复杂零件磨削PPT课件

复杂零件磨削 磨床工艺与技能训练 复杂零件磨削 课题一细长轴磨削课题二薄壁套和薄片零件的磨削课题三偏心零件的磨削课题四成形面的磨削课题五花键轴磨削课题六齿轮磨削 课题一细长轴磨削 一 细长轴磨削的特点 细长轴通常是指长度与直径的比值 以下简称长径比 大于10的轴 二 减小细长轴弯曲变形的方法 磨削细长轴的关键问题是 如何减小磨削力和提高工件的支撑刚度 从而尽量减小工件的变形 二 减小细长轴弯曲变形的方法 当工件加工精度较高 长度又较长时 可采用中心架支撑 见图9 1 中心架的构造如图9 2所示 架体8用螺钉9固定在磨床工作台上 工件由垂直支撑块6和水平支撑块5支撑着 水平支撑块5可用螺母1经螺杆和套筒调整到需要的位置 垂直支撑块6可用螺母2经螺杆3 套筒4和双臂杠杆7调整到需要位置 垂直支撑块和水平支撑块分别由尼龙或硬木块制成 二 减小细长轴弯曲变形的方法 图9 1用中心架支撑磨细长轴 二 减小细长轴弯曲变形的方法 图9 2中心架的结构1 2 螺母3 螺杆4 套筒5 水平支撑块6 垂直支撑块7 双臂杠杆8 架体9 螺钉 三 细长轴磨削的方法 1 不用中心架支撑磨削细长轴长径比较小的细长轴可不用中心架支撑 磨削时将砂轮修成凹形 见图9 3a 即在砂轮周边的中间开一个为砂轮宽度2 3左右的凹槽 以减小磨削时的切削力 仔细修研工件的中心孔 使之与顶尖有良好的接触 采用双拨杆拨盘带动 并找正工作台 使两顶尖的轴心线在同一直线上 装夹后 调整尾架顶尖的顶紧力 尾架顶尖可采用特殊的小弹性后顶尖 见图9 3b 其磨削工艺步骤为 研磨中心孔 粗磨外圆 留精磨余量0 2mm 校直 时效处理 工件弯曲小于0 03mm 半精磨外圆 留精磨余量0 05m 校直工件 并时效处理 精磨外圆至尺寸要求 三 细长轴磨削的方法 图9 3凹形砂轮和小弹性后顶尖 三 细长轴磨削的方法 2 用中心架支撑磨削细长轴对于长径比较大的细长轴需使用中心架支撑 1 粗磨时工件的装夹与磨削 2 精磨时工件的装夹与磨削 三 细长轴磨削的方法 1 修整砂轮 为了减少磨削力 应将砂轮先修整成凹形 修整周面时金刚石杆的位置应使金刚石尖与工件外圆基本一致 2 放松尾架顶尖 调整顶尖对工件的顶紧力 调整时转动手轮 使尾架内的弹簧适当放松 以减小尾架顶紧力对工件变形的影响 3 磨削开式中心架支撑C处外圆 磨去量为0 005mm 4 调整中心架垂直支撑块和水平支撑块 方法与前面粗磨的步骤5 相同 表上读数均为0 01mm 5 用纵磨法精磨工件外圆与C处外圆平齐 方法与粗磨相同 磨平齐后整个外圆再磨去0 005mm 然后重复步骤3 4 5 直至把工件外圆尺寸磨削至只剩0 008mm余量 三 细长轴磨削的方法 6 最后一次精磨开式中心架支撑处外圆C 方法同前 磨去量为0 003mm 7 重新调整开式中心架垂直支撑块和水平支撑块 方法同前 调整量表上读数为0 005mm 8 用纵磨法精磨工件外圆与C处外圆平齐 此时工件尺寸已到要求尺寸 砂轮不再进给 反复用纵向磨削法来回进行磨削 直至不见火花时为止 四 技能训练 一 磨精密细长轴1 分析图样和技术要求图9 7所示为小直径的精密细长轴 10h7外圆轴线的直线度公差为 0 02mm 表面粗糙度为Ra0 2 m 工件材料为45钢 热处理淬火硬度为48HRC 图9 7细长轴 四 技能训练 2 选择设备3 选择砂轮4 工件的定位夹紧5 磨削方法6 工件磨削步骤 四 技能训练 二 磨镗刀杆1 分析图样和技术要求2 选择设备3 选择砂轮4 工件的定位夹紧 四 技能训练 5 磨削方法磨削的关键工艺是设法减小工件的弯曲变形 采用一个中心架支撑 磨削 60h8外圆 将中心架支撑在工件的中部 使用中心架支撑时 工件的支撑部位要先磨圆 径向圆跳动误差在0 002mm内 外圆分粗磨 精磨 四 技能训练 6 工件磨削步骤 1 研磨中心孔 2 粗磨外圆 3 粗磨外圆锥 4 精磨外圆 5 精磨外圆锥 返回 