平面磨削加工方法的特點(diǎn)和磨削用量選擇

按照平面磨床和工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和配置形式,可將平面磨床分為五種類型,即臥軸矩臺(tái)平面磨床、臥軸圓臺(tái)平面磨床、立軸矩臺(tái)平面磨床、立軸圓臺(tái)平面磨床及雙端面磨床等。

一.平面磨床的類型簡(jiǎn)介

(1)臥軸矩臺(tái)平面磨床
砂輪的主軸軸線與工作臺(tái)臺(tái)面平行,工件安裝在矩形電磁吸盤上,并隨工作臺(tái)作縱向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。砂輪在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)作間歇的橫向移動(dòng),在工件表面磨去一層后,砂輪反向移動(dòng),同時(shí)作一次垂向進(jìn)給,直至將工件磨削到所需的尺寸。
(2)臥軸圓臺(tái)平面磨床
砂輪的主軸是臥式的,工作臺(tái)是圓形電磁吸盤,用砂輪的圓周面磨削平面。磨削時(shí),圓形電磁吸盤將工件吸在一起作單向勻速旋轉(zhuǎn),砂輪除高速旋轉(zhuǎn)外,還在圓臺(tái)外緣和中心之間作往復(fù)運(yùn)動(dòng),以完成磨削進(jìn)給,每往復(fù)一次或每次換向后,砂輪向工件垂直進(jìn)給,直至將工件磨削到所需要的尺寸。由于工作臺(tái)是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的,所以磨削效率高,但不能磨削臺(tái)階面等復(fù)雜的平面。
(3)立軸柜臺(tái)平面磨床
砂輪的主軸與工作臺(tái)垂直,工作臺(tái)是矩形電磁吸盤,用砂輪的端面磨削平面。這類磨床只能磨簡(jiǎn)單的平面零件。由于砂輪的直徑大于工作臺(tái)的寬度,砂輪不需要作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),故磨削效率較高。
(4)立軸圓臺(tái)平面磨床
砂輪的主軸與工作臺(tái)垂直,工作臺(tái)是圓形電磁吸盤,用砂輪的端面磨削平面。磨削時(shí),圓工作臺(tái)勻速旋轉(zhuǎn),砂輪除作高速旋轉(zhuǎn)外,定時(shí)作垂向進(jìn)給。
(5)雙端面磨床
該磨床能同時(shí)磨削工件兩個(gè)平行面,磨削時(shí)工件可連續(xù)送料,常用于自動(dòng)生產(chǎn)線等場(chǎng)合。

2.平面磨削的形式

以砂輪工作表面的不同,平面磨削可分為周邊磨削、端面磨削以及周邊一端面磨削三種方式。
(1)周邊磨削:又稱圓周磨削,是用砂輪的圓周面進(jìn)行磨削。臥軸的平面磨床屬于這種形式。
(2)端面磨削:用砂輪的端面進(jìn)行磨削。立軸的平面磨床均屬于這種形式。
(3)周邊一端面磨削:同時(shí)用砂輪的圓周面和端面進(jìn)行磨削。磨削臺(tái)階面時(shí),若臺(tái)階不深,可在臥軸矩臺(tái)平面磨床上,用砂輪進(jìn)行周邊一端面磨削。

二、平面磨削的特點(diǎn)

平面磨削的形式不同,其特點(diǎn)也各不相同。

1、周邊磨削的特點(diǎn)
能減少工件受熱所產(chǎn)生的變形,有利于提高工件的磨削精度。適用于精磨各種工件的平面,平面度誤差能控制在0.01~0.02mm/1000mm,表面粗糙度可達(dá)Ra0.8~0.2μm。但由于不磨削時(shí)要用間斷的橫向進(jìn)給來(lái)完成工件表面的磨削,所以生產(chǎn)效率低。
2、端面磨削的特點(diǎn)
彎曲變形小,剛性好,可選用較大的磨削用量。上產(chǎn)效率高。工件容易產(chǎn)生熱變形和燒傷。只適用于磨削精度不高且形狀簡(jiǎn)單的工件。為改善端面磨削加工的質(zhì)量,可采用以下措施:
①選用粒度較粗、硬度較軟的樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪。
②磨削時(shí)供應(yīng)充分的切削液。
③采用鑲塊砂輪磨削。
④將砂輪端面修成內(nèi)錐心,使砂輪與工件成線接觸或調(diào)整磨頭傾斜一微小的角度,減少砂輪與工件的接觸,改善散熱條件。
3、周邊一端面磨削的特點(diǎn):磨削用量不宜過(guò)大。

