磨床实训指导书Word格式.docx

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经金刚石修整后，可改善其不等高性。

（1）砂轮的标志、特性与选用

砂轮标志是用符号和数字表示该砂轮的特性，标在砂轮的非工作表面上。

例如：

P300x40x127WA46K5V30

形状外径厚度孔径磨料粒度硬度组织号结合剂允许的磨削速度

砂轮特性包括磨粒、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等。

每种砂轮根据其本身的特性都有一定的适用范围，应根据工件的材料、热处理方法以及形状和尺寸等选用合适的砂轮。

1）磨料磨料是砂轮的主要原料，直接担负着切削工作。

磨削时，磨料在高温工作条件下要经受剧烈的摩擦和挤压，所以磨料应具有很高的硬度、耐热性及一定的韧性。

常用的磨料有两类

①刚玉类主要成分是Al2O3，韧性较好，适用于磨削钢材等塑性材料。

其代号有A—棕刚玉；

WA—白刚玉。

②碳化物类它的硬度比刚玉类高，磨粒锋利，导热性好，适用于磨削铸铁及硬质合金刀具等脆性材料。

其代号有：

C—黑碳化硅；

GC—绿碳化硅。

2）粒度是指磨料颗粒的大小。

粒度号数字越大，颗粒越小。

粗磨时，选择较粗的磨粒，可以提高生产率；

精磨时，选择较细的磨粒，可以减小表面粗糙度。

3）结合剂砂轮中，将磨粒黏结成具有一定强度和形状的物质称作结合剂。

砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及耐蚀性能主要取决于结合剂的性能。

常用的结合剂有：

陶瓷结合剂、树脂结合剂和橡胶结合剂。

4）硬度砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。

砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。

磨粒容易脱落称为软砂轮，反之称为硬砂轮。

通常，加工硬材料时，选用较软砂轮；

加工软材料时，选用较硬砂轮。

5）组织砂轮的组织是指砂轮中磨料、结合剂、气孔三者体积的比例关系。

砂轮的组织号数是以磨料所占百分比来确定的，即磨料所占的体积愈大，砂轮的组织愈紧密，砂轮组织号数愈小。

6）形状与尺寸根据机床类型和磨削加工的需要，砂轮可制成各种标准形状和尺寸，如图5.2所示。

图5.2砂轮的形状

平行砂轮：

用于磨削外圆、内圆、平面。

杯形砂轮：

用于磨削平面、内圆及刃磨刀具。

薄片砂轮：

用于切断和开槽。

筒形砂轮：

用于立轴端面平磨。

、

碗形砂轮：

用于刃磨刀具及导轨磨削。

碟形砂轮：

用于磨削铣刀、铰刀、拉刀及齿轮齿形。

双斜边形砂轮：

用于磨削齿轮齿形和螺纹。

（2）砂轮的检查、安装、平衡和修整

1）砂轮在高速运转下工作，安装前先作外观检查，再敲击听其响声判断砂轮是否有裂纹，以防止高速旋转时砂轮破裂。

安装砂轮时，砂轮内孔与砂轮轴配合间隙要适当，过松会使砂轮旋转时偏向一边而产生振动，过紧则磨削时受热膨胀易将砂轮胀裂，一般配合间隙为0.1～0.8mm。

砂轮用法兰盘与螺母紧固，在砂轮与法兰盘之间垫以0.3～3mm厚的皮革或耐油橡胶制垫片，如图5.3所示。

2）为使砂轮工作时平稳，不发生振动，一般直径在250mm以上的砂轮都要进行静平衡调整。

先将砂轮装在心轴上，再放在平衡架导轨上。

如果不平衡，较重的部分总是转到下面，这时可移动法兰盘端面环形槽内的平衡块进行平衡，直到砂轮在导轨上任意位置都能静止时为止,如图5.4所示。

图5.3砂轮安装图5.4砂轮的静平衡调整

1.心轴2.砂轮3.平衡块4.平衡架

3）砂轮常用金刚石笔进行修整，如图5.5所示。

