金属切削加工方法与设备选用南通职业大学

机制教研室

学习情境 6 车床主轴的磨削加工方法 教学目标： 知识目标： M1432B 型万能外圆磨床的工作原理和组成。 M1432B 型万能外圆磨床的组成及各部件的作用。 M1432B 型万能外圆磨床的机械传动系统。 能力目标：使学生对磨削加工方法和磨床的选用有较为系

统的了解。 情感目标：通过创设情景、问题、激发学生的好奇心和求

知欲。 教学重点与难点： 重点：磨削加工的工艺特点及加工范围。 难点：端面磨削和周边磨削的比较。

[ 工作场景 ] 工作对象： 图 3-1 CA6140 车床主轴的外圆磨削。 本情景教学任务是使学生对磨削加工方法和磨床的选用有

较为系统的了解。 [ 引导问题 ] 1 、磨床有哪些类型？各自应用在什么场合？ 2 、磨削加工有哪些特点？ 3 、砂轮有哪些种类，如何进行选用？ 4 、典型的磨削加工方法有哪些？ 5 、常见的磨削附件有哪些，各有什么应用？ 6 、砂轮旋转的不平衡量是如何消除的？

项目任务

车床主轴上的重要安装面的加工精度是如何保证的？

资讯

第一节 磨削加工概述 所有以磨料、磨具 ( 如砂轮、砂带、油

石和研磨料等 ) 作为工具对工件进行切削加工的机床统称为磨床。凡是在磨床上利用砂轮等磨料、磨具对工件进行切削，使其在形状、精度和表面质量等方面能满足预定要求的加工方法均称为磨削加工。

一、磨削加工特点1 ．切削刃不规则2 ．背吃刀量小、加工质量高 3 ．磨削速度高、切削温度高 4 ．适应性强5 ．砂轮具有自锐性6 ．径向磨削分力大

二、磨削工艺范围 磨削加工的应用范围广泛，可以加工内

外圆柱面、内外圆锥面、平面、成形面和组合面等。

第二节 磨 床 高硬度材料、高于 7 级以上精度的零件 一、磨床的种类 1 ．外圆磨床 2 ．内圆磨床 3 ．平面磨床 4 ．工具磨床 5 ．刀具刃磨磨床 6 ．专门化磨床 7 ．其他磨床

二、 M1432A 型万能外圆磨床

第三节 砂 轮一、砂轮的特性要素与选择 砂轮是由结合剂把磨料粘结起来，经压

坯、干燥、焙烧及整形而形成的磨削工具。砂轮由磨料、结合剂及气孔三要素组成，它的性能主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织 5 个方面的因素所决定。

1 ．磨料 砂轮所用的磨料主要有刚玉类和碳化硅

类，按其纯度和添加的元素不同，每一类又可分为不同的品种。表 5-1 列出了常用磨料的名称、代号、主要性能和用途。

2 ．粒度 粒度是指砂轮中磨粒尺寸的大小。 磨粒粒度选择的原则是： 粗磨时，应选用磨粒较粗大的砂轮，以提高生产效率。

精磨时，应选用磨粒较细小的砂轮，以获得较小的表面粗糙度。

砂轮速度较高时，或砂轮与工件接触面积较大时选用磨粒较粗大的砂轮，以减少同时参加切削的磨粒数，避免发热过多而引起工件表面烧伤。

磨削软而韧的金属时选用磨粒较粗大的砂轮，以免砂轮过早堵塞；磨削硬而脆的金属时，选用磨粒较细小的砂轮，以提高同时参加磨削的磨粒数，提高生产效率。

3 ．结合剂 砂轮的结合剂将磨粒粘结起来，使砂轮

具有一定的强度、硬度、气孔和抗腐蚀、抗潮湿等性能 。

4 ．硬度砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下从其表

面脱落的难易程度。也反映磨粒与结合剂的粘圃程度。砂轮硬表示磨粒难以脱落，砂轮软则与之相反。

砂轮硬度的选用原则是：工件材料越硬，应选用越软的砂轮。这是因为硬材料易使磨粒磨损，需用较软的砂轮以使磨钝的磨粒及时脱落。工件材料越软，砂轮的硬度应越硬，以使磨粒脱落慢些，发挥其磨削作用。但在磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料时，要用较软的砂轮，以便使堵塞处的磨粒较易脱落，露出锋锐的新磨粒。

第四节 磨削加工方法一、外圆磨削 外圆磨削是用砂轮外圆周面来磨削工件

的外回转表面。它不仅能加工圆柱面、端面 (台阶部分 ) ，还能加工球面和特殊形状的外表面等。外圆磨削一般在外圆磨床或无心外圆磨床上进行，也可采用砂带磨床磨削。

1 ．在外圆磨床上磨削外圆(1) 工件的装夹在外圆磨床上，一般工件装夹方法如下：

①用两顶尖装夹工件 ②用卡盘装夹工件 ③用心轴装夹工件 ④用卡盘和顶尖装夹工件

(2) 外圆磨削方法①纵向磨削法 ②横向磨削法③复合磨削法④深度磨削法

2 ．在无心外圆磨床上磨削外圆

采用无心外圆磨削，工件装卸简便迅速，生产率高，容易实现自动化。加工精度等级可达 IT6 ，表面粗糙度 Ra值为 1.25~0.32μm 。但是，无心磨削不易保证工件有关表面之间的相互位置精度，也不能用于磨削带有键槽或缺口的轴类工件。

二、内圆磨削 用砂轮磨削工件内孔的磨削方式称为内

圆磨削。它可以在专用的内圆磨床上进行，也能够在具备内圆磨头的万能外圆磨床上实现。内圆磨削可以分为普通内圆磨削、无心内圆磨削和行星内圆磨削。

三、平面磨削

项目实施和检查与评估

车床主轴上的外圆、锥面、锥孔、断面的精加工是如何进行的？

教学重点与难点复习：重点：磨削加工的工艺特点及加工范围。难点：端面磨削和周边磨削的比较。