項目八磨削·根據項目要求，本任務需完成如圖8-1所示六面體的磨削加工。（材料為45鋼，熱處理硬度48～52HBC）8.1實習任務8.1.1任務描述1.磨削加工可以完成哪些工作？2.你了解磨床嗎？3.如何選擇合適的砂輪？4.砂輪該如何安裝與修整？5.在磨削中如何選擇合適的工件裝夾方法？6.你會使用磨床對零件進行加工嗎？需解決問題8.1實習任務8.1.1任務描述（1）了解磨削加工的工藝特點及用途。（2）了解常用磨床的種類、用途、磨削運動及磨床的組成、各部件的功用。（3）了解砂輪的構成和各種砂輪的用途。（4）掌握內外圓柱面、內外圓錐面及平面的基本磨削方法。8.1實習任務8.1.2實習目的（1）學生進入實習（訓練）場地要聽從指導教師安排，穿好工作服，扎緊袖口，戴好工作帽；認真聽講，仔細觀摩，嚴禁嬉戲打鬧，保持場地干凈整潔。。（2）學生必須在掌握相關設備和工具的正確使用方法后，才能進行操作。（3）起動磨床前，要檢查砂輪、卡盤、擋鐵、砂輪罩殼等是否緊固，磨床機械、液壓、潤滑、冷卻等是否正常；嚴禁使用有缺損及裂紋的砂輪。（4）砂輪應經過2分鐘空運轉試驗，確定正常后才能開始磨削。（5）砂輪啟動后，必須慢慢引向工件，嚴禁突然接觸工件。吃刀量不能過大，以防切削力過大將工件頂飛發生事故。（6）砂輪是在高速旋轉下工作的，操作者站在砂輪旋轉方向的側面，不得面對砂輪旋轉方向。嚴禁在砂輪正面或側面手持工件進行磨削。

（7）砂輪未停穩不能卸工件。測量工件尺寸時，要將砂輪退離工件。（8）發生事故時，立即關閉機床電源。外圓磨床縱向擋鐵的位置要調整得當，防止砂輪與頂尖、卡盤、軸肩等部位撞擊。（9）使用卡盤裝夾工件時要將工件夾緊，以防脫落，卡盤鑰匙用后應立即取下。（10）在磨床頭架及工作臺上不得放置工具和量具。（11）使用切削液的磨床，在使用結束后應讓砂輪空轉1～2分鐘以便砂輪脫水。（12）實習（訓練）結束時關閉電源，擦凈機床，在指定部位加注潤滑油，各部件調整到正常位置，將場地清掃干凈。8.1實習任務8.1.3安全注意事項8.2.1.1磨削加工范圍及其特點8.2知識準備8.2.1概述不僅可以加工內外圓柱面、內外圓錐面和平面，還可加工螺紋、花鍵軸、曲軸、齒輪、葉片等特殊的成形表面。通常磨削能達到的精度為IT7～IT5，表面粗糙度Ra值一般為0.8～0.2μm。磨削是指用磨具以較高的速度從工件表面切除多余材料，使其在形狀、精度和表面粗糙度等方面都達到預定要求的加工方法。8.2.1.1磨削加工范圍及其特點8.2知識準備8.2.1概述銑削加工特點有：①磨削屬多刃、微刃切削②加工尺寸精度高，表面粗糙度值低③磨削速度大，溫度高④加工材料廣泛⑤砂輪有自銳性8.2.1.2磨削運動及磨削用量生產中常用外圓、內圓和平面磨削，一般具有四個運動，如圖8-3所示。8.2知識準備8.2.1概述8.2.1.2磨削運動及磨削用量8.2知識準備8.2.1概述（1）主運動及磨削速度vc式中：d——砂輪直徑(mm)；

n——砂輪每分鐘的轉速(r/min)砂輪的旋轉運動為主運動。砂輪外圓相對于工件的瞬時速度稱為磨削速度vc，可用下式計算：外圓和平面磨削的磨削速度一般為35m/s左右，內圓磨削速度一般為18～30m/s。8.2.1.2磨削運動及磨削用量8.2知識準備8.2.1概述（2）圓周進給運動及進給速度vw式中：dw——工件磨削外圓直徑(mm)；