金刚石笔与水平面的安装倾角一般取l0°

左右，与端面的倾角一般取20°

～30°

，且低于砂轮中心1～2mm,以减少振动，避免金刚石笔嵌人砂轮。

修整砂轮时要用大量的冷却液，以冲掉脱落的碎粒，也可以避免金刚石笔因温度剧升而破裂。

（3）砂轮操作练习

1）识别各种类型的砂轮。

图5.5砂轮的修整

2对平行砂轮进行静平衡调整。

3）练习平行砂轮的安装和拆卸。

（4）砂轮的静平衡调整

1）砂轮进行静平衡前，必须把砂轮法兰盘内孔、环形槽内、平衡块、平衡心轴和平衡架导轨等擦干净。

2）平衡架的两根圆柱导轨应校正到水平位置，砂轮进行静平衡试验时，平衡心轴轴线应与平衡架导轨轴线保持垂直。

3）不断调整平衡块，如果将砂轮转到任意位置时，砂轮都能停住，则砂轮的静平衡完毕。

4）安装新砂轮时，砂轮要进行两次静平衡试验。

第一次粗平衡后装到磨床上，使用金刚石刀修整砂轮外圆和端面，卸下后再进行第二次精平衡。

（5）砂轮的安装和拆卸

1）安装砂轮前，核对所选砂轮的性能、形状和尺寸，检查砂轮是否有裂纹。

2）砂轮孔与砂轮轴或法兰盘间应有一定的间隙，以免磨削时主轴受热膨胀而把砂轮胀裂。

3）用法兰盘装夹砂轮时，两法兰盘直径必须相等，其尺寸一般为砂轮直径的一半，不得小于砂轮直径的1/3。

4）紧固砂轮法兰盘时，螺母不能拧得太紧，以防把砂轮压碎。

5）拆装砂轮时，要注意螺母旋松的方向，不能搞错，以防把砂轮压碎。

在磨床上顺着砂轮旋转的方向扳动，是把螺母旋松；

反之，旋紧。

2．磨削液

磨削时，除了正确地选择砂轮、磨削条件和修整条件以外，磨削液及其供给方法的选择对于磨削效果也有相当大的影响。

磨削液的作用：

磨削液主要作用是降低磨削温度，改善加工表面质量，提高磨削效率，延长砂轮使用寿命。

从提高磨削效果来看，磨削液应满足下列要求。

（1）冷却作用：

通过切削液的热传导，能降低磨削区的温度，从而避免工件烧伤、变形，使测量工件的尺寸准确。

（2）润滑作用：

切削液能渗入到磨粒与工件的接触面之间，并粘附在金属表面上形成润滑膜，减少磨粒与工件间的摩擦，有利于提高工件表面粗糙度和砂轮耐用度。

（3）洗涤作用：

可将磨屑和脱落的磨粒冲洗掉，避免工件表面烧伤。

（4）防锈作用：

在切削液中加入防锈添加剂，能在金属表面形成保护膜，使工件、机床免受氧化，起到防锈作用。

除以上作用外，还要求磨削液无毒、无臭，不刺激皮肤，化学稳定性好，不易腐败变质，不产生泡沫、废液，易处理与再生，避免污染环境等。

3．磨床

（1）种类：

主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床、工具刃具磨床，此外还有专用磨床等。

应用最普遍的是万能外圆磨床和平面磨床。

（2）磨削加工的工艺范围及工艺特点

1）磨削加工的工艺范围

磨削主要用于零件的内、外圆柱面、内、外圆锥面、平面、成形面、螺纹及齿轮等的精加工。

图5.6为常见的几种磨削加工类型。

a）外圆磨削b）内圆磨削c）平面磨削d）成形面磨削e）螺纹磨削f）齿轮磨削

2）切削用量

①磨削速度υ0：

磨削速度是指砂轮的圆周速度，即砂轮外圆表面上某一磨粒在每秒内所通过的路程，即

υ0＝

（m/s）

式中：

D0——砂轮直径，mm；

ｎ0——砂轮转速，r/min。

②背吃刀量

：

对于外圆磨削、内圆磨削、无心磨削而言，背吃刀量又称横向进给量，即工作台每次纵向往复行程终了时，砂轮在横向移动的距离。

背吃刀量大，生产率高，但对磨削精度和表面粗糙度不利。

通常磨外圆时，粗磨

＝0.01～0.025mm，精磨0.005～0.015mm；

磨内圆时，粗磨

＝0.0050～0.03mm，精磨

＝0.002～0.01mm；

