第三篇機械加工基礎(chǔ)模塊十銑削、磨削加工課題一銑床任務(wù)識別常用的銑床任務(wù)說明◎通過對不同類別銑床的識別，了解各種銑床的作用及特點，并對臥式升降臺銑床各部分的名稱和結(jié)構(gòu)建立完整的認(rèn)識。技能點◎識別銑床的種類。知識點◎銑削及其加工特點。◎常見銑床的類型及應(yīng)用。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入銑削加工是以銑刀旋轉(zhuǎn)作為主運動、工件或銑刀做進給運動的切削加工方法。試說明圖10-1至圖10-5中的銑床分別屬于哪種類型、各有何特點，并說明圖10-3中銑床各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要作用。（二）分析及解決問題1.銑床的種類及其特點（1）升降臺銑床1）立式升降臺銑床。如圖10-1所示，其主要特征是主軸與工作臺垂直，主軸呈直立式。立式銑床安裝主軸的部分稱為立銑頭。主軸上可安裝立銑刀、端銑刀等刀具。立銑頭可繞水平軸線扳轉(zhuǎn)一個角度。2）臥式升降臺銑床。如圖10-2所示，這種銑床又稱為臥銑，是一種主軸水平布置的升降臺銑床。工件安裝在工作臺上，工作臺安裝在床鞍的水平導(dǎo)軌上，工件可沿垂直于主軸軸線的方向縱向移動。（2）工作臺不升降銑床如圖10-3所示為立式工作臺不升降銑床，其工作臺不能升降，只做縱向和橫向進給運動。機床的升降運動由安裝在立柱上的主軸箱來實現(xiàn)。立式工作臺不升降銑床還可采用圓形工作臺，在上面可安裝幾套夾具，對工件進行多工位加工，裝卸工件的輔助時間與機動時間重合，提高了勞動生產(chǎn)率。（3）龍門銑床如圖10-4所示為四軸龍門銑床，在龍門的水平導(dǎo)軌上安裝有兩個立銑頭，在兩側(cè)的垂直導(dǎo)軌上各裝有一個臥銑頭，銑削時可同時安裝4把銑刀，銑削工件的4個表面，也可以按需要只裝1～3把銑刀。龍門銑床的工作臺一般只能做縱向運動，垂直和橫向運動則由銑頭和龍門框架來完成。（4）萬能工具銑床它是一種能完成多種銑削工作的銑床。工作臺不僅可以沿三個方向平移，還可以進行多方向的回轉(zhuǎn)，它還備有多種附件，故特別適用于加工刀具、樣板和其他各種工具以及較復(fù)雜的小型工件。（5）特種銑床又稱專用銑床，可以完成一個特定的工序，如鍵槽銑床、平面仿形銑床等。（6）多功能銑床（7）數(shù)控銑床這類銑床的特點是具有廣泛的功能和適應(yīng)性，并配備有較多的附件，以適應(yīng)加工各種類型的工件。如萬能搖臂銑床能完成立銑、臥銑、鏜削和插削等工序。數(shù)控銑床是采用了數(shù)字控制技術(shù)的機械設(shè)備，它通過數(shù)字化信息對銑床的運動及其加工過程進行控制，實現(xiàn)要求的加工動作?？梢赃M行鉆孔、鏜孔、攻螺紋、外形銑削、平面銑削、平面型腔銑削及三維復(fù)雜型面的銑削加工。2．臥式升降臺銑床中各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要作用（1）床身：床身是機床的主體，是用來安裝和連接機床其他部件的。（2）懸梁：懸梁安裝在床身頂部，可沿頂部導(dǎo)軌移動。（4）工作臺：工作臺用于安裝夾具和工件，并做縱向移動。（3）主軸：主軸是前端帶錐孔的空心軸，銑刀刀桿就安裝在錐孔中，大直徑套裝式銑刀可直接安裝在軸端上。（5）床鞍：床鞍在工作臺的下面，用來帶動工作臺做橫向移動。（6）掛架：掛架的主要作用是支持刀桿的外端，以增加刀桿的剛度。（7）升降臺：升降臺安裝在床身前側(cè)的垂直導(dǎo)軌上，用來支承床鞍和工作臺，帶動工作臺上下移動。