軸類零件外圓表面的加工方法-磨削機(jī)械制造工藝磨削是零件精加工的主要方法之一。磨削

在磨床上采用砂輪對(duì)工件進(jìn)行切削加工的過程稱為磨削磨粒上鋒利的切削刃能夠切下一層很薄的金屬，切削厚度可以小到數(shù)微米；殘留面積的高度小，有利于形成光潔的表面；磨床有較高的精度和剛度，并有實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給的機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)微量切削，因此磨削能夠獲得很高的加工精度和低的表面粗糙度。工藝特點(diǎn)（1）加工質(zhì)量好磨削過程中，磨鈍了的磨粒會(huì)自動(dòng)脫落而露出新鮮銳利的磨粒，被稱為砂輪的自銳能力。在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)就利用這一原理進(jìn)行強(qiáng)力磨削，以提高磨削加工的生產(chǎn)率。（2）砂輪有自銳作用磨削時(shí)的切削速度為一般切削加工的10～20倍，磨粒多為負(fù)前角切削，擠壓和摩擦較嚴(yán)重，磨削時(shí)滑擦、刻劃和切削三個(gè)階段所消耗的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱量,而砂輪本身的傳熱性很差，大量的磨削熱在短時(shí)間內(nèi)傳散不出去，在磨削區(qū)形成瞬時(shí)高溫，有時(shí)高達(dá)800～1000℃；大部分磨削熱將傳入工件，降低零件的表面質(zhì)量和使用壽命。因此，在磨削過程中，需要向磨削區(qū)加注大量的切削液起冷卻、潤滑作用，不僅可降低磨削溫度，還可以沖掉細(xì)碎的切屑和碎裂及脫落的磨粒，避免堵塞砂輪空隙，提高砂輪的壽命。工藝特點(diǎn)（3）磨削溫度高磨削加工的背向力大，容易使工件產(chǎn)生水平方向的彎曲變形，直接影響工件的加工精度。工藝特點(diǎn)（4）影響工件加工精度砂輪的工作特性與磨削過程砂輪的工作特性是指磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、砂輪的形狀和尺寸等。各種不同特性都有其不同的使用范圍。(1）砂輪的工作特性(1）砂輪的工作特性可分為普通磨料（包括剛玉系和碳化物系兩大類）和超硬磨料（包括包括人造金剛石、立方氮化硼等）。①

磨料表示磨粒顆粒的大小。粒度有兩種表示方法：篩分法、光電沉降儀法或沉降管粒度儀法。篩分法是以網(wǎng)篩孔尺寸來表示的。微粉是以沉降時(shí)間來測(cè)定的。粗磨粒按GB/T2481.1-1998規(guī)定分F4～F220共26個(gè)號(hào)，粒度號(hào)越小，磨粒越粗。微粉規(guī)定分為F230～F1200共11個(gè)號(hào)，粒度號(hào)越大，磨粒相應(yīng)也越細(xì)。②