nw——工件每分鐘的轉速(r/min)工件的旋轉運動是圓周進給運動。工件外圓相對于砂輪的瞬時速度稱為圓周進給速度vw，可用下式計算：工件的圓周進給速度一般為10～30m/s。加工精度高可取較低的速度，反之取較高的速度。實際生產時，往往先選定工件速度，再計算出工件轉速，以此調整機床轉數。8.2.1.2磨削運動及磨削用量8.2知識準備8.2.1概述（3）縱向進給運動及縱向進給量f縱工作臺帶動工件所作的直線往復運動是縱向進給運動，工件每轉一圈時砂輪在縱向進給方向上相對于工件的位移稱為縱向進給量，用f縱表示，單位為mm/r。一般f縱=(0.1～0.8)B，B為砂輪寬度。（4）橫向進給運動及橫向進給量f橫砂輪沿工件徑向上的移動量是橫向進給運動。工作臺每往復（或單行程）一次砂輪相對工件徑向上的移動距離稱為橫向進給量，用f橫表示，其單位是mm/行程。橫向進給量實際上是砂輪每次切入工件的深度即背吃刀量，也可用ap表示，單位為mm，即每次磨削切入以mm計的深度。一般情況下橫向進給量很小，f橫＝0.005～0.04mm。8.2.1.2磨削運動及磨削用量8.2知識準備8.2.1概述我們把vc、vw、f橫和f縱稱為磨削用量四要素。磨削用量選擇得是否合理，直接關系到工件表面質量、加工精度及生產率。磨削用量常用數值如表8-1所示。磨床的種類很多，按GB/T15375-1994磨床的類、組、系劃分表，將我國的磨床品種分為三個分類。一般磨床為第一類，用字母M表示。超精加工機床、拋光機床、砂帶拋光機為第二類，用2M表示。軸承套圈、滾球、葉片磨床為第三類，用3M表示。齒輪磨床和螺紋磨床分別用Y和S表示。M1432A型號中數字與字母的含義如下：8.2知識準備8.2.2磨床8.2.2.1外圓磨床8.2.2.1外圓磨床8.2知識準備8.2.2磨床（1）外圓磨床的組成①床身②工作臺③頭架④尾座⑤砂輪架⑥內圓磨頭1-床身；2-頭架；3-工作臺；4-內圓磨具；5-砂輪架；6-滑鞍；7-尾座；8-腳踏操縱板；9-橫向進給手輪8.2.2.1外圓磨床8.2知識準備8.2.2磨床（2）外圓磨床的液壓傳動系統磨床傳動廣泛采用液壓傳動，這是因為液壓傳動具有無級調速、運轉平穩、無沖擊振動等優點。外圓磨床的液壓傳動系統比較復雜，圖8-5為工作臺縱向往復運動的液壓傳動原理圖。1-擋塊；2-工作臺；3-液壓缸；4-換向閥；5-節流閥；6-安全閥；7-轉閥；8-油箱；9-液壓泵；10-換向手柄；8.2.2.2內圓磨床8.2知識準備8.2.2磨床內圓磨床主要用于磨削圓柱孔、圓錐孔及其端面。1-床身；2-頭架；3-砂輪修整器；4-砂輪；5-磨具架；6-工作臺；7-操縱磨具架手輪；8-操縱工作臺手輪8.2.2.3平面磨床8.2知識準備8.2.2磨床平面磨床與其他磨床不同的是工作臺上安裝有電磁吸盤或其他夾具，用作裝夾零件。普通平面磨床可分為四類：臥軸矩臺式平面磨床、臥軸圓臺式平面磨床、立軸矩臺式平面磨床和立軸圓臺式平面磨床，8.2.2.3平面磨床8.2知識準備8.2.2磨床1-驅動工作臺手輪；2-磨頭；3-滑板；4-橫向進給手輪；5-砂輪修整器；6-立柱；7-行程擋塊；8-工作臺；9-垂直進給手輪；10-床身圖示為M7120A型臥軸矩臺式平面磨床。8.2.2.4無心磨床8.2知識準備8.2.2磨床1-床身；2-磨削輪修整器；3-磨削輪架；4-工件支架；5-導輪修整器；6-導輪架無心磨床主要用于磨削大批量的細長軸及無中心孔的軸、套、銷等零件，生產率高。8.2知識準備8.2.3砂輪表示砂輪的特性主要包括磨料、粒度、硬度、結合劑、組織、形狀和尺寸等。8.2.3.1砂輪的特性砂輪是磨削的切削工具。它是由細小而堅硬的磨料加結合劑制成的疏松的多孔體，見圖8-11所示。砂輪表面上雜亂地排列著許多磨粒，磨粒的每一個棱角都相當于一個切削刃，整個砂輪相當于一把具有無數切削刃的銑刀。磨削時砂輪高速旋轉，切下粉末狀切屑。磨粒、結合劑和空隙是構成砂輪的三要素。8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪（1）磨料磨料是砂輪的主要成分，直接擔負著切削工作。