（8）底座：底座在床身的下面，并把床身緊固在其上。（9）銑床的變速機構(gòu)：銑床的變速機構(gòu)有主軸變速機構(gòu)和進給變速機構(gòu)。二、知識鏈接如圖10-7所示為X6132型臥式萬能升降臺銑床的傳動系統(tǒng)圖。該銑床主運動共有18種不同的轉(zhuǎn)速，其進給運動由單獨的進給電動機驅(qū)動，經(jīng)相應(yīng)的傳動鏈將此運動分別傳至縱、橫、垂直進給絲杠，實現(xiàn)三個方向的進給運動。課題二銑床附件任務(wù)熟知銑床附件的應(yīng)用任務(wù)說明◎通過對不同銑床附件的分析，了解各種銑床附件的作用及特點，并能正確使用。技能點◎銑床附件的使用。知識點◎銑床常用附件的結(jié)構(gòu)及作用?！蜚娤髁慵r常見的裝夾方法。◎分度方法及計算。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入為了完成不同工件的銑削加工，銑床上常配有不同的附件。試說明銑床上常用附件的名稱及作用，并說明常用附件的使用方法和銑床上工件的一般裝夾方法。（二）分析及解決問題1．銑床上常用附件的名稱及作用（1）機用虎鉗：機用虎鉗又稱平口鉗。銑床所用機用虎鉗的鉗口本身精度及其與底座底面的位置精度均較高，底座下面還有兩個定位鍵，安裝時以工作臺上的T形槽定位。常用的機用虎鉗有回轉(zhuǎn)式和固定式兩種。（2）回轉(zhuǎn)工作臺：回轉(zhuǎn)工作臺是銑床常用附件之一，主要用來分度及銑削具有回轉(zhuǎn)曲面的工件，如圓弧形周邊、圓弧形槽、多邊形槽、多邊形工件和有分度要求的槽或孔等。（3）萬能分度頭：在銑床上加工花鍵、離合器、齒輪等需圓周分度或有螺旋槽的零件時，常采用萬能分度頭。F11250型萬能分度頭的主要功用是將工件做任意的圓周等分。F11250型萬能分度頭如圖10-11所示。位于分度頭前端的主軸5上有螺紋，可安裝卡盤，主軸標(biāo)準(zhǔn)錐孔可插入頂尖4，用以裝夾工件。轉(zhuǎn)動手柄1，可通過分度頭內(nèi)部的傳動機構(gòu)帶動主軸轉(zhuǎn)動。手柄在分度盤2的孔圈上轉(zhuǎn)過的圈數(shù)與孔數(shù)，應(yīng)根據(jù)工件所需的等分要求，通過計算確定。萬能分度頭的主軸可隨回轉(zhuǎn)體6一起回轉(zhuǎn)一定的角度，以滿足將工件傾斜一定角度并進行分度的需要。（4）立銑頭：安裝于臥式銑床主軸端主軸以傳動比i=1驅(qū)動立銑頭主軸回轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與銑床主軸轉(zhuǎn)速相同，使臥式銑床能起立式銑床的作用，從而擴大了臥式銑床的加工范圍，立銑頭在垂直平面內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度為±45°。（5）萬能銑頭：萬能銑頭與立銑頭結(jié)構(gòu)大致相同，與立銑頭不同之處主要在于萬能銑頭多一個可轉(zhuǎn)動的殼體（內(nèi)有銑頭主軸）。萬能銑頭能在可轉(zhuǎn)動的殼體上轉(zhuǎn)動一定角度（兩者的軸線互成90°）。因此，萬能銑頭的主軸可在空間轉(zhuǎn)動所需要的任意角度，從而完成更多空間位置的銑削工作。2．銑床上常用附件的使用方法（1）機用虎鉗的使用方法1）正確確定機用虎鉗在機床上的位置。2）在機用虎鉗上正確裝夾工件。（2）回轉(zhuǎn)工作臺的使用方法校正工件時，應(yīng)先校正主軸與回轉(zhuǎn)工作臺的同軸度，然后校正工件圓弧中心與回轉(zhuǎn)工作臺的同軸度；校正過程中，工作臺的移動方向和回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)動方向應(yīng)與銑削時的進給方向一致，以便消除傳動絲杠及蝸輪副的嚙合間隙的影響。