钳 工 工 艺 与 技 能 培 训第十一章 研 磨第一节 研磨概念 研磨是使用研具和研磨剂从工件表面上去除一层极薄的金属，使工件达到精 确的尺寸、准确的几何形状和很小的表面粗糙度。这种加工方法称为研磨。 一、研磨的基本原理 研磨是一种微量的金属切削运动，它的基本原理包含着物理和化学的综合作 用。 1、物理作用 即磨料对工件的切削作用。研磨时，要求研具的材料比工件的材料软。当受 到一定压力后，研磨剂中的微小颗粒（磨粒）被压嵌在研具的表面，成为无 数个刀刃，由于研具和工件的相对运动，使磨料对工件产生微量的切削与挤 压，工件表面被均匀地削去一层极薄的金属，借助于研具的精确型面，从而 使工件逐渐得到准确的尺寸精度及表面 粗糙度。 2、化学作用 当采用氧化铬、硬脂酸或其他化学研磨剂对工件进行研磨时，与空气接触的 金属表面很快形成一种氧化膜，而且氧化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨 的化学作用。 在研磨过程中，氧化膜迅速形成（化学作用），又不断地被磨掉（物理作用 ），经过这样多次反复，工件表面就很快地达到预定要求。由此可见，研磨 加工实际体现了物理和化学的综合作用。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训二、研磨的作用 1、减少表面粗糙度 2、能达到精确的尺寸 3、提高零件几何形状的准确性 4、延长工件使用寿命 三、研磨余量 研磨的切削量很小，一般每研磨一遍所能模去的金属层不超过 0.002mm，所以研磨余量不能太大。否则会使研磨时间增加并且研 磨工具的使用寿命也要缩短。通常研磨余量在0.005mm0.03mm范 围内比较适宜。有时研磨余量就留在工件的公差以内。第二节 研具和研磨剂 一、研具 研具是研磨加工中保证被研零件几何精度的重要因素，因此对研 具的材料、精度和粗糙度都有较高的要求。 1、研具材料 研具的组织结构应细密均匀，要有很高的稳定性和耐磨性，具有 较高的嵌存磨料的性能，工作面的硬度应比工件表面硬度稍软。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训2、研具的类型 生产中需要研磨的工件是多种多样的，不同形状的工件应用不同类型 的研具。常用的研具有以下几种。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训二、研磨剂 研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训第三节 研磨方法研磨分手工研磨和机械研磨两种。手工研磨时，要使工件表面各处都受到 均匀的切削，应合理选择运动轨迹，这对提高研磨效率、工件表面质量和 研具的耐用度都有直接的影响。 一、手工研磨运动轨迹的形式 手工研磨的运动轨迹，一般采用直线、摆线、螺旋线和8字形或仿8字形等 几种。不论哪一种轨迹的研磨运功，其共同特点是工件的被加工面与研具 的工作面在研磨中始终保持相密合的平行运动。这样既能获得比较理想的 研磨效果，又能保持研具的均匀磨损，提高研具的耐用度。 1、直线研磨运动轨迹 这种运动轨迹研磨由于不能相互交叉，容易直线重叠，使工件难以获得很 细的表面粗糙度，但可获得较高的几何精度，故常用于有阶台的狭长面上 的研磨。 2、摆动式直线研磨运动轨迹 这种运动轨迹研磨是 在作横向直线往复移动的同时，工件作前后摆动。 如研磨刀形直尺、样板角尺侧面的圆弧时，由于主要是要求平直度，采用 这种轨迹研磨可使研磨表面的直线度得到保证。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训3、螺旋形研磨运动轨迹 这种远动轨迹研磨能获得较高的平面度和很细的表面粗糙度。适于圆片或 圆柱形工件端面等的研磨。 4、8字形或仿8字形研磨运动轨迹 这种运动轨迹研磨能使研磨表面保持均匀接触，有利于提高工件的研磨质 量，使研具均匀磨损。适于小平面工件的研磨和研磨平板的修整。 以上几种研磨运动轨迹，应根据工件被研磨表面的形状特点合理选用。二、平面的研磨 1、一般平面的研磨 平面的研磨一般是在平面非常平整的平板上进行的，平板分有槽的和光滑 的两种。粗研时可在有槽的平板上经行，有槽平板能保证工件在研磨时整 个平面内有足够研磨剂、这样，粗研时就不会使表面磨成凸弧面。精研时 ，则应在光滑的平板上进行。