1、目 录,第12章 齿轮加工 第13章 磨削、精密加工,12.1 齿轮加工概述 12.1.1 齿轮加工方法 12.1.2 齿轮加工原理 12.2 滚齿 12.2.1 滚齿加工的原理 12.2.2 滚齿工艺 12.3 插齿 12.3.1 插齿机工作原理 12.3.2 插齿加工 12.4 剃齿 12.4.1 剃齿加工的特点和原理 12.4.2 刀具、夹具、工件的安装 12.4.3 剃齿方法 12.5 珩齿 12.5.1 珩齿加工原理 12.5.2 珩齿方法 12.5.3 珩齿工艺参数对齿形精度的影响 12.6 齿轮磨削 12.6.1 磨齿特点 12.6.2 磨齿方式,13.1 磨削与精密加工概述 1
2、3.2 磨削加工 13.2.1 磨削加工的加工范围 13.2.2 磨削加工的工艺特点 13.2.3 砂轮 13.2.4 磨削用量 13.2.5 外圆磨削方法 13.2.6 在万能外圆磨床上磨外圆 13.2.7 在无心外圆磨床上磨外圆 13.2.8 内圆磨削 13.2.9 平面磨削 13.2.10 其他磨削方法 13.2.11 磨削新工艺 13.3 精整和光整加工 13.3.1 精整和光整加工范畴 13.3.2 精整和光整加工特点,第12章 齿轮加工,12.1.1 齿轮加工方法齿轮的种类很多，齿形也各有不同。对齿轮加工来说，齿形加工是主要的工序，常用的加工方法有滚齿、插齿、剃齿、磨齿、珩齿等。一
3、般来说，后一种加工精度比前一种要好。齿轮的类型和常用加工方法如视频1、表1所示。,1,12.1 齿轮加工概述,视频1 齿轮的类型及加工(点击画面启动视频),表1 常用的齿形加工方法,2,12.1.2 齿轮轮齿加工原理,切削加工齿轮的方法可分为两种：成形法和展成法。1.成形法成形法加工齿轮的特点是：用刀具的刀刃形状来保持齿轮齿形的准确性。因此，齿轮的齿形直接由刀刃形状来保证，如动画1和动画2所示。用盘形或指形齿轮铣刀加工时，每次仅加工齿轮的一个齿槽，然后进行分度依次加工出齿轮的全部齿槽。此方法的缺点是被加工齿轮的制造精度较低。铣齿方法如视频2所示。,3,动画1 盘形铣刀铣齿,动画2 指形铣刀铣齿
4、,视频2 成形法铣齿,4,2.展成法,5,从广义上来说，展成法是按照齿轮的啮合原理进行加工的，即将啮合副中的一个齿轮制成具有切削能力的刀具，另一个齿轮转化为工件（齿轮坯），并强制刀具与工件作严格的啮合运动而逐渐展成切出齿轮的齿形。用展成法加工齿轮齿形的优点是：一把齿轮刀具可以加工和它模数相同、压力角相等的不同齿数的齿轮，加工精度和生产率较高。因此这种方法被广泛应用于各种齿轮加工机床上，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。此外，大多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法原理工作的。,6,12.2 滚齿,11.2.1滚齿的加工原理,滚齿机是齿轮机床中应用最广的一种。立式滚齿机用于加工直齿和斜齿的外啮合圆柱齿
5、轮及蜗轮；卧式滚齿机在仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械制造业中加工齿轮轴、花键轴等。,滚齿加工相当于一对轴线相叉的螺旋齿轮的空间啮合，滚刀相当于一个蜗杆，即是一个螺旋角很大的具有切削能力的斜齿圆柱齿轮，与工件在一定速比关系下作空间啮合，按包络(展成)原理来完成渐开线、花键、摆线等各种齿形加工。如动画3所示，滚齿是加工直齿和斜齿渐开线圆柱齿轮最常用的方法。,动画3 滚齿,7,滚齿时，滚齿机必须有以下几个运动：(1)切削运动。亦称主运动，即滚刀的旋转运动(no) 。(2)分齿运动。即工件的旋转运动(nw) ，其运动的速度必定和滚刀的旋转速度保持啮合关系。对于单线滚刀，当滚刀每转1转时，被切齿坯
