七种常用的金属加工办法 组成机器的零件巨细不一。金属切削加工办法也多种多样。常用的形状和结构各不相 同。有车削、钻削、镗削、刨削、拉削、铣削和磨削等。尽管它加工原理方面有许多一同之 处。切削运动方法不同，但因为所用机床和刀具不同，所以它有各自的工艺特色及运用规模。 一、 车削 1.1 车削的界说 英文称号：turning 界说：工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工办法。 车削的主运动为零件旋转运动，特别适用于加工反转面，刀具直线移动为进给运动。如 图 1-1 所示。 图 1-1 车削加工示意图 由 于 车 削 比 其 他 加 工 方 法 应 用 的 普 遍 。车 床 往 往 占 机 床 总 数 的 一 般 的 机 械 加 工 车 间中 20%~50%乃至更多。依据加工的需求。如卧式车床、立式车床、转塔车床有很 多类型车床、主动车床和数控车床等。卧式车床和立式车床结构如图 1-2，1-3，1-4 所示。 图 1-2 卧式车床和立式车床结构图 1 图 1-3 转塔车床示意图 图 1-4 转塔刀架结构图 1.2 车削的工艺特色： 1. 易于确保零件各加工面的方位精度 零件各外表具有相同的反转轴线(车床主轴的反转轴线)——一次装夹中加工车削 时，同一零件的外圆、内孔、端平面、沟槽等。能确保各外圆轴线之间及外圆与内 孔轴线. 出产率较高 一般状况下车削进程是接连进行的，不易发生冲击，切削力根本上不发生改变。而且当 车刀几许形状、吃刀量和进给量次走刀进程中刀齿屡次切入和切出一守时，切削进程可选用 高速切削和强切削层（公称横截面积）是不变的切削力改变很小。车 削 加 工 既 适 于 单 件 小 批量出产，出产功率高，也适合大批量出产。 3. 出产本钱较低 车刀是刀具中最简略的一种，故刀具费用低，制作、刃磨和装置均较便利。车 床附件多，加之切削出产率高，装夹及调整时刻较短，故车削本钱较低。 4. 适于车削加工的资料广泛 能够车削黑色金属（铁、锰、铬）、有色金属，非金（除难以切削的 30HRC（洛 氏硬度）以上高硬度的淬火钢件外 ），塑性资料(有机玻璃、橡胶等)，特别适合于有 色金属零件的精加工。某些有色金属零件的硬度较低，塑性较大，若用砂轮磨削， 软的磨屑易阻塞砂轮，难以得到很光亮的外表。因此不宜选用磨削加工，当有色金 属零件外表粗糙度值要求较小时，而要用车削或铣削等办法精加工。 1.3 车削的运用 车床上运用不同的车刀或其他刀具。如表里圆柱面、表里能够加工各种反转外表，如圆 锥面、螺纹、沟槽、端面和成形面等。加工精度可达 IT8~IT7，外表粗糙度 Ra 值为 1.6~0.8?m， 精密车的尺度公役等级可达 IT6～IT5，外表粗糙度 Ra 值为 0.4～0.1μm。车削常用来加工单 一轴线的零件，还能够加工多轴线的零件(如曲轴、偏心轴等)或盘形凸轮，只需将刀具方位 或将车床恰当改装。 2 1. 车外圆 图 1-5 车外圆的办法 左偏刀首要用于需求从左向右进给车削右边有直角轴肩的外圆以及右偏刀无法车削的 外圆。 2. 车孔 车孔是用车削办法扩展工件的孔或加工空心工件的表里表。车盲孔和台阶孔时，车刀先 纵向进给，当车到孔的根部时再横向从外向中心进给车端面或台阶端面。 图 1-6 车孔的办法 3. 车端面 车平面首要是车端面。图（a）是用弯头刀车平面，可选用较大背吃刀量，切削顺畅， 外表光亮，巨细平面均可切削；图（b）是 90°右偏刀从外向中心进给车平面，适合车削尺 寸较小的平面或一般的台肩端面；图（c）是 90°右偏刀从中心向外进给车平面，适合车削 中心带孔的端面或一般的台肩端面；图（d）是左偏刀车平面，刀头强度较好，适合车削较 大平面，特别是铸锻件的大平面。 图 1-7 车平面的办法 3 4. 