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1、教学案例十一研磨和抛光知识目标学会研磨工艺；学会抛光工艺；技能目标掌握研磨方法；掌握抛光方法；能研磨工件；能抛光工件。任务描述手柄，如图11-1 所示，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写工艺卡，加工该零件。图 11-1 手柄任务分析如图 11-1 所示，手柄材料为45 钢，加工时，注意保证零件的表面研磨和抛光均匀。知识准备研磨研磨可以改善工件的形状误差，获得很高的精度，同时还可以得到极小的表面粗糙度值。在车床上常用手工研磨和机动研磨组合的方法对工件的内、外圆表面进行研磨。研磨工具的材料研具材料应比工件材质软，且组织要均匀，最好有微小的针孔，以使研磨剂嵌入研具作表面，提高研磨质量。研具材料本
2、身又要求较好的耐磨性，以使研具尺寸、形状稳定，从而保证研磨后工件的尺寸和几何形状精度。常用的研具有以下几种：灰铸铁。灰铸铁是较理想、最常用的研具材料，适用于研磨各种淬火钢工件。铸造铝合金。一般用于研磨铜料等工件。硬木材。用于研磨软金属。轴承合金（巴氏合金）。常用于软金属的精研磨。研磨剂研磨剂由磨料、研磨液及辅料混合而成。磨料。一般磨料有以下几种，见表11-1。表 11-1常见磨料特点及适用场合序号磨料特点适用场合目前世界上最硬的材1金刚石粉末 （即结晶碳 C） 料。颗粒极细、切削性适用于研磨硬质合金刀具或工具能好，但价格昂贵2碳化硼（ B4C）硬度仅次于金刚石，价适于硬度较高的工具钢和硬质合金
3、材格也较贵料的精研磨或抛光3氧化铬（ Cr2O3）和氧化铁颗粒极细适用于表面粗糙度Ra 值要求极小的（ Fe2O3）表面最后抛光绿色碳化硅用于硬质合金、陶瓷、玻4碳化硅（ SiC ）绿色和黑色两种璃灯材料；黑色碳化硅用于研磨脆性或软材料，如铸铁、钢、铝等5氧化铝（ Al 203）人造和天然两种。硬度由于制造成本低，被广泛用于研磨一很高，但比碳化硅低般碳钢和合金钢目前工厂常用的是氧化铝和碳化硅两种微粉磨料。这种磨料的粒度号用W+阿拉伯数字表示。其中 W表示微粉， 阿拉伯数字代表磨粒的最大尺寸。例如 W14表示磨粒尺寸为1014 m的微粉原料。研磨液。 光有磨料不能进行研磨，还必须加配研磨液和辅助
4、材料：常用的研磨液为10 号机油、煤油和锭子油。加配研磨液是为了使微粉能均匀地分布在研具表面，同时还可起冷却和润滑作用。辅助材料。加配辅助材料的目的是使工件表面形成氧化膜，以加速研磨过程。所以辅助材料必须采用黏度大和氧化作用强的物质，混合脂则能满足此要求。常用的辅助材料有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工业甘油等。为了方便，一般工厂都是在微粉中加入油酸、混合脂（或黄油、凡士林）以及少量煤油配置而成研磨膏。研磨前对工作的要求1） 工件表面粗糙度必须达到Ra1.6 Ra0.8 m。2） 工件的几何形状误差不得超过0.02mm。3） 工件应留0.005 0.03mm的研磨余量。工件被研表面最好淬硬。因被研表面
5、硬度越高，越不易出现划痕，越有利减小被研面的表面粗糙度值。研磨速度被研工件低速转动，如被研工件尺寸小，则转速应稍高些。研磨工具相对工件作轴向移动时，其线速度以10 15m/min 为宜。此时不致产生太大的摩擦热和切削热。研磨过程中要保持操作环境的清洁。研具要经常用煤油清洗，并及时更换新的研磨剂。由于在车床上研磨工件生产效率低，仅适合单间或小批量生产。研磨外圆和内孔研磨外圆研磨轴类工件的外圆时，可用研套，如图11-2 所示。研套由内、外两层组成。内层为套筒2，通常用铸铁做成，其内径按被研外圆尺寸配置，内表面还开有几条轴向槽，用以储存研磨剂。研套外层为钢制夹箍1，紧包在套筒外。在同一方向上，内、外