6、需转过一个齿的相应角度，即1/Z转(Z为被加工齿轮的齿数) ，如动画4所示。,动画4 滚床传动示意图,滚齿机的几个运动,(3)垂直进给运动。即滚刀沿工件轴线的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，动画4中为垂直向下箭头va所示。它的运动是由进给挂轮的传动比uf 再通过与滚刀刀架相连的丝杆螺母来实现的。滚齿机工作原理如动画5所示。,12.2.2 滚齿工艺,8,1.滚刀的选用滚刀参数要根据工件的模数、齿形角、精度等级和工艺要求来确定。一般精度的滚刀加工精度为87级，表面粗糙度Ra值为3.21.6m，滚切6级以上精度的齿轮需设计高精度滚刀。,动画5 滚齿机,9,2.切削用量,滚齿切削用量包括切
7、削速度、进给量、切削深度。切削速度v与进给量f 的选用，应当以保证工件质量、提高生产率、延长滚刀寿命为前提，根据机床、工件、刀具系统的刚度，工件的模数、齿轮、材料及精度要求综合考虑。粗加工齿轮采用较小的切削速度，较大的进给量。精度高、模数小、工件材料较硬的齿轮采用高切削速度、小进给量。对于少齿数齿轮，大螺旋角或大直径齿轮均应当减低v 和f 。普通高速钢滚刀切削用量见表2，滚齿加工见视频3。,表2 切削用量,视频3 滚齿,10,11,12.3 插齿,12.3.1 插齿机工作原理插齿过程如同一对齿轮作无侧隙的啮合运动,其中一个是被加工齿轮,另一个是插齿刀(在每一个齿上磨出前角和后角以形成刀刃，切削
8、时插齿刀作上下往复运动，从工件上切除切屑。插齿刀的,模数和压力角必须与被加工齿轮的模数和压力角相同。如动画6所示，当插削圆柱直齿轮时，插齿机必须有以下几个运动： 切削运动; 周向进给运动; 分齿运动; 径向进给运动; 退刀运动。,动画6 插齿,插齿,分齿运动是形成工件渐开线齿廓所必需的运动，插齿时，分齿运动是通过分齿挂轮来完成的。假定插齿刀齿数为Zo，被切齿轮齿数为Zw，插齿刀的转速为no，被切齿轮转速为nw(r/min)，则它们之间应保证如下的传动关系：nw/no= Zo/Zw插齿刀的上下往复运动称为切削运动。此外,整个加工过程还需要插齿刀相对工件作径向进给(切入)运动，称为径向进给运动,
9、插齿刀向下为工作行程，向上为空行程。滚切运动、进给运动和刀轴往复运动同时进行，为了避免插齿刀刮伤已加工的工件表面，在插齿刀空回行程时，插齿刀相对于工件还必须有一个让刀动作，称退刀运动。,12,12.3.2 插齿加工,13,插齿加工如视频示4。,视频4 插齿,12.4 剃齿,12.4.1剃齿加工的特点和原理剃齿是精加工齿轮的一种方法。经剃齿加工的齿轮，精度可达到67级，齿面粗糙度Ra值为0.80.2m。由于剃削生产率高，剃齿齿轮质量好，剃齿刀具耐用度高以及机床结构简单，调整方便，使剃齿加工在汽车和机床等加工中得到了广泛应用。剃齿时，剃刀与工件是一对无侧隙的螺旋齿轮啮合，盘形剃齿刀可看成是一个高精
10、度的螺旋齿轮，在齿面上沿渐开线方向上做出许多槽，以形成切削刃。,14,动画7 剃齿,15,剃齿时，将经过粗加工的齿轮装夹在心轴上，并安装在机床工作台上的两顶尖间，剃齿刀装在机床主轴上，和工件相交成一角度，带动工件旋转，两者之间没有强制的展成运动(见动画7)。根据螺旋齿轮啮合特点，剃齿刀和工件在接触点的速度方向不一致，使工件的齿侧面沿剃齿刀齿侧面滑移，即在刀具和工件啮合齿面间沿螺旋线的切线方向产生相对滑动速度，这个相对滑动速度就是切削速度。剃齿加工实例如视频5所示。,视频5 剃齿,16,12.4.2 刀具、夹具、工件的安装,1剃齿刀的安装剃齿的安装角按下式计算: =工+刀 式中：刀刀具分度圆螺旋