銑削時，應(yīng)采用逆銑，以免發(fā)生立銑刀折斷的現(xiàn)象。（3）萬能分度頭的使用方法1）操作方法。分度時，搖動速度要均勻；若搖動過頭時，則應(yīng)將分度手柄退回半圈以上，再按原來方向搖到規(guī)定的位置；分度時應(yīng)事先松開鎖緊手柄，分度結(jié)束后再重新鎖緊，但在加工螺旋面時，分度頭主軸要在加工過程中連續(xù)旋轉(zhuǎn)，故不能鎖緊；分度時，手柄上的定位銷應(yīng)慢慢插入分度盤的孔內(nèi)，以防止損壞分度盤孔眼。2）分度方法簡介①萬能分度頭的傳動系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動分度手柄8，通過一對傳動比為1∶1的直齒輪p和q及一蝸桿蝸輪副使分度頭主軸旋轉(zhuǎn)。蝸桿為單頭，蝸輪齒數(shù)為40，蝸桿蝸輪副的傳動比為40∶1（即蝸桿轉(zhuǎn)40r，蝸輪轉(zhuǎn)1r）。因此，分度手柄轉(zhuǎn)40r，分度頭主軸轉(zhuǎn)1r?？仗自诜侄仁直S上的分度盤用于分度手柄非整轉(zhuǎn)數(shù)的分度。②簡單分度法。是最常用的分度方法。用簡單分度法分度時，分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)可按下式計算：例10-1銑削正六邊形工件，每銑完一面后，分度手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為多少？例10-2在工件圓周上銑兩條夾角θ=24°的槽，求分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)。③角度分度法。角度分度法是簡單分度法應(yīng)用的另一種形式。分度手柄轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)，分度頭主軸和工件轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，即360°，這相當(dāng)于分度手柄轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，主軸和工件只轉(zhuǎn)9°。（4）銑床上工件的一般裝夾方法1）用機用虎鉗裝夾。2）用分度頭裝夾。3）用壓板、螺栓直接將工件裝夾在銑床工作臺上4）在成批生產(chǎn)中用專用夾具裝夾。課題三銑削加工任務(wù)確定V形架的銑削方法任務(wù)說明◎通過對V形架銑削方法的分析，掌握銑削零件的工藝過程及方法。技能點◎一般零件的銑削方法及工藝問題的處理。知識點◎常用銑刀及其特點?！蜚娤饔昧康南嚓P(guān)概念及計算方法?！虿煌砻娴你娤鞣椒?。一、任務(wù)實施（一）任務(wù)引入在銑床上加工如圖10-16所示的V形架，試對零件進行工藝分析，確定加工方法（包括刀具類型、工件的裝夾方法及銑削步驟）。（二）分析及解決問題1．零件工藝分析從圖中可知，V形架的尺寸精度為IT12。但V形架精加工（磨削）后用作定位件，其主要表面有較高的形狀和位置精度要求，為確保精加工的順利進行，在銑削時就要保證較高的形狀和位置精度。其要求如下：（1）兩兩相對平面應(yīng)互相平行（1和3、2和4），相鄰平面應(yīng)相互垂直。（2）V形槽對稱中心平面應(yīng)與底平面4垂直。