金属切削刀具结构与应用作者娄岳海《刀具》项目四课件.pptVIP

项目四 砂轮应用 项目四 砂轮应用 单元1 砂轮的组成要素 砂轮是用结合剂将磨粒固结成一定形状的多孔体。 磨料、结合剂、气孔构成了砂轮的三要素。 单元2 砂轮的形状、尺寸与标志（GB/T2484-2006） 模块4 磨削过程 单元1 砂轮形貌 磨削也是一种切削加工。每个磨粒相当于多刃铣刀的一个刀齿，磨削过程是众多刀齿铣刀的一种超高速铣削。 砂轮表面磨粒形状各异，排列很不 规则，其间距和方向、高低随机分布。 刚修正后的刚玉砂轮，γo平均为-65° ～-80°，磨削一段时间后增大到-85°。 磨削时是负前角切削，且负前角远远 大于一般刀具切削的负前角。 负前角切削是磨削加工的一 大特点。 单元2 磨削过程分析 1）砂轮表面突起高度较大和较为锋利的磨粒，切入工件较深且有磨屑产生（飞出时氧化形成火花），起切削作用。 2）突起高度较小和较钝的磨粒，只能在工件表面刻划细微的沟痕，工件材料被挤向两旁而隆起，此时无明显切屑产生，仅起刻划作用。 3）比较凹下和已经钝化的磨粒，既不切削也不刻划，只能从工件表面滑擦而过，起摩擦抛光作用。 2. 磨削温度高 磨削属于高速切削，切屑和工件分离时间短，砂轮导热性又很差，切削热不能较多的通过砂轮（约10%～15%）和磨屑（约10%以下）传出，约有80％切削热传入工件（刀具切削低于20％，车削3%～9%），工件表层温度可高达1000℃ 以上，表层1mm以下接近室温。局部温度很高，表面易产生热变形，甚至烧伤。 解决方法：磨削时施加大量切削液；合理选择磨削用量；合理选用、修整砂轮，降低磨削温度。 3. 表面加工硬化和残余应力严重 与刀具切削加工相比，磨削的表面加工硬化和残余应力层要浅很多，但程度更为严重，磨削后工件表层的残余应力是由相变应力、热应力和塑变应力合成的。 影响：降低工件的疲劳强度，影响工件的加工工艺、加工精度和生产效率。 解决方法：减少砂轮切入量fr；施加足够切削液；增加光磨次数；及时用金刚石工具修整砂轮。 ① 粗磨时，选择较大的 fr和fa，使用粒度较粗的或修整得比较粗的砂轮。精磨时，选择较小的fr和fa ，使用粒度较细的或修整得比较细的砂轮。 ② 工件刚性好时选择较大的 fr和fa ，粗磨时也可采用较小的fr而适当增大fa。 ③ 磨削细长工件时适当降低vw 。 ④ 导热性差或强度和硬度较高的工件选择较小的fr 。 ⑤ 使用切削性能好的砂轮、大气孔砂轮和铬刚玉、微晶刚玉砂轮等，可选择较大的fr 。 （2）选择的一般原则： （3）外圆磨削用量 粗、精加工时，砂轮速度vc ≤35m/s。纵向进给磨削用量见表4-3；无心外圆磨削用量见表4-4、表4-5；高速磨削用量见表4-6。 * * 模块1 案例分析 模块2 磨削运动 模块3 砂轮 模块4 磨削过程 模块5 磨削用量的选择 模块6 磨削液的选用 模块7 砂轮的安装、平衡与修整 最终目标：能正确选用砂轮，能合理选择磨削用量、磨削液。 促成目标： 　　1）熟悉砂轮的组成要素 。 　　2）熟悉砂轮的形状、尺寸和标志 。 　　3）掌握合理选择磨削用量、磨削液的方法 。 　　4）掌握砂轮的安装、平衡、修整方法 。 教学目标 案例分析 模块1 16A输出轴 材料：45钢 调质处理 分析输出轴大批生产时的机械加工工艺过程，确定精加工用刀具 单元 1 技术要求分析 1．支承轴颈的技术要求 两支承轴颈A、B是安装主轴轴承用的，是主轴部件的装配基准， 为IT6级精度，表面粗糙度Ra值不大于0.8μm 。 2．锥面的技术要求 锥面C对主轴两支承轴颈公共轴线的径向圆跳动公差0.03mm，锥面的粗糙度Ra值不大于0.8μm，锥面接触面积不小于75％ 。 3．配合轴颈的技术要求 装配齿轮的配合轴颈φ50±0.08对两支承轴颈公共轴线的径向圆跳动公差为0.02mm，圆柱度公差为0.015mm，同轴度公差为0.010mm，表面粗糙度Ra值不大于0.8μm 。 单元 2 工艺过程分析 毛坯采用φ55×372棒料。主要定位基准为两端中心孔和外圆，粗车时采用“一夹一顶”。 16A输出轴机械加工工艺过程 （大批量生产） 下料→铣端面→钻中心孔→粗车→调质→精铣两端面→修中心孔→半精车→精车→割槽、倒角→车螺纹→研中心孔→粗磨外圆、锥面→铣键槽→精磨外圆、锥面→去锐边毛刺→探伤→终检→入库 主要表面加工方法 支承轴颈、配合轴颈及圆锥面：粗车→半精车→精车 → 粗磨→精磨 其它表面——槽：铣；螺纹：车 热处理安排：调质，粗车后，半精车前 图4-2 单元 3