磨料在磨削過程中承受著強烈的擠壓力擴高溫的作用，所以必須硬度高、耐熱性好，還必須有鋒利的棱邊和一定的強度。用于制造砂輪的磨料有剛玉類、碳化硅類和超硬磨料。常用磨料代號、特點及適用范圍如表8-2所示。8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪（2）粒度粒度是指磨料顆粒的大小，分為磨粒與微粉兩種。磨粒用篩選法分類，它的粒度號指每平方英寸篩網范圍內的篩孔數。粒度號越大，磨粒越細；當磨粒的直徑小于40um時，稱為微粉，微粉號以磨料的實際尺寸來表示。粗磨時，磨削余量大，表面質量要求不高，應選用粒度較粗的砂輪；磨削軟材料時，為了防止砂輪堵塞和產生燒傷，也應選用粗砂輪；精磨時，為了獲得較高的表面質量和保持砂輪的輪廓精度，應該選用細砂輪。8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪（3）硬度砂輪硬度不是指磨料的硬度，而是指結合劑對磨粒黏結的牢固程度，是指砂輪上磨料在外力作用下脫落的難易程度。磨粒易脫落的稱之為軟砂輪，反之則稱為硬砂輪。選擇砂輪硬度的原則是：磨軟材料時，選硬砂輪；磨硬材料時，選軟砂輪。粗磨選軟砂輪；精磨選較硬砂輪。通常情況下，粗磨比精磨選低1～2級硬度。8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪（4）結合劑結合劑的作用是將磨料黏合在一起，使之成為具有一定強度和形狀的砂輪。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐蝕能力主要取決于結合劑的性能。8.2.3.1砂輪的特性8.2知識準備8.2.3砂輪（5）組織組織是指砂輪中磨料、結合劑、氣孔三者體積的比例關系。組織號是由磨料所占的百分比來確定的。國標中規定了15個組織號：0，1，2．…，13．14。如表8-6所示。0號組織最緊密，磨料率最高；14號組織最疏松，磨料率最低。8.2.3.2砂輪的形狀及代號8.2知識準備8.2.3砂輪8.2.3.2砂輪的形狀及代號8.2知識準備8.2.3砂輪8.2.3.2砂輪的形狀及代號8.2知識準備8.2.3砂輪生產中，為了使用和保管方便，在砂輪的端面上一般印有標志，以明確表示砂輪的磨料、粒度、硬度、結合劑、組織、形狀、尺寸，以及允許使用的最高線速度。8.2.3.3砂輪的檢查、安裝、平衡與修整8.2知識準備8.2.3砂輪（1）砂輪的檢查安裝前應首先查看砂輪的標記是否清晰，若無法核對、確認砂輪的特性，不管是否有缺陷，都不可使用；然后檢查外觀沒有裂紋后，再用木錘輕敲，如果聲音嘶啞，則禁止使用，否則砂輪破裂后會飛出傷人。8.2.3.3砂輪的檢查、安裝、平衡與修整8.2知識準備8.2.3砂輪（2）砂輪的安裝當砂輪直接裝在主鈾上時，砂輪內孔與砂輪軸配合間隙要合適，一般配合間隙為0.1～0.8mm。砂輪用法蘭盤與螺帽緊固，在砂輪與法蘭盤之間墊以0.3～3mm厚的皮革或耐油橡膠制墊片，如圖8-12所示。8.2.3.3砂輪的檢查、安裝、平衡與修整8.2知識準備8.2.3砂輪（3）砂輪的平衡為使砂輪工作平穩，一般直徑大于125mm的砂輪都要進行平衡試驗8.2.3.3砂輪的檢查、安裝、平衡與修整8.2知識準備8.2.3砂輪（4）砂輪的修整砂輪工作一定時間后，磨粒逐漸變鈍，氣孔會被磨屑堵塞，如繼續使用，將影響磨削質量和效率，甚至使工件表面產生燒傷退火現象，因此對磨鈍的砂輪必須進行修整。8.2.4.1外圓磨削中工件的安裝（1）頂尖裝夾8.2知識準備8.2.4工件的安裝軸類零件常用頂尖裝夾。裝夾時，工件支承在兩頂尖之間，如圖8-15所示，其裝夾方法與車削中所用方法基本相同。