磨平面时，粗磨

＝0.015～0.15mm，精磨

＝0..005～0.015mm。

③纵向进给量

外圆磨削时，纵向进给量是指工件每回转一周，沿自身轴线方向相对砂轮移动的距离。

粗磨时

=（0.3～0.85）B；

精磨时

＝（0.2～0.3）B（B是砂轮宽度，

单位是mm/r）

④工件圆周速度

是指圆柱面磨削时工件待加工表面的线速度，又称工件圆周进给速度，用下式表示：

＝

DWｎW／1000（m/min）

式中：

DW———工件直径，mm；

ｎW———工件转速，r/min。

＝20～85m/min，精磨时

＝15～50m/min。

4．平面磨床

常用的平面磨床按其砂轮轴线的位置和工作台的结构特点，可分为卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床等几种类型，如图

5.7所示。

其中卧轴矩台平面磨床应用最广。

（a）卧轴矩台平面磨床（b）立轴矩台平面磨（c）卧轴圆台平面磨床（d）立轴圆台平面磨床

图5.7平面磨床的几种类型及其磨削运动

（1）M7120A型平面磨床主要部件及功用

以图5.8为例进行介绍

1）床身床身的作用是支承磨床各部件。

它的上面有水平导轨，作为工作台的移动导向。

床身内部装有液压传动装置和纵、横向进给机构。

2）工作台工作台在手动或液压传动系统的驱动下，可以沿水平导轨作纵向往复进给运动。

工作台上装有电磁吸盘，用于装夹具有导磁性的工件，对没有导磁性的工件，可以利用夹具装夹。

工作台前侧有换向撞块，能自动控制工作台的往复行程。

3）砂轮架砂轮架的砂轮主轴与电动机主轴直接连接，得到高速旋转运动（即主运动）。

4）垂直进给机构转动垂直进给手轮，可实现磨头的垂直进给运动。

5）液压操纵部件操纵磨床上的液压手柄和旋钮，可实现工作台的纵向和磨头的横向液压进给运动，并具有调速作用。

6）立柱立柱用于支承滑座和砂轮架，其侧面有两条垂直导轨，转动升降手轮，可以使滑座连同砂轮架一起沿垂直导轨上下移动，以实现垂直进给运动。

7）滑座滑座下部有燕尾形导轨与砂轮架相连，其内部有液压缸，用以驱动砂轮架作横向间歇进给运动或连续移动，也可以转动横向进给手轮实现手动进给。

图5.8M7120A型平面磨床

1.床身2.升降手轮3.工作台4-撞块5.立柱6.砂轮修整器7.横向手轮8.拖板9.磨头10.纵向手轮

（2）磨削形式：

根据磨削时砂轮工作表面的不同，磨削平面的形式有，圆周磨削法和端面磨削法两种，如5.9所示。

图5.9磨削平面的形式

a）b）圆周磨削法c）d）端面磨削法

1）圆周磨削法又称周边磨削法。

是指用砂轮的圆周面磨削平面。

圆周磨削时，砂轮与工件接触面积小，排屑和冷却条件好，工件发热量少，因此磨削易翘曲变形的薄片工件能获得较好的加工质量，但磨削效率低，一般用于精磨。

2）端面磨削法指砂轮的端面磨削平面。

端面磨时，由于砂轮轴伸出较短，而且主要是受轴向力，因而刚性较好，能采用较大的磨削用量。

此外，砂轮与工件接触面积大，磨削效率高，但发热量大，也不易排屑和冷却，故加工质量较圆周磨削低，一般用于粗磨和半精磨。

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。

（3）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：

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：

先将粗磨余量一次磨去，粗磨时的纵向移动速度很慢，横向进给量很大，为（3／4～4／5）B（B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：