11、角;工被剃齿轮分度圆螺旋角。 剃齿面的安装精度、刀杆的径向圆跳动量一般小于0.003mm；刀具安装好后，刀具端面圆跳动量一般小于0.006mm。,17,2.剃齿心轴及工件的安装要求,(1)剃齿心轴径向跳动量一般不得大于0.003mm，端面圆跳动量不得大于0.005mm。(2)剃齿心轴应按尺寸分组，并保持一定间隔。剃削时，按工件尺寸选配心轴。(3)工件安装松紧适宜。(4)机床顶尖宜选用硬质合金，尤其剃削少齿数齿轮时，在可能情况下，顶尖中心钻一个小孔，并用高压将润滑液、冷却液压入，达到润滑冷却目的。,18,12.4.3 剃齿方法,1.常用剃齿法(纵向走刀)(动画8)剃齿刀旋转，齿轮沿自己轴线往复走
12、刀。往复一次，作一次径向进刀。这种方法的优点是用窄的刀具可以加工齿长宽的齿轮，齿面加工状态良好。其缺点是刀具仅在齿轮和刀具的交叉点上进行切削，因此刀具局部磨损大，加工时间长。2.对角线剃齿法(动画9)齿轮沿与齿轮本身轴线偏斜成一定角度(1535)的方向纵向走刀。此种方法克服了常用剃齿法的缺点，可提高刀具的耐用度。但此法的缺点是不宜加工过宽的齿轮(b60mm)。采用此方法机床需配备相应的运动机构。,19,动画8 常用剃齿法,动画9 对角线剃齿法,20,剃齿刀沿齿轮的切线方向进刀。这种方法的优点是可切削带凸缘的齿轮和多联圆柱齿轮。其缺点是必须把刀具制成特殊的锯齿形，采用此方法机床需配备相应的运动机
13、构。4.鼓形齿剃削(动画11)机床上有摇摆机构使齿轮两端切入量加深，从而剃出鼓形度，鼓出量一般为0.015mm，两端齿厚减薄量约为0.010.03mm)。,3.切向剃齿法(动画10),动画10 常用剃齿法,动画11 鼓形齿剃削,21,12.5 珩齿（见视频6）,珩齿加工是应用珩轮与被珩齿轮作自由啮合传动,利用其齿面间的相对滑动速度和压力来进行珩削的一种齿面精加工方法。珩齿运动和剃齿基本相同，一般用于淬硬齿轮的最终加工，与剃齿不同的是珩齿加工余量很少，只需一次进行到底，故开始时齿面压力较大，随后逐渐减小，直至压力消失时，珩齿便告结束。,12.5.1 珩齿加工原理,12.5.2 珩齿方法,珩磨轮和
14、被珩齿轮在有齿侧间隙下进行珩齿称为单面啮合珩齿，简称单面珩齿。单面珩齿一般用于消除齿面局部高点及毛刺，改善表面粗糙度，微量修正工件的珩前精度。,视频6 珩齿,22,珩磨轮和被珩齿轮在无齿侧间隙下进行珩齿称为双面啮合珩齿，简称双面珩齿。双面啮合珩齿的珩削效率高，可切除较多的珩齿余量，能明显地修正珩前精度，所以一般都推荐采用此法。双面珩齿可采用定压(变中心距)和变压(定中心距)两种方法。,12.5.3 珩齿工艺参数对齿形精度的影响,23,珩齿加工中最困难的问题是如何获得较好的珩齿齿形精度。一般可能出现以下几种问题：(1)珩后齿形误差纠正效果不明显，即珩后齿形与珩前齿形基本相同。(2)珩后为中凹齿形
15、，节圆处为中凹最低点。珩后为“挖根”和“削顶”的齿形，即齿根和齿顶被多珩，特别是齿根部尤为严重。,24,12.6 齿轮磨削,12.6.1 磨齿特点,磨齿是齿形加工中精度最高的一种方法。适用于淬硬齿轮的精加工，其精度可达46级，表面粗糙度Ra值为0.800.20m。磨齿按加工原理分为仿形法和展成法两类，前者精度较差，应用较少。1.成形法磨削 成形法磨齿是依靠渐开线成形砂轮来加工齿轮的齿形，其原理与成形法铣齿相同。砂轮的两个侧面修成所磨齿轮的渐开线形状，砂轮的外圆修成直线形状。由于成形法磨齿是依靠砂轮的形状保证齿形，由于受砂轮形状、修整精度和分度精度的影响，磨齿精度较展成法低(见视频7)。,12.
