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金属切削加工方法与设备选用

金属切削加工方法与设备选用. 南通职业大学 机制教研室. 学习情境 6 车床主轴的磨削加工方法. 教学目标： 知识目标： M1432B 型万能外圆磨床的工作原理和组成。 M1432B 型万能外圆磨床的组成及各部件的作用。 M1432B 型万能外圆磨床的机械传动系统。 能力目标：使学生对磨削加工方法和磨床的选用有较为系统的了解。 情感目标：通过创设情景、问题、激发学生的好奇心和求知欲。 教学重点与难点： 重点：磨削加工的工艺特点及加工范围。 难点：端面磨削和周边磨削的比较。. [ 工作场景 ] 工作对象： 图 3-1 CA6140 车床主轴的外圆磨削。

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金属切削加工方法与设备选用

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Presentation Transcript

  1. 金属切削加工方法与设备选用 南通职业大学 机制教研室

  2. 学习情境6 车床主轴的磨削加工方法 • 教学目标： • 知识目标：M1432B型万能外圆磨床的工作原理和组成。 • M1432B型万能外圆磨床的组成及各部件的作用。 • M1432B型万能外圆磨床的机械传动系统。 • 能力目标：使学生对磨削加工方法和磨床的选用有较为系统的了解。 • 情感目标：通过创设情景、问题、激发学生的好奇心和求知欲。 • 教学重点与难点： • 重点：磨削加工的工艺特点及加工范围。 • 难点：端面磨削和周边磨削的比较。

  3. [工作场景] • 工作对象： 图3-1 CA6140车床主轴的外圆磨削。 • 本情景教学任务是使学生对磨削加工方法和磨床的选用有较为系统的了解。 • [引导问题] • 1、磨床有哪些类型？各自应用在什么场合？ • 2、磨削加工有哪些特点？ • 3、砂轮有哪些种类，如何进行选用？ • 4、典型的磨削加工方法有哪些？ • 5、常见的磨削附件有哪些，各有什么应用？ • 6、砂轮旋转的不平衡量是如何消除的？

  4. 项目任务 • 车床主轴上的重要安装面的加工精度是如何保证的？

  5. 资讯 • 第一节 磨削加工概述 • 所有以磨料、磨具(如砂轮、砂带、油石和研磨料等)作为工具对工件进行切削加工的机床统称为磨床。凡是在磨床上利用砂轮等磨料、磨具对工件进行切削，使其在形状、精度和表面质量等方面能满足预定要求的加工方法均称为磨削加工。

  6. 一、磨削加工特点 • 1．切削刃不规则 • 2．背吃刀量小、加工质量高 • 3．磨削速度高、切削温度高 • 4．适应性强 • 5．砂轮具有自锐性 • 6．径向磨削分力大

  7. 二、磨削工艺范围 • 磨削加工的应用范围广泛，可以加工内外圆柱面、内外圆锥面、平面、成形面和组合面等。

  8. 第二节 磨 床 • 高硬度材料、高于7级以上精度的零件 • 一、磨床的种类 • 1．外圆磨床 • 2．内圆磨床 • 3．平面磨床 • 4．工具磨床 • 5．刀具刃磨磨床 • 6．专门化磨床 • 7．其他磨床

  9. 二、M1432A型万能外圆磨床

  10. 第三节 砂 轮 • 一、砂轮的特性要素与选择 • 砂轮是由结合剂把磨料粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及整形而形成的磨削工具。砂轮由磨料、结合剂及气孔三要素组成，它的性能主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织5个方面的因素所决定。

  11. 1．磨料 • 砂轮所用的磨料主要有刚玉类和碳化硅类，按其纯度和添加的元素不同，每一类又可分为不同的品种。表5-1列出了常用磨料的名称、代号、主要性能和用途。

  12. 2．粒度 • 粒度是指砂轮中磨粒尺寸的大小。 • 磨粒粒度选择的原则是： • 粗磨时，应选用磨粒较粗大的砂轮，以提高生产效率。 • 精磨时，应选用磨粒较细小的砂轮，以获得较小的表面粗糙度。

  13. 砂轮速度较高时，或砂轮与工件接触面积较大时选用磨粒较粗大的砂轮，以减少同时参加切削的磨粒数，避免发热过多而引起工件表面烧伤。砂轮速度较高时，或砂轮与工件接触面积较大时选用磨粒较粗大的砂轮，以减少同时参加切削的磨粒数，避免发热过多而引起工件表面烧伤。 • 磨削软而韧的金属时选用磨粒较粗大的砂轮，以免砂轮过早堵塞；磨削硬而脆的金属时，选用磨粒较细小的砂轮，以提高同时参加磨削的磨粒数，提高生产效率。

  14. 3．结合剂 • 砂轮的结合剂将磨粒粘结起来，使砂轮具有一定的强度、硬度、气孔和抗腐蚀、抗潮湿等性能 。 • 4．硬度 • 砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。也反映磨粒与结合剂的粘圃程度。砂轮硬表示磨粒难以脱落，砂轮软则与之相反。

  15. 砂轮硬度的选用原则是：工件材料越硬，应选用越软的砂轮。这是因为硬材料易使磨粒磨损，需用较软的砂轮以使磨钝的磨粒及时脱落。工件材料越软，砂轮的硬度应越硬，以使磨粒脱落慢些，发挥其磨削作用。但在磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料时，要用较软的砂轮，以便使堵塞处的磨粒较易脱落，露出锋锐的新磨粒。

  16. 第四节 磨削加工方法 • 一、外圆磨削 • 外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件的外回转表面。它不仅能加工圆柱面、端面(台阶部分)，还能加工球面和特殊形状的外表面等。外圆磨削一般在外圆磨床或无心外圆磨床上进行，也可采用砂带磨床磨削。

  17. 1．在外圆磨床上磨削外圆 • (1)工件的装夹在外圆磨床上，一般工件装夹方法如下： • ①用两顶尖装夹工件 • ②用卡盘装夹工件 • ③用心轴装夹工件 • ④用卡盘和顶尖装夹工件

  18. (2)外圆磨削方法 • ①纵向磨削法 • ②横向磨削法 • ③复合磨削法 • ④深度磨削法

  19. 2．在无心外圆磨床上磨削外圆

  20. 采用无心外圆磨削，工件装卸简便迅速，生产率高，容易实现自动化。加工精度等级可达IT6，表面粗糙度Ra值为1.25~0.32μm。但是，无心磨削不易保证工件有关表面之间的相互位置精度，也不能用于磨削带有键槽或缺口的轴类工件。采用无心外圆磨削，工件装卸简便迅速，生产率高，容易实现自动化。加工精度等级可达IT6，表面粗糙度Ra值为1.25~0.32μm。但是，无心磨削不易保证工件有关表面之间的相互位置精度，也不能用于磨削带有键槽或缺口的轴类工件。

  21. 二、内圆磨削 • 用砂轮磨削工件内孔的磨削方式称为内圆磨削。它可以在专用的内圆磨床上进行，也能够在具备内圆磨头的万能外圆磨床上实现。内圆磨削可以分为普通内圆磨削、无心内圆磨削和行星内圆磨削。

  22. 三、平面磨削

  23. 项目实施和检查与评估 • 车床主轴上的外圆、锥面、锥孔、断面的精加工是如何进行的？ • 教学重点与难点复习： • 重点：磨削加工的工艺特点及加工范围。 • 难点：端面磨削和周边磨削的比较。

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