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，其应用受到一定的限制。

（4）M7120A型平面磨床操作

图5.10M7120A型平面磨床操作示意图

1.纵向进给手轮2.砂轮架3.砂轮架换向手轮4.砂轮架横向进给手轮5.砂轮架润滑按钮6.挡铁7.电源显示8.砂轮低速启动按钮.9.砂轮高速启动按钮10电磁吸盘工作状态选择开关11切削液开关12急停开关13垂直进给手轮14.砂轮架液动进给旋钮15.工作台启动调速手柄

1）润滑

①工作台润滑：

启动液压泵，扳动工作台调速手柄，使工作台由慢到快作直线往复运动。

②砂轮架润滑：

转动滑轮架润滑旋钮，使砂轮架由慢到快作直线往复运动。

工作台及砂轮架行程档块调到最大位置。

2）砂轮的操作

①砂轮修整垂直进给，转动垂直进给手柄，每格为0.005mm，每次进给0.01～0.02mm

②在操作中出现意外时，要立即按急停按钮，使机床停止运动。

5.M1432A型万能外圆磨床

（1）主要组成及作用,图5.11所示

图5.11M1432A型万能外圆磨床

1.床身2.头架3.横向进给手轮4.砂轮5.内圆磨具6.支架7.砂轮架8.尾架9.工作台10.撞块11.纵向进给手轮

1）床身：

用以支承磨床其他部件。

床身上面有纵向导轨和横向导轨，分别为磨床工作台和砂轮架的移动导向。

2）头架：

头架主轴可与卡盘连接或安装顶尖，用以装夹工件。

头架主轴由头架上的电动机经带传动、头架内的变速机构带动回转，实现工件的圆周进给，共有25～224r/min六级转速。

头架可绕垂直轴线逆时针回转0°

～90°

。

3）砂轮架：

砂轮架用以支承砂轮主轴，可沿床身横向导轨移动，实现砂轮的径向（横向）进给。

砂轮的径向进给量可以通过手轮手动调节。

安装于主轴的砂轮由一独立电动机通过带传动使其回转，转速为1670r/min。

砂轮架可绕垂直轴线回转—30°

～＋30。

4）工作台：

工作台由上、下两层组成，上层可绕下层中心轴线在水平面内顺（逆）时针回转3°

～6°

，以便磨削小锥角的长锥体工件。

工作台上层用以安装头架和尾座，工作台下层连同上层一起沿床身纵向导轨移动，实现工件的纵向进给。

纵向进给可通过手轮调节。

工作台的纵向进给运动由床身内的液压传动装置驱动。

5）尾座：

套筒内安装尾顶尖，用以支承工件另一端。

后端装有弹簧，利用可调节的弹簧力顶紧工件，也可在长工件受磨削热影响而伸长或弯曲变形的情况下便于工件装卸。

装工卸件时，可采用手动或液动方式使尾座套筒缩回。

6）内圆磨头：

其上装有内圆磨具，用来磨削内圆。

它由专门的电动机经平带带动其主轴高速回转10000r/min以上），实现内圆磨削的主运动。

不用时，将内圆磨头翻转到砂轮架上方，磨内圆时翻下。

M1432A型万能外圆磨床除可以磨削外圆柱面和外圆锥面外，还可以磨削内圆柱面和内圆锥面等，故应用很广泛。

但刚度较低，生产率不太高，适用于单件、小批生产。

（2）外圆磨床的磨削方法