课题二薄壁套和薄片零件的磨削 一 薄壁零件磨削的特点 1 薄壁套类工件的磨削特点薄壁零件一般是指孔壁厚度为内径1 10 1 8的套类零件 它的特点是沿半径方向刚性很差 容易在磨削过程中因夹紧力 磨削力 内应力及磨削热等因素的影响产生变形 从而造成加工误差 图9 9a所示为工件在三爪卡盘上装夹时所产生的夹紧变形 磨削内孔时虽然孔被磨圆 如图9 9b所示 但松开卡爪后 工件由于弹性变形 内孔呈三角形圆 如图9 9c所示 一 薄壁零件磨削的特点 图9 9薄壁工件在三爪卡盘上的变形 一 薄壁零件磨削的特点 2 薄片工件的磨削特点厚度不超过最小横向尺寸1 5的薄而狭长的片 板 状工件称为薄片 板 工件 常见的薄片 板 工件如垫圈 摩擦片 垫板及镶钢导轨的镶钢片等 这类工件纵向刚度差 磨削时容易产生受热变形和受力变形 其变形形式主要为翘曲 二 薄壁套类工件的磨削方法 1 改进工件的装夹方法工件在内外圆磨削时尽可能采用夹具装夹 以减小工件的受力变形 其中内孔磨削最关键 主要装夹方法有 图9 1 工件的热变形 工件不均匀线膨胀 工件被磨成中凹面 二 薄壁套类工件的磨削方法 1 胀松套装夹 2 外圆心轴装夹 3 专用夹具装夹 4 电磁盘装夹 5 用通用夹具装夹 6 心轴胀套装夹 7 用微锥心轴装夹 8 用心轴装夹磨有锥孔的薄壁套外圆 二 薄壁套类工件的磨削方法 2 减小磨削力和磨削热的变形 1 合理选择砂轮 2 细化加工工艺 合理选择磨削用量 3 改善冷却效果 二 薄壁套类工件的磨削方法 3 改善冷却效果磨削热是引起薄壁套类工件变形的原因之一 由于工件内壁磨削热不易散失 工件外圆会磨成中凹面 因此 磨削时应增大磨削液的压力和流量 改进喷注方法 以改善冷却效果 对长薄壁套类工件可采用图9 18所示的带有内冷却的心轴 可大大改善工件的受热情况 保证工件精度 二 薄壁套类工件的磨削方法 图9 18内冷却心轴1 心轴2 顶尖滑套3 水斗 二 薄壁套类工件的磨削方法 3 消除工件的内应力在粗精磨前后 工件均应进行除应力处理 以消除工件由于热处理 磨削力和磨削热引起的内应力 三 薄片工件的磨削方法 1 垫弹性垫片在电磁吸盘和工件之间垫上一层厚为0 5 3mm的橡胶或海绵等弹性物质 当工件被吸紧时 由于弹性垫片被压缩 从而使工件的弹性变形减小 磨出较平整的工件 见图9 19 将工件反复翻身磨削几次 在工件的平面度和平行度得到改善后 再直接吸在电磁吸盘上磨削 图9 19垫弹性垫片 三 薄片工件的磨削方法 2 涂白蜡先在工件翘曲的部位表面涂上一层白蜡 然后放在砂轮端面上摩擦 使工件凸出部位上的白蜡磨去 凹部的白蜡磨平 从而暂时形成无翘曲的定位面 此时 就可将工件装在电磁吸盘上磨削第一面 再以第一面为基准磨削第二面 最后反复翻身磨削两平面 直至达到所要求的平行度为止 三 薄片工件的磨削方法 3 垫纸这是一种常见的简易办法 将工件放在平板上 用橡胶或木榔头轻轻敲击 分辨出空音处 即工件与平板接触的空隙 再用纸垫入空隙处 使纸和工件填平 以垫平的一面作定位基准吸在电磁吸盘上 磨另一面 磨出后 再以磨好的平面为基准直接装夹在电磁吸盘上或再垫纸磨另一面 以后再反复翻身磨削几次 直至达到图样要求 此法只能用于磨削翘曲不大的工件 三 薄片工件的磨削方法 4 低熔点材料黏附装夹一些低熔点材料如石蜡 松香及低熔点合金等 具有一定的黏结力 用这些材料作为黏结剂 熔化后可粘固薄片工件 几乎没有弹性变形 见图9 20 图9 2 低熔点材料黏附装夹1 工件2 夹具3 黏结剂4 磁性工作台 三 薄片工件的磨削方法 5 改变夹紧力方向磨削长条形薄片工件时 工件弯曲变形大 在批量生产时 可采用专用角铁式夹具装夹 见图9 21 工件用压板从侧面夹紧 夹紧力为 由于工件的侧面宽度方向刚度高 不会产生较大的夹紧变形 待磨平一面后 再将工件吸在电磁吸盘上磨削另一面 图9 21专用角铁式夹具 三 薄片工件的磨削方法 6 减小电磁吸盘的吸力减小电磁吸盘吸力的目的也是为了减小工件的弹性变形 