车锥面 锥面可看作是表里圆的一种特别方法。内锥面具有合作严密、拆开便利、屡次拆开后仍 能坚持精确对中的特色，广泛用于要求对中精确和需求常常拆开的合作件上。常用的规范 圆锥有莫氏圆锥、米制圆锥和专用圆锥三种。 品种 莫氏 圆锥 米制 圆锥 专用 圆锥 标准 阐明 运用 0 号尺度最小（大端直径 9.045mm）， 车 床 主 轴 锥 孔 及 0，1，2… 6 等 7 个号 6 号最大（大端直径 63.348mm）其 顶尖、钻头、铰刀 中锥角 α/2 在 1°30?左右 的锥柄等 4，6，80，100，120，140， 号数系指大端直径尺度（mm），各号 160，200 共 8 个号 锥度固定不变，均为 1：20 1：4，1：12，1：50， 7：24 等 多用于机器零件或某些刀具的特别部位。例如，1：50 圆 锥用于圆锥定位销和锥铰刀，7：24 用于铣床主轴锥孔及 铣刀杆的锥柄。 车锥面的办法： （1）小滑板转位法：首要用于单件小批出产中精度较低和长度较短（≤ 100mm）的内 锥面。 （2）尾座偏移法：用于单件或成批出产中轴类零件上较长的外锥面。 （3）靠模法：用于成批和许多出产中较长的表里锥面。 （4）宽刀法：用于成批和许多出产中较短（≤ 20mm）的表里锥面。 图 1-8 车锥面的办法 4 单件小批出产中，各种轴、盘、套等类零件多选用适应性广的卧式车床或数控车床进行 加工；直径大而长度短(长径比 L/D＝0.3～0.8)的重型零件，多用立式车床加工。 成批出产外形较杂乱，且具有内孔及螺纹的中小型轴、套类零件时，应选用转塔车床进 行加工。 大批、许多出产形状不太杂乱的小型零件，如螺钉、螺母、管接头、轴套类等时，多选 用半主动和主动车床进行加工。它的出产率很高但精度较低。 二、钻削 2.1 钻削的界说 中文称号：钻削 英文称号：drilling 其他称号：钻孔 界说：钻削刀具与工件作相对运动并作轴向进给运动， 在工件上加工孔的办法。 钻孔是一种最根本的孔加工办法。钻孔常常在钻床 和车床上进行，也能够在镗床和铣床上进行。常用的 图 2-5 钻孔示意图 钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。 钻 孔 与 车 削 外 圆 相 比 ，钻 头 工 作 局 部 处 在 已 加 工 表 面 工 作 条 件 要 困 难 得 多 ，因 而 引起一些特别问题。例如钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润突围中滑 等，其特色可归纳如下： 1. 钻头易引偏 引偏：指加工时因为钻头曲折而引起的孔径扩展、孔不圆或孔的轴线。 原因：因为钻头横刃定心禁绝，钻头刚性和导向效果较差，切入时钻头易偏移、曲折。 图 2-6 引偏 a）在钻床上钻孔 b）在车床上钻孔 2. 排屑困难 钻 孔 的 切 屑 较 宽 ，容 屑 槽 尺 寸 又 受 到 限 制 ，流 出 时 与 孔 壁 发 生 剧 烈 摩 表 面 ，孔 内 被逼卷成螺旋状。使切屑与孔壁发生较大的冲突，揉捏、拉毛和刮伤已加工外表， 下降外表质量。乃至会切屑阻塞在容屑槽里，卡死或折断钻头，刀具磨损快。 为 了 改 善 排 屑 条 件 ，可 在 钻 头 上 修 磨 出 分 屑 槽 ，将 宽 的 切 屑 分 成 窄 条 ，以 利 于 排 屑。当钻深孔时，应选用适宜的深孔钻进行加工。 5 3. 切削温度高。 由 于 钻 削 是 一 种 半 封 闭 式 的 切 削 ，主 切 削 刃 上 近 钻 芯 处 和 横 刃 上 皆 有 很 大 的 负 前 角 ，钻 削 时 所 产 生 的 热 量 由 工 件 吸 收 的 很 多 ,大 量 高 温 切 屑 不 能 及 时 排 出 ，切 削 液 难 以注入到切削区，切削热不易传散。 