35磨光整.pptx

l工作运动工作运动l磨削磨削：在：在磨床磨床上，用上，用磨具磨具从工件表面从工件表面切除细微切除细微金属层金属层的方法，是零件的方法，是零件精加工精加工主要方法。主要方法。l设备设备：磨床：磨床l刀具刀具：砂轮：砂轮外圆磨床外圆磨床无心磨床无心磨床内圆磨床内圆磨床平面磨床平面磨床磨削外圆磨削外圆磨削孔磨削孔磨削平面磨削平面主运动：砂轮的转动主运动：砂轮的转动进给运动：工件移动和转动进给运动：工件移动和转动3.53.53.53.5磨削加工磨削加工磨削加工磨削加工u砂轮的特性砂轮的特性 磨料磨料、粒度粒度、结合剂结合剂、硬度硬度、组织组织、形状尺寸形状尺寸等。等。u砂轮砂轮 磨料结合剂磨料结合剂多孔体多孔体压坯、干燥、焙烧压坯、干燥、焙烧磨磨 料料：切削切削作用，露出的尖角为切削刃作用，露出的尖角为切削刃结合剂结合剂：主要起：主要起粘接粘接作用作用气气 孔孔：主要起：主要起容屑容屑和和冷却冷却作用作用3.5.13.5.13.5.13.5.1砂轮的特性及其选择原则砂轮的特性及其选择原则砂轮的特性及其选择原则砂轮的特性及其选择原则1 1 1 1、磨料磨料磨料磨料性能要求性能要求：具有硬度高，耐磨性好，棱角多且锋利。具有硬度高，耐磨性好，棱角多且锋利。磨磨料料氧化物氧化物（Al2O3）碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢。通用高速钢。磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属。合金、非铁金属。磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金。温合金。取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度种类及应用种类及应用：2 2 2 2、粒度粒度粒度粒度 指磨料颗粒的大小，两大类：指磨料颗粒的大小，两大类：磨粒磨粒、微粉微粉磨粒粒度：用磨粒粒度：用表示，粒度号表示，粒度号，尺寸，尺寸微粉粒度：用微粉粒度：用W表示，数字表示，数字，尺寸，尺寸12280为磨粒为磨粒W40W0.5，更细，为微粉，更细，为微粉选择选择原则原则 取决于加工表面粗糙度的要求取决于加工表面粗糙度的要求取决于加工表面粗糙度的要求取决于加工表面粗糙度的要求粗磨粗磨：选号小的选号小的。因磨削力大，需磨粒强度高。因磨削力大，需磨粒强度高。精磨精磨：选号大的选号大的。因磨粒直径小，等高性好。因磨粒直径小，等高性好。接触面积大，选小号接触面积大，选小号。因小号，磨粒直径大，气孔大，。因小号，磨粒直径大，气孔大，容屑空间大。（内圆磨容屑空间大。（内圆磨平面磨平面磨外圆磨接触面积下降）外圆磨接触面积下降）3 3、结合剂结合剂结合剂结合剂作用作用：粘结磨料粘结磨料。影响砂轮的。影响砂轮的耐蚀性耐蚀性、抗冲击性抗冲击性，以及经受以及经受高速旋转而不破裂高速旋转而不破裂的性能。的性能。取决于磨削速度取决于磨削速度结结合合剂剂陶瓷陶瓷结合剂结合剂树脂树脂结合剂结合剂橡胶橡胶结合剂结合剂价格便宜，耐酸、耐碱，价格便宜，耐酸、耐碱，用得最多，用得最多，90%以上。以上。VC35m/s4 4 4 4、砂轮的硬度、砂轮的硬度、砂轮的硬度、砂轮的硬度在磨削力的作用下，砂轮工作面上的在磨削力的作用下，砂轮工作面上的磨料脱落的难易程度磨料脱落的难易程度。