平面磨床为何是精密表面精加工的必备设备
工件夹持在卡盘上,通常金属工件用磁性卡盘,非磁性零件用真空卡盘。执行平面磨削的机床称为平面磨床。
所需砂轮取决于被磨工件类型,针对不同磨削材料有多种结合剂和磨料组合。选对砂轮后,可用平盘磨削获得平面,或将模具放在砂轮外侧获得特定形状,工件将成为砂轮形状的镜像。
平面磨削用于获得平面的光滑表面。这是一种广泛使用的磨料加工工艺,旋转盘涂覆粗糙颗粒,从工件切削金属或非金属材料碎屑,使表面平整光滑。
平面磨削工艺流程
平面磨削是最常见的磨削操作。这是一种精加工工艺,用旋转砂轮磨平金属或非金属材料的平面,通过去除工件表面的氧化层和碎屑,使其外观更精细。
平面磨床由砂轮、工作手柄和往复/回转工作台组成。夹具在加工中固定材料。两种固定方式:铁磁性零件用磁性卡盘;非铁磁性和非金属零件用真空或机械装置。放在磁性卡盘上的机用虎钳(铁磁性钢或铸铁)可用于夹持非铁磁性零件。磨削考虑因素包括砂轮材料和工件材料。
常见工件为铸铁和低碳钢,这两种材料加工时不易堵塞砂轮。其他材料包括铝、不锈钢、黄铜和部分塑料。高温磨削时材料易弱化并更易腐蚀,也可能导致适用材料失去磁性。
平面磨床包含的设备
平面磨床是用于精密磨削关键尺寸表面或精加工表面的机床。为固定工件,使用磁性卡盘或真空卡盘等夹具。除卡盘和砂轮外,平面磨床还包含其他辅助设备以保证磨削顺利进行。
通常机床构造为工作台沿砂轮端面纵向和横向移动。纵向进给通常液压驱动,横向进给也是,但根据机床最终用途,手动、电动、液压可任意组合。砂轮在主轴头旋转,也可用上述任一方法调整高度。现代平面磨床半自动化,切削深度和无火花走刀可预设走刀次数,设定后加工过程极少需操作者干预。
根据工件材料,通常用磁性卡盘夹持。可以是电磁卡盘,或手动操作的永磁卡盘;两种类型均如首图所示。机床设有冷却液喷淋和金属粉尘抽取装置。
水平主轴平面磨床(圆周磨)
砂轮圆周(平边)与工件接触形成平面。圆周磨用于直平面、锥面或曲面、槽、肩部平面、凹面和型面的精密加工。
垂直主轴磨床(端面磨)
砂轮端面(杯形、圆柱形、盘形或砂轮段)作用于平面。端面磨常用于快速去除材料,但部分机床可进行高精度加工。工件夹持在可根据任务调整的往复工作台上,或连续/分度旋转的回转工作台机床上。分度允许一工位装卸而另一工位磨削。别称“雪磨”。
单盘与双盘磨床
盘磨类似平面磨,但砂轮与工件接触面积更大。盘磨床有垂直和水平主轴。双盘磨床同时加工工件两面。盘磨床能实现特别紧密的公差。
平面磨床用砂轮
氧化铝、碳化硅、金刚石和立方氮化硼(CBN)是四种常用砂轮磨料。其中氧化铝最常用。因成本原因,金刚石和CBN砂轮通常用较便宜的芯材包裹金刚石或CBN层制造。金刚石和CBN砂轮极硬,适合经济磨削氧化铝或碳化硅无法磨削的陶瓷和硬质合金等材料。
同任何磨削操作一样,砂轮状态极其重要。修整器用于维护砂轮状态,可安装在工作台或砂轮头上以便随时使用。
制造工艺