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3-2-2新.ppt

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二、外圆表面的磨削加工(一)加工方法 1.工件有中心支承的外圆磨削,(1)纵向进给磨削 磨削深度小、磨削力小、散热条件好;磨削精度较高,表面粗糙度较小;但工作行程次数多,生产率较低;适于单件小批生产中磨削较长的外圆表面。,(2)横向进给磨削 生产效率高,但加工精度低,表面粗糙度较大;这是因为横向进给磨削时工件与砂轮接触面积大,磨削力大、发热量多、磨削温度高、工件易发生变形烧伤;适于在大批大量生产中加工刚性较好的工件外圆表面。如将砂轮修整成一定形状,还可以磨削成形表面。,端面外圆磨床上,倾斜安装砂轮作斜向进·给运动f, 在一次安装中可将工件的端面和外圆同时磨出,生产效率高,此种磨削方法适于在大批大量生产中磨削轴颈对相邻轴肩有垂直度要求的轴、套类工件。,2.工件无中心支承的外圆磨削(无心磨削) 磨削时工件放在砂轮与导轮之间的托板上,不用中心孔支承,故称为无心磨削。 导轮μ大,倾斜,无心磨削的生产效率高,容易实现工艺过程的自动化;但所能加工的零件具有一定的局限性,不能磨削带长键槽和平面的圆柱表面,也不能用于磨削同轴度要求较高的阶梯轴外圆表面。,Vt=Vw+Vf,Photo1,phote2,(二)外圆磨削的尺寸控制磨削的主要特点:砂轮具有自锐作用,砂轮的自锐作用可以使磨粒始终保持锋利状态,但它会使砂轮的径向磨损速度加剧,一般不能用预先确定砂轮径向进给量的方法来保证工件的直径尺寸。为保证外因磨削的尺寸精度,需要根据工件在磨削过程中的实际尺寸变化来控制 砂轮的径向进给量。,(三)外圆磨削加工的工艺特点(1)磨粒硬度高,能加工一般金属切削刀具所不能加工的工件表面,例如,带有不均匀铸、锻硬皮的工件表面,淬硬表面等。(2)能切除极薄极细的切屑,修正误差的能力强,加工精度高(IT6~IT5),加工表面粗糙度小(Ra可小至0.1μm)。因为1)磨粒的刃口钝圆半径小,2)磨粒负前角切削,v高3)磨粒在砂轮上随机分布,同时参加磨削磨粒数多,容易磨出Ra小的表面。,(3)由于大负前角磨粒在切除金属过程中消耗的摩擦功大,再加上磨屑细薄,切除单位体积金属所消耗的能量比车削大得多。,(四)外圆磨削加工应用范围精加工; 不均匀铸、锻硬皮的工件;不适宜加工塑性较大的有色金属材料(例如铜、铝及其合金); 广泛用于单件小批生产,大批大量生产。高精度磨削和高光洁表面磨削的加工条件:精细修整砂轮,提高磨粒的微刃性和微刃的等高性;砂轮主轴的回转误差小于1μm,磨床带有砂轮微量进给机构,冷却润滑液须经精细过滤。 可以获得表面粗糙度很小(Ra< 0.16μm),几何精度很高的精确表面(圆度误差<0.5 μ m)。,表1-1 按加工精度划分的加工精度级别,按加工精度划分的加工精度级别,三、外圆表面的精整、光整加工对于加工精度要求很高(IT6以上)、表面粗糙度要求很小(Ra为0.2μm以下)的外圆表面,须经精整、光整加工。目的:减小Ra,强化表面,还有提高尺寸精度和形状精度的作用,但一般都没有提高位置精度的作用。加工方法主要有研磨,超精加工以及滚压、抛光等。1 研磨研磨是在研具与工件之间加入研磨剂,对工件表面进行精整、光整加工的方法。研磨时,工件和研具之间的相对运动较复杂,研磨剂中的每一颗磨粒一般都不会在工件表面上重复自己的运动轨迹,具有较强的对误差与缺陷的修正能力,能提高加工表面的尺寸精度、形状精度和减小表面粗糙度。,研磨加工的机理 研磨加工,通常是在刚性研具(如铸铁、锡、铝等软金属或硬木、塑料等)里注入1μm至十几μm大小的氧化铝和碳化硅等磨料,在一定压力下,通过研具与工件的相对运动,借助磨粒的微切削作用,除去微量的工件材料,以达到高的几何精度和优良表面粗糙度。 研磨时磨粒的工作状态有以下三种: 1)磨粒在工件与研具之间进行转动。 2)由研具面支承磨粒研磨加工面。 3)由工件支承磨粒研磨加工面。 由于工件、磨粒、研具和研磨液等的不同,上述三种研磨方法的研磨表面状态也不同。例如,研磨玻璃、单晶硅等硬脆性材料,需要修整由微小破碎痕迹构成的无光泽的加工面。若是研磨金属材料,磨粒的压痕会形成有塑性变形痕迹的暗光泽面。总之,研磨表面的形成,是在产生切屑、研具的磨损和磨粒破碎等综合因素作用下进行的。,研磨加工的模型,研磨的工艺特点:设备和研具简单、成本低,易保证质量。可获得很高的尺寸精度(IT6~IT4)和极小的表面粗糙度(Ra= 0.1 ~ 0.08μm)及较高的形状精度(圆度误差为0.01 μ m );但研磨不能提高位置精度,生产效率较低。研磨可加工钢、铸铁、硬质合金、光学玻璃、陶瓷等多种材料。,2.超精加工 用细粒度的磨条或砂带进行微量磨削。,超精加工切削过程可分为四个阶段:(1)强烈切削阶段 (2)正常切削阶段 (3)微弱切削阶段 (4)自动停止切削阶段,加工特点:设备简单
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