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训2、狭窄平面的研磨 在研磨狭窄平面时，应采用直线研磨的运动轨迹，保证工件的垂直 度，可用金属块作导靠，金属块的工作面与侧面应具有良好的垂直 度，使金属块和工件紧紧地靠在一起，并跟工件一起研磨。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训三、圆柱面的研磨 圆柱面的研磨一般都采用手工与机床互相配合的方式经行研磨。 1、研磨外圆柱面 研磨外圆柱面一般是在车床或钻床上用研磨环对工件进行研磨。研 磨环的内径应比工件的外径略大0.0250.05mm，研磨环的长度一般 为其孔径的12倍。2、内圆柱面的研磨 内圆柱面与外圆柱面的研磨恰恰相反，是将工件套在研磨棒上进行。研磨 棒的外径应比工件内径小0.01mm0.025mm，研磨棒工作部分的长度大于工 件长度，但不宜太长，否则会影响工件的研磨精度。一般情况下，是工件 长度的1.52倍。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训四、圆锥面的研磨 圆锥表面的研磨，包括圆锥孔和外 圆锥面的研磨。研磨时必须要用与 工件锥度相同的研磨棒或研磨环。第四节 研磨缺陷分析 研磨后工件表面质量的好坏，除与选用研磨剂及研磨的方法有关外，对能 否注意研磨时的清结工作，有直接影响。 在研磨中往往是由忽视了必要 的清洁工作，使工件出现不应有的缺陷和废品。 研磨时产废品的形式、原因及防止方法见表。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训第十二章 装配基础知识第一节 装配工艺概念一、装配工作的重要性在生产过程中，按照一定的精度标准和技术要求，将若干个零件组合成部件或将若干零件或部件组合成产品的过程，称为装配。二、装配的组织形式装配组织形式随着生产纲领及产品复杂程度和技术要求的不同而不同，下面仅从生产纲领的不同来说明装配组织的形式。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训三、装配工艺过程钳 工 工 艺 与 技 能 培 训四、装配工艺规程钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训第二节 旋转体的平衡 机器中的旋转体（如齿轮、带轮、飞轮及各种转子等）由于材料密 度不均匀、加工或装配过程中产生的误差等原因，都会使旋转体的 重心与旋转中心不重合，当旋转件选装时，产生一个离心力。不平 衡量所产生的离心力，随着旋转二不断地改变方向，引起了机械振 动，降低了机械的工作精度和相关零部件的使用寿命，严重时甚至 发生事故。因此，为了保证机械的运转质量，对转速较高或长径比 较大的旋转件，都必须进行平衡，以抵消或减少不平衡离心力。 一、旋转件的不平衡形式 旋转件的不平衡形式可分为静不平衡和动不平衡两类。 1、静不平衡 不平衡；量所产生的离心力，通过旋转件的重心。 2、动不平衡 旋转件在径向各截面内有不平衡量，且这些不平衡量所产生的离心 力将形成不平衡力矩，引起旋转件在垂直于旋转轴线方向上的振动 和使旋转轴线产生倾斜的振动。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训二、旋转件的平衡方法 旋转件的平衡方法相对于旋转件的不平衡形式也分两类，即静平衡法和动平 衡法。 1、静平衡法 只能平衡旋转件重心的不平衡，而无法消除不平衡力矩。静平衡法只适用于 长径比较小（如盘类零件）或长径比虽较大，但转速较低的旋转件。静平衡 是在棱形、圆柱形等平衡支架上进行的，静平衡实质是确定旋转件上不平衡 量的大小和相位。 平衡支架的支承面必须光滑、耐磨，同时应具有很高的直线度，两支承面必 须同时处于一个水平面内，并且平行，以保证旋转件在滚动时具有较高的灵 敏度。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训2、动平衡法 对于长径比较大或转速较高的旋转体，在有平衡要求时，都必须进行动平衡 。 动平衡是在旋转件高速旋转时进行的。因为不平衡量在旋转时会产生明显的 离心力，因此，动平衡转速愈高，它所能达到的平衡精度就愈高。 动平衡不仅可以平衡不平衡量所产生的离心力，而且还可以平衡离心力所组 成的力矩，因此动平衡也包括了静平衡。