在外圆磨床上磨削外圆的方法有四种，如图5.12所示。

1）纵向磨削法简称纵磨法磨削时工件作圆周进给运动，同时随工作台作纵向进给运动，每一纵向行程或往复行程结束后，砂轮作一次小量的横向进给。

当工件磨削至最终尺寸时，无横向进给，纵向继续往复几次，至火花消失为止。

纵磨时磨削深度小，磨削力小，磨削温度低，再加磨到最后又作几次无横向进给的光磨行程，能逐步消除由于机床、工件、夹具弹性变形而产生的误差，所以磨削精度较高。

纵向磨削法是最通用的一种磨削方法，其特点是可用同一砂轮磨削长度不同的工件，且加工质量好。

在单件小批量生产以及精磨时被广泛使用。

2）横向磨削法磨削时工件无纵向进给运动，采用一只比工件需要磨削的表面宽（或等宽）的砂轮连续地或间断地向工件作横向进给运动，直至磨掉全部加工余量，此法又称径向磨削法或切人磨法。

横向磨削法生产率高，但由于工件相对砂轮无纵向进给运动，相当于成形磨削，砂轮的形状误差直接影响工件的形状精度；

另外，砂轮与工件的接触宽度大，磨削力大，磨削温度高，因此砂轮要勤修整，切削液供应要充分，工件刚度要好。

横向磨削法主要用于磨削短外圆表面、阶梯轴的轴颈和粗磨等。

图5.12磨外圆的方法

a）纵向磨削法b）横向磨削法。

c）分段综合磨削法d）深度磨削法

3）分段综合磨削法分段综合磨削法是纵向磨削法和横向磨削法的综合应用。

先在工件磨削表面的全长上分成几段进行横磨，相邻两段间有5～15mm重叠，每段都留下0.01～0.03mm的精磨余量，然后用纵向磨削法将它磨去。

这种磨削方法综合了横向磨削法生产率高，纵向磨削法精度高的优点。

当工件磨削余量较大，加工表面的长度为砂轮宽度的2～3倍，而一边或二边又有台阶时，采用此法最为合适。

4）深度磨削法深度磨削法的特点是将全部磨削余量在一次纵向走刀中磨去。

砂轮一端外缘修成锥形或阶梯形，磨削时工件的圆周进给和纵向进给速度都很慢，最后再以无横向进给作纵向往复几次至火花消失为止，以获得较细的表面粗糙度。

修整砂轮时，最大直径的外圆要修整得精细，因为它起精磨作用。

深度磨削法的生产率约比纵向磨削法高1倍，磨削力大，工件刚度及装夹刚度要求要好。

但修整砂轮较复杂，只适合大批量生产，磨削允许砂轮越出被加工面两端较大距离

的工件。

（3）M1432A型万能外圆磨床操作练习（图5.13）,分两个步骤进行

图5.13M1432A型万能外圆磨床操作系统

1．放气阀；

2.工作台换向挡块（左）；

3.工作台纵向进给手轮；

4.上工作台液压传动开停手柄；

5.工作台换向杠杆；

6.头架点转按钮；

7.工作台换向挡块（右）；

8.冷却液开关手把；

9.内圆磨具支架非工作位置定位手柄；

10.砂轮架横向进给定位块；

11.调整工作台角度用螺杆；

12.移动尾架套筒用手柄；

13.工件顶紧压力调节捏手；

14.砂轮电动机停止按钮；

15.冷却泵电动机开停选择旋钮；

16.砂轮电动机启动按钮；

17.头架电动机旋钮；

18.电器总停按钮；

19.油泵启动按钮；

20.砂轮磨损补偿旋钮；

21.粗细进给选择拉杆；

22.