常用的方法是利用改变通过电磁线圈的电流强度来调整电磁吸盘的吸力 但使用此法时必须重新调整吸盘的电路并采用一定的安全技术措施 四 技能训练 一 磨削薄壁套1 分析图样和技术要求图9 23所示为薄壁套工件 2 选择设备3 选择砂轮4 工件的定位夹紧 四 技能训练 图9 23薄壁套 四 技能训练 5 磨削方法平磨采用横向磨削法 内 外圆均采用纵向磨削法 按工件的余量划分粗 精磨 尽量采用较小的背吃刀量 以防变形 粗磨后精磨前应安排除应力工序 以消除磨削时产生的内应力 四 技能训练 6 工件的磨削步骤 1 检查毛坯余量 薄壁套类零件车削和热处理时都存在变形 磨削前必须仔细检查毛坯余量 即内外圆尺寸 圆度和同轴度等 2 在M1432A型磨床上 用图9 24所示的箍套 箍住直径为 105mm的一侧 在四爪单动卡盘上装夹 3 修整外圆砂轮 4 调整工作台行程挡铁位置 控制磨削长度 四 技能训练 5 调整工作台行程挡铁位置 控制磨削长度 6 粗磨外圆 留精磨余量0 04 0 06mm 表面粗糙度为Ra0 2 m 7 翻下内圆磨具 7 修整内圆砂轮 8 调整工作台行程挡铁位置 控制砂轮越出孔口长度 9 粗磨内孔 留精磨余量0 05 0 07mm 圆度误差小于0 005mm 表面粗糙度在Ra0 2 m以内 10 除应力处理 处理时防止变形 11 精修整内圆砂轮 四 技能训练 12 精修整内圆砂轮 13 精磨内圆 100H6至尺寸要求 圆度误差小于0 005mm 表面粗糙度在Ra0 2 m以内 14 用微锥心轴装夹 校正 15 精修整外圆砂轮 16 精磨外圆 106h6至尺寸要求 同轴度误差小于0 01mm 表面粗糙度在Ra0 2 m以内 四 技能训练 二 尺寸较大薄片零件的磨削1 分析图样和技术要求图9 25所示为尺寸较大的薄片零件 2 选择设备3 选择砂轮4 工件的定位夹紧5 磨削方法6 工件磨削步骤 四 技能训练 图9 25薄片 四 技能训练 三 磨削带有凹槽的薄垫板1 分析图样和技术要求图9 26所示为带有凹槽的薄垫板 2 选择设备3 选择砂轮4 工件的定位夹紧5 磨削方法采用横向磨削法 先磨削B面 再以B面为基准磨削A面 磨削时应采用较小的磨削用量 6 工件磨削步骤 返回 课题三偏心零件的磨削 一 偏心零件的特点 磨削偏心工件 除有一般内 外圆的磨削要求外 还应达到以下加工要求 1 保证偏心部分中心线与旋转中心线之间的距离 即偏心距e的尺寸精度 2 保证偏心部分中心线与旋转中心线之间相互平行 3 保证各个偏心部分的位置精度 由于工件的偏心 旋转时还会产生不平衡的离心力 引起工件的扭曲和弯曲变形 因此 偏心工件磨削的关键是做好工件的装夹 找正和平衡处理 二 偏心工件的磨削方法 1 用两顶尖装夹磨削偏心轴图9 28所示工件为有两个偏心圆柱的偏心轴 在工件的两端钻有三对中心孔 磨削轴颈1和4时 用中心孔B 磨偏心圆柱2时 用中心孔A 磨偏心圆柱3时 用中心孔C 图9 28用顶尖装夹偏心工件1 4 轴颈2 3 偏心圆 二 偏心工件的磨削方法 2 用专用夹具装夹磨削偏心零件图9 29所示为一种带有中心孔的偏心夹具 套装在工件已磨好的两端外圆上 用夹具上的中心孔A和C定位 磨削偏心圆柱2和3 偏心夹具在套装时 两端分别放在平板上使中心对准 并用螺纹将夹紧套夹紧在工件的轴颈上 图9 29用偏心夹具装夹偏心工件 二 偏心工件的磨削方法 3 在花盘上装夹磨削偏心零件当工件较大 较重 偏心距大 而形状又不规则时 可用花盘装夹 用压板压紧工件时 应使压紧力均匀 压紧力方向应通过工件定位支撑基面 如图9 30所示 装夹时注意一定要加平衡块 使花盘在任意位置都能静止 图9 3 压板的正确使用 压板使用正确 压紧力没通过支撑基面 压板伸出太长 压板歪斜 二 偏心工件的磨削方法 4 用偏心卡盘装夹磨削偏心零件如图9 31所示 偏心卡盘分两层 花盘2用螺钉固定在磨床头架主轴法兰上 偏心体3与花盘燕尾