（3）在V形槽中放置標(biāo)準(zhǔn)檢驗棒時，其軸線應(yīng)與底平面4平行。（4）各主要表面應(yīng)平整。2．機床的選擇和工件的裝夾方法采用X6132型臥式銑床加工；采用機用虎鉗裝夾。3．銑刀的選擇（1）加工平面時用的銑刀：加工平面時可選用圓柱銑刀或端銑刀。本任務(wù)中采用圓柱銑刀銑削平面。（2）銑直角溝槽的銑刀：用三面刃銑刀銑削平面1和平面3上寬度為20mm及平面4上寬度為42mm的直角溝槽。（3）銑V形槽的銑刀：選用90°對稱雙角銑刀銑V形槽，銑刀的寬度應(yīng)大于槽寬方能銑出合格的V形槽。4．加工順序的確定（1）以毛坯面1為粗基準(zhǔn)，將其靠向固定鉗口，兩鉗口與工件間墊銅皮裝夾工件，用圓柱銑刀銑平面4。（2）以平面4為精基準(zhǔn)，將其緊貼固定鉗口并夾緊，用圓柱銑刀銑平面1。（3）以平面4和平面1為基準(zhǔn)，將其分別貼緊平行墊鐵和固定鉗口并夾緊，用圓柱銑刀銑平面2至尺寸。（4）以平面1和平面4為基準(zhǔn)，用圓柱銑刀銑平面3至尺寸。（5）以平面4和平面3為基準(zhǔn)，用三面刃銑刀銑平面1的直角溝槽至規(guī)定尺寸；然后以平面4和平面1為基準(zhǔn)，銑平面3的直角溝槽至規(guī)定尺寸；再以平面1和平面2為基準(zhǔn)，銑平面4上的直角溝槽至規(guī)定尺寸。（6）銑完4個平面后，再銑削其余兩個端平面。（7）校正固定鉗口與銑床主軸軸線垂直。（8）以平面1和平面4為基準(zhǔn)，用90°對稱雙角銑刀銑V形槽，至槽頂寬。（9）清除毛刺。二、知識鏈接

（一）銑削的工藝特點1．銑削主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運動，切削速度較高，除加工狹長平面外，其生產(chǎn)效率均高于刨削。2．銑刀種類多，銑床功能多，因此，銑削的適應(yīng)性好，能完成多種表面的加工。3．銑刀為多刃刀具，銑削時，各刀齒輪流切削，冷卻條件好，刀具壽命長。4．銑削時，各銑刀刀齒的切削是斷續(xù)的，銑削過程中同時參與切削的刀齒數(shù)是變化的，切屑厚度也是變化的，因此，切削力是變化的，存在沖擊。5．銑削的經(jīng)濟加工精度為IT9～IT7，表面粗糙度Ra

值為12.5～1.6μm。（二）常用銑刀的種類1．加工平面用的銑刀（1）圓柱銑刀。分粗齒與細(xì)齒兩種，主要用于粗銑及半精銑平面。（2）端銑刀。有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位（機械夾固）式三種，用于粗、精銑各種平面。加工較小的平面時可使用立銑刀和三面刃銑刀。2．加工溝槽用的銑刀（1）立銑刀。其圓柱面上的螺旋切削刃是主切削刃，端面上的切削刃是副切削刃，故一般不宜做軸向進給。（2）鍵槽銑刀。外形與立銑刀相似，不同的是它在圓柱面上只有兩個螺旋刀齒，其端面刀齒的切削刃延伸至中心，所以可以做適量的軸向進給。（3）三面刃銑刀。分直齒、錯齒和鑲齒等幾種。用于銑削各種槽、臺階平面、工件的側(cè)面及凸臺平面等。（4）槽銑刀。用于銑削螺釘槽及工件上其他槽。（5）鋸片銑刀。用于銑削各種窄槽及切斷板料、棒料和各種型材等。（6）T形槽銑刀。用于銑削T形槽（見圖10-24a）。（8）角度銑刀。分單角銑刀、對稱雙角銑刀和不對稱雙角銑刀。單角銑刀用于各種刀具的外圓齒槽與端面齒槽的開齒和銑削各種鋸齒形離合器與棘輪的齒形。對稱雙角銑刀用于銑削各種V形槽和尖齒、梯形齒離合器的齒形；不對稱雙角銑刀主要用于各種刀具上外圓直齒、斜齒和螺旋齒槽的開齒。（7）燕尾槽銑刀。用于銑削燕尾槽（見圖10-24b）。3．銑削特形面的銑刀根據(jù)特形面的形狀而專門設(shè)計的銑刀稱為成形銑刀。