无心磨削工艺.ppt

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1、无心磨削工艺一、无心磨工艺基础二、典型零件加工三、新方法概述一、无心磨工艺基础1、工艺介绍2、成圆理论3、机床调整4、方法分类二、典型零件加工三、新方法概述无心磨削：无心磨削是一种高生产率的精密加工方法。其使用待加工的表面作为定位表面，由于定位表面的误差，造成在加工过程中工件不定中心自由地在磨削轮、导轮之间，并以支承板支撑。无心磨削主要可以分为:无心外圆磨削、无心内圆磨削。可以加工工件的外圆面、内圆面、内外圆锥面，也可以对螺纹以及其他型面进行加工。无心磨削是一种适应大批量生产的高效磨削方法。加工精度可达IT6~IT7级圆度可达0.5-1μm圆柱度误差能达到1.5μm表面

2、粗糙度可达Ra0.2-0.8μm.适于小型零件的大批量生产，典型零件主要有轴承套圈外圈，阀芯，活塞销等。活塞销阀芯轴承外圈原理以贯穿法磨削形式为例：导轮是由橡胶接合剂做成，砂轮跟导轮的转向是相同的，砂轮的圆周速度比导轮要快,大概是导轮速度的70~80倍。导轮跟工件之间的摩擦力大于砂轮跟工件之间的摩擦力，那么在加工时，工件就会被导轮带动，按着跟导论相反的方向回转，就会使回转方向跟砂轮相逆，砂轮磨削工件。无心外圆磨削是外圆磨削的一种特殊形式，是工件不定回转中心的磨削，为一种生产率很高的精加工方法。磨削时，工件置于砂轮和导轮之间，靠托板支承，工件被磨削的外圆面作定位面。无心外

3、圆磨削无心内圆磨削工件支承在滚轮和导轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由导轮带动旋转，实现圆周进给运动。工件支承在滚滚轮和导轮上，压紧轮使工件紧靠导轮，并由导轮带动旋转实现圆周进给运动，磨削轮除完成旋转主运动外，还作纵向进给运动和周期的横向进给运动。加工循环结束时，压紧轮沿箭头方向摆开，以便装卸工件。砂轮修整器砂轮主轴导轮主轴刀板托架砂轮电机砂轮手轮导轮手轮导轮架砂轮架电气操作箱静压节流阀导轮修整器无心磨工艺系统砂轮的和导轮的最大外径以及宽度由机床决定。砂轮的磨料、粒度、硬度、组织、结合剂的选择与一般外圆磨削基本相同，但是比一般外圆磨削稍硬，直径小的砂轮稍硬些，导轮要比砂轮

4、稍硬，粒度稍细。导轮一般为树脂材料，宽度一般与砂轮等同。砂轮、导轮辅助设备大型工件的送料机构小型工件的送料机构无心磨削的特点：无心磨削的特点主要是跟普通外圆磨削相比较工件自由的放置于定位夹具中，磨削过程中工件中心不定。工件两端不打中心孔，不需要顶尖支承工件，磨削余量相对较小，无夹持力工件无变形。工件运动是由砂轮导轮共同作用的。能配上自动上下料机构，易于实现生产过程的自动化，生产率很高。对于薄壁套类零件的生产尤其适合，不适合生产轴向有沟槽的零件。磨削带孔的零件时，不能纠正孔的轴心线位置，不能保证同轴度。无心磨削的成圆机理无心磨削的成圆理论主要包括：几何成圆理论静态成圆理论

5、动态成圆理论准动力学成圆理论。其中几何成圆理论是无心磨削圆度误差产生与控制的基本理论。准动力学成圆理论，几何成圆和动态成圆理论的有机统一。几何成圆理论我们首先研究一个表面波峰的的加工误差，然后推至整个全轮廓。假设工件表面有一个波峰Δθ，那么当这个波峰与导轮在2点相接触的时候，工件中心Ow就会沿托板斜面方向移动至Ow‵，于是产生定位误差。同理，当这个波峰运动到与托板的接触点3的时候，工件中心就会沿接触点的法线方向移动至Ow‵‵我们首先研究一个表面波峰的的加工误差，然后推至整个全轮廓。假设工件表面有一个波峰Δθ，那么当这个波峰与导轮在2点相接触的时候，工件中心Ow就会沿托板

6、斜面方向移动至Ow‵，于是产生定位误差。同理，当这个波峰运动到与托板的接触点3的时候，工件中心就会沿接触点的法线方向移动至Ow‵‵两个定位误差都可以相应的换算成在加工方向上的误差ΔF2、ΔF1。在实际加工的时候，工件表面也不会只存在一个波峰，事实上工件表面是存在很多的波峰（波谷可以视为负的波峰），那么工件的表面可以表示为一条的曲线，将这条曲线傅里叶级数展开。假设圆心不动，那么在1点需要切除的量为在导轮接触点在托板接触点但是我们需要考虑托板和导轮的影响实际切削量=切削点处加工误差+托板处和导轮处定位误差折算到加工方向上磨圆系数Ai称为第i次谐波的磨圆系数。Ai的取值范围决

7、定了的我们磨圆的质量。只有满足一定条件才会使第一次磨削量Δ1和第m次磨削量满足如下关系：由于在磨圆参数Ai有参数托板倾斜角ψ和切削角ϒ（即磨削中心高h），通过调整这些参数使磨圆系数达到要求即可。对于满足所有次的谐波，Ai都满足要求的条件是不存在的。但是高次谐波不易生成或者生成的不圆度误差很小，我们主要是依据低次谐波来计算Ai值，用来调整机床。无心磨削易出现低次棱圆和高次椭圆棱圆椭圆i=2~20、无心磨削几何区域稳定图最佳几何参数参数选择落在空白区域较宽广的地方。分析示例：ψ=30，参数选择计算知，在小切削角时，低次（3、5、7、9）棱圆的