精密手摇平面磨床加工

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由于本人经验、水平限制，以下内容仅为初步构思，有内容不完善或错误之处，敬请各位补充指正，以便早日完成。谨此致以谢意！！（特别注：以下所有加工，不含钨钢加工在内）

年轻人

2011/11/

精密手摇平面磨床加工

第一章 磨削加工基本知识

1、磨削加工类型、加工特点、加工过程

2、磨料与磨具

3、磨削液

4、安全防护

5、常用磨床及磨床的附属设备（对磨床及各种磨床附属设备的介绍及使用方法，有平口钳、斜度器、正弦台、正弦规、圆弧透视修整器，冲子成型器、冲子研磨机及各种自制工具与设备），

6、砂轮的平衡与修整

7、加工前的注意事项（应包括安全知识、机床保养、工作规范、平台及靠板的修整）

第二章 平面（应包括各种材质的加工与砂轮的选用规则，如铝，黄铜紫铜，各种模具钢、白钢之类。以及磨薄片修变形）

第三章 直角

第四章 切槽（应包括砂轮的选用、修整、对刀及其他注意事项）

第五章 斜度（应包括三角函数知识的简单介绍与科学计算器对反三角计算的讲解）

第六章 圆弧（应包括用透视圆弧修整器与冲子成型器修圆弧的方法）

第七章 斜度接圆弧（应包括各种斜度接圆弧的原理及公式推导）

第八章 圆弧接圆弧

第九章 复合斜度

第十章 其他加工（主要包括各种特殊工件加工方法，如头圆身方形、椭圆形、冲头、各种异型工件等等）

第十一章 成型加工完毕需完成事项（尺寸全检与各种检查方法及交接）

第一章 磨削加工基本知识

第一节 磨削加工类型、加工特点、加工过程

一 磨削加工的分类

磨削加工，是指用磨料来去除工件材料的方法。根据不同的要求与工艺目的，磨削已经发展成为多种形式的加工工艺，它的应用范围相当广泛。本文所指的磨削，主要是指用砂轮进行磨削。砂轮磨削的目的在于：将毛坯加工成一定尺寸和形状的半精加工和精加工。它是各种金属材料、淬硬钢和各种高硬度、高强度难加工合金材料的加工手段，同时也是加工陶瓷、光学玻璃、橡胶、木材等非金属材料的加工手段。

一般来说，按照加工对象来分，可以分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削及成型磨削等。本文所指，以下皆为平面磨削。

二 磨削加工的特点

磨削加工，是指利用磨具、磨粒进行加工的总称，与车、铣加工比较，具有以下特点：

1、砂轮表面有大量切削刃（磨粒），其形状、大小和分布处于不规则的随机状态，参加切削的磨粒数是具体条件而定。

2、每颗磨粒切去切屑厚度很薄，一般只有几微米，因此加工表面可以获得很高的精度和很低的表面粗糙度。一般表面粗糙度可以达到Ra0.08~0.05微米，精密磨削可以达到更高，所以磨削常用在精加工工序。

3、磨粒具有一定的脆性。磨粒在磨削力与热量的作用下会破裂及掉落从而更新其切削刃，这一性质称为“砂轮的自锐性”。

4、磨削效率高。一般砂轮磨削速度为35m/s左右，约为普通刀具的20倍以上，故可以获得较高的金属切除率。同时，磨粒和工件表面产生强烈的摩擦和急剧的塑性变形，所以产生大量的磨削热。

5、砂轮磨粒硬度高、热稳定性好，不但可以磨钢材、铸铁、铜铝等材料，还可以磨各

种硬度高的材料，如淬硬钢、硬质合金、玻璃、陶瓷、石材等。而高硬度材料用一般的车、铣等传统加工方法很难加工。

三 磨削加工的过程

磨削时，砂轮和工件发生摩擦和切削变形，在砂轮和工件上分别作用着大小相等方向相反的作用力，称为磨削力。

磨削过程中，切屑的形成过程大致分3个阶段：

第1阶段：磨粒与工件表面接触，磨粒未切入工件而仅在表面产生摩擦，工件表层产生热应力。此阶段称为弹性变形阶段。

第2阶段：随着磨粒切入量增加，磨粒逐渐切入工件，使该部分材料向两旁隆起，工件表面形成刻痕。此阶段称为刻划阶段。

第3阶段：此时磨粒已经切入一定深度，被切处也已经达到一定温度，此部分材料沿剪切面滑移而形成切屑飞出，在工件表层产生热应力和变形应力。此阶段称为切削阶段。

磨削过程中，一些在砂轮表面凸出且锋利的磨粒，在挤压摩擦作用下，切下一定厚度的材料；而较钝的磨粒，仅起表面刻划作用；凸出低且钝化的磨粒，或两相邻磨粒中靠后的磨粒只产生摩擦作用。磨粒切下的切屑一般非常细小（重负荷磨削除外），一般分为带状切屑、碎片状切屑和熔融的球状切屑。由于切削速度高、砂轮钝化等原因，砂轮与工件接触产生大量的热，其中有80%传入工件，切屑带走4%~8%，砂轮带走10%~16%，另外有部分以传导和辐射形式散出。（传导到工作台面与夹具上、辐射到空气中。）当工件表层温度很高时，加工表面就会出现烧伤和热变形，影响加工表面质量与加工精度。所以在磨削过程中，给工件降温是保证磨削质量的重要环节。

在磨削区附近，温度差别很大，一般有以下区分：

磨粒磨削点温度：磨粒切削刃与工件、切屑接触点的温度，是磨削中温度最高的部位，瞬间可达摄氏1000度以上。此温度不仅影响加工表面质量，还对磨粒的磨损、破碎、切屑与磨粒的粘附及砂轮气孔的堵塞有影响。

磨削区温度：指砂轮与工件接触区域的平均温度，一般约为500~800摄氏度，此温度影响磨削表面的残余应力、烧伤及裂纹等。

工件平均温度：热量传入工件，是工件整体温度上升，一般只有十几度，此温度直接影响工件的形状和尺寸精度。

通常我们说的磨削温度是指磨削区的温度。为了降低磨削温度，应通过合理选择砂轮和磨削量、减少磨削深度来减少工件表面烧伤和裂纹；正确选择砂轮、选择较粗粒度、降低砂轮硬度和及时修整砂轮；正确选用冷却液或磨削液，等等。

第二节 磨料与磨具