在大批生產(chǎn)中，采用成形銑刀加工特形面。（三）銑削用量1．銑削速度vc進給量是指銑刀在進給運動方向上相對工件的單位位移量。（1）每轉(zhuǎn)進給量f：銑刀每旋轉(zhuǎn)一周，工件與銑刀的相對位移量，單位為mm/r。銑削速度是指銑削時銑刀切削刃最大直徑處的線速度。vc=πdn/10002．進給量（2）每齒進給量fz：銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒時，工件與銑刀的相對位移量，單位為mm/z。（3）進給速度（即每分鐘進給量）vf：銑刀每旋轉(zhuǎn)1min，工件與銑刀的相對位移量，單位為mm/min。背吃刀量是指在平行于銑刀軸線方向上測得的銑削層尺寸。3．側(cè)吃刀量ae4．背吃刀量ap側(cè)吃刀量是指在垂直于銑刀軸線方向上測得的銑削層尺寸。（四）銑削方式1．基本概念順銑——銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進給方向相同時的銑削方式。逆銑——銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進給方向相反時的銑削方式。2．順銑與逆銑的區(qū)別圓周銑時順銑與逆銑的比較如下：（1）圓周銑時的切削力及其分力如圖10-28所示。（2）順銑時，銑刀切削刃開始切入工件時切屑厚度最大，以后逐漸減小到零。逆銑時，切屑厚度由零逐漸增加到最大，由于切削刃不可能刃磨得絕對鋒利，因此，切削刃在切削開始時不能立即切入工件，對工件表面存在擠壓與摩擦，這會加劇工件加工表面的硬化，降低表面加工質(zhì)量。（3）順銑時，切削刃從工件外表面切入工件，表層的硬皮和雜質(zhì)容易使刀具磨損和損壞。逆銑時，當(dāng)銑刀中心進入工件端面后，切削刃沿已加工表面切入工件，工件表層的硬皮和雜質(zhì)等對切削刃影響較小。（4）順銑時，F(xiàn)c

的水平方向分力Ff與工作臺進給方向相同，當(dāng)工作臺進給絲杠與螺母間隙較大時，F(xiàn)f會拉動工作臺使工作臺產(chǎn)生間隙性竄動，導(dǎo)致刀齒折斷、刀軸彎曲、工件與夾具產(chǎn)生位移甚至機床損壞等嚴(yán)重后果。逆銑時，F(xiàn)f與工作臺進給方向相反，不會拉動工作臺。（5）消耗在進給運動上的功率，逆銑大于順銑。3．順銑與逆銑的選用（1）工作臺絲杠、螺母傳動副有間隙調(diào)整機構(gòu)，并可將軸向間隙調(diào)整到足夠?。?.03～0.05mm）。（2）Fc在水平方向的分力Ff小于工作臺與導(dǎo)軌之間的摩擦力。（3）銑削不易夾緊以及薄而長的工件。（五）銑削方法1．平面的銑削（2）用端銑刀銑平面對于數(shù)控機床，由于采用的是滾珠絲杠及消除間隙機構(gòu)，且常用于半精加工和精加工，從刀具壽命、加工精度和表面質(zhì)量等方面看，順銑的效果較好，故常用順銑。（1）用圓柱銑刀銑平面（3）用立銑刀銑平面2．斜面的銑削（1）工件傾斜銑削斜面（2）銑刀傾斜銑削斜面將銑刀傾斜所需角度銑削斜面。在立銑頭可偏轉(zhuǎn)的立式銑床、裝有立銑頭的臥式銑床、萬能工具銑床上均可將端銑刀、立銑刀按要求偏轉(zhuǎn)一定角度進行斜面的銑削。（3）用角度銑刀銑削斜面用切削刃與軸線傾斜成某一角度的銑刀銑削斜面，斜面的傾斜角度由角度銑刀保證。受銑刀切削刃寬度的限制，角度銑刀只適用于銑削寬度不大的斜面3．臺階的銑削（1）用三面刃銑刀銑削臺階銑削臺階和溝槽一般均采用三面刃銑刀在臥式銑床上進行。若工件上有對稱的臺階，則常采用兩把直徑相同的三面刃銑刀組合銑削，如圖10-34a所示。