（1）工件材料工件材料磨磨硬硬材料，选材料，选软软的砂轮；磨的砂轮；磨软软材料，选材料，选硬硬的砂轮；的砂轮；磨磨导热性差导热性差的材料及薄壁零件，选的材料及薄壁零件，选软软些的砂轮。些的砂轮。（2）加工接触面积加工接触面积 砂轮与工件接触面大，选用软一些的。砂轮与工件接触面大，选用软一些的。例如：内圆磨削应比外圆磨削的砂轮硬度低。例如：内圆磨削应比外圆磨削的砂轮硬度低。（3）加工类型加工类型：精磨和成形磨削，砂轮应硬一些；：精磨和成形磨削，砂轮应硬一些；粗磨，砂轮应软一些。粗磨，砂轮应软一些。（4）砂轮粒度的大小砂轮粒度的大小 磨粒细小，其硬度应软一些，以免被磨屑堵塞。磨粒细小，其硬度应软一些，以免被磨屑堵塞。机械加工中，常用软机械加工中，常用软2(H)中中2(N)级砂轮；磨削未淬火钢可用级砂轮；磨削未淬火钢可用LN级砂轮；级砂轮；磨削淬火钢、高速钢可用磨削淬火钢、高速钢可用HK级砂轮。级砂轮。l砂轮硬度的选择原则砂轮硬度的选择原则由结合剂的强度和数量决定由结合剂的强度和数量决定5 5 5 5、砂轮的组织、砂轮的组织、砂轮的组织、砂轮的组织磨料比例磨料比例 气孔气孔组织越紧密组织越紧密分类分类紧密紧密中等中等疏松疏松组织号越大组织号越大，砂轮组织越疏松砂轮组织越疏松。一般，选用中等组织号的砂轮。一般，选用中等组织号的砂轮。取决于容屑空间取决于容屑空间砂轮的型号、代号、标记和尺寸砂轮的型号、代号、标记和尺寸:形状形状尺寸尺寸磨料磨料粒度号粒度号硬度硬度组织号组织号结合剂结合剂最高线速度最高线速度例：例：P3003075WA60L6V35外径外径厚度厚度内径内径形状形状白刚玉白刚玉硬度硬度粒度号粒度号组织号组织号最高最高线速度线速度结合剂结合剂6 6 6 6、砂轮的形状和尺寸、砂轮的形状和尺寸、砂轮的形状和尺寸、砂轮的形状和尺寸2 2 2 2、磨削的工艺特点、磨削的工艺特点、磨削的工艺特点、磨削的工艺特点（1）加工精度高，表面粗糙度小加工精度高，表面粗糙度小。常作为零件的常作为零件的 最后一道加工工最后一道加工工序。序。IT7IT6；Ra0.80.2m磨粒上锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，磨粒上锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以切削厚度可以小到数微米小到数微米；磨床的精度和刚度较高，并有实现微量进给机构，可以实现磨床的精度和刚度较高，并有实现微量进给机构，可以实现微量微量切削切削；磨削速度高，同时参与切削的切削刃多，每个磨刃只切下极细薄磨削速度高，同时参与切削的切削刃多，每个磨刃只切下极细薄的金属层，残留面积的高度小，的金属层，残留面积的高度小，Ra值低。值低。3.5.2 3.5.2 磨削过程及工艺特点磨削过程及工艺特点1 1 1 1、磨削过程、磨削过程、磨削过程、磨削过程（2）适于加工各种材料适于加工各种材料，甚至是一般刀具难以切削的高硬度材料。，甚至是一般刀具难以切削的高硬度材料。（3）适于加工各种形状表面适于加工各种形状表面。如外圆、内孔、平面、齿轮、螺纹、花。如外圆、内孔、平面、齿轮、螺纹、花键轴等。键轴等。（4）砂轮具有砂轮具有“自锐性自锐性”。