切屑、刀具与工件之间的冲突很大，因此切削 温度较高，刀具磨损大，并约束了钻削用量和出产率的进步。 4. 精度低 钻削的精度较低，外表较粗糙，一般加工精度在 IT10 以下，外表粗糙度 Ra 值大 于 12.5?m，出产功率也较低。因此，钻孔首要用于粗加工或预加工工序。 图 2-7 立式钻床和摇臂钻床结构图 2.2 钻削的运用 单件、小批出产中，中小型工件上的小孔(D13 mm)常用台式钻床加工，较大的孔(D50 mm)常用立式钻床加工；大中型工件上的孔应选用摇臂钻床加工，反转体工件上的孔在车床 上加工。 在成批和许多出产中，为了确保加工精度，进步出产功率和下降加工本钱，广泛运用钻 模、多轴钻或组合机床进行孔的加工。 精度高、粗糙度小的中小直径孔(D50mm)，在钻削之后，常常需求选用扩扎和铰孔进行 半精加工和精加工。 三 镗削 3.1 镗削的界说 中文称号：镗削 英文称号：boring 其他称号：镗孔 界说：镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加 工办法。 镗削加工首要在铣镗床、镗床上进行。 图 3-1 镗削加工示意图 6 镗孔是对锻出，铸出或钻出孔的进一步加工，镗孔可扩展孔径，进步精度，减小外表粗 糙度，还能够较好地纠正本来孔轴线的偏斜。镗孔能够分为粗镗、半精镗和精镗。一般镗孔 精度达 IT8～IT11，外表粗糙度 Ra 值为 0.8～l.6?m； 精密镗时，精度可达 IT7～IT6，外表 粗糙度 Ra 值为 0.2～0.8?m。单刃镗刀和多刃镗刀见图 3-2 和图 3-3. 在铣镗床上镗孔的办法如图 3-4 和 3-5 所示。单刃镗刀是把镗刀头装置在镗刀杆上，其 孔径巨细靠调整刀头的悬伸长度来确保，多用于单件小批出产中。在一般铣镗床镗孔，与车 孔根本类似，粗镗的的尺度公役等级为 IT12～IT11，外表粗糙度 Ra 值为 25～12.5μm，半精 镗的的尺度公役等级为 IT10～IT9；外表粗糙度 Ra 值为 6.3～3.2μm；精镗的的尺度公役等 级为 IT8～IT7，外表粗糙度 Ra 值为 1.6～0.8μm。 可调起浮镗刀片（图 3-6（b））的两切削刃之间的间隔为孔径尺度，可通过调理用百分 尺检测取得。 图 3-2 单刃镗刀 图 3-3 多刃镗刀 图 3-4 用单刃镗刀在镗铣床上镗孔的办法 图 3-5 用起浮镗刀在镗铣床上镗孔的办法 7 图 3-6 在镗铣床上加工外圆和端平面 镗孔分为一般镗孔和深孔镗孔，一般镗孔在一般车床就能够，把镗刀固定在车床尾座或 者固定在小刀架上都能够。深孔镗孔需求专用的深孔钻镗床，镗刀要加上镗秆，还要加上液 压泵站使用冷却液把铁屑扫除。 车床上镗孔：工件旋转、镗刀进给，如图 3-7 所示. 图 3-7 a) 镗通孔 b)镗不通孔 c)镗槽 镗床上镗孔：镗刀刀杆随主轴一同旋转，完结主运动；进给运动可由作业台带动工件纵 向移动，也可由主轴带动镗刀杆轴向移动完结， 如图 3-8。 图 3-8 a)工件不动、刀具旋转并进给 b)刀具旋转、工件进给 8 四 刨削 4.1 刨削的界说 中文称号：刨削 英文称号：planing；planing and shaping 界说：刨刀与工件作水平方向相对直线往复运动的切削加工办法。 刨削是平面加工的首要办法之一.是单件小批量出产的平面加工最常用的加工方 法。常见的刨床类机床有牛头刨床、龙门刨床和插床等，如图 4-1 和图 4-2 所示。 图 4-1 牛头刨 龙门刨 插销加工 图 4-2 牛头刨床和龙门刨床结构图 4.2 刨削的工艺特色 1. 通用性好 依据切削运动和详细的加工要求。价格低，刨床的结构比车床、铣床简略。调 整 和 操 作 也 较 方 便 。所 用 的 单 刃 刨 刀 与 车 刀 基 本 相 同 。