16、6.2磨齿方式,2.展成法磨齿,利用展成法原理磨齿的方法称为展成法磨齿。1）利用两个碟形砂轮按展成法磨削,25,动画12 蝶形砂轮磨齿,这是利用砂轮的窄边(工作棱边，其宽度为0.05mm)同时磨削轮齿两侧的渐开线(见动画12)。这两个砂轮的工作棱边就形成了“假想齿条”的两个对应齿面。砂轮的倾斜角节就构成了“假想齿条”的压力角。,2）利用双锥面砂轮按展成法磨削,26,视频7 磨齿,用双锥面砂轮磨削齿面(见视频7)是展成法磨齿的常用方法。砂轮被修成锥面，以构成假象的齿条的齿面，强制被加工齿轮与砂轮保持齿轮和齿条的啮合运动关系，使砂轮包络出渐开线齿形来。工件时而左转时而右转加工齿形的两侧，同时砂轮还
17、沿被磨齿轮的齿宽做上下往复运动。,第13章 磨削、精密加工,27,磨削加工、精密加工、超精密加工主要包括：磨削加工；超精密磨削和磨料加工；超精密切削；精密特种加工。当代精密和超精密加工正从微米、亚微米级(1102m)向纳米级(1nm103m)的纳米工艺发展。精密和超精密加工已成为在国际竞争中取得成功的关键技术，是现代制造技术的前沿，也是明天制造技术的基础。目前，普通机械加工、精密加工和超精密加工的精度可分别达到0.1m 、0.01m及0.001m(1nm)，而且超精密工程正在向原子级加工精度逼近，也就是做到“移动原子”。,13.1 磨削与精密加工概述,磨削的主要特点是利用磨粒组成的固结磨具、半
18、固结磨具和游离磨粒对高硬度材料或精度和表面质量要求高的零件进行加工的一种加工方法(见视频8)。磨削加工的范围很广，它可以利用不同类型的磨床分别磨削外圆、内孔、平面、沟槽和成形面等，如表3所示。,28,13.2 磨削加工,表3 磨削可加工的各种型面,13.2.1 磨削加工的加工范围,29,（续表）,（续表）,30,视频8 磨削加工概述,31,32,13.2.2 磨削加工的工艺特点,磨削加工的工艺特点如下：(1)参加切削的磨粒数目多。砂轮每平方厘米表面的磨粒数为601400颗，磨粒上较锋利的切削刃能切下很薄的金属。砂轮线速度为2060m/s甚至更高，单位时间内参加切削的磨粒数极多。(2)磨粒硬度高
19、、热稳定性好、自锐性好(磨粒在切削力作用下破碎，自我更新能力好)。(3)磨削温度高。高速磨粒的瞬时表面温度达4001000，且80%以上的热将传入工件，极易烧伤工件。故磨削时，一定要加冷却液，以保证良好的冷却。(4)径向分力大。由于砂轮与工件的接触宽度大，且磨粒多以负前角进行切削，致使径向分力较大，易使工艺系统变形，影响加工精度。,13.2.3 砂轮,33,(5)不宜加工较软的非铁金属。对一般非铁金属零件，由于材料塑性较好，砂轮会很快被非铁金属碎屑堵塞，使磨削无法进行，并划伤有色金属已加工表面。磨削加工的经济精度可达IT6IT5，表面粗糙度Ra值可达1.250.16m 。镜面磨削的表面粗糙度R
20、a值可达0.040.01m。,砂轮是磨削加工的刀具。它是由磨料(砂粒)用结合剂粘结在一起焙烧而成的疏松多孔体。磨料分成天然磨料和人工磨料两大类。天然磨料有：石英、石榴石、天然刚玉和天然金刚石等；人造磨料有：刚玉系和碳化物系等普通磨料，人造金刚石、立方氮化硼CBN等超硬磨料以及低硬度磨料氧化铬、氧化铁和玻璃粉等。天然磨料混入杂质较多，难以制出均一的磨粒，故除金刚石外，磨具全部用人造磨料制造。,砂轮的特性,34,砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、强度、形状和尺寸等。粒度表示磨料颗粒的大小，粒度号见GB2477-83。粒度号数愈大，颗粒愈小。粗颗粒用于粗加工及磨软料，细颗粒用于精加工。砂