三、平面磨削的方法

1.橫向磨削法

橫向磨削在磨削時(shí),當(dāng)工作臺(tái)縱向行程終了時(shí),砂輪主軸或工作臺(tái)作一次橫向進(jìn)給,這時(shí)砂輪所磨削的金屬層厚度就是實(shí)際背吃刀量,待工件上第一層金屬磨去后,砂輪重新作垂向進(jìn)給,磨頭換向繼續(xù)作橫向進(jìn)給,磨去工件第二層金屬余量,如此往復(fù)多次磨削,直至切除全部余量為止。

橫向磨削法適用于磨削長(zhǎng)而寬的平面,因其磨削接觸面積小,排屑、冷卻條件好,因此砂輪不易堵塞,磨削熱較小,工件變形小,容易保證工件的加工質(zhì)量,但生產(chǎn)效率較低,砂輪磨損不均勻,磨削時(shí)須注意磨削用量和砂輪的選擇。

2深度磨削法

磨削時(shí)砂輪只作兩次垂直進(jìn)給。第一次垂直進(jìn)給量等于粗磨的全部余量,當(dāng)工作臺(tái)縱向行程終了時(shí),將砂輪或工件沿砂輪軸線方向移動(dòng)3/4~4/5的砂輪寬度,直至切除工件全部粗磨余量;第二次垂直進(jìn)給量等于精磨余量,其磨削過(guò)程與橫向磨削法相同。

也可采用切入磨削法,磨削時(shí),砂輪先作垂向進(jìn)給,橫向不進(jìn)給,在磨去全部余量后,砂輪垂直退刀,并橫向移動(dòng)4/5的砂輪寬度,然后再作垂向進(jìn)給,先分段磨削粗磨,最后用橫向法精磨。

深度磨削法的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高,適用于批量生產(chǎn)或大面積磨削。磨削時(shí)須注意工件裝夾鬧固,且供應(yīng)充足的切削液冷卻。

3.臺(tái)階磨削法

它是根據(jù)工件磨削余量的大小,將砂輪修整成階梯形,使其在一次垂直進(jìn)給中采用較小的橫向進(jìn)給量把整個(gè)表面余量全部磨去。

用臺(tái)階磨削法加工時(shí),由于磨削用量較大,為了保證工件質(zhì)量和提高砂輪的使用壽命,橫向進(jìn)給應(yīng)緩慢一些。臺(tái)階磨削法生產(chǎn)效率較高,但修整砂輪比較麻煩,且機(jī)床須具有較高的剛度,所以在應(yīng)用上受到一定的限制。

四、平面磨削砂輪及磨削用量的選擇

1.平面磨削砂輪的選擇

當(dāng)用砂輪的圓周磨削時(shí),一般選用陶瓷結(jié)合劑的平行砂輪,粒度為F36~F60,硬度在H~L之間。

當(dāng)用砂輪的端面磨削時(shí),由于接觸面積大,排屑困難,容易發(fā)熱,所以大多數(shù)采用樹(shù)脂結(jié)合劑的筒形或鑲塊砂輪,粒度為F20~F36,硬度在J~L之間。

2.磨削用量的選擇

(1)砂輪的速度
(2)工作臺(tái)縱向進(jìn)給量:工作臺(tái)為矩形時(shí),縱向進(jìn)給量選1~12m/min。
(3)砂輪垂直進(jìn)給量:其大小是依據(jù)橫向進(jìn)給量的大小來(lái)確定。

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