自锐性的实现自锐性的实现：磨削力磨削力结合剂强度结合剂强度磨粒磨粒变钝变钝磨削磨削能力能力磨粒破碎或脱落磨粒破碎或脱落 露出新的磨粒露出新的磨粒和锋锐的棱角和锋锐的棱角 自身磨削能力自身磨削能力*砂轮的自锐性砂轮的自锐性：砂轮在磨削过程中保持自身锋锐的特性。砂轮在磨削过程中保持自身锋锐的特性。砂轮的硬度低，自锐性好。砂轮的硬度低，自锐性好。（5）磨削温度高磨削温度高磨削速度高磨削速度高，是一般切削加工的，是一般切削加工的1020倍，磨粒多为负前角倍，磨粒多为负前角切削，挤压和摩擦严重，产生摩擦热。切削，挤压和摩擦严重，产生摩擦热。砂轮本身的导热性差砂轮本身的导热性差，大量的磨削热在短时间内散不出去，大量的磨削热在短时间内散不出去，在磨削区形成瞬时高温，有时高达在磨削区形成瞬时高温，有时高达8001000，甚至，甚至1500。（6）磨削的背向力磨削的背向力 Fp 较大较大机床机床砂轮砂轮夹具夹具工件工工件工艺系统弹性变形艺系统弹性变形;实际背吃刀量实际背吃刀量ap加工质量加工质量振动、工件振动、工件腰鼓形腰鼓形1 1 1 1、外圆表面磨削、外圆表面磨削、外圆表面磨削、外圆表面磨削1 1）外圆磨床磨削外圆）外圆磨床磨削外圆。专门用于轴类磨削。专门用于轴类磨削。u方法方法：纵磨法、横磨法、深磨法、综合法纵磨法、横磨法、深磨法、综合法。纵磨法纵磨法适宜加工细长轴适宜加工细长轴深磨法深磨法适适宜宜大大批批量量生生产产刚刚度大的工件度大的工件横磨法横磨法适宜加工短成形面适宜加工短成形面3.5.3 3.5.3 磨削的应用磨削的应用为了提高生产效率和质量，采取分段横磨和纵磨结为了提高生产效率和质量，采取分段横磨和纵磨结合的方法，此法称为合的方法，此法称为综合磨削法综合磨削法。2 2）无心磨床磨削外圆）无心磨床磨削外圆导轮导轮工件工件托板托板磨削轮磨削轮工件工件托板托板磨削轮磨削轮导轮导轮1）工件安装工件安装：工件放托板上。无需装卡。工件放托板上。无需装卡。2)工件定位：工件定位：依靠工件的外圆自行定位。依靠工件的外圆自行定位。3）磨削尺寸：）磨削尺寸：由砂轮与导轮的间隙保证。由砂轮与导轮的间隙保证。优点优点：工件自动进给，生产率高，尺寸稳定，操：工件自动进给，生产率高，尺寸稳定，操作简单。作简单。缺点缺点：不能加工圆周面上有键槽或小平面工件；：不能加工圆周面上有键槽或小平面工件；对于套筒类零件对于套筒类零件不能保证内、外圆的同轴不能保证内、外圆的同轴度度要求；机床的调整较费时。要求；机床的调整较费时。应用应用：适于适于大批量生产不允许有中心孔大批量生产不允许有中心孔的短销、的短销、短轴类零件。短轴类零件。2 2 2 2、孔的磨削、孔的磨削、孔的磨削、孔的磨削三爪卡盘三爪卡盘砂轮砂轮工件工件 磨孔是磨孔是孔的精加孔的精加工方法之一，工方法之一，设备设备：内圆磨床：内圆磨床 装夹装夹：工件装在自定心卡盘上。：工件装在自定心卡盘上。特点特点：不仅能磨削普通钢件和铸铁件，不仅能磨削普通钢件和铸铁件，是是淬火钢等硬淬火钢等硬材料的唯一精加工方法。材料的唯一精加工方法。不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可提高位置精度和形状精度，纠正原孔的轴线可提高位置精度和形状精度，纠正原孔的轴线偏斜；偏斜；生产率比铰孔低：生产率比铰孔低：l砂砂轮轮小小，主主轴轴细细、悬悬伸伸长长、刚刚性性差差，故故磨磨削削速速度低，进给量和背吃刀量小。