制 造 、刃 磨 和 安 装 皆 较 方 便 。 形状简略。可加工笔直、水平的平面，还可加工 T 型槽、V 型槽，燕尾槽等。 9 2. 出产率较低 刨削的主运动为往复直线运动。加之刀具切入和切出时有反向冲击时受惯性力的 影响，一个外表往往要约束了切削速度的进步。单刃刨刀实践参加切削的切削刃长 度有限，通过屡次行程才华加工进去。加工不连根本工艺时刻较长。刨刀回来行程 时不进行切削。刨削的出产率低于铣削。可是关于细长外表(如导轨、长槽等)添加 了辅佐时刻，加工刨削的出产率或许高于铣削。 3. 加工精度不高 刨削的精度可达 IT8～IT7，外表粗糙度 Ra 值为 1.6～6.3?m。当选用宽刀精刨时， 即在龙门刨床上进行多件或多刀加工时，用宽刃刨刀以很低的切削速度，切去工件 外表上一层极薄的金属，平面度不大于 0.02/1000，外表粗糙度 Ra 值可达 0.4～0.8?m。 4.3 刨削的运用 因为刨削的特色。维修车间和模具车间运用较多。 刨削首要用在单件小批量出产中， 刨 削首要用来加工平面，也广泛用于加工直槽。如图 4-3 所示。 牛头刨床的最大刨削长度一般不超越 1000mm，因此只适于加工中、小型工件。龙门刨 床首要用来加工大型工件，或一同加工多个中、小型工件。 插床又称立式牛头刨床，首要用来加工工件的表里表，如键槽、花键槽等，也可用于加 工多边形孔，如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有妨碍台肩的表里表。 图 4-3 刨削的运用 10 五 拉削 5.1 拉削的界说 中文称号：拉削 英文称号：broaching 界说：用拉刀在拉力效果下作轴向运动，加工工件内、外外表的办法。使用多齿的拉 刀，逐齿顺次从工件上切下很薄的金属层，使外表到达较高的精度和较小的粗糙度值， 如图 5-1 所示。 图 5-1 拉削 5.2 拉削的工艺特色: 1 出产率高。因为拉刀是多齿刀具，一同参加作业的刀齿数较多，一同参加切 削的切削刃较长，而且在拉刀的一次作业行程中能够完结粗—半精—精加工，大大 缩短了根本工艺时刻和辅佐时刻。 2 加工精度高、外表粗糙度较小。拉刀具有校准部分，其效果是校准尺度，修 光外表，并可作为精切齿的后备刀齿。拉削的切削速度较低，切削进程比较平稳， 并可防止积屑瘤的发生。一般拉孔的精度为 IT8～IT7，外表粗糙度 Ra 值为 0.4～ 0.8?m。 3 拉床结构和操作比较简略。拉削只要一个主运动。但拉削时切削速度较低。 刃磨一次能够加工数以千计的零件，刀具磨损较慢，一把拉刀又能够重磨屡次。 4 拉刀本钱高。因为拉刀的结构和形状杂乱,制作成精度和外表质量要求较高。 5 不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有妨碍的外外表,拉削不能纠正孔的方位 差错。 5.3 拉削的运用 尽管内拉刀属定尺度刀具。但每把内拉刀只能拉削一种尺度和形状的表里表。内拉刀可 以加工各种形状的通孔。例如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔和内齿轮等。还能够例如键槽、 T 形槽、燕尾槽和涡轮盘上的榫槽等。外拉削能够加工平面、加工多种形状的沟槽。成 形 面、外齿轮和叶片的榫头号。如图 5-2 所示 11 图 5-2 拉削加工的各种孔型 六、铣削 6.1 铣削的界说 中文称号：铣削 英文称号：milling 界说：铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工办法，见图 6-1。 铣削是平面的首要加工办法之一。铣削时，零件随作业台的运铣刀的旋转是主运动。 常用的升降台卧式铣床和立式铣床，图 6-2 所示。