在动平衡之前应先进行静平衡，以 去除较为显著的不平衡量，防止动平衡时发生意外事故。三、平衡精度 旋转件经过平衡之后，不可能达到绝对平衡，它总要存在或多或少的不平 衡量剩余不平衡量。所谓的不平衡精度就是指旋转件经过平衡之后， 所允许存在的剩余不平衡量的大小。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训第三节 固定连接的装配工艺一、螺纹连接的装配工艺 螺纹连接是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便 迅速、成本低廉等优点，因而在机械中得到普遍应用。 1、螺纹连接的预紧和放松 （1）拧紧力矩的确定 为了达到连接紧固可靠的目的，连接时必须施 加拧紧力矩，使螺纹副产生预紧力从而使螺纹副具有一定的摩擦力矩。对 有预紧力要求的螺纹连接，预紧力的大小可从装配工艺文件中查找。 （2）控制螺纹预紧力的方法 控制螺纹预紧力有以下几种方法：钳 工 工 艺 与 技 能 培 训（3）防松装置 连接用的螺纹一般都有自锁能力，但在冲击、振动或变载荷作用下，以及 温度变化较大的场合，很容易发生松脱，为了确保连接可靠，必须采用有 效的放松措施。 螺纹的放松装置，按其工作原理分为利用附加摩擦力放松和机械法放松两 大类。 利用附加摩擦力防松装置 这类防松装置是利用螺母和螺栓的 螺牙间产生附加摩擦力来达到防松的目的。利用附加摩擦力防松，结构简 单，对连接件无特殊要求，但防松能力较弱。 主要形式分为利用锁紧螺母防松和利用弹簧垫圈防松。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训机械法防松装置 这类防松装置是利用机械的方法，使螺母和螺 栓，或螺母与被连接件互相锁牢，以达到防松的目的。机械法防松，相对 而言，对连接件或被连接件结构上有一定的要求，增加了成本，但机械 法防松可靠，多用于变载，振动及工作温度变化较大的场合。 主要分为： 开口销与带槽螺母防松；串联钢丝防松；点铆法防松；粘连 法防松等。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训2、螺纹连接的装配 （1）装配螺纹时常用的工具 为了保证螺纹连接的转配质量和装配工件 的顺利进行，合理地选择和使用装配工具也是很重要的。常用的工具有旋 具、扳手等。 旋具 主要用来装拆头部开槽的螺钉。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训扳手 扳手用来拧转六角形、正方形螺钉和各种螺母。扳手 有通用扳手、专用扳手和特殊场合使用的特种扳手。 通用扳手，它有固定钳口、活动钳口、螺杆及销四个部分组成，其 开口尺寸能在 一定范围内调整。专用扳手 专用扳手只能扳动一种规格的螺母或螺钉。根据其 用途的不铜分为开口扳手（呆扳手）、整体扳手、成套套筒扳手、 钳形扳手、内六角扳手。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训特种扳手 特种扳手是根据某些特殊要求制造的，它适用于空间狭窄的场合。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训二、键连接的装配工艺 键是用来连接轴和轴上零件，使他们在周向固定以传递扭矩的一种机械零 件。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点，因此在机械行业中得 到广泛应用。 根据键的结构特点和用途的不同，键连接可分为松键连接、紧键连接和花 键连接三大类。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训三、销连接的装配工艺 销连接可以起到定位、连接和保险作用。销子结构简单、连接可靠、 定位及装拆方便，在机械中应用很广泛。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训钳 工 工 艺 与 技 能 培 训3、装配方法 （1）压入配合法 用手锤加垫块敲击压入。其方法简便，但导向 性不好，容易产生歪斜。使用于配合要求较低或配合长度较短的过度 配合的连接件的单件生产。钳 工 工 艺 与 技 能 培 训（2）热胀法 热涨法是利用物体受热膨胀的 原理，将孔件加热，使孔径增大，然后将轴