磨削加工的五种方法

1.磨平面

磨平面时，一般是以一个平面为基准，磨削另一个平面。若两个平面都要磨削并要求平行，可互为基准反复磨削。

按砂轮的工作表面不同，平面磨削有周磨法和端磨法两种方式。

（1）周磨法 以砂轮的圆周面对工件进行磨削，如图5⁃38a所示。其特点是砂轮与工件接触面积小，磨削力小，表面质量好。

（2）端磨法 以砂轮的端面对工件进行磨削，如图5⁃38b所示。其特点是砂轮与工件接触面积大，磨削力大，但磨削精度及表面质量较差。

图5⁃38 平面磨削方式

a）周磨法 b）端磨法

2.磨外圆

（1）工件的装夹 在外圆磨床上常见的工件装夹方法有顶尖装夹、卡盘装夹和心轴装夹三种。

顶尖装夹适用于两端有中心孔的轴类工件，如图5⁃39所示。装夹方法与在车床上用双顶尖装夹工件基本相同。不同之处在于：磨床的两顶尖不随工件一起转动，避免了因顶尖转动可能带来的径向跳动误差。顶尖装夹是外圆磨床上最常用的装夹方法。

图5⁃39 外圆磨床上用顶尖装夹工件

磨削短工件上的外圆时，可用自定心卡盘或单动卡盘装夹，如图5⁃40a、b所示。磨削盘套类空心工件上的外圆时常用锥度心轴装夹，如图5⁃40c所示。心轴通过顶尖安装在外圆磨床上，主轴通过拨盘、卡箍带动心轴和工件一起转动。

图5⁃40 外圆磨床上用卡盘和心轴装夹工件

a）用自定心卡盘装夹 b）用单动卡盘装夹 c）用锥度心轴装夹

（2）外圆磨削 在外圆磨床上，常用的磨削外圆的方法有纵磨法和横磨法。

1）纵磨法。磨削时，砂轮的高速旋转为主运动，工件旋转作圆周进给运动，并与工作台一起作往复的纵向进给运动，每一次行程终了时，砂轮作周期性横向进给，如图5⁃41所示。此法的特点是可一次磨削较长的工件，磨削质量较高，适用于精磨及单件小批量生产。

2）横磨法。磨削时，可采用宽度大于待磨表面长度的砂轮进行横磨。横磨时工件无纵向进给运动，砂轮以较慢的速度连续或断续地作横向进给运动，如图5⁃42所示。此法适于磨削刚性较好、待磨表面较短的工件。

图5⁃41 纵磨法

图5⁃42 横磨法

3.磨内圆

（1）工件的装夹 磨削内孔时，工件常以外圆和端面为定位基准。一般采用自定心卡盘、单动卡盘、花盘、弯板等夹具装夹，如图5⁃43所示。

图5⁃43 用自定心卡盘装夹磨内圆

n_w—工件转速 n_c—砂轮转速

（2）内孔磨削 磨削内孔与磨削外圆的运动基本相同，但砂轮的旋转方向与磨削外圆时相反。磨削内孔时，由于砂轮直径小，在相同转速下砂轮的线速度较低；砂轮轴较细，刚性差，易振动；切削液不易注入，工件易发热变形。因此，磨削质量与效率均比磨外圆时低。

磨削较长、较大工件的内孔时，可采用一端用卡盘、一端用中心架支承的装夹方法，如图5⁃44所示。

图5⁃44 用卡盘与中心架装夹工件

【技能训练7】 磨削平面

1.操作内容

在平面磨床上，将100mm×80mm×40mm的方形工件安装在磁力吸盘上，完成其上表面的磨削加工。

2.操作步骤

（1）平面磨削的准备工作

1）合上总电源，起动总开关，按液压泵开关，起动液压开关，使液压油充满各需要处。

2）调整工作台行程挡块至最大行程。

3）工作台自动纵向进给。沿顺时针方向扳动工作台调速手柄，使工作台从慢到快进行直线往复运动。扳动角度越大，工作台纵向进给速度越快，反之越小。逆时针扳动手柄可复位，工作台停止进给。

4）在液压泵工作至少3min后，起动砂轮。使主轴旋转，先慢后快，在砂轮高速运转、工作台空载的情况下，使磨床运行2～5min，完成磨床的预热。

（2）磨削加工的基本过程

1）对待加工零件去除毛刺及杂物，擦拭干净，然后清理工作台上磁力吸盘的表面。

2）把清理干净的工件置于磁力吸盘上，选择好合适的挡铁，置于工件左右，按下电磁开关。用铜棒轻击左、右挡铁，清除左、右挡铁与工件间的间隙，使挡铁和工件间的结合面以最大面积接触。