铣削大型零件的动是进给运动。铣床的种 类许多，平面则用龙门铣床。多用于批量出产，出产率较高。 加工目标：平面（水平面、笔直面、斜面）、沟槽（直角槽、键槽、V 形槽、燕尾槽、 T 形槽、圆弧槽、螺旋槽）、成形面、孔（钻孔、扩孔、铰孔、铣孔）和分度作业。 12 图 6-1 铣削进程示意图 图 6-2 卧式、立式铣床结构 6.2 铣削的工艺特色 1. 出产率较高 铣刀是典型的多齿刀具。而且参加刀削的切削刃较铣削时有几个刀齿一同参加作业。 且无刨削那样的空回行程，切削速度也较高。但加工细长平面或长直刨削比铣削出产率 高。 2. 振荡容易发生 铣刀的刀齿切入和切出时发生冲击，并将引起一同作业刀齿数的增减。在切削进程 中每个刀齿的切削层厚度随刀齿方位的不同而改变，引起切削层横截面积改变 3. 刀齿散热条件较好 铣 刀 刀 齿 在 切 离 工 件 的 一 段 时 间 内 ，可 以 得 到 一 定 的 冷 却 ，散 热 条 件 较 好 ，但 是 ， 切 入 和 切 出 时 热 和 力 的 冲 击 将 加 速 刀 具 的 磨 损 ，甚 至 可 能 引 起 硬 质 合 金 刀 片 的 碎 裂 。 4. 加工精度 加工精度一般为 IT8～IT7，外表粗糙度 Ra 值为 1.6～3.2?m。 6.3 逆铣与顺铣的差异 ? 逆铣时，每个刀齿的切削层厚度是由零增大到最大值。刀齿触摸工件的初期， 不能切入工件，而是在工件外表上揉捏、滑行，使刀齿与工件之间的冲突加 大，加快刀具磨损，一同也使外表质量下降。顺铣时，每个刀齿的切削层厚 度是由最大减小到零。 ? 逆铣时，铣削力上抬工件；而顺铣时，铣削力将工件压向作业台，削减了工 件振荡的或许性，特别铣削薄而长的工件时，更为有利。 13 ? 顺铣时忽大忽小的水平分力 Ff 与工件的进给方向是相同的，作业台进给丝杠 与固定螺母之间一般都存在空隙，空隙在进给方向的前方。因为 Ff 的 效果使 工件连同作业台和丝杆一同向前窜动，构成进给量忽然增大乃至打刀。而逆 铣水平分力与进给方向相反，铣削进程中作业台丝杆一直压向螺母，不会引 起工件窜动。如图 6-3,6-4 所示。 图 6-3 逆铣和顺铣 图 6-4 逆铣和顺铣时丝杆螺母空隙 逆铣与顺铣的确认： ? 依据上面剖析，当工件外表有硬皮，机床的进给安排有空隙时，应选用逆铣。 因为逆铣时，刀齿是从已加工外表切入，不会崩刃；机床进给安排的空隙不 会引起振荡和匍匐，因此粗铣时应尽量选用逆铣。出产中多用逆铣。 ? 当工件外表无硬皮，机床进给安排无空隙时，应选用顺铣。因为顺铣加工后， 零件外表质量好，刀齿磨损小因此，精铣时，特别是零件资料为铝镁合金、 钛合金或耐热合金时，应尽量选用顺铣。 6.4 铣削的运用 首要用来加工平面(包含水平面、笔直面和斜面)、沟槽、成形面和堵截等。 单 件 、小 批 生 产 中 ，加 工 小 、中 型 工 件 多 用 升 降 台 式 铣 床 (卧 式 和 立 式 两 种 )。加 14 工中、大型工件时能够选用龙门铣床。龙门铣床与龙门刨床类似，有 3～4 个可 一同作业的铣头，出产率高，广泛用于成批和许多出产中。在单件小批出产中， 有些盘状成形零件，也能够用立铣刀在立式铣床上加工。 1. 端铣 对称端铣：铣刀和工件相对对称。 不对称端铣：铣刀和工件相对不对称。 能够通过调整铣刀和工件相对方位来调理刀齿切入和切出时的切削层厚度，改进铣削过 程。 见图 6-5 所示。 2. 周铣和端铣比较 图 6-5 端铣 图 6.6 周铣和端铣 ? 周铣时，一同作业的刀齿数与加工余量有关，一般仅有 1～2 个。而端铣时， 一同作业的刀齿数与被加工外表的宽度有关，而与加工余量无关。 ? 端铣的切削进程比周铣时平稳，有利于进步加工质量。 ? 