砂轮架横向进给手柄；

23.脚踏板；

24.砂轮架快速进退手柄；

25.工作台换向停留时间调节旋钮（右）；

26.工作台速度调节旋钮；

27.工作台换向停留时间调节旋钮（左）

（1）停车练习

①手动工作台纵向往复运动顺时针转动工作台纵向进给手轮3，工作台向右移动，反之工作台向左移动。

②手动砂轮架横向进给移动顺时针转动砂轮架横向进给手轮22,砂轮架带动砂轮移向工件，反之砂轮架向后退回远离工件。

当粗细进给选择拉杆21推进时为粗进给，手轮22每转过1周时砂轮架移动2mm；

当拉杆21拔出时为细进给，手轮22每转过1周时砂轮架移动0.5mm,同时为了补砂轮的磨损，可将砂轮磨损补偿旋钮20拔出，并顺时针转动，此时手轮22不动，然后将砂轮磨损补偿旋钮20推入，再转动手轮22，使其行程撞块碰到砂轮架横向进给定位块10为止，即可得到一定量的行程进给（横向进给补偿量）。

（2）开车练习

①砂轮的转动和停止

按下砂轮电动机启动按钮16,砂轮旋转，按下砂轮电动机停止按钮14，砂轮停止转动。

②头架主轴的转动和停止

使头架电动机旋钮17处于慢转位置时，头架主轴慢转；

使其处于快转位置时，头架主轴处于快转；

使其处于停止位置时，头架主轴停止转动。

③工作台的往复运动

按下油泵启动按钮19，油泵启动并向液压系统供油。

扳转工作台液压传动开停手柄4使其处于开位置时，工作台纵向移动。

当工作台向右移动终了时，工作台换向挡块（左）2碰撞工作台换向杠杆5,使工作台换向向左移动。

当工作台向左移动终了时，工作台换向挡块（右）7碰撞工作台换向杠杆5，使工作台又换向向右移动。

这样循环往复就实现了工作台的往复运动。

调整2与7的位置可调整工作台的行程长度，转动工作台速度调节旋钮26可改变工作台的运行速度，转动工作台换向停留时间调节旋钮25或27可改变工作台行至右或左端时的停留时间。

④砂轮架的横向快退或快进

转动砂轮架快速进退手柄24,可压紧行程开关使油泵启动，同时改变了换向阀阀芯的位置，使砂轮架能横向快速移近工件或快速退离工件。

⑤尾座顶尖的运动

脚踩脚踏板23时，接通液压传动系统，使尾座顶尖缩进；

松开脚踏板23时，断开液压传动系统，使尾座顶尖伸出。

（4）磨削外圆的操作要点

1）启动砂轮要点动，然后逐步进人高速旋转。

2）对接触点要细心，砂轮要慢慢靠近工件。

3）精磨前一般要修整砂轮。

4）磨削过程中，工件的温度会有所提高，测量时应考虑热膨胀对工件尺寸的影响。

6.M2110型内圆磨床

（1）M2110型内圆磨床的组成如图5.14所示

图5.14M2110型内圆磨床结构图

1.手轮2.工作台3.底板4.床头箱5.撞块6.砂轮修整器7.内圆磨具8.磨具架9.拖板10.桥板12.床身

（2）M2110型内圆磨床的操纵和调整,如图5.15所示

图5.15M2110A内圆磨床操作示意图

1.电器操作板2.换向手柄3.修整器回转头4.行程压板5.中停压板6.微调挡铁7.反向挡铁路8.行程阀9.修正挡铁10开停旋钮11.动作旋12.速度旋钮13.修整速度旋钮14.17手轮15.电源开关16.转速开关18.移动旋钮19.挡销20.顶杆21.手柄22.螺母

1）工作台的操纵和调整

①工作台的起动

按动电器操纵板上的液压泵起动按钮，使机床液压油路正常工作。

将工作台开停旋钮10旋到“开”位置，再将工作换向手柄向上抬起，工作台起动阀被压下，工作台快速引进，把手松开，起动阀借弹簧力作用而弹起，工作台停止。

②工作台在磨削位置时挡铁距离的调整和运动速度的调整

调整行程压板4的位置，使砂轮进入工件孔之前，行程压板到达行程阀8的位置，将行程阀压下，工作台迅速转入磨削运动速度。

然后调整工作台往复微调挡铁6和工作台返回挡铁