21、轮的硬度是指砂轮在外力作用下，磨粒脱落的难易程度，又称结合度。砂轮硬度等级愈高，则磨料粘结强度愈大。过软的砂轮，磨粒会过早地脱落，损耗过大，并使工件表面粗糙度增大和精度下降；过硬的砂轮，使磨粒被磨钝后不易脱落，仍在磨削，使磨削热增加，造成工件烧伤和变形。选择砂轮硬度时应考虑以下三个因素：,(1)磨削性质。,粗磨应选用软一些的砂轮，以便提高生产率；一般磨削采用中等硬度的砂轮；精磨和成形磨削选用硬一些的砂轮，以便保持砂轮的形状精度和提高加工精度。(2)工件的硬度。磨硬的工件需用较软的砂轮，使磨粒磨钝后能自动脱落，以提高自励性；而磨软的工件可采用较硬的砂轮，以提高砂轮的耐用度。(3)工件的导热性。导
22、热性差的材料，应采用软一些的砂轮，以便磨粒能自动脱落，减少磨削热，提高砂轮的切削性能。,35,13.2.4 磨削用量,36,在外圆磨削中，有下列磨削用量：(1)砂轮线速度vs (m/s)。可用下式计算：,式中：Ds砂轮直径 (mm) ；ns砂轮转速 (r/s) 。一般取vs45m/s左右(内圆磨削由于砂轮直径较小，允许vs 取得小些)。砂轮速度提高，在每个单位工作面上所通过的磨粒数增多，工件表面粗糙度会降低。,磨削用量,(2)工件速度ns(m/s)。即工件圆周进给速度。可用下式计算：,37,式中: dw工件的直径(mm)；nw工件的转速(r/s)。vw对工件表面粗糙度影响较小，选用较高的vw
23、，可减轻工件表面的烧伤。一般粗磨外圆时vw取0.51m/s，精磨外圆时vw取0.050.1m/s。(3)纵向进给量ft(mm/r)。工件每转一圈沿本身轴线方向移动的距离，一般取ft0.30.6B(B为砂轮宽度)。(4)磨削吃刀量ae(mm/dst)。是工作台双行程内砂轮相对于工件的移动距离。一般取ae0.0050.05mm/dst。(5)光磨次数。光磨即无进给磨削。在低表面粗糙度磨削时适当掌握光磨次数，可以降低工件表面粗糙度。,13.2.5 外圆磨削方法,38,外圆磨削是对工件圆柱、圆锥、台阶轴外表面和旋转体外曲面进行的磨削。磨削一般作为外圆车削后的精加工工序，尤其是能消除淬火等热处理后的氧化
24、层和微小变形。外圆磨削常在外圆磨床和万能外圆磨床上进行，也可在无心外圆磨床上进行。外圆磨削可采用以下五种方法。1.纵磨法(动画28)磨削时，砂轮高速旋转为主运动，工件旋转为圆周进给，磨床工作台作往复直线运动为纵向进给。每当工件一次往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给。每次磨削吃刀量很小，磨削余量是在多次往复行程中磨去的。,动画28 纵磨法,39,纵磨法的磨削力小，磨削热少，散热条件好;砂轮沿进给方向的后半宽度，等于是副偏角为零度的修光刃，光磨次数多。所以工件的精度高，表面粗糙度小。纵磨法还可用一个砂轮磨削各种不同长度的工件，适应性强。因此，广泛用于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。,40