（2）用端銑刀銑削臺階（見圖10-34b）寬度較大而深度（高度）不大的臺階常采用端銑刀銑削。（3）用立銑刀銑削臺階（見圖10-34c）主要用立銑刀銑削深度較大的臺階，尤其適合于銑削內(nèi)臺階。（1）直角溝槽的銑削4．溝槽的銑削直角溝槽有通槽、半通槽和封閉槽三種。較寬的通槽一般用三面刃銑刀加工，窄的通槽可用鋸片銑刀或小尺寸的立銑刀加工。半通槽和封閉槽則用立銑刀或鍵槽銑刀加工。（2）V形槽的銑削銑削V形槽時應(yīng)先加工底部直槽，然后用對稱雙角銑刀銑削兩側(cè)斜面，如圖10-35所示。此外，V形槽也可用立銑刀進行加工，銑削時應(yīng)將立銑頭主軸傾斜45°，由橫向滑板帶動工件實現(xiàn)橫向進給運動，如圖10-36所示。（3）T形槽的銑削銑削T形槽時一般先用三面刃銑刀或立銑刀銑出直槽，然后用T形槽銑刀銑出下部寬槽，使T形槽成形，最后用角度銑刀進行倒角。5．特形面的銑削銑削母線較短的簡單特形面，在單件、小批生產(chǎn)時通常按劃線用立銑刀手動進給加工，如圖10-37所示。母線較長的簡單特形面不宜用立銑刀的圓周刃在立式銑床上加工，通常用盤形成形銑刀在臥式銑床上加工，如圖10-38所示。課題四磨床任務(wù)磨床的識別任務(wù)說明◎通過對不同類別磨床的識別，了解各種磨床的作用及特點，并對萬能外圓磨床各部分的名稱和結(jié)構(gòu)建立完整的認(rèn)識。技能點◎磨床的識別。知識點◎磨床的種類及特點?！蚱矫婺ゴ驳姆N類及應(yīng)用。任務(wù)實施（一）任務(wù)引入試說明圖10-39至圖10-41所示的磨床分別屬于哪種類型，各有何特點，并說明常用磨床各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要功用。（二）分析及解決問題1．磨床的種類及其特點（1）外圓磨床：包括萬能外圓磨床、普通外圓磨床、無心外圓磨床等。（2）內(nèi)圓磨床：包括普通內(nèi)圓磨床和無心內(nèi)圓磨床等。（3）平面磨床：包括臥軸矩臺平面磨床、立軸矩臺平面磨床、臥軸圓臺平面磨床、立軸圓臺平面磨床等。（4）工具磨床：包括工具曲線磨床、鉆頭溝槽磨床、絲錐溝槽磨床等。（5）刀具刃磨磨床：包括萬能工具磨床、拉刀刃磨床、滾刀刃磨床等。（6）各種專門化磨床：如曲軸磨床、凸輪軸磨床、花鍵軸磨床、活塞環(huán)磨床、葉片磨床、導(dǎo)軌磨床、中心孔磨床等。（7）數(shù)控磨床：是采用了數(shù)字控制技術(shù)的機械設(shè)備，它通過數(shù)字化信息對磨床的運動及其磨削過程進行控制，實現(xiàn)要求的磨削動作。（8）其他磨床：包括珩磨機、研磨機、拋光機、超精加工機床、砂輪機等。2．常用磨床各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要功用（1）萬能外圓磨床各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要功用1）床身。用以支承磨床其他部件。床身上面有縱向?qū)к壓蜋M向?qū)к?，分別為磨床工作臺和砂輪架的移動導(dǎo)向。2）頭架。頭架主軸可與卡盤連接或安裝頂尖，用以裝夾工件。3）砂輪架。砂輪架用以支承砂輪主軸，可沿床身橫向?qū)к壱苿?，實現(xiàn)砂輪的徑向（橫向）進給，砂輪的徑向進給量可以通過橫向進給手輪手動調(diào)節(jié)。4）工作臺。工作臺由上、下兩層組成，上層可繞下層中心軸線在水平面內(nèi)順（逆）時針回轉(zhuǎn)3°（6°），以便磨削小錐角的長錐體工件。5）尾座。套筒內(nèi)安裝尾座頂尖，用以支承工件的另一端。6）內(nèi)圓磨頭。其上裝有內(nèi)圓磨具，用來磨削內(nèi)圓。