度低，进给量和背吃刀量小。l砂砂轮轮与与工工件件接接触触面面积积大大，切切削削液液不不易易进进入入，冷冷却排屑困难，质量低。却排屑困难，质量低。3 3 3 3、平面的磨削、平面的磨削、平面的磨削、平面的磨削（1）周周磨磨法法：利利用用砂砂轮轮的的圆圆周周面面磨磨削削工工件件，在在卧卧式式平平面面磨磨床床上上进行。进行。特特点点：接接触触面面积积小小，排排屑屑及及冷冷却却好好，质质量量高高；但但效效率率较较低低，适适于于精精磨和小批量生产磨和小批量生产。（2）端端磨磨法法：利利用用砂砂轮轮的的端端面面磨磨削削工件，工件，在立式平面磨床上进行。在立式平面磨床上进行。特特点点：刚刚性性好好，磨磨削削用用量量大大，工工件件与与砂砂轮轮接接触触面面大大，生生产产率率高高，加加工工质量不如周磨，质量不如周磨，适于粗磨适于粗磨。第四章第四章 光整加工光整加工采用采用颗粒很细的磨料颗粒很细的磨料对工件表面进行对工件表面进行挤压挤压、擦研擦研和和微量切削微量切削的加工过程称的加工过程称为光整加工，属精密加工。常用研磨、珩磨、抛光等。为光整加工，属精密加工。常用研磨、珩磨、抛光等。4.14.1研磨研磨研具研具工件工件研磨剂研磨剂压力压力相对运动相对运动机械化学作用机械化学作用切除工件切除工件表面很薄表面很薄一层材料一层材料加工精度可达加工精度可达IT50.1m，Ra0.025m。u研具：研具：比比工件材料软工件材料软，常用，常用铸铁铸铁、软钢、紫铜、塑料或硬木。、软钢、紫铜、塑料或硬木。u研磨剂：研磨剂：磨料磨料 研磨液研磨液 辅助填料辅助填料W14W5氧氧化化铝铝、碳碳化化硅硅、金金刚刚石石微微粉；机械切削作用。粉；机械切削作用。煤油、汽油、机煤油、汽油、机油等，冷却、润油等，冷却、润滑作用。滑作用。硬硬脂脂酸酸、油油酸酸等等，使使金金属属表表面面产产生生极极薄、较软的薄膜。薄、较软的薄膜。u原理原理设备和研具简单，成本低；设备和研具简单，成本低；可提高尺寸精度、形状精度，可提高尺寸精度、形状精度，不能提高位置精度不能提高位置精度；加工表面质量高；耐磨性加工表面质量高；耐磨性耐蚀性耐蚀性疲劳强度疲劳强度寿命寿命 生产率低。研磨余量一般生产率低。研磨余量一般5 30m；研磨效率很低，干研研磨效率很低，干研1030m/min，湿研，湿研20120m/min。加工各种加工各种金属金属、非金属材料非金属材料。加工表面有：加工表面有：平面平面，内外圆柱面内外圆柱面，圆锥面圆锥面，凸凹球面凸凹球面，螺纹螺纹，齿面齿面等。等。尤其，有密封要求的尤其，有密封要求的配件配件，如球阀的阀体与阀芯间的配合。，如球阀的阀体与阀芯间的配合。研磨研磨u特点特点u应用应用l用用带有油石条的珩磨头带有油石条的珩磨头对工件进行精密加工的方法。对工件进行精密加工的方法。l大批量生产中，最常用的孔的精密加工方法大批量生产中，最常用的孔的精密加工方法。l磨具磨具：由几根粒度很细的油石条组成的珩磨头。：由几根粒度很细的油石条组成的珩磨头。4.2 4.2 4.2 4.2 珩磨珩磨珩磨珩磨u特点特点加工生产率高。加工生产率高。加工精度和表面质量高，加工精度和表面质量高，IT6IT4，Ra0.20.025m，但，但不能提不能提高位置精度高位置精度。工件表面耐磨性好。珩磨表面形成交叉网纹，有利于油膜的形成，工件表面耐磨性好。珩磨表面形成交叉网纹，有利于油膜的形成，润滑性好，表面磨损减慢。