25、,横磨法的工件不作纵向往复运动，而是砂轮作慢速的横向进给，直到磨去全部的磨削余量。因加工时砂轮宽度上的全部磨粒都参加了磨削，所以生产率高，适用于加工批量大、刚度好的工件，尤其适用于成形磨削。由于横磨法的工件无纵向移动，砂轮的外形直接影响了工件的精度。同时，由于磨削力大、磨削温度高，工件易发生变形和烧伤，加工的精度和表面质量比纵磨法要差。,2.横磨法(见动画29),动画29 横磨法磨外圆,41,3.深磨法(见动画30),磨削时用较小的纵向进给量(一般取12mm/r)，较大的吃刀量(一般为0.3mm左右)，可在一次的行程中切除全部余量，因此生产率高。由于沿工件纵向进给方向的砂轮后半部与纵磨法一样可
26、视为修光刃磨削，有光磨的作用，因此，磨削精度和表面质量比横磨法好。深磨法只适用于大批量生产中，加工刚度较大的工件，同时要求被加工工件表面两端留有较大的空距，使砂轮有切入和切出的距离。,动画30 深磨法磨外圆,4.综合磨法(见动画31),先用横磨法将工件表面分段进行粗磨，相邻两端有510mm的搭接，工件上留下0.010.03mm的余量，然后用纵磨法进行精磨。此法综合了横磨法和纵磨法的优点，生产率比纵磨法高，精度和表面质量比横磨法高。,42,动画31 综合磨法磨外圆,13.2.6 在万能外圆磨床上磨外圆,动画32为M1432A万能外圆磨床，该机床属于普通精度级的万能外圆磨床，其工艺范围较宽，除了能
27、磨削外圆柱面和外圆锥面外，还可以磨削内孔和台阶面等。,43,动画32 M1432A万能外圆磨床,1.纵磨法磨外圆,44,万能外圆磨床的典型加工方法如动画33动画37所示。从这些动画中可以看到，机床必须具备以下运动：外磨和内磨砂轮的旋转主运动、工件圆周进给运动、工件(工作台)往复纵向进给运动，砂轮横向进给运动。,动画33 纵磨法磨外圆柱面,动画33为用纵磨法磨外圆柱面，是长轴零件的首选磨削方法。,动画34 转动工作台用纵磨法磨长圆锥面,45,磨削锥度不大的长圆锥面。磨削时，一般采用纵磨法，也可采用综合磨法。用转动工作台法磨圆锥，机床调整方便，工件装夹简单，精度容易控制，加工质量好。,2.转动工作
28、台磨外圆锥面（见动画34）万能外圆磨床工作台由上下两层组成。上工作台装有头架和尾座，可相对于下工作台在水平面内转动很小的角度(10)，用以,3.转动头架磨外圆锥面,46,当工件的圆锥半角超过工作台所能回转的角度时，可采用转动头架的方法来磨削外圆锥。该方法适用于磨削锥度较大和长度较短的工件（见动画35）。,动画35 扳转头架磨短圆锥面,4. 转动砂轮架横磨圆锥,当磨削锥度较大而又较长的工件时，只能用转动砂轮架的方法来磨削(见动画36)。该方法磨削时，工作台不能作纵向进给，只能用砂轮的横向进给来磨削。因此工件的圆锥母线长度应小于砂轮的宽度，否则只能用分段接刀的方法进行磨削，磨削比较困难，一般很少采
29、用。,47,动画36 扳转砂轮架用横磨法磨短圆锥面,5.用内圆磨装置转动头架磨内圆锥,48,在万能外圆磨床上装有内圆磨装置，内圆磨装置用于支撑磨内孔的砂轮主轴部件，由单独的电机驱动，不用时可以翻转到砂轮架的上方。动画37是用内圆磨装置转动头架磨削内圆锥面 。,动画37 扳转头架用内圆磨装置磨内圆锥面,13.2.7 在无心外圆磨床上磨外圆(见动画38、视频9),49,无心外圆磨削是工件不定回转中心的磨削，为一种生产率很高的精加工方法。磨削时，工件置于磨轮和导轮之间，靠托板支撑。由于不用顶尖支撑，所以称无心磨削。工件用外圆柱面自身定位，其中心略高于磨轮和导轮中心连线。导轮用橡胶结合剂制成，磨粒较粗