（2）平面磨床各部分結(jié)構(gòu)的名稱與主要功用由床身、立柱、工作臺、磨頭等主要部件組成。矩形工作臺安裝在床身的水平縱向?qū)к壣?，由液壓傳動系統(tǒng)實現(xiàn)縱向直線往復(fù)移動，利用撞塊自動控制換向。工作臺上裝有電磁吸盤，用于固定、裝夾工件或夾具。裝有砂輪主軸的磨頭可沿床鞍上的水平燕尾導(dǎo)軌移動，磨削時的橫向進給和調(diào)整時的橫向連續(xù)移動由液壓傳動系統(tǒng)實現(xiàn)，也可用橫向進給手輪手動操縱。課題五磨削加工任務(wù)確定傳動軸的磨削方法任務(wù)說明◎通過傳動軸磨削方法的分析，掌握磨削零件的工藝全過程中砂輪、磨削用量及相關(guān)技術(shù)問題的處理方法。技能點◎一般零件的磨削方法及工藝問題的處理。知識點◎常用砂輪及其特點?！蚰ハ饔昧康南嚓P(guān)概念及計算方法?！虿煌砻娴哪ハ鞣椒?。任務(wù)實施（一）任務(wù)引入在磨床上加工如圖10-42所示的傳動軸，試對零件進行工藝分析，確定磨削方法（包括砂輪類型、工件的裝夾方法、磨削用量及磨削步驟）。（二）分析及解決問題1．零件工藝分析如圖10-42所示的傳動軸為一臺階軸，各臺階外圓尺寸精度為IT6～IT7，對基準(zhǔn)軸線的圓跳動公差為0.02mm，主要表面的表面粗糙度Ra值為0.8μm，材料為45鋼，經(jīng)淬火處理。零件用型材棒料加工。統(tǒng)一采用兩中心孔作為定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。工件經(jīng)粗車、精車、銑削鍵槽及熱處理后，在萬能外圓磨床上加工，并分粗磨與精磨。2．機床的選擇和工件的裝夾方法機床選用M1432B型萬能外圓磨床，采用兩頂尖裝夾，前后頂尖均采用固定頂尖，且尾座頂尖靠彈簧的推力頂緊工件，以提高定心精度，保證零件的幾何精度和表面質(zhì)量。3．砂輪的選擇（1）磨料的選擇由于所磨削的工件為45鋼，故采用硬度高、韌性大、抗彎強度高、磨削性能好、價格相對也較低的棕剛玉磨料。（2）粒度的選擇磨削該傳動軸時采用的粒度號為60。（3）結(jié)合劑的選擇陶瓷結(jié)合劑具有耐熱、氣孔率大、易保持廓形、彈性差的特點，常用于各類磨削加工，故選用陶瓷結(jié)合劑。（4）硬度的選用由于本任務(wù)中工件材料為45鋼，加之該傳動軸剛度不高，故選用代號為L的砂輪。（5）組織根據(jù)加工中使用外圓磨床以及工件材料和磨削要求，一般磨削中大都采用中等組織，本任務(wù)選用5號組織。（6）形狀和尺寸采用平形砂輪，這種砂輪廣泛應(yīng)用于外圓、內(nèi)圓等磨床上。（7）強度由于砂輪的強度用砂輪的最高工作速度來限制，鑒于該砂輪為平形砂輪，采用陶瓷結(jié)合劑，所以砂輪的最高工作速度不能超過35m/s。（8）選用砂輪的標(biāo)記本任務(wù)選用外徑為300mm、厚度為50mm、孔徑為75mm、棕剛玉、粒度60、硬度為L、5號組織、陶瓷結(jié)合劑、最高工作速度為35m/s的平形砂輪，其標(biāo)記為：砂輪GB/T41271N—300×50×75—A/60L5V—35m/s4．磨削用量（1）磨削速度vc

