教学案例十一研磨和抛光.docVIP

教学案例十一 研磨和抛光 知识目标 ⒈学会研磨工艺； ⒉学会抛光工艺； 技能目标 ⒈掌握研磨方法； ⒉掌握抛光方法； ⒊能研磨工件； ⒋能抛光工件。 任务描述 手柄，如图11-1所示，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写工艺卡，加工该零件。 图11-1 手柄 任务分析 如图11-1所示，手柄材料为45钢，加工时，注意保证零件的表面研磨和抛光均匀。 知识准备 ⒈研磨 研磨可以改善工件的形状误差，获得很高的精度，同时还可以得到极小的表面粗糙度值。 在车床上常用手工研磨和机动研磨组合的方法对工件的内、外圆表面进行研磨。 ⑴研磨工具的材料 研具材料应比工件材质软，且组织要均匀，最好有微小的针孔，以使研磨剂嵌入研具作表面，提高研磨质量。 研具材料本身又要求较好的耐磨性，以使研具尺寸、形状稳定，从而保证研磨后工件的尺寸和几何形状精度。 常用的研具有以下几种： ①灰铸铁。灰铸铁是较理想、最常用的研具材料，适用于研磨各种淬火钢工件。 ②铸造铝合金。一般用于研磨铜料等工件。 ③硬木材。用于研磨软金属。 ④轴承合金（巴氏合金）。常用于软金属的精研磨。 ⑵研磨剂 研磨剂由磨料、研磨液及辅料混合而成。 ①磨料。一般磨料有以下几种，见表11-1。 表11-1 常见磨料特点及适用场合 序号 磨料 特点 适用场合 1 金刚石粉末（即结晶碳C） 目前世界上最硬的材料。颗粒极细、切削性能好，但价格昂贵 适用于研磨硬质合金刀具或工具 2 碳化硼（B4C） 硬度仅次于金刚石，价格也较贵 适于硬度较高的工具钢和硬质合金材料的精研磨或抛光 3 氧化铬（Cr2O3）和氧化铁（Fe2O3） 颗粒极细 适用于表面粗糙度Ra值要求极小的表面最后抛光 4 碳化硅（SiC） 绿色和黑色两种 绿色碳化硅用于硬质合金、陶瓷、玻璃灯材料；黑色碳化硅用于研磨脆性或软材料，如铸铁、钢、铝等 5 氧化铝（Al203） 人造和天然两种。硬度很高，但比碳化硅低 由于制造成本低，被广泛用于研磨一般碳钢和合金钢 目前工厂常用的是氧化铝和碳化硅两种微粉磨料。这种磨料的粒度号用W+阿拉伯数字表示。其中W表示微粉，阿拉伯数字代表磨粒的最大尺寸。例如W14表示磨粒尺寸为10～14μm的微粉原料。 ②研磨液。光有磨料不能进行研磨，还必须加配研磨液和辅助材料：常用的研磨液为10号机油、煤油和锭子油。加配研磨液是为了使微粉能均匀地分布在研具表面，同时还可起冷却和润滑作用。 ③辅助材料。加配辅助材料的目的是使工件表面形成氧化膜，以加速研磨过程。所以辅助材料必须采用黏度大和氧化作用强的物质，混合脂则能满足此要求。常用的辅助材料有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工业甘油等。 为了方便，一般工厂都是在微粉中加入油酸、混合脂（或黄油、凡士林）以及少量煤油配置而成研磨膏。 ⑶研磨前对工作的要求 工件表面粗糙度必须达到Ra1.6～Ra0.8μm。 工件的几何形状误差不得超过0.02mm。 工件应留0.005～0.03mm的研磨余量。 工件被研表面最好淬硬。因被研表面硬度越高，越不易出现划痕，越有利减小被研面的表面粗糙度值。 ⑷研磨速度 被研工件低速转动，如被研工件尺寸小，则转速应稍高些。研磨工具相对工件作轴向移动时，其线速度以10～15m/min为宜。此时不致产生太大的摩擦热和切削热。 研磨过程中要保持操作环境的清洁。研具要经常用煤油清洗，并及时更换新的研磨剂。 由于在车床上研磨工件生产效率低，仅适合单间或小批量生产。 ⑸研磨外圆和内孔 ①研磨外圆 研磨轴类工件的外圆时，可用研套，如图11-2所示。研套由内、外两层组成。内层为套筒2，通常用铸铁做成，其内径按被研外圆尺寸配置，内表面还开有几条轴向槽，用以储存研磨剂。研套外层为钢制夹箍1，紧包在套筒外。在同一方向上，内、外层均开有轴向切口，通过螺栓4以调节研磨间隙。套筒2和工件外圆之间的径向间隙不宜过大，否则会影响研磨精度（其间隙为0.01～0.03mm），工件尺寸小，间隙也小。过小的间隙磨料不易进入研磨区域，效果差。止动螺钉3可以防止套筒在研磨时发生转动。 图11-2 研套 1-夹箍2-套筒 3-止动螺钉 4-螺栓 研磨时，将研具套在工件上，手持研具沿低速旋转的工件作均匀、缓慢的轴向移动，并常添加研磨剂，直到尺寸和表面粗糙度均达到要求为止。 ②研磨内孔 研磨内孔可用研棒，如图11-3所示。通常研棒由锥形心轴2和锥孔套筒3相配合。套筒表面均布几道轴向槽，且有一轴向切口。套筒外径尺寸按工件内孔配置，其间隙不宜过大。转动螺母1、4可调节心轴与套筒的轴向相对位置，进而达到调节套筒外径的目的。销钉5防止心轴与套筒的相对转动。 图11-3 研棒 1、4-螺母 2-锥形心轴 3-锥孔套筒 5-销钉 研磨时，将研棒装夹在三爪