端铣刀的刀齿切入和切出工件时，尽管切削层厚度较小，但不像周铣时切削 层厚度变为零，然后改进了刀具后刀面与工件的冲突状况，进步了刀具耐用 度，并可减小外表粗糙度。 15 ? 端铣刀直接装置在铣床的主轴端部，悬伸长度较小，刀具体系的刚度较好， 而圆柱铣刀装置在细长的刀轴上，刀具体系的刚度远不如端铣刀。 ? 端铣刀可便利地镶装硬质合金刀片，而圆柱铣刀多选用高速钢制作。端铣时 能够选用高速铣削，不只大大进步了出产功率，也进步了已加工外表质量。 3. 铣平面 铣削平面是周铣和端铣的复合加工，依据铣刀的不同，一般有以下用处。 （1）镶齿端铣刀：刀齿为硬质合金，切削速度 Vc100m/min，出产率高，首要加工 大平面。 （2）套式立铣刀：高速钢，切削速度 Vc 为 30～40 100m/min，出产率低，用于铣削 各种中小平面和台阶面。 （3）圆柱铣刀：高速钢，卧铣铣削中小平面。 （4）三面刃铣刀：卧铣铣削小型台阶面和四方、六方螺钉头号小平面。 （5）立铣刀：铣削中小平面。 4. 铣沟槽 图 6-7 铣沟槽的办法 16 七、磨削 7.1 磨削的界说 中文称号：磨削 英文称号：grinding 界说：磨具以较高的线速度旋转，对工件外表进行加工的办法。如图 7-1 所示。一般把 使 用 磨 具 进 行 加 工 称 为 磨 床 。常 用 的 磨 具 有 固 结 磨 具 (如 砂 轮 、油 石 等 )和 涂 附 磨 具 (如 砂带、砂布等)，磨床按加工用处的不同可分为外圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。 图 7-1 磨削 图 7-2 砂轮磨削 7.1 砂轮的特征要素 砂 轮 是 由 一 定 比 例 的 硬 度 很 高 的 粒 状 磨 料 和 结 合 剂 压 制 烧 结 而 成 的 多 孔 物 体 。磨 削时与砂轮的挑选合理与否至关重要。砂轮的功能首要取能否取得较高的加工质量 和出产率。决于砂轮的磨料、粒度、结合剂、硬度、安排及形状尺度等要素。这些 称为砂轮的特征要素。如图 7-2 所示。 7.2 磨粒的切削进程（如图 7-3 所示） 磨削进程的本质是切削、刻划和冲突抛光的归纳效果进程，由此可取得较小的外表粗糙 度值。粗磨时以切削效果为主，精磨时切削效果和冲突抛光效果一同并存。 （1）砂轮外表突起高度较大和较为尖利的磨粒，切入工件较深且有切屑发生，起切削作 用（图 a）。 （2）突起高度较小和较钝的磨粒，只能在工件外表描写纤细的沟痕，工件资料被挤向两 旁而拱起，此刻无显着切屑发生，仅起刻划效果（图 b）。 （3）比较凹下和现已钝化的磨粒，既不切削也不刻划，只能从工件外表滑擦而过，起摩 擦抛光效果（图 c）。 17 图 7-3 磨粒的磨削进程 7.3 磨削工艺的特色 1. 精度高、外表粗糙度小 ? 磨削时，砂轮外表有极多的切削刃，而且刃口圆弧半径较小。磨粒上较尖利 的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度能够小到数微米，这是精密 加工有必要具有的条件之一。 ? 磨削所用的磨床，比一般切削加工机床精度高，刚度及稳定性较好，而且具 有微量进给的安排，能够进行微量切削，然后确保了精密加工的完结。 ? 磨削时，切削速度很高。当磨粒以很高的切削速度从工件外表切过期，一同 有许多切削刃进行切削，每个磨刃仅从工件上切下极少量的金属，残留面积 高度很小，有利于构成光亮的外表。 ? 加工精度为 IT7～IT6，外表粗糙度 Ra 值为 0.2～0.8?m。 2. 砂轮有自锐效果 磨削进程中，磨砂轮的自锐效果是其他切削刀具所没有的一般刀具的切削刃。假如钝损 坏，则切削不能继续进行，必需换刀或重磨。而砂轮因为自身的自锐性，使得磨粒能够以较 尖利的刃囗对零件进行切削。实践出产中，有时就使用这一原理进行强力接连磨削以提 高 磨削加工的出产功率。 