磨削加工概述及磨具V

第十八讲磨削加工概述及磨具金属切削加工及机床JINSHUQIEXUEJIACHUANGJIJICHUANGEMAIL：Tanglp@无锡职业技术学院唐立平什么是磨削？问题：磨削（grinding）：是用砂轮或其它磨具加工工件表面的方法，是零件精加工与超精加工方法，所用的机床称为磨床。

磨削不仅能加工一般材料，如钢、铸铁等，还可加工一般刀具难以加工的材料，如淬火钢、硬质合金、玻璃及陶瓷等。淬火钢硬质合金磨削加工概述及磨具第十八讲磨削加工的典型表面磨削能加工什么？问题：磨削加工的工艺范围很宽，可磨削内外圆柱面、圆锥面、平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面等，还可

刃磨刀具和切断等。

随着磨料磨具的不断发展，机床结构和性能的不断改进，以及高速磨削、强力磨削等高效磨削工艺的采用，磨削已逐步扩大到粗加工领域。选用小切削余量的毛坯，以磨代车（或镗、铣、刨），既节省原料，又节省工时，为机械加工的方向之一。磨削加工概述及磨具第十八讲磨削加工的典型表面什么是磨床？问题：磨床

——磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床。

可获得较高的加工精度及很细粗糙度：一般加工条件：IT5－IT6，Ra0.32～1.25um

高精度外圆磨床、精密磨削：尺寸精度0.2um，圆度0.1um,Ra0.01um。精密平面磨削平面度达1000：0.0015

MM1420A万能外圆磨床磨削加工概述及磨具第十八讲磨削加工精度与表面质量磨削有什么特点？问题：可获得较高的加工精度及粗糙度；磨削速度高，砂轮与工件的接触面积大，故磨削温度很高；能磨削硬度很高的淬硬钢、硬质合金或硬度很高的金属和非金属材料；12345磨削过程中，要经常修整砂轮。加工余量小，常作为精加工工序；砂轮属于非均质切削工具，安装前要经过仔细的静平衡；6磨削加工概述及磨具第十八讲磨削加工特点什么是磨具？问题：砂轮是磨削加工的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的疏松多孔物体。磨粒、结合剂和空隙是构成砂轮的三要素。磨具（Abrasives）是用以磨削、研磨和抛光的工具，砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种。磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮如何选择？问题：砂轮特性磨料1粒度2结合剂3硬度4组织5磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性系列磨料名称代号特性适于磨削的材料氧化物系棕刚玉GZ棕褐色，硬度高，韧性大，价格便宜碳钢、合金钢白刚玉GB白色，硬度比GZ高，韧性比GZ差淬火钢、高速钢碳化物系黑碳化硅TH黑色，硬度比GB高，性脆而锋利，导热性较好铸铁、黄铜绿碳化硅TL绿色，硬度及脆性比TH高，有良好的导热性硬质合金、宝石、陶瓷，

人造金刚石JR无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色、硬度高硬质合金、宝石、光学玻璃、半导体材料等立方氮化硼CBN黑色或淡色白，硬度仅次于JR，耐磨性高、发热小高钒高速钢、不锈钢等难加工材料磨料是制造砂轮的主要原料，在磨削中担负主要的切削工作。磨料必须具备高硬度、高耐热性、耐磨性和一定的韧性。砂轮如何选择？问题：1磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮如何选择？问题：粒度：表示磨料颗粒的大小。以磨粒刚刚能通过哪一号筛网的网号来表示磨粒的粒度。网号数是每英寸长度上筛网上的孔眼数，如60#粒度是每英寸长度上60个孔眼。当砂轮磨粒的直径小于40微米时，这种磨粒叫做微粉。微粉的粒度是以微粉的直径来表示的，以微米为单位，前面加W标记。如W28是指直径28微米的磨粒。2粒度号颗粒尺寸/μm使用范围12#、14#、16#2000～1000粗磨、荒磨、打磨毛刺20#、24#、30#、36#1000～400磨钢锭、打磨铸件毛刺、切断钢坯等46#、60#400～250内圆、外圆、平面、无心磨、工具磨等70#、80#250～160内圆、外圆、平面、无心磨、工具磨等半精磨、精磨100#、120#、150#、180#、240#160～50半精磨、精磨、珩磨、成型磨、工具磨等W40、W28、W2050～14精磨、超精磨、珩磨、螺纹磨、镜面磨等W14～更细14～2.5精磨、超精磨、镜面磨、研磨、抛光等磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮的粒度对磨削加工生产率和工件表面质量影响较大,一般是根据工件表面所要达到的粗糙度来决定，一般来说，粗磨时，应选用粗粒度的砂轮，以保证较高的生产率；精磨时，选用细粒度砂轮，以减低磨削表面的粗糙度值；磨软而粘的材料，应选用粗粒度的砂轮，以防工作表面堵塞；磨削脆、硬材料，则应选用细粒度砂轮。砂轮如何选择？问题：2粒度36-4654-6070-8090-100粗糙度Ra1.6Ra0.8Ra0.4Ra0.2注：表数据采至圣戈班磨料磨具的NORTON系列砂轮推荐值。