粒度粒度的選擇原則①加工精度要求高時(shí)，選用較細(xì)粒度。因?yàn)榱６燃?xì)，同時(shí)參加切削的磨粒數(shù)多，工件表面上殘留的切痕較小，表面質(zhì)量就越高。②當(dāng)磨具和工件接觸面積較大或磨削深度較大時(shí)，應(yīng)選用粗粒度磨具。因?yàn)榱６却值哪ゾ吆凸ぜg的摩擦小，發(fā)熱也較小。例如磨平面，用砂輪端面磨削時(shí)比用圓周面磨削，磨具粒度要粗些。③粗磨時(shí)粒度應(yīng)比精磨時(shí)粗，以提高生產(chǎn)效率。粒度的選擇原則④切斷和磨溝工序應(yīng)選用粗粒度、組織疏松、硬度較高的砂輪。⑤磨削軟金屬或韌性金屬時(shí)，砂輪表面易被切屑堵塞，所以應(yīng)選用粒度粗的砂輪。磨削硬度高的材料，應(yīng)選較粗粒度。⑥成形磨削時(shí)，為了較好地保持砂輪形狀，宜選用較細(xì)粒度。⑦高速磨削時(shí)，為了提高磨削效率，粒度要比普通磨削時(shí)偏細(xì)1～2個(gè)粒度號(hào)，因粒度細(xì)，單位工作面積上的磨粒增多，每顆磨粒受力相應(yīng)減小，不易鈍化。(1）砂輪的工作特性主要作用是將磨粒黏結(jié)在一起，使其成為具有一定形狀和強(qiáng)度的磨具。目前普通砂輪常用結(jié)合劑見下表。③結(jié)合劑表1-17普通砂輪結(jié)合劑代號(hào)、性能及應(yīng)用范圍名稱及代號(hào)性能應(yīng)用范圍陶瓷結(jié)合劑V化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱、抗酸堿、氣孔率大，磨耗小、強(qiáng)度高、能較好地保持外形，應(yīng)用廣泛。含硼的陶瓷結(jié)合劑，強(qiáng)度高，結(jié)合劑的用量少，可相應(yīng)增大磨具的氣孔率。適于內(nèi)圓、外圓、無心、平面、成形及螺紋磨削、刃磨、珩磨及超精磨等。適于加工各種鋼材、鑄鐵、有色金屬及玻璃、陶瓷等磨削適于大氣孔率砂輪樹脂結(jié)合劑B結(jié)合強(qiáng)度高，具有一定彈性，高溫下容易燒毀，自銳性好、拋光性較好、不耐酸堿；可加入石墨或銅粉制成導(dǎo)電砂輪適于荒磨、切割和自由磨削，如薄片砂輪、高速、重負(fù)荷、低粗糙度磨削，打磨鑄、鍛件毛刺等砂輪及導(dǎo)電砂輪橡膠結(jié)合劑R強(qiáng)度高，比樹脂結(jié)合劑更富彈性，氣孔率較小，磨粒鈍化后易脫落。缺點(diǎn)耐熱性差（150oC），不耐酸堿，磨時(shí)有臭味適于精磨、鏡面磨削砂輪，超薄型片狀砂輪，軸承、葉片、鉆頭溝槽等用拋光砂輪，無心磨導(dǎo)輪等(1）砂輪的工作特性磨具的硬度是指磨具表面上的磨粒在切削力的作用下，從結(jié)合劑中脫落的難易程度。磨粒易脫落的，則磨具的硬度低，反之，則硬度高。應(yīng)注意不要把磨具的硬度與磨粒自身的硬度混同起來。影響磨具硬度的主要因素是結(jié)合劑的多少:結(jié)合劑數(shù)量多，磨具的硬度就高。另外在磨具制造過程中，成形密度、燒成溫度和時(shí)間都會(huì)影響磨具硬度。④硬度磨具硬度等級(jí)磨具硬度選擇的最基本原則保證磨具在磨削過程中有適當(dāng)?shù)淖凿J性，避免磨具過大的磨損，保證磨削時(shí)不產(chǎn)生過高的磨削溫度。①工件硬度較高時(shí)，磨具的硬度應(yīng)較低，反之，應(yīng)選較硬的磨具。因工件硬度高時(shí)，磨削時(shí)磨粒承受壓力大而易變鈍，選較軟砂輪可及時(shí)產(chǎn)生自銳，保持砂輪的磨削性能。工件硬度較低時(shí)，磨粒鈍化慢，為使磨粒不致在變鈍前就脫落，故應(yīng)選較硬砂輪。但工件硬度較低而韌性又大時(shí)，由于切屑容易堵塞砂輪，所以應(yīng)選粒度較粗而硬度較低的砂輪。磨具硬度選擇的最基本原則②一般粗磨比精磨時(shí)選較硬砂輪內(nèi)圓磨時(shí)，砂輪與工件接觸面積比外圓磨時(shí)大，易使工件發(fā)熱，砂輪應(yīng)選軟一些，但當(dāng)內(nèi)孔直徑小時(shí)砂輪速度較低，砂輪自銳性好，可選稍硬砂輪；高速磨時(shí)，砂輪自銳性差，故砂輪硬度應(yīng)低1～2級(jí)。③成形磨時(shí)為保持砂輪形狀，應(yīng)選較硬砂輪；磨不連續(xù)表面，因受沖擊作用，磨粒易脫落，可選較硬砂輪。磨具硬度選擇的最基本原則④導(dǎo)熱性差工件易燒傷時(shí)（如高速鋼刀具、軸承、薄壁零件等），應(yīng)選較軟砂輪。⑤砂輪與工件接觸面積大時(shí)，應(yīng)選軟一些砂輪，例如用砂輪端面磨平面應(yīng)比外圓磨砂輪軟些。⑥精磨時(shí)表面質(zhì)量要求高，應(yīng)選較軟砂輪；低表面粗糙度磨削往往選用超軟砂輪。(1）砂輪的工作特性磨具的組織是指磨具中磨粒、結(jié)合劑和氣孔三者之間的體積比例關(guān)系。⑤組織磨粒所占體積百分比越大，氣孔越小，則磨具的組織越緊密；反之，氣孔越大，組織越疏松。磨具組織表示方法有兩種：一是在磨具體積中磨粒所占體積的百分比，也就是用通常所說的磨粒率來表示；一是用磨具中氣孔的數(shù)量和大小，也就是用氣孔率來表示。通常以磨粒率表示磨具的組織號(hào)，見表1-19.組織號(hào)大：即磨粒率小，組織疏松，砂輪不易被堵塞，切削液和空氣能帶入磨削區(qū)以降低磨削溫度。但組織號(hào)大，砂輪磨耗快，壽命短，砂輪不易保持形狀，降低磨削精度。組織號(hào)小：組織緊密，容納切屑困難，容易燒傷工件。①磨硬度低而韌性大的材料時(shí)，磨具易被磨屑堵塞，須選用組織疏松些的磨具。②成形磨削和精密磨削時(shí)，應(yīng)選緊密些的組織，以保證砂輪型面的成形性和獲得較高的精度。③在高速重負(fù)荷磨鋼坯時(shí)，為了保證磨具有足夠強(qiáng)度和較長的壽命，一般采用最緊密的組織。④磨鋼球時(shí)，為保證鋼球的幾何形狀，宜選用組織緊密的砂輪。(1）砂輪的工作特性為了適應(yīng)不同的加工要求，砂輪制成不同的形狀。同樣形狀的砂輪，還制成多種不同的尺寸。常用砂輪的名稱、代號(hào)、斷面形狀和用途如圖。⑥砂輪的形狀及尺寸序號(hào)名稱代號(hào)斷面形狀用途1平形砂輪1外圓磨、內(nèi)圓磨、平面磨、無心磨、工具磨2薄片砂輪41切斷、切槽3筒形砂輪2端磨平面4碗形砂輪11刃磨刀具、磨導(dǎo)軌5碟形1號(hào)砂輪12a磨齒輪、磨銑刀、磨鉸刀、磨拉刀6雙斜邊砂輪4磨齒輪、磨螺紋7杯形砂輪6磨平面、磨內(nèi)圓、刃磨刀具（2）磨削過程砂輪工作表面的磨粒數(shù)很多，相對(duì)于一把密齒刀具。根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不同粒度和硬度的砂輪，每平方厘米的磨粒數(shù)為60-1400顆。但是，在磨削過程中，僅有一部分磨粒起切削作用，另一部分磨粒只在工作表面刻劃出溝痕，還有一部分磨粒僅與工件表面滑擦。根據(jù)砂輪的特性及工作條件不同，有效磨粒占砂輪總磨粒數(shù)的10%-50%。磨粒與工件開始接觸，此時(shí)法向切削力很小，由于磨削系統(tǒng)的彈性變形，所以磨粒未能進(jìn)入工件而僅在工件表面產(chǎn)生摩擦，工件表層產(chǎn)生熱應(yīng)力。此階段又稱彈性變形階段。磨削過程大致分為三個(gè)階段