3）根据实际需要，调整左、右行程控制挡块的位置，控制工作台左右移动的行程。

4）按下砂轮运转控制开关（高速），使砂轮旋转，摇动砂轮垂直进给手轮（磨床正面右边手轮），使旋转砂轮向下作垂直移动，让砂轮逐渐靠近工件。即将接触时，开动横向、纵向自动进给，使高速旋转的砂轮在工件被加工表面的上边作前后左右移动，同时继续进行缓慢的垂直进给，见有火花射出时立即停止垂直进给，并记下垂直进给手轮上的刻度。(www.xing528.com)

5）在垂直进给手轮上控制磨削深度，这里需要特别注意，磨削加工的最大危险是：在加工时，若一次进给量（磨削深度）太大，会导致高速旋转的砂轮爆裂，砂轮碎块飞出伤人。开始时进给量可稍大些，但即将磨削至要求尺寸时，为了提高被加工面的表面质量，进给量就应取精磨时的磨削深度。精磨钢件时，进给量取0.005～0.02mm；精磨铸铁件时，进给量取0.02～0.05mm。

6）当余量只剩0.01～0.02mm时，停止垂直进给，但磨床还应继续工作，直到看不见火花。

7）当砂轮横向退回时，按下砂轮停止开关，使砂轮停转；逆时针扳回工作台，起动调速手柄（磨床正面中间的手柄），使工作台停下；关闭磁力吸盘，取下工件，将工件放于退磁器上退磁。

3.操作注意事项

1）加工前，先将工件擦拭干净并去除毛刺，再将工作台上的磁力吸盘表面清理干净。

2）开机前检查砂轮是否有裂纹。

3）严格控制垂直进给量的大小，避免因磨削深度太大而导致砂轮爆裂，砂轮碎块飞出伤人。

【技能训练8】 磨削台阶轴

1.操作内容

在万能外圆磨床上，用纵向磨削法磨削图5⁃45所示的台阶轴，要求合理选择磨削用量，掌握工作台的找正方法。

图5⁃45 台阶轴零件

2.操作步骤

1）根据工件的长度，调整头架、尾架距离，工件在两顶尖间的松紧程度应适当。

2）在台阶轴的一端（小台阶外圆处）装上大小合适的夹头。

3）擦净工件中心孔，并加注润滑油，擦净两顶尖，将工件安装在两顶尖之间。

4）调整拨杆位置，使拨杆能带动工件旋转。

5）调整工作台行程挡铁位置（按工件所需磨削长度调整）。

6）测量工件尺寸，计算磨削余量，检查圆柱度误差值。

7）对刀试磨，逐步找正工件圆柱度。

8）磨去余量，使尺寸符合图样要求。

3.操作注意事项

1）调整工作台找正工件圆柱度时，调整螺钉的转动量不宜过大，应微量转动调整螺钉。反向转动调整螺钉时，应注意消除间隙。

2）调整工件圆柱度前，砂轮应退离工件远一些（大于50mm），以防砂轮与工件相撞。

3）上工作台调整后，砂轮应在工件最大尺寸处吃刀（指所磨的长度内），不能从小尺寸处吃刀，以免工作台纵向移动后火花越来越大，而影响磨削精度，甚至造成事故。

4）为防止工件发热变形，保证工件的精度和表面粗糙度，磨削时必须浇注充足的切削液。

【技能训练9】 磨削薄壁套零件

1.操作内容

磨削图5⁃46所示的薄壁套零件。

图5⁃46 薄壁套零件

2.操作步骤

1）进行热处理，消除内应力。

2）磨平两端面，控制平行度误差小于0.02mm。

3）粗磨ϕ98H6mm孔。

4）粗磨ϕ104mm外圆。

5）磨平两端面，控制平行度误差小于0.01mm。

6）研磨ϕ103.5mm端面，控制平面度误差小于0.003mm。

7）精磨ϕ98H6mm至尺寸，控制圆度误差小于0.005mm。

8）精磨ϕ104mm外圆至尺寸。

3.操作注意事项

1）粗磨前后对零件进行去应力处理，以消除由热处理、磨削力和磨削热引起的应力变形。

2）工艺上考虑粗磨、精磨分开，以减小背吃刀量和磨削力。

3）改进夹紧方式，减少变形。图5⁃47所示为薄壁套的装夹方法。由于工件靠螺母在端面方向夹紧，而且端面经过研修，平面度精度很高，故工件变形很小。

图5⁃47 薄壁套的装夹方法