润滑性好，表面磨损减慢。不宜加工有色金属件不宜加工有色金属件，易堵塞油石条。，易堵塞油石条。珩磨头结构复杂，调整时间长。珩磨头结构复杂，调整时间长。u应用应用 主主要要用用于于孔孔的的加加工工，孔孔径径为为5500mm，并并可可加加工工深深径径比比大大于于10的深孔。用于加工钢、铸铁，的深孔。用于加工钢、铸铁，不宜加工硬度低、塑性好的有色金属件不宜加工硬度低、塑性好的有色金属件。用涂有抛光膏的抛光轮，在一定压力下，与工件表面做相对运动，用涂有抛光膏的抛光轮，在一定压力下，与工件表面做相对运动，从而实现对工件表面的光整加工。从而实现对工件表面的光整加工。抛光轮抛光轮：一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成,两侧用金属圆板两侧用金属圆板夹紧夹紧,其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光膏抛光膏：金刚石、氧化铬、三氧化二铝和氧化铁等。：金刚石、氧化铬、三氧化二铝和氧化铁等。应用应用：抛光工件表面粗糙度：抛光工件表面粗糙度Ra0.05m。主要用于平面、柱面、曲。主要用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。面及模具型腔的抛光加工。手工抛光质量主要与操作者的熟练程度有关。手工抛光质量主要与操作者的熟练程度有关。1 1、手工或机械抛光、手工或机械抛光利用利用机械、化学或电化学机械、化学或电化学方法，对工件表面进行的一种微细加工方法。方法，对工件表面进行的一种微细加工方法。目的目的：降低表面粗糙度，但降低表面粗糙度，但不能提高尺寸精度和形位精度不能提高尺寸精度和形位精度。4.3 4.3 抛光抛光抛光抛光抛光液抛光液：金属的种类不同需配制不同成分的化学抛光：金属的种类不同需配制不同成分的化学抛光溶液。钢件常用的有：硝酸、磷酸、草酸等。溶液。钢件常用的有：硝酸、磷酸、草酸等。特点特点：设备简单，无需电源，可以加工各种形状工件，：设备简单，无需电源，可以加工各种形状工件，效率较高，但目前常用的化学抛光液对环境都有效率较高，但目前常用的化学抛光液对环境都有一定一定的污染的污染。应用应用：主要用于不锈钢、铜、铝及其合金的光亮修饰加工。主要用于不锈钢、铜、铝及其合金的光亮修饰加工。2 2、化学抛光、化学抛光 是金属零件在特定条件下的是金属零件在特定条件下的化学浸蚀化学浸蚀过程。在这一过程过程。在这一过程中，金属表面被化学溶液浸蚀，使表面中，金属表面被化学溶液浸蚀，使表面平整化平整化和和光泽化光泽化。3 3、电化学抛光、电化学抛光生产率高，表面质量好（与抛光前的表面质量有关）。生产率高，表面质量好（与抛光前的表面质量有关）。原表面原表面Ra0.4Ra0.40.20.2mm，抛光后可提高到，抛光后可提高到Ra0.1Ra0.10.080.08mm。需有专门电源。需有专门电源。只能加工导电材料，工件为阳极。只能加工导电材料，工件为阳极。利利用用电电化化学学反反应应去去除除切切削削加加工工所所残残留留的的微微观观不不平平度度，以提高零件表面光亮度的方法。以提高零件表面光亮度的方法。特点特点：应用应用：主要用于钢、不锈钢、铝、铜等零件或铜镍等主要用于钢、不锈钢、铝、铜等零件或铜镍等 镀层的装饰性精加工。镀层的装饰性精加工。