①滑擦階段隨著磨粒切入量增大，磨粒已逐漸刻劃進(jìn)入工件，使該部分材料向兩旁隆起，工件表面形成刻痕，但磨削前刀面上未有切屑流出。此時(shí)，工件表面不僅有熱應(yīng)力，而且有由于彈、塑性變形所產(chǎn)生的應(yīng)力。除磨粒與工件之間摩擦外，更主要的是材料內(nèi)部發(fā)生摩擦、彈性變形所產(chǎn)生的應(yīng)力。此階段影響工件表面粗糙度，可能產(chǎn)生表面燒傷、裂紋等缺陷。②刻劃階段當(dāng)磨粒切削已達(dá)到一定深度、法向磨削力增至一定程度后，被切材料處也已達(dá)一定溫度，此部分材料沿剪切面滑移而形成切屑，并沿磨粒前刀面流出，在工件表層也產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形應(yīng)力。在磨削過程中，一些在表面上凸出鋒利的磨粒，在擠壓摩擦作用下，切下一定厚度的金屬；而較鈍的磨粒僅起表面刻劃作用；凸出低且鈍化的磨粒，或兩相鄰磨粒中靠后的磨粒只產(chǎn)生摩擦作用。磨粒切下的切屑非常細(xì)小，一般分為帶狀切屑、碎片切屑和熔融的球狀切屑。磨削過程大致分為三個(gè)階段③切削階段外圓磨床的種類常用外圓磨床包括普通外圓磨床、萬能外圓磨床和無心外圓磨床。加工質(zhì)量：可獲得IT6～I(xiàn)T7級(jí)精度、Ra在1.25～0.08μm之間。萬能外圓磨床增設(shè)了內(nèi)圓磨頭，且砂輪架和工件頭架的下面均裝有轉(zhuǎn)盤，能圍繞自身的鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)一定角度。因此，主要用于磨削內(nèi),外圓柱和圓錐表面,也能磨階梯軸的軸肩和端面,M1432A型萬能外圓磨床的組成及作用1－床身2－頭架3－內(nèi)圓磨頭4－砂輪架5－尾座6－工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)刻度尺7－轉(zhuǎn)臺(tái)8－橫向進(jìn)給手輪9－工作臺(tái)圖1-33M1432A型萬能外圓磨床的外形工件的裝夾方法①兩頂尖裝夾:軸類工件特點(diǎn)：定位精度高，裝卸工件方便、迅速。用兩頂尖裝夾工件是一種常用的裝夾方法，工件兩端中心孔的錐面分別支承在兩頂尖（5和8）的錐面，形成工件外圓的軸線定位，夾緊來自尾座頂尖的頂緊力，頭架上的撥盤和撥桿帶動(dòng)夾頭和工件旋轉(zhuǎn)。磨床采用的頂尖都是固定在頭架和尾座的錐孔內(nèi)的，是不旋轉(zhuǎn)的。因此只要工件中心孔和頂尖的形狀和位置正確，裝夾合理，就可以使工件的旋轉(zhuǎn)軸線始終固定不動(dòng)，從而獲得很高的圓度和同軸度。工件的裝夾方法①兩頂尖裝夾:軸類工件圖1-34兩頂尖裝夾工件1－頭架2－撥盤3－撥桿4－夾頭5－頭架頂尖6－砂輪7－工件8－尾座頂尖9－尾座10－工件頂緊壓力調(diào)節(jié)把手