6、层均开有轴向切口，通过螺栓4 以调节研磨间隙。套筒2 和工件外圆之间的径向间隙不宜过大，否则会影响研磨精度（其间隙为0.01 0.03mm），工件尺寸小，间隙也小。过小的间隙磨料不易进入研磨区域，效果差。止动螺钉3 可以防止套筒在研磨时发生转动。图 11-2 研套1- 夹箍 2- 套筒 3- 止动螺钉4- 螺栓研磨时，将研具套在工件上，手持研具沿低速旋转的工件作均匀、缓慢的轴向移动，并常添加研磨剂，直到尺寸和表面粗糙度均达到要求为止。研磨内孔研磨内孔可用研棒，如图11-3 所示。通常研棒由锥形心轴2 和锥孔套筒3 相配合。套筒表面均布几道轴向槽，且有一轴向切口。套筒外径尺寸按工件内孔配置，其间
7、隙不宜过大。转动螺母1、 4可调节心轴与套筒的轴向相对位置，进而达到调节套筒外径的目的。销钉5 防止心轴与套筒的相对转动。图 11-3 研棒1、 4- 螺母 2- 锥形心轴3- 锥孔套筒5- 销钉研磨时，将研棒装夹在三爪自定心卡盘和顶尖上做低速转动；工件套在研棒上并在套筒表面涂研磨剂，以手或夹具使工件沿着研棒轴线均匀地往复移动，直至内孔达到要求为止。抛光当用双手控制法车削成形面时，往往由于手动进刀不均匀，在工件表面留下刀痕。而抛光的目的就在于去除这些刀痕、减小表面粗糙度。抛光常用的锉刀修光和砂布抛光两种防范。锉刀修光对于明显的刀痕，通常选用钳工锉刀或整形锉中的细锉和特细锉在车床上修光。操作时，
8、应以左手握锉刀柄，右手握锉刀前端，以免卡盘钩衣伤人，如图11-4 所示。图 11-4 锉刀修光在车床上锉削时，要轻缓均匀，尽量利用锉刀的有效长度。同时，锉刀纵向运动时，注意使用锉刀平面始终与成形表面各处相切，否则会将工件锉成多边形等不规则形状。另外，车床的转速要选择适当。转速过高锉刀容易磨钝；转速过低，使工件产生形状误差。精细修锉时，除选用特细锉外，还可以再锉齿面上涂一层粉笔末，并用铜丝清理齿缝，以防锉屑嵌入齿缝中划伤工件表面。砂布抛光经过车削和锉刀修光后，还达不到要求时，可用砂布抛光。抛光时，可选细粒度的砂布。砂布越细，抛光后表面粗糙度值越小。具体有以下几种操作方式:0 号和1 号将砂布垫在
9、锉刀下面，采用锉刀修饰的姿势进行抛光。用手捏住砂布两端抛光，如图 11-5(a) 所示，采用此法时，注意两手压力不可过猛。防止由于用力过大，砂布因摩擦过渡而被拉断。(a)(b)图 11-5 用砂布抛光(a) 用手捏砂布抛光 (b) 用抛光夹抛光用抛光夹抛光。将砂布夹在抛光夹内，然后套在工件上，以双手纵向移动砂布夹抛光工件。此法较手捏砂布抛光安全，但仅适合形状简单工件的抛光，如图11-5 （b）所示。用砂布抛光内孔时，可选用抛光木棒，如图11-6 （ a）所示，将砂布一端插进抛光棒的槽内，并按顺时针方向缠绕在木棒上，然后放进抛光。操作时，左手在前握棒并用手腕向下、向后方向施压力于工件内表面; 右
10、手在握棒并用手腕沿顺时针方向（即工件旋向相反）匀速转动，同时两手协调沿纵向均匀送进，以求抛光整个内表面，如图11-6 （ b）所示。(a)(b)图 11-6 用抛光棒抛光内孔(a) 抛光棒 (b) 抛光棒缠砂布抛光内孔用砂布进行抛光时，转速应比车削时的转速高一些，并且使砂布压在工件被抛光的表面上缓慢地左右移动。若在砂布和抛光表面上适当加入一些机油，可以提高表面抛光的效果。任务实施一、工艺分析1、分析技术要求工件表面抛光，注意用力均匀，移动速度均匀，达到表面粗糙度要求。2、确定装夹方法卡盘夹持工件圆柱外圆表面。二、工、量、刀具选择1、量具选择无2、刀具选择锉刀、砂布3、设备CA6140 型车床三
11、、操作步骤操作步骤描述：装夹工件 锉刀修光表面 砂布修光表面。步骤 1：装夹工件。与车外圆柱面的方法相同。步骤 2：锉刀修光表面。步骤 3：砂布修光表面。砂布修光表面，如图11-7 所示。图 11-7砂布修光表面任务评价每位同学完成一件后，卸下工件，仔细测量是否符合图样要求，对车削的工件进行评价，抛光手柄的评分表，见表 11-2 。表 17-3手柄评分表序号考核项目考核内容及要求配分评分标准自检结果检测结果得分1成形面表a1.6 m90超差不得分面粗糙度R不符合要求安全文明按国家颁布的有关法规或酌情倒扣 521010 分，发生较生产企业自定的有关规定执行大事故者取消考试资格3完成时间20min未按时完成倒扣 10分合计想想练练用以上所学知识，试加工后球头手柄，如图11-8 所示，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写加工工序卡。图 11-8 球头手柄