第十四章磨削与砂轮

1、 在机械制造业中，磨削是最常用的加在机械制造业中，磨削是最常用的加工方法之一。工方法之一。 磨削可加工外圆、内孔、平面、螺纹、磨削可加工外圆、内孔、平面、螺纹、齿轮、花键、导轨和成形面等各种表面。齿轮、花键、导轨和成形面等各种表面。其加工精度可达其加工精度可达IT5IT5IT6IT6级，表面粗糙度级，表面粗糙度一般可达一般可达Ra0.08mRa0.08m。磨削尤其适合于加工。磨削尤其适合于加工难以切削的超硬材料难以切削的超硬材料( (如淬火钢如淬火钢) )。磨削的。磨削的用途非常广泛。用途非常广泛。第一节第一节 磨削运动磨削运动J生产中常用的外圆、内圆和平面磨削，一般具有四个生产中常用的外圆、

2、内圆和平面磨削，一般具有四个运动：运动：1 1主运动主运动- -砂轮的旋转运动砂轮的旋转运动2 2进给运动进给运动 (1) (1) 工件的旋转进给工件的旋转进给 运动运动 (2) (2) 工件相对砂轮的工件相对砂轮的 轴向进给运动轴向进给运动 (3) (3) 砂轮径向进给砂轮径向进给 运动运动第二节第二节 砂轮砂轮 砂轮是磨削加工中最常用的工具。它是砂轮是磨削加工中最常用的工具。它是由结合剂将磨料颗粒黏结而成的多孔体由结合剂将磨料颗粒黏结而成的多孔体.(1)(1)磨料磨料: :即砂轮中的硬质颗粒。即砂轮中的硬质颗粒。 (2)(2)粒度粒度: :表示磨料颗粒的尺寸大小。表示磨料颗粒的尺寸大小。

3、(3)(3)结合剂结合剂: :是将磨粒黏合在一起，使砂轮是将磨粒黏合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。具有必要的形状和强度。 (4)(4)硬度硬度: :指磨粒在磨削力的作用下，从砂指磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。轮表面脱落的难易程度。 (5)(5)组织组织: :指磨粒在砂轮中占有体积的百分指磨粒在砂轮中占有体积的百分数数(即磨粒率即磨粒率)。 *常用形状有平形(P)、碗形(BW)、碟形(D)等，砂轮的端面上一般都有标志。从管理和选用方便的角度出发，砂轮参数的表示顺序是形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。如如：1-300X50X75-AF60L5V-35m

4、/s依次为：形状形状 外径外径 厚度厚度 孔径孔径 磨料磨料 粒度粒度 硬度硬度 组织组织 结合剂结合剂 最高工作线速度最高工作线速度(ms)3 3、SGSG砂轮和砂轮和TGTG砂轮砂轮4 4、人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮、人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮 1)人造金刚石砂轮人造金刚石砂轮 结构：由磨料层和基体层组成结构：由磨料层和基体层组成 结合剂：金属、树脂、陶瓷结合剂：金属、树脂、陶瓷金刚石含量用浓度表示金刚石含量用浓度表示 2)立方氮化硼砂轮立方氮化硼砂轮第三节第三节 磨削过程磨削过程一、砂轮的形貌一、砂轮的形貌由磨料种类、粒度号由磨料种类、粒度号 、组织号、修整情况决定、组织号、修整

5、情况决定二、磨削过程分析二、磨削过程分析是一个包括切削、刻是一个包括切削、刻划和抛光作用的综合复杂划和抛光作用的综合复杂过程过程三、磨削阶段三、磨削阶段 1、初磨阶段、初磨阶段 2、稳定阶段、稳定阶段 3、清磨阶段、清磨阶段四、磨削温度四、磨削温度是指磨削过程中磨削区域的平均温度是指磨削过程中磨削区域的平均温度磨削热对加工过程的影响主要表现在如下几磨削热对加工过程的影响主要表现在如下几个方面：个方面： (1)(1)工件表面烧伤工件表面烧伤 (2)(2)工件表面产生残余应力，甚至开裂工件表面产生残余应力，甚至开裂 (3)(3)工件热变形，薄片零件变形更大工件热变形，薄片零件变形更大五、砂轮的磨损

6、与修整五、砂轮的磨损与修整1、磨损的形式、磨损的形式磨粒磨损磨粒磨损磨粒破碎磨粒破碎砂轮表面堵塞砂轮表面堵塞砂轮轮廓失真砂轮轮廓失真2、砂轮的修整、砂轮的修整 修整工具：大颗粒金刚石笔，多粒细修整工具：大颗粒金刚石笔，多粒细碎金刚石笔，金刚石滚轮碎金刚石笔，金刚石滚轮第四节第四节 磨削表面质量磨削表面质量一、表面粗糙度一、表面粗糙度二、表面烧伤二、表面烧伤表面层金属发生相变，使其硬度与塑性表面层金属发生相变，使其硬度与塑性等发生变化，称为表面烧伤等发生变化，称为表面烧伤减轻或避免烧伤的措施：减轻或避免烧伤的措施：1、合理选用砂轮、合理选用砂轮2、合理选择磨削用量、合理选择磨削用量3、采取良好的

7、冷却措施、采取良好的冷却措施4、改进磨床的结构、改进磨床的结构三、表面残余应力三、表面残余应力残余应力是指零件在去除外力和热源作残余应力是指零件在去除外力和热源作用后，存在于零件内部的，保持零件内部用后，存在于零件内部的，保持零件内部各部分平衡的应力。各部分平衡的应力。存在的原因：存在的原因：1、金属组织相变引起体积变化、金属组织相变引起体积变化2、不均匀热胀冷缩、不均匀热胀冷缩3、残留的塑性变形、残留的塑性变形一、高速磨削一、高速磨削 磨削速度磨削速度c50mc50ms s的磨削称为高速磨削。据有关资料介的磨削称为高速磨削。据有关资料介绍，我国高速磨床的磨削速度可达绍，我国高速磨床的磨削速度

8、可达8080120m120ms s，发达国，发达国家的磨削速度可达家的磨削速度可达200m200ms s以上。以上。u高速磨削对磨床的要求主要有如下几个方面：高速磨削对磨床的要求主要有如下几个方面： (1)(1)砂轮电动机功率要比一般电动机功率大一倍左右；砂轮电动机功率要比一般电动机功率大一倍左右； (2)(2)砂轮径向和轴向跳动要小，轴承负荷能力要高，高速砂轮径向和轴向跳动要小，轴承负荷能力要高，高速旋转的部件要经过仔细平衡，砂轮的防护罩必须坚固可靠；旋转的部件要经过仔细平衡，砂轮的防护罩必须坚固可靠； (3)(3)机床动、静刚度要好。机床动、静刚度要好。二、深切缓进给磨削二、深切缓进给磨削三、超精密磨削与镜面磨削三、超精密磨削与镜面磨削磨削后，表面粗糙度值R在001005m之间的磨削方法称为超精密磨削超精密磨削；RZ小于O01m的磨削方法称为镜面磨削镜面磨削。| 超精密磨削与镜面磨削对磨床与砂轮主要有如下要求：超精密磨削与镜面磨削对磨床与砂轮主要有如下要求： (1)(1)磨床主轴的回转精度要高，轴线漂移量应在磨床主轴的回转精度要高，轴线漂移量应在1 12m2m之内；之内； (2)(2)磨床刚性要好，各部件经过静、动平衡，工作台低速进给磨床刚性要好，各部件经过静