11－扳動(dòng)手柄工件的裝夾方法②卡盤和心軸安裝工件如一些零件端面不能留中心孔，則可以用三爪卡盤來裝夾圓柱工件，卡盤用于工件端面上沒有中心孔的短工件或者偏心軸的磨削；對(duì)以內(nèi)孔定位來磨削外圓的盤、套類零件常用心軸裝夾工件的裝夾方法②卡盤和心軸安裝工件①檢查卡盤與頭架主軸的同軸度，有誤差必須找正。②找正時(shí)，裝夾力適當(dāng)小些，目測(cè)工件擺動(dòng)情況，用銅棒輕敲工件到大致符合要求，再用百分表準(zhǔn)確找正，將跳動(dòng)量控制在0.05mm左右。用四爪卡（Ka）盤裝夾工件時(shí)應(yīng)注意：M1432A型萬能外圓磨床典型加工示意圖基本方法磨削時(shí)，工件做低速轉(zhuǎn)動(dòng)（圓周進(jìn)給）并和工作臺(tái)一起往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（軸向進(jìn)給），每一軸向行程或往復(fù)行程終了時(shí)，砂輪按要求的磨削深度做一次徑向進(jìn)給fr，每次的fr很小，磨削余量要在多次往復(fù)行程中磨去。這種軸向往復(fù)的磨削方法稱為縱磨法。（1）縱磨法圖1-36縱磨法示意圖砂輪在工件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，超越兩端的長度一般?。?/3-1/2）B（B為砂輪的寬度）縱磨法的特點(diǎn)①

運(yùn)動(dòng)磨削時(shí)砂輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。②工作表面在砂輪整個(gè)寬度上，磨粒的工作情況基本相同，砂輪的端面邊角（軸向進(jìn)給方向前面部分）起主要切削作用，負(fù)責(zé)切除工件的大部分余量，而砂輪寬度上大部分磨粒與已磨削表面接觸，切削工作大大減輕，主要起減小工件表面粗糙度的作用。縱磨法的特點(diǎn)③磨削質(zhì)量由于砂輪的大部分磨粒擔(dān)負(fù)磨光作用，且背吃刀量小，切削力小，磨削溫度低，故工件尺寸精度高，表面粗糙度低。如適當(dāng)延長“光磨”時(shí)間，則可進(jìn)一步提高加工質(zhì)量。④磨削效率由于磨削深度小，需多次走刀才能磨去工件余量，機(jī)動(dòng)時(shí)間長，所以生產(chǎn)效率比較低。縱磨法的特點(diǎn)⑤適用范圍在日常生產(chǎn)中，軸向磨削法具有很大的通用性，可以用一個(gè)砂輪加工長度不同的各種工件，而且磨削質(zhì)量好，所以應(yīng)用廣泛，由于切削力小，適宜加工細(xì)長工件；由于效率低，在單件、小批量生產(chǎn)或精磨時(shí)采用這種加工方法。軸類零件外圓表面的加工方法-車削機(jī)械制造工藝軸類零件是回轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，加工表面主要有內(nèi)、外圓柱面及圓錐面等，其中外圓柱面的常用加工方法是車削、磨削和光整加工。車削外圓在車床上利用車刀對(duì)工件進(jìn)行車削加工的方法稱為車削，是機(jī)械加工中最基本、最常用的加工方法。車削加工時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，刀具的移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（1)由于在一次裝夾中可以車出回轉(zhuǎn)體類零件上較多的表面，因此較容易保證各加工表面的相互位置精度,如軸類零件各段軸頸間的同軸度、盤類零件外圓與端面間的垂直度及與內(nèi)孔的同軸度等。

（2）車刀結(jié)構(gòu)簡單，制造、刃磨容易，裝夾方便，加工成本低；車削是一般外圓表面最常用的加工方法。（3）車削應(yīng)用范圍廣，除了經(jīng)常用于車外圓、端面、孔、切槽和切斷等加工外，還用來車螺紋、錐面和成形表面。加工的材料范圍較廣，可車削黑色金屬、有色金屬和某些非金屬材料，特別是適合于有色金屬零件的精加工。車削外圓表面的工藝具有以下特點(diǎn)：普通車床應(yīng)用得較多，所占的比例較大，代表型號(hào)是CA6140，其主要特點(diǎn)是通用型強(qiáng)，加工范圍廣，但生產(chǎn)率低，因此適用于單件小批加工。1.車床類型及其應(yīng)用（1）普通車床在各種車床中，該機(jī)床用得較多，所占的比例較大，代表性型號(hào)是CA6140（圖1-19）。通用性強(qiáng)，加工范圍廣（圖1-20），但生產(chǎn)率低，因此適用于單件小批加工。主要特點(diǎn)圖1-20臥式車床所能加工的典型表面由于該車床的回輪或轉(zhuǎn)塔刀架能安裝較大數(shù)量的刀具，并有軸向、徑向定距切削裝置，所以它適于加工較復(fù)雜的回轉(zhuǎn)類零件，生產(chǎn)率明顯高于普通車床，適用于較大批量加工較復(fù)雜的中小型零件。1.車床類型及其應(yīng)用（2）六角車床這兩類車床自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率也高。但是由于在每種零件加工前需要設(shè)計(jì)、制造專用靠模、凸輪等自動(dòng)控制元件，調(diào)整也較復(fù)雜費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，所以適用于大批大量生產(chǎn)。（3）自動(dòng)、半自動(dòng)車床該車床適于加工直徑大而長度短的大型盤、套筒類零件，在重型機(jī)械制造部門應(yīng)用較多。1.車床類型及其應(yīng)用（4）立式車床該車床不僅具有加工過程自動(dòng)化、效率高的特點(diǎn)，而且具有更換加工對(duì)象只需改變其控制程序即可的特點(diǎn)。因此，該車床與一般自動(dòng)、半自動(dòng)車床相比具有很大的靈活性和適應(yīng)性。數(shù)控車床已得到較廣泛的應(yīng)用；但由于該車床技術(shù)復(fù)雜、造價(jià)高，故僅適用于中小批加工形狀較復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體類零件。（5）數(shù)控車床車刀的種類非常多，按其結(jié)構(gòu)來分一般有高速鋼整體車刀、硬質(zhì)合金焊接車刀、