但磨床所用的頂尖都是不隨工件一起轉動的，這樣可以提高加工精度，避免由于頂尖轉動而帶來的誤差。后頂尖是靠彈簧推力頂緊工件的，這樣可以自動控制松緊程度。8.2.4.1外圓磨削中工件的安裝(2)卡盤裝夾8.2知識準備8.2.4工件的安裝在磨床上使用卡盤裝夾工件的方法與車床操作基本相似。（3）心軸裝夾盤套類空心工件常以內孔定位磨削外圓，往往采用心軸來裝夾工件。常用的心軸種類和車床裝夾用心軸類似。8.2.4.2內圓磨削中工件的安裝8.2知識準備8.2.4工件的安裝通常采用三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、花盤及彎板等夾具裝夾工件。8.2.4.3平面磨削中工件的安裝磨削中小型工件的平面，常采用電磁吸盤工作臺吸住工件。8.2知識準備8.2.4工件的安裝8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.1平面磨削平面磨削常用的方法有周磨法和端磨法兩種。（1）周磨法特點：①磨削精度高，表面質量好。兩平面間的尺寸精度可達IT6～IT5，兩面的平行度可達0.03～0.01mm，直線度可達0.03～0.01mm/m，表面粗糙度Ra可達0.2～0.8μm。②剛性較差，生產效率較低應用：適用于中小批生產中磨削精度要求較高的中小型零件以及易產生翹曲變形的薄板工件周磨法是指在臥軸矩臺或臥軸圓臺平面磨床上，用砂輪的外圓柱面進行磨削，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.1平面磨削在實際生產當中，周磨法又可分為橫向磨削法、深度磨削法和階梯磨削法三種方法，以適應不同生產率的要求。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.1平面磨削（2）端磨法特點：①剛性好，生產率較高②磨削精度較低應用：一般適用于大批量生產中對支架、箱體及板塊狀零件的平面進行粗磨以代替銑削和刨削的場合端磨法是指在立軸圓臺或立軸矩臺平面磨床上，用砂輪的端面進行磨削，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.2外圓磨削（1）縱磨法特點：具有較大適應性，一個砂輪可磨削長度不同、直徑不等的各種零件，并且磨削精度高，表面粗糙度值小，但磨削效率較低。應用：單件、小批生產以及精磨時廣泛采用這種方法縱磨法又稱貫穿磨削法，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.2外圓磨削（2）橫磨法特點：生產率高，但精度及表面質量較低應用：單適于磨削長度較短、剛性好、精度較低的外圓面及兩側都有臺肩的工件的大批量生產，尤其是成型面，只要將砂輪修整成形，就可直接磨出。橫磨法又稱切入磨削法，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.2外圓磨削（3）綜合磨法特點：綜合磨法集縱磨、橫磨法的優點為一身，既能提高生產效率，又能提高磨削質量。綜合磨法是先用橫磨分段粗磨，相鄰兩段間有5mm～15mm重疊量，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.2外圓磨削（4）深磨法特點：在一次縱向進給中磨去全部磨削余量。此方法生產率較高，但砂輪修整復雜，并且要求工件的結構必須保證砂輪有足夠的切人和切出長度。磨削時，砂輪修整成一端有錐面或階梯狀，如圖所示。8.2知識準備8.2.5磨削加工8.2.5.3內圓磨削內圓磨削是精加工孔的主要方法之一，特別是淬硬工件的高精度內孔加工。特點：剛性差，生產率較低；內孔表面質量不高。內圓磨削方法也有縱磨法和橫磨法，其操作方法和