30、，在外圈纵向贯穿磨法时，导轮轴线相对于砂轮轴线倾斜一角度(15)，以比砂轮低得多的速度转动，靠摩擦力带动工件旋转。磨削时砂轮旋转，导轮 除带动工件回转外，由于与工 件接触点的水平分速度v进推动 工件作自动纵向进给。,动画38 无心外圆磨削,视频9 无心外圆磨削,50,无心外圆磨削时，工件不需打中心孔，安装方便，可连续加工，易于实现自动化，生产率高(见视频9)。由于工件夹在两个砂轮之间，不会因磨削力而被顶弯，有利于保证工件的直线性，尤其是对细长轴类零件，优点更为突出。但无心外圆磨削机床调整费时，不能磨削断续表面(如带有长键槽或平面的外圆面)，因为导轮无法使这种零件旋转。,13.2.8 内圆磨削,
31、51,内圆磨削是内孔的精加工方法，可以加工零件上的通孔、盲孔、台阶孔和端面等，还能加工淬硬的工件。因此在机械加工中得到广泛的应用。内圆磨削的尺寸精度可以达到IT6IT7级，表面粗糙度Ra值为0.80.2m 。1. 内圆磨削的特点内圆磨削与外圆磨削比较，有以下特点：(1)内圆磨削时所用砂轮直径小，砂轮转速又受到内圆磨具转速的限制（目前一般内圆磨具的转速在1000020000r/min之间），因此磨削速度一般在2030m/s之间。由于磨削速度较低，磨削表面的粗糙度不易降低。,内圆磨特点,52,(2)内圆磨削时，由于砂轮与工件成内切圆接触，砂轮与工件的接触圆弧比外圆磨削大，因此，磨削热与磨削力都比较
32、大，磨粒易磨钝，工件容易发热或烧伤。(3)内圆磨削时，切削液不易进入磨削区域，磨屑也不易排出，当磨屑在工件内孔中积聚时，容易造成砂轮堵塞，影响工件的表面质量。特别是磨削铸铁等脆性材料时，磨屑与切削液混合成糊状，更容易使砂轮堵塞，影响砂轮的磨削性能。(4)砂轮接长轴的刚性比较差，容易产生弯曲变形和振动，对加工精度和表面粗糙度都有很大的影响，同时也限制了磨削用量的提高。,2.内圆磨削方式,53,内圆磨削方式有两种：一是中心内圆磨削，工件和砂轮均作回转运动，如动画39所示。二是行星内圆磨削，工件不回转，砂轮作行星运动，适应于加工较大的孔，如动画40所示。第三种方式是无心内圆磨削，如动画41所示。内圆
33、磨削和外圆磨削基本相同，也有纵磨法和横磨法之分，前者应用比较广泛。,动画39 中心内圆磨削,动画40 行星内圆磨削,动画41 无心内圆磨削,13.2.9 平面磨削(见视频10),平面磨削是对工件上的各种平面进行磨削加工。平面磨削可以切槽、同时磨削双端面，或用成形砂轮磨削波形面、齿条，还可以磨削导轨面等。工件多用电磁吸盘，安装在工作台上或用专门夹具,54,动画42 平面磨床,夹持，大型工件以夹压方式安装在工作台上。 1. 平面磨床的分类 按工作台形式，平面磨床可分为矩台平面磨床和圆台平面磨床。按砂轮主轴的位置，平面磨床可分为卧式平面磨床和立式平面磨床。动画42为M7120卧式平面磨床。,视频10