硬質(zhì)合金（陶瓷）機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀四種，如圖所示。2.車刀的類型及其應(yīng)用按其用途一般可分為外圓車刀、內(nèi)孔車刀、端面車刀、切斷車刀和成形車刀等。常用車刀及其用途圖1-22常用車刀及其用途三爪卡盤又稱為三爪自定心卡盤，如圖所示，是車床上最常用的夾具。所謂自定心，是指在平面螺紋驅(qū)動(dòng)下，能保證三個(gè)卡爪同步徑向移動(dòng)，可自動(dòng)定心且夾緊迅速，但定位精度不高（通常為0.05～0.15mm），夾緊力較小。

適用于快速夾持截面為圓形、等變?nèi)呅?、正六邊形的中小型工件?、工件在車床上的裝夾和車床附件應(yīng)用（1）三爪卡盤裝夾四爪卡盤的外形如圖所示。其每個(gè)卡爪都是單獨(dú)移動(dòng)，夾緊可靠。但由于工件不能自動(dòng)定心，所以需要用劃線盤、百分表等配合找正工件加工部位中心，

操作費(fèi)時(shí)，裝夾效率低。該卡盤常用于裝夾形狀特殊的軸類和盤類中、小型單件、小批零件；四爪卡盤的夾緊力比三爪卡盤大，也用于裝夾較重的圓形截面工件。（2）四爪卡盤裝夾圖1-25四爪卡盤裝夾工件截面形狀在車床上加工長度較長或工序較多的軸類工件時(shí).往往要采用頂尖裝夾。其有兩種方式：一種是左端卡盤裝夾，右端頂尖支承，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，用于外圓表面的粗車和半精車。另一種是兩端都用項(xiàng)尖支承，需用卡箍和撥盤來傳遞轉(zhuǎn)矩，主要用于精車；其特點(diǎn)是用兩頂尖支承加工出的各段外圓表面間有較高的同軸度。（3）頂尖裝夾固定頂尖剛性好、定心精度高，但與工件安裝中心孔之間存在滑動(dòng)摩擦，因而發(fā)熱量大，容易“燒壞”頂尖或工件中心孔，故只適用于磨床等加工精度高而相對(duì)速度較低的場合。頂尖的結(jié)構(gòu)形式有兩種固定頂尖回轉(zhuǎn)頂尖(a)固定頂尖

(b)回轉(zhuǎn)頂尖圖1-27頂尖回轉(zhuǎn)頂尖在頂尖與套筒之間安裝有滾動(dòng)軸承，工件中心孔與頂尖之間無滑動(dòng)摩擦，因此能夠在很高的轉(zhuǎn)速下正常工作；其缺點(diǎn)是存在裝配誤差，或者軸承磨損，加工精度降低。

(a)固定頂尖

(b)回轉(zhuǎn)頂尖圖1-27頂尖頂尖頭部都帶有60度尖端，與工件上的中心孔配合支撐工件；其尾部帶有莫式錐孔，以便安裝到車床主軸和尾座套筒的莫式錐孔中?；ūP是安裝在車床主軸上的一個(gè)大鑄鐵圓盤，盤面上有許多用于穿放螺栓的T形槽，如圖所示。（4）花盤及花盤一彎板裝夾對(duì)于某些形狀不規(guī)則的零件，當(dāng)要求孔的軸線與安裝面平行，或端面與安裝基面垂直時(shí)，可用花盤一彎板安裝工件用花盤或花盤一彎板安裝工件時(shí)，由于重心往往偏向一邊，需要在另一邊加平衡鐵，以減少旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。（4）花盤及花盤一彎板裝夾某些形狀復(fù)雜或同軸度要求較高的盤、套類零件,在車床上加工時(shí)可以利用已精加工過的內(nèi)孔，采用心軸裝夾。心軸上帶有中心孔，安裝在車床的前、后頂尖之間，與加工階梯軸的外圓和端面一樣，容易保證外圓與已加工好的內(nèi)孔的同軸度和端面對(duì)內(nèi)孔的垂直度。常用心軸的結(jié)構(gòu)如圖。（5）心軸裝夾(a)小錐度心軸(b)圓柱心軸(c)脹開式心軸