磨削进程中，磨粒在高速、高压与高温的效果下，将逐步磨损而变得圆 钝，圆钝 的 磨 粒 ，切 削 能 力 下 降 ，作 用 于 磨 粒 上 的 力 不 断 增 大 。当 此 力 超 过 磨 粒 强 度 极 限 时 ， 磨粒就会破碎，发生新的较尖利的棱角，替代旧的圆钝磨粒进行磨削；当此力超越 砂轮结合剂的粘结力时，圆钝的磨粒就会从砂轮外表掉落，显露一层新鲜尖利的磨 粒，继续进行磨削。 3. 背向磨削力 Fp 较大 18 图 7-4 总磨削力及其分化 图 7-5 磨削加工前后工件形变 如图 7-4 所示，磨削时砂轮效果在工件的力为总磨削力 F。F 可分化为三个彼此 笔直方向的分力，即磨削力 Fc 、背向力 Fp 和进给磨削力 Ff。磨削时 ，因为背吃刀 量很小，所以磨削力 Fc 较小，进给磨削力 Fc 则更小，一般可忽略不计。但背向磨 削力 Fp 很大。 Fp ? 1.5 ~ 4 ，这是因为砂轮的宽度较大，磨粒又是以很大的负前角切削 Fc 的原因。在刀具切削加工中，一般切削力 Fc 最大，而磨削时是背向磨削力 Fp 最大，这是 磨削加工的一个明显特色。 影响：Fp 效果于砂轮切入方向，砂轮以很大的力推压工件，加快砂轮钝化，使 砂轮轴和工件均发生曲折变形，工件易呈现圆柱度差错，直接影响工件的形状精度 和外表质量，如图 7-5 所示。 解决办法：选用精磨，添加光磨次数，或选用辅佐支承，以消除或削减因 Fp 所引起的 形状差错。 光磨：工件磨到挨近最终尺度（余量一般为 0.005~0.01mm)时不再吃刀的磨削。光磨可 进步工件的形状精度，下降外表粗糙度。磨削质量跟着光磨次数的增多而进步。 4. 磨削温度高 磨削速度高，为一般切削加工的 1020 倍，且为负前角切削，这样高的切削速度 下，磨削时滑擦、刻划和切削 3 个阶段所耗费的能量绝大揉捏和冲突较严峻。部分 转化为热量，加上磨粒多，又因为砂轮自身的传热性很差，许多的磨削热在短时刻 内传散不出去，磨削区构成瞬时高温，而且大部分磨削热将传入零件。一般有 80％ 切削热传入工件（刀具切削低于 20％），而且瞬时集合在工件表层，构成很大的温 度梯度。工件表层温度可高达 1000℃ 以上，而表层 1mm 以下挨近室温。当部分温 度很高时，外表易发生热变形，乃至烧伤。因此，磨削时需施加许多切削液，以降 低磨削温度。 5．外表变形强化和剩余应力严峻 与刀具切削加工比较，尽管磨削的外表变形强化和剩余应力层要浅许多，但程度更为严 19 重。影响零件的加工工艺、加工精度和运用功能。 解决办法：及时用金刚石东西修整砂轮，施加满足切削液，添加光磨次数。 7.4 磨削的运用 1）外圆磨削：一般在一般外圆磨床或全能外圆磨床上进行，外圆磨削有纵、横、归纳、深 磨法等，如图 7-6 所示。 图 7-6 外圆磨削图解 纵磨法 ? 主运动：砂轮高速旋转 ? 圆周进给运动：工件旋转运动； ? 纵向进给运动：工件和磨床作业台的往复直线运动； ? 横向进给运动：砂轮周期性横向进给。 ? 特色：每次磨削量小，磨削力小，发生的热量少，散热条件较好。加工精度和外表 质量好。适应性强，出产率较低。 ? 运用：单件小批出产，精磨，特别是细长轴的磨削。实践顶用的最多。 横磨法 ? 切削运动：工件不作纵向移动，砂轮以慢速作接连的横向进给。 ? 特色：出产率高。工件与砂轮触摸面积大，磨削力较大，发热量多，磨削温度高， 工件易发生变形和烧伤。 ? 运用：成批及许多出产，特别是工件上的成形外表。加工外表不太宽且刚性较好的 工件。轴的磨削。 归纳磨法 ? 先用横磨法将工件外表分段进行粗磨，相邻两段间有 5～10mm 的搭接，工件上留下 20 0.0l～0.03mm 的余量，然后用纵磨法进行精磨。 ? 归纳了横磨法和纵磨法的长处。 深磨法 ? 