磨削速度是指砂輪外圓處的最大線速度，其單位是m/s，（2）背吃刀量ap選擇粗磨背吃刀量ap=0.3～0.5mm，精磨ap=0.003～0.05mm。（3）縱向進給量f粗磨：選擇f=（0.3～0.85）T/r=（0.3～0.85）×50mm/r=15～42.5mm/r；精磨：選擇f=（0.2～0.3）T/r=（0.2～0.3）×50mm/r=10～15mm/r。（4）工件圓周速度粗磨時，工件圓周速度可高些，vw=20～85m/min，取vw=20m/min，經(jīng)計算，nw≈212.3r/min，取nw=224r/min；精磨時，工件圓周速度應(yīng)低些，vw=15～50m/min，取vw=15m/min，經(jīng)計算，nw≈159r/min，取nw=160r/min。5．加工步驟（1）車削各外圓，車削后留磨削余量0.3mm，銑削鍵槽。（2）淬火。（3）研磨中心孔。（4）分別粗磨各外圓，各留精磨余量0.03～0.05mm。（5）分別精磨各外圓至尺寸。6．磨削方法粗磨和精磨外圓時，采用縱向磨削法（見圖10-43）磨削。另外3個外圓的粗磨和精磨均可采用橫向磨削法（見圖10-44），因為砂輪厚度大于工件磨削表面的長度。二、知識鏈接（一）磨削的工藝特點1．砂輪在磨削時具有很高的圓周速度，高速磨削時可達(dá)50m/s以上。2．磨削可以獲得很高的加工精度和很低的表面粗糙度值，其經(jīng)濟加工精度為IT7～IT6，表面粗糙度Ra值為0.8～0.2μm，廣泛用于工件的精加工。3．砂輪不僅可以磨削一般的金屬材料，還可以磨削硬度很高的淬硬鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鈦合金和玻璃等金屬或非金屬材料。（二）砂輪的特性及選用1．砂輪的組成砂輪由磨料、結(jié)合劑和氣孔三要素組成。4．磨削是一種少切屑的加工方法，在一次行程中切除的金屬量很小，金屬切除效率低。2．砂輪的特性（1）磨料：磨料是在磨削（包括研磨和拋光）和切割中起切削作用的材料，是砂輪的主要組成部分，是影響磨削加工結(jié)果的重要因素。根據(jù)來源，磨料可分為天然磨料和人造磨料。根據(jù)性能，磨料可分為普通磨料和超硬磨料。（3）結(jié)合劑：結(jié)合劑是把磨粒固結(jié)成磨具的材料，它使砂輪具有必要形狀。，結(jié)合劑包括無機結(jié)合劑、有機結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑等。（2）粒度：磨粒大小的度量稱為粒度。根據(jù)粒度不同，磨料有粗磨粒和微粉之分。粗磨粒粒度號標(biāo)記為F4～F220，共26個代號。F系列微粉粒度號標(biāo)記為F230～F1200，共11個代號。（4）硬度：硬度是指磨粒在外力作用下從磨具表面脫落的難易程度。磨粒粘接牢固而不易脫落的砂輪，稱為硬砂輪；反之，則稱為軟砂輪。（5）組織：組織是指磨具中磨料、結(jié)合劑和氣孔的體積比例。它表明砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者間的體積比例關(guān)系，以反映砂輪磨粒率（磨具中磨粒的體積百分?jǐn)?shù)）的組織號表示。（6）形狀和尺寸：砂輪的基本形狀名稱有平形砂輪、筒形砂輪、單斜邊砂輪、雙斜邊砂輪、單面凹砂輪、杯形砂輪、碗形砂輪、碟形砂輪和平形切割砂輪等幾十個。常用基本形狀砂輪見表10-6。（7）砂輪的最高工作速度：砂輪是在高速旋轉(zhuǎn)下工作的。<16—16—20—25—32—35—40—45—50—63（或60）—70（或72）—80—100—125，單位為m/s。3．固結(jié)磨具標(biāo)記和砂輪標(biāo)志（1）固結(jié)磨具標(biāo)記：磨具名稱、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、基本形狀代號、圓周型面代號（若有）、尺寸（包括型面尺寸）、磨料牌號（可選性的）、磨料種類、磨料粒度、硬度等級、組織號（可選性的）、結(jié)合劑種類、最高工作速度。（2）砂輪標(biāo)志：生