(d)脹開套筒銑槽成三等分圖1-29幾種常用心軸加工長徑比大于20的細(xì)長軸時(shí)，為防止軸受切削力的作用而產(chǎn)生彎曲變形，往往需要加用中心架或跟刀架。（6）中心架與跟刀架的應(yīng)用（6）中心架與跟刀架的應(yīng)用①中心架用壓板和螺栓固定在車床導(dǎo)軌上，調(diào)整三個(gè)可調(diào)支撐爪使其與工件外圓接觸，從而起到支承作用。其主要應(yīng)用有兩個(gè)方面，如圖所示。（6）中心架與跟刀架的應(yīng)用

②跟刀架安裝在刀架托板上，并跟隨刀架一起移動(dòng)，它只有兩個(gè)可調(diào)支承爪支承工件，主要用來防止切削時(shí)的背向力所引起的工件變形，如圖所示。跟刀架只能用于不帶臺(tái)階的細(xì)長光軸的加工。車削外圓車削外圓表面的工藝范圍很廣，按其達(dá)到的精度和表面粗糙度不同，可分為粗車、半精車、精車和精細(xì)車四種。

外圓表面車削加工的工藝應(yīng)用粗車的目的是盡快切除多余材料，使其接近工件的形狀和尺寸。特點(diǎn)是采用大的背吃刀量ap、較大的進(jìn)給量以及中等或較低切削速度，以提高生產(chǎn)率。（1）粗車

粗車后應(yīng)留有半精車或精車的加工余量。粗車后的尺寸公差等級(jí)一般為IT12～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra值為12.5μm。對(duì)于要求不高的表面，粗車可作為最終加工；而對(duì)于要求高的加工表面，粗車則作為后續(xù)工序的預(yù)加工工序。外圓表面車削加工的工藝應(yīng)用半精車是在粗車的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其背吃刀量和進(jìn)給量較粗車時(shí)小，可進(jìn)一步提高外圓表面的尺寸精度、形狀和位置精度及表面質(zhì)量。半精車可作為中等精度表面的終加工，亦可作為高精度外圓表面磨削或精車的預(yù)加工。（2）半精車半精車的尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT10～I(xiàn)T9表面粗糙度Ra值為6.3～3.2μm。外圓表面車削加工的工藝應(yīng)用

精車一般作為較高精度外圓面的終加工，其主要目的是達(dá)到零件表面的加工要求。為此，要求使用高精度車床，選擇合理的車刀幾何角度和切削用量。采用的背吃刀量和進(jìn)給量比半精車還小，為避免產(chǎn)生積屑瘤，常采用高速精車或低速精車。（3）精車精車后的尺寸精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T7表面粗糙度Ra值為1.6um。外圓表面車削加工的工藝應(yīng)用一般作為高精度外圓表面的終加工工序。對(duì)于小型有色金屬零件，高速精細(xì)車是最主要的精加工方法，且可獲得比加工黑色金屬更低的表面粗糙度。（4）精細(xì)車精細(xì)車的尺寸精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度Ra值為0.8μm。匯報(bào)人:羅會(huì)軸類零件外圓表面的加工方法-磨削機(jī)械制造工藝基本方法磨削時(shí)，砂輪以極低的速度連續(xù)（或斷續(xù)）向工件作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)無軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)砂輪的寬度B大于工件磨削長度l時(shí)，砂輪可徑向切入磨削，磨去全部加工余量。（2）橫磨法圖1-37橫磨法示意圖①運(yùn)動(dòng)

磨削時(shí)砂輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。②工作表面

在砂輪整個(gè)寬度上，磨粒的工作情況基本相同，磨粒負(fù)荷基本一致。③磨削質(zhì)量

由于無軸向進(jìn)給，所以磨粒在工件表面上留下重復(fù)磨痕，砂輪表面的形態(tài)（修整痕跡）會(huì)“復(fù)制”到工件表面上，降低工件的表面粗糙度和形狀精度，一般為Ra0.32-0.16um.另一方面，砂輪整個(gè)表面連續(xù)做徑向切入，排屑困難，砂輪易堵塞和磨鈍；同時(shí)，磨削熱大，散熱差，工件易燒傷和發(fā)熱變形。與縱磨法相比，橫磨法的特點(diǎn)④磨削效率

砂輪整個(gè)寬度上的磨粒都起切削作用，能連續(xù)地做徑向進(jìn)給，在一次磨削循環(huán)中，可分為粗、精、光磨，因此生產(chǎn)效率比較高。⑤適用范圍

由于生產(chǎn)效率高，適合于成批生產(chǎn)。橫磨法由于受到砂輪寬度的限制，適用于磨削長度較短的外圓表面、兩邊有臺(tái)階的軸頸。可根據(jù)成形工件的幾何形狀，將砂輪外圓修整成成形表面，直接磨出成形表面。⑥修整砂輪

采用徑向磨削法，砂輪容易堵塞和磨鈍，因此應(yīng)經(jīng)常修整砂輪。與縱磨法相比，橫磨法的特點(diǎn)基本方法混合磨法是縱磨法和橫磨法的綜合，先將工件分成若干小段，用徑向磨削法逐段進(jìn)行粗磨，如下圖a，留精磨余量0.03～0.04mm，然后再用軸向磨削法精磨工件至要求尺寸，如下圖b。（3）混合磨法圖1-38混合磨法示意圖基本方法這種方法既有橫磨法生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)，又兼有縱磨法加工精度高的優(yōu)點(diǎn)，采用混合磨法磨削時(shí)，相鄰兩段間應(yīng)有5-15mm的重疊，以保證各段外圓能夠銜接好。（3）混合磨法圖1-38混合磨法示意圖①運(yùn)動(dòng)