34、 平面磨床磨削,55,2.平面磨削的方法,56,平面磨削主要有四种方法：卧轴矩台平面磨床磨削(见动画43)，卧轴圆台平面磨床磨削(见动画44)，立轴矩台平面磨床磨削(见动画45)和立轴圆台平面磨床磨削(见动画46)。其中前两种方法是用回转砂轮周边磨削，也称周磨，后两种方法是用回转砂轮端面磨削，称为端磨。磨削时工件随工作台作直线往复运动，或随圆工作台作圆周运动，磨头作间歇进给运动。,动画43 卧轴矩台平面磨床磨削,动画44 卧轴圆台平面磨床磨削,动画45 立轴矩台平面磨床磨削,57,动画46 立轴圆台平面磨床磨削,卧轴平面磨床的砂轮主轴轴线与工作台台面平行，立轴平面磨床的砂轮主轴与工作台台面垂直
35、,工件安装在电磁吸盘上。矩台磨床工作台作纵向往复直线运动，砂轮在高速旋转的同时作间歇横向进给；圆台磨床工作台作单向匀速旋转，砂轮除高速旋转之外，还在圆台外缘和中心之间作往复运动。,13.2.10 其他磨削方法,58,磨削加工的方法还有很多，视频11视频13分别介绍了工具磨床磨削，曲轴磨床磨削和凸轮轴磨床磨削。,视频11 工具磨床磨削,视频12 曲轴磨床磨削,59,视频13 凸轮轴磨床磨削,60,61,13.2.11 磨削新工艺,磨削新工艺如表4所示。,表4 磨削新工艺,62,(续表),13.3 精整和光整加工,63,精整加工是指在精加工后从工件上切除极薄的材料层，以提高工件的精度和降低表面粗糙
36、度Ra值的方法。如珩磨、研磨和超精加工等。光整加工是指不切除或切除极薄金属层，用以降低表面粗糙度Ra值或强化其表面的加工过程。如抛光轮抛光、辊光、砂光等。,13.3.1 精整和光整加工范畴,视频14 光整加工概述,13.3.2 精整和光整加工特点,64,1.研磨(见视频15),研磨是指利用研具和研磨剂从工件上研去一层极薄金属层的精加工方法。能提高加工表面的耐腐蚀性和耐磨性，提高疲劳强度。生产率极低，不能提高工件各表面间的位置精度。研磨一般Ra值能达到0.30.2m，研磨块规Ra值可达到0.020.01m 。,视频15 研磨,2.珩磨(见视频16、动画47）,珩磨是一种固结磨粒压力进给切削的方法
37、。能切除较大的加工余量，能有效提高零件尺寸精度、形状精度和降低零件表面粗糙度，对零件位置精度改善不大。主要用于加工内孔，如飞机、汽车、拖拉机发动机的汽缸、缸套、连杆及液压油缸、炮筒等 。珩磨小圆孔圆精度可达0.5m ，圆柱度在0.40.04m。,动画47 珩磨,65,视频16珩磨,3.超精加工(见视频17 ),超精加工是一种固结磨粒压力进给切削的方法。它是将微细磨粒和低强度结合剂制成的油石加压在待加工表面上，作微小振动，油石在适当粘度的油中作低速圆周运动，一般在几秒到几十秒内即可达镜面。表面粗糙度Ra值可达0.080.01m 。,66,视频17 超精加工,4.抛光(见视频18),67,抛光是用
38、涂有抛光膏的软轮高速旋转加工工件，一般不能提高工件的形状精度、位置精度和尺寸精度。通常用于电镀或油染的衬底面、上光面的光整加工，是一种简便、迅速、廉价的零件表面最终光饰方法。普通抛光工件Ra值可达0.4m ，精密抛光Ra值可达0.01m，精度可达1m 。,视频18 抛光,本辑结束 谢谢您使用多媒体教材,68,技术顾问：刘烈元,168,参加编制的人员：,张 萍、陆建刚、姚 勤、朱华炳、朱 民、李 宏、刘占兵、周 锋、邹鸿儒、鞠俊亭、钟高建、杨飞云、应陈勇、林成辉、王志清、李 伟、朱冒冒、冯祖军、姜振春、郭建华、郑 亮、万 军、张劲峰、刘 鑫、王洪全、严建华、朱慧英、黄慰卿、张金荣、王琴珍、朱辉石、 陆新惠、姚明珍、张汉芳、陆小生、冯 磊等,策 划：倪 华,
