用壽命。
(4)磨削時產生較小的(de)磨削力。
(5)磨削(xue)時產生較小的(de)磨削(xue)熱。
(6)能(neng)達到較高的(de)加工精度(du)(尺寸精度(du)、形狀精度(du)、位置精度(du))。
(7)能達到較小的表面粗糙度(du)值。
(8)工(gong)件表(biao)面不產生燒傷和裂紋。
2、外圓砂輪主要特性的選擇
外圓砂輪一般為中等組織的平形砂輪,而砂輪尺寸則按機床規格選用。外圓砂輪主要特性的選擇包括磨粒、硬度和粒度的選擇。
(1)磨料的選擇:磨料的選擇主要與被加工工件的材料和熱處理方法相對應。各種人造磨料中以棕剛玉和白剛玉最常用。
(2)硬度的(de)選擇:除應遵循(xun)硬度選擇的(de)一般(ban)原(yuan)則外(wai),主(zhu)要還應考慮對砂輪“自銳性”和微刃的(de)等高性兩(liang)方面的(de)影響。
(3)粒度的選(xuan)擇:砂輪(lun)磨(mo)粒的粗細程度直接(jie)影響到工(gong)件表(biao)面的粗糙(cao)度和砂輪(lun)的磨(mo)削(xue)性能。精磨(mo)時(shi)應選(xuan)擇較細的粒度;粗磨(mo)時(shi)則相反(fan)。磨(mo)削(xue)容易變形的工(gong)件時(shi),粒度也要選(xuan)的粗些(xie)。
四、磨削余量及磨削用量的選擇
1、磨削余量分配
合理確定磨削余量對提高生產效率和保證工件質量均有重要作用。確定磨削余量時要考慮一系列因素,如零件的形狀、尺寸、技術要求、工藝順序、熱處理方法、采用的加工方法、設備情況等。一般原則如下:
(1)工件形狀復雜、技術要求高、工藝順序復雜時,磨削余量應較大,如高精度機床主軸和套筒等零件。
(2)工件細長或薄壁,磨削余量應大些。
(3)需要經過熱處理的工件,考慮到熱處理變形,磨削余量應大些。
(4)工件尺寸越大,加工的誤差因素就越多,由于磨削力、內應力引起變形的可能性增加,應相應增大余量。
(5)磨(mo)削余量(liang)按粗磨(mo)、半精(jing)磨(mo)、精(jing)磨(mo)、精(jing)密磨(mo)順序遞減。
2、外圓磨削用量選擇
磨削用量的選擇對工件表面粗糙度、加工精度、生產率和工藝成本均有影響。
(1)砂輪圓周(zhou)速度(du)的選擇:砂輪圓周(zhou)速度(du)增加時,磨(mo)削(xue)(xue)生產率(lv)明顯(xian)提高(gao)(gao);同時由(you)于(yu)每顆磨(mo)粒切下的磨(mo)削(xue)(xue)厚度(du)減小,使工件表面粗糙度(du)值減小,磨(mo)粒的負荷降低。一(yi)般(ban)外(wai)圓磨(mo)削(xue)(xue)Vs=35m/s,高(gao)(gao)速外(wai)圓磨(mo)削(xue)(xue)Vs=45m/s。高(gao)(gao)速磨(mo)削(xue)(xue)要采用高(gao)(gao)強(qiang)度(du)的砂輪。
(2)工(gong)件(jian)圓(yuan)周速(su)度(du)的(de)(de)選擇:工(gong)件(jian)圓(yuan)周速(su)度(du)增(zeng)加(jia)時,砂輪在(zai)單(dan)位時間內切除(chu)的(de)(de)金屬量增(zeng)加(jia),從而可提高(gao)磨(mo)(mo)削生產率。但是隨(sui)著工(gong)件(jian)圓(yuan)周速(su)度(du)的(de)(de)提高(gao),單(dan)個磨(mo)(mo)粒的(de)(de)磨(mo)(mo)削厚(hou)度(du)增(zeng)大(da),工(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)塑(su)性變形也相應(ying)的(de)(de)增(zeng)大(da),使(shi)表面(mian)粗糙度(du)值增(zeng)大(da)。一般Vw應(ying)與(yu)Vs保持適當的(de)(de)比(bi)例(li)關系。外圓(yuan)磨(mo)(mo)削取Vw=13~20m/min。