徑向粗磨時(shí)砂輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件做軸向分段進(jìn)給；橫磨時(shí)，砂輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。②工作表面

砂輪的整個(gè)寬度以及砂輪的端面邊角。③磨削質(zhì)量

軸向精磨后尺寸精度高，表面粗糙度低。④磨削效率

效率較高。⑤適用范圍

適用于磨削余量大且剛度較好的工件，加工表面長度是砂輪寬度的2～3倍較為合適?；旌夏シǖ奶攸c(diǎn)基本方法深磨法是一種高效率的磨削方法，將砂輪磨成階梯狀，采用較大的磨削深度，較小的軸向進(jìn)給量，在一次軸向進(jìn)給中將工件的全部磨削余量切除，如圖所示。（4）深磨法圖1-39深磨法示意圖（1）運(yùn)動(dòng)

砂輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、軸向進(jìn)給一次。（2）工作表面

砂輪的整個(gè)寬度以及砂輪的端面邊角。（3）磨削質(zhì)量

階梯砂輪改善了砂輪的受力狀態(tài)，可使表面磨削精度穩(wěn)定地達(dá)到IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra0.8μm左右。（4）磨削效率

效率高，是高效磨削方法。（5）適用范圍

適用于大批量生產(chǎn)。（6）注意事項(xiàng)

①機(jī)床應(yīng)具有良好的剛度，較大的功率；②選用較小的軸向進(jìn)給量；③磨削時(shí)要鎖緊尾座，防止工件脫落；④磨削時(shí)要注意充分冷卻。深度磨削法的特點(diǎn)無心磨削可以對(duì)工件的內(nèi)、外圓柱面及內(nèi)、外圓錐面等進(jìn)行磨削，還能磨削螺紋及其他形面，是一種能適應(yīng)大批大量生產(chǎn)的高效磨削方法。無心外圓磨削的加工精度可達(dá)IT7-IT6級(jí)；圓度可達(dá)0.0005-0.001mm，表面粗糙度可達(dá)Ra0.2-0.08mm。無心磨削無心磨削主要有無心外圓磨削和無心內(nèi)圓磨削。兩個(gè)砂輪中，較小的一個(gè)是用橡膠結(jié)合劑做的，磨粒較粗，以0.16m/s～0.5m/s速度回轉(zhuǎn)，此為導(dǎo)輪；另一個(gè)是用來磨削工件的砂輪，以30m/s～40m/s速度回轉(zhuǎn)，稱為磨削輪。導(dǎo)輪軸線相對(duì)于工件軸線傾斜一個(gè)角度α，以使導(dǎo)輪與工件接觸點(diǎn)的線速度v導(dǎo)分解為兩個(gè)速度，一個(gè)是沿工件圓周切線方向的v工，另一個(gè)是沿工件軸線方向的v通，因此，工件一方面旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給，另一方面作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工件從兩個(gè)砂輪間通過后，即完成外圓磨削。無心磨削原理1—工件2—磨削輪3—托板4—導(dǎo)輪

導(dǎo)輪傾角增大時(shí)，工件縱向進(jìn)給速度增大，生產(chǎn)率提高，但工件表面粗糙度值增大。通常精磨時(shí)取α=1度30分-2度30分；粗磨時(shí)α=2度30分-4度。無心磨削原理為了使工件與導(dǎo)輪保持線接觸，應(yīng)將導(dǎo)輪母線修整成雙曲線形。圖4-25無心外圓磨削的加工示意圖磨削砂輪導(dǎo)輪托板擋板無心磨削的方法無心磨削特點(diǎn)（1）外圓磨削工件兩端不打中心孔，不用頂尖支承工件。由于工件不定中心，磨削余量相對(duì)減少。（2）外圓磨削不能磨軸向帶槽溝的工件，磨削帶孔的工件時(shí)，不能糾正孔的軸心線位置，工件的同軸度較低。（3）內(nèi)圓磨削一般情況下只能加工可放于滾柱上滾動(dòng)的工件，特別適宜磨削套圈等薄壁工件。磨套筒類零件由于零件是自身外圓為定位基準(zhǔn)，因此不能修正內(nèi)、外圓間的原有同軸度誤差。無心磨削特點(diǎn)（4）無心磨削機(jī)動(dòng)時(shí)間與上、下料時(shí)間重合，易于實(shí)現(xiàn)磨削過程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。（5）在無心磨削過程中，工件中心的位置變化大小取決于工件磨削前的原始誤差、工藝系統(tǒng)剛性、磨削用量及其他磨削工藝參數(shù)（如工件中心高、托板高等）。