磨削时用较小的纵向进给量、较大的背吃刀量(一般为 0.3mm 左右)，在一次行程中 切除悉数余量。 ? 前端锥面进行粗磨，圆柱部分精磨和修光。 ? 运用：大批许多出产中加工刚度较大的工件，且被加工外表两头有较大的间隔，允 许砂轮切入切出。 2）在无心外圆磨床上磨外圆 图 7-7 无心外圆磨削 磨削时，工件放在两个砂轮之间，下方用托板托住，不必顶尖支撑。较小的一个用橡胶 结合剂做的，磨粒较粗，称为导轮；另一个是用来磨削工件的砂轮，称为磨削轮。 导轮轴 线相关于砂轮轴线歪斜一视点，以比磨削轮低得多的速度滚动，靠冲突力带动工件旋转。 工 件一方面旋转作圆周进给，另一方面作轴向进给运动，如图 7-7 所示。 无心外圆磨床特色： ? 工件两头不需预先打中心孔，装置比较便利； ? 机床调整好之后，可接连进行加工，易于完结主动化，出产功率较高。 ? 工件被夹持在两个砂轮之间，不会因背向磨削力而被顶弯，有利于细长轴类零件的 磨削。 ? 无心外圆磨削要求工件的外圆面在圆周上有必要是接连的，假如圆柱外表上有较长的 键槽或平面等，导轮将无法带动工件接连旋转，故不能磨削。 ? 因为工件被托在托板上，依托自身的外圆面定位，若磨削带孔的工件，则不能确保 外圆面与孔的同轴度。 ? 无心外圆磨床的调整比较杂乱。 3） 孔的磨削 能够在内圆磨床上进行，也能够在全能外圆磨床上进行，它 能够加工圆柱孔、圆锥孔和成形内圆面等。 磨削进程： 21 ? 纵磨圆柱孔时，工件装置在卡盘上旋转，并沿轴向作往复直线运动；砂轮高速旋转 并作周期性的横向进给。 ? 若磨圆锥孔，只需将磨床的头架在水平方向偏转半个锥角。 4） 平面磨削 周磨：使用砂轮的外圆面进行磨削。 ? 特色：砂轮与工件的触摸面积小，散热、冷却和排屑状况较好，加工质量较高。 ? 运用：加工质量要求较高的工件。 ? 设备：卧轴平面磨床。 端磨：使用砂轮的端面进行磨削。 ? 特色：磨头伸出长度较短，刚度较好，答应选用较大打磨削用量，出产率较高。但 砂轮与工件的触摸面积大，发热量多、冷却较困难，加工质量较低。 ? 运用：加工质量要求不很高的工件，替代铣削作为精磨前的预加工。 ? 设备：立轴平面磨床。 7.5 磨削发展方向 1、高精度、小粗糙度磨削 如精密磨削、超精磨削，镜面磨削。 要求：磨床精度，运动平稳性，合理的工艺参数，砂轮精密修整。 磨削进程：磨削时，磨粒的微刃在工件外表上切下微细切屑，一同在恰当的磨削压力下， 凭借半钝状况的微刃，对工件外表发生冲突抛光效果，然后取得高的精度和小的外表粗糙度。 2、高速磨削 磨削速度 VC≥50m/s 的磨削加工。因进步工件速度而添加金属切除率，出产率进步。 因为磨削速度高，单位时刻内通过磨削区的磨粒数增多，每个磨粒的切削层厚度将变薄， 切削负荷减小，砂轮的耐用度可明显进步。 因为每个磨粒的切削层厚度小，工件外表残留面积的高度小，而且高速磨削时磨粒刻划 效果所构成的拱起高度也小，因此磨削外表的粗糙度较小。且高速磨削的背向力相应减小， 有利于确保工件(特别是刚度差的工件)的加工精度。 3、强力磨削 以大的背吃刀量和小的纵向进给速度进行磨削，又称缓进深切磨削或深磨。适用于加工 各种成形面和沟槽，特别能有效地磨削难加工资料(如耐热合金等)。它能够从铸、锻件毛坯 直接磨出符合要求的零件，出产率大大进步。 高速磨削和强力磨削都对机床、砂轮及冷却方法提出了较高的要求。 4、砂带磨削 设备一般都比较简略。砂带反转为主运动，工件由传送带作进给运动，工件通过支承板 上方的磨削区，即完结加工。 22 砂带磨削的出产功率高，加工质量好，能较便利地磨削杂乱形面，因此成为磨削加工的 发展方向之一，其运用规模越来越广。 23

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