(3)背吃刀量的選擇:背吃刀量增大時,生產率提高,工件表面粗糙度值增大,砂輪易變鈍。一般ap=0.01~0.03mm,精磨時ap<0.01mm。
(4)縱向(xiang)(xiang)進給(gei)量(liang)的選擇(ze):縱向(xiang)(xiang)進給(gei)量(liang)對加工的影(ying)響與背吃刀量(liang)相同(tong)。粗磨(mo)(mo)時f=(0.4~0.8)B,精磨(mo)(mo)時f=(0.2~0.4)B,式中(zhong)B為(wei)砂輪(lun)寬度。
五、定位基準及夾具的使用
1、定位基準的概念
基準是零件上用以確定其它點、線、面位置所依據的點、線、面。用于定位的基準稱定位基準。定位是指確定零件正確位置的過程。外圓磨削的軸類零件上都設置兩中心孔。通常,軸采用兩頂尖裝夾,它的定位基準是兩個中心孔所構成的中心軸線,工件旋轉成形為一個圓柱面。
2、中心孔
一般的軸類零件上考慮外圓磨削工藝,在零件圖上都附加設計中心孔為定位基準。常見的中心孔有兩種標準。A型中心孔為,60°圓錐是中心孔的工作部分,由頂尖的60°圓錐支承,起定中心的作用,同時承受磨削力和工件的重力。60°圓錐的前端面小圓柱孔可儲存潤滑劑,以減少在磨削時,頂尖與中心孔間的摩擦。B型中心孔,具有120°保護圓錐,它可保護60°圓錐邊緣免受碰傷,常見于精度高且加工工序很長的工件。
3、對中心孔的技術要求
(1)60°圓錐(zhui)的圓度公(gong)差為0.001mm。
(2)60°圓錐面由(you)量規涂(tu)色法(fa)檢驗,接(jie)觸面應大于85%。
(3)兩(liang)端中心孔(kong)的同軸度(du)公(gong)差為0.01mm。
(4)圓錐面的表面粗糙度為Ra0.4μm或更小,不能有毛刺,碰傷等缺陷。
為滿足對中心孔的要求,可用以下方法修研中心孔:
1)用油石、橡膠砂(sha)輪修研中心(xin)孔
2)用鑄(zhu)鐵(tie)頂尖研(yan)磨中(zhong)心(xin)孔(kong)
3)用成(cheng)形內圓砂輪修磨(mo)中心孔
4)用(yong)四棱硬質(zhi)合金頂尖擠壓中(zhong)心孔
5)用中心(xin)孔(kong)磨(mo)床(chuang)磨(mo)削(xue)中心(xin)孔(kong)
4、頂尖
頂尖的柄部為莫氏錐體,頂尖尺寸用莫氏錐度表示,如Morse No.3頂尖等。頂尖是通用夾具,廣泛地用于外圓磨削中。
5、各種心軸
心軸是用于裝夾套類零件的專用夾具,以滿足零件外圓磨削的精度要求。
六、常用量具及其使用
1、游標卡尺的讀數
游標卡尺由量爪、尺身、游標深度尺、緊固螺釘組成。
2、千分尺的讀數
千(qian)分(fen)尺由尺架、測(ce)(ce)砧、測(ce)(ce)微(wei)螺(luo)桿、鎖緊裝置、固定套筒(tong)、微(wei)分(fen)筒(tong)、測(ce)(ce)力裝置等組成。使用前應清理千(qian)分(fen)尺的(de)測(ce)(ce)量面(mian)并校對千(qian)分(fen)尺的(de)零位(wei)。測(ce)(ce)量時要注意掌握(wo)正(zheng)確的(de)測(ce)(ce)量姿勢。