（6）無心磨削工件運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、均勻性取決于機(jī)床傳動(dòng)鏈、工件形狀、重量，導(dǎo)輪及支承的材料、表面形態(tài)，磨削用量及其他工藝參數(shù)。（7）無心磨削機(jī)床的調(diào)整時(shí)間較長，對(duì)調(diào)整機(jī)床的技術(shù)要求也較高，不適用于單件小批量生產(chǎn)。指研磨、超精加工、拋光等加工方法，是在工件表面已精加工的基礎(chǔ)上的機(jī)械加工，其目的是達(dá)到更高的加工精度（IT6級(jí)以上）和更好地表面質(zhì)量。光整加工1.研磨一般小批的外圓研磨是在車床上用研具加研磨劑手工進(jìn)行的，如圖所示。1.研磨研具工作面形狀與工件加工面形狀對(duì)應(yīng)，研具材料要比工件軟些，以便在壓力作用下，使部分磨粒嵌入研具工作面表層，產(chǎn)生對(duì)工件加工面的切削作用。常用研具材料有鑄鐵、青銅等。研磨劑由極細(xì)的磨料和研磨液組成。研磨液用煤油加機(jī)油或植物油，再加入適量化學(xué)活性較強(qiáng)的油酸、脂肪酸等配制而成。研磨機(jī)理為微量切削加工化學(xué)氧化等綜合作用，其工藝特點(diǎn)如下：（1）研磨與其他光整加工方法相比，除磨粒的微量切削作用外，還有油酸或脂肪酸的化學(xué)氧化作用，產(chǎn)生的切削力更小，切削熱更少，研磨過程中工件中幾乎不受切削力和切削熱的不利影響，因此能達(dá)到很高的尺寸精度（IT5級(jí)以上）、很小的表面粗糙度（Ra0.01-0.16um），此外，研磨還可以提高加工表面的形狀精度。（2）由于研磨過程中工件與研具間位置不是固定的，而是隨機(jī)的，所以研磨不能提高加工表面的相互位置精度。(3)研磨與高質(zhì)量磨削相比生產(chǎn)率低，但不需要精密、復(fù)雜、昂貴的設(shè)備，且方法簡單，容易保證加工質(zhì)量。為提高研磨效率，較大批量零件的研磨可在半自動(dòng)研磨機(jī)上進(jìn)行。光整加工2.超精加工加工時(shí)工件做低速轉(zhuǎn)動(dòng)（v=0.2m/s左右），磨頭在沿工件軸線做較低頻率（6-11Hz）和較小幅度（3-6mm）往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還沿著工件軸向做緩慢（0.1-0.15mm/r）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。超精加工是指在超精機(jī)上用磨頭進(jìn)行的加工方法，如圖所示。這三種運(yùn)動(dòng)的復(fù)合再加上組成磨頭的磨條磨料極細(xì)，對(duì)工件表面壓力很小，且能做到充分冷卻潤滑，所以不僅切削余量極小，切削溫度不高，且在工件表面產(chǎn)生的切削痕跡是很細(xì)密復(fù)雜的較叉網(wǎng)紋，故超精加工能獲得很小的表面粗糙度，但不能提高形狀精度和位置精度。與研磨相比，超精加工工藝特點(diǎn)如下:（1）超精機(jī)床為半自動(dòng)加工機(jī)床，不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度比手工研磨低，且一人可兼幾臺(tái)機(jī)床，生產(chǎn)率也較高。（2）基于超級(jí)光磨磨頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，與研磨相比，它更適于直徑和長度尺寸較大的外圓表面的超精加工。光整加工3.拋光拋光是指用涂有拋光膏的高速旋轉(zhuǎn)的彈性拋光輪對(duì)工件表面進(jìn)行光整加工的方法。拋光膏由磨粒和油脂混合而成，其作用與研磨劑相同。彈性拋光輪可分別用毛氈、皮革、帆布、稠布等疊加而成。拋光的機(jī)理包括附著在拋光輪表的磨粒對(duì)工件表面的微量切削作用，拋光輪表面纖維在離心力作用下對(duì)工件表面的甩打、滾壓和強(qiáng)烈摩擦作用（拋光輪速度可達(dá)30-40m/s），使工件表層金屬出現(xiàn)極薄的塑流層，對(duì)不平處起到填平的作用。從而獲得高質(zhì)量的加工表面。表面粗糙度可達(dá)Ra0.08-1.25um。光整加工3.拋光由于拋光一般為手工操作，工件與拋光輪的位置時(shí)隨機(jī)的，故去除余量不甚均勻，加工精度不高。主要用于加工精度要求不高而表面要求光潔的工件，提高工件的疲勞強(qiáng)度、耐蝕性或進(jìn)行表面裝飾等。也常用于形狀復(fù)雜且不宜用其他方法加工的立體成形面的光整加工。為了解決手工拋光生產(chǎn)率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，近年來出現(xiàn)的液體拋光、電解拋光等新工藝得到越來越多的應(yīng)用。加

工

方

案經(jīng)濟(jì)尺寸公差等級(jí)加工表面粗糙度Ra/μm適

用

范

圍粗車IT12～I(xiàn)T1150～12.5適用于淬火鋼以外的各種常用金屬、塑料件粗車—半精車IT10～I(xiàn)T86.3～3.2粗車—半精車—精車IT8～I(xiàn)T71.6～0.8粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT7～I(xiàn)T60.2～0.025粗車—半精車—磨削IT7～I(xiàn)T60.8～0.4主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不易加工有色金屬粗車—半精車—粗磨—精磨IT