同时粒度还与接触面积有关系，如果是平面磨或在接触面积较大的情况下，同样的粒度可以获得比较好的光洁度

磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性结合剂：用于黏合磨粒，制成各种不同形状和尺寸的砂轮。结合剂的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性、耐热性和使用寿命。常用的结合剂有陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂等，其中以陶瓷结合剂应用最广。砂轮如何选择？问题：3名称代号性能应用范围陶瓷结合剂V耐热、耐水、耐油、耐酸碱，气孔率大，强度高，但韧性弹性差能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等树脂结合剂B强度高，弹性好，耐冲击，有抛光作用，但耐热性差，抗腐蚀性差制造高速砂轮、薄砂轮橡胶结合剂R强度和弹性更好，有极好的抛光作用，但耐热性更差，不耐酸，气隙堵塞抛光砂轮、薄砂轮、无心磨导轮金属结合剂J强度高，成形性好，有一定韧性，但自锐性差制造各种金刚石磨具，使用寿命长磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮如何选择？问题：4硬度：砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。如磨粒容易脱落，表明砂轮硬度低，反之则表明砂轮硬度高。砂轮的硬度与磨粒的硬度是两个不同的概念。选用原则：工件材料硬，砂轮硬度应选用软一些，以便砂轮磨钝磨粒及时脱落，露出锋利的新磨粒继续正常磨削；工件材料软，因易于磨削，磨粒不易磨钝，砂轮应选硬一些。但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时，由于切屑容易堵塞砂轮，应选用较软砂轮。粗磨时，应选用较软砂轮；而精磨、成型磨削时，应选用硬一些的砂轮，以保持砂轮的必要形状精度。机械加工中常用砂轮硬度等级为H至N（软2-中2）。磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮如何选择？问题：5砂轮的组织：指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。

选用原则：组织紧密的砂轮能磨出较好的工件表面，组织疏松的砂轮，因空隙大，可以避免砂轮堵塞。通常粗磨和磨削较软金属时，砂轮易堵塞，应选用疏松组织的砂轮；成型磨削和精密磨时，为保持砂轮的几何形状和得到较好的粗糙度，应选用较紧密组织的砂轮；磨削机床导轨和硬质合金工具时，为减少工件热变形，避免烧伤裂纹，宜采用松组织的砂轮；磨削热敏性大的材料、有色金属、非金属材料宜采用大于12#组织的砂轮。磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮有什么形状？问题：砂轮种类断面形状形状代号主要用途平形砂轮P磨外圆、内孔、平面及刃磨刀具双斜边砂轮PSX磨齿轮及螺纹双面凹砂轮PSA磨外圆、刃磨刀具、无心磨的磨轮和导轮双面凹带锥砂轮PSZA磨外圆及台肩薄片砂轮PB切断、磨槽筒形砂轮N主轴端磨平面碗形砂轮BW磨机床导孰、刃磨刀具碟形1号砂轮D1刃磨刀具碟形3号砂轮D2磨齿轮及插齿刀砂轮形状标识砂轮形状中国国标国际标准平形PT1A单面凹PDAT5A双面凹PSAT7A杯形BT6碗形BWT11蝶形DT12单面斜PDXT1C双面斜PSXT4磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮规格怎么描述？问题：

表示为：平行砂轮，外径610mm，厚度75mm，孔径304.8mm（依机床要求），陶瓷氧化铝，粒度60#，硬度中软1，组织号8，磨粒率46%，陶瓷结合剂，最高线速度35m/s。磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮结构与特性砂轮如何正确安装？问题：砂轮安装型式磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确安装？问题：

松开并取下法兰盘上的6条螺钉，向上取出可动法兰,把砂轮从固定法兰上拆下。1

清理固定法兰面，用油石除去法兰和砂轮接触面的磕伤和修蚀。2

顺时针方向松开平衡块的螺钉，并把三个平衡块从法兰盘的沟槽中取出。用油石清理法兰盘和新砂轮的接触面，除去磕伤和锈蚀。清扫砂轮内侧。把砂轮装到固定法兰上。3清理可动法兰盘。用油石清理法兰盘和新砂轮固定法兰的接触面，除去磕伤和锈蚀。4

把可动法兰装到固定法兰上，装上砂轮法兰盘的6条螺钉。使用40Nm的定力矩扳手，在对角线上相互拧紧6条螺钉。5磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确安装？问题：

清理法兰盘的锥孔，穿上平衡心轴。看着平衡架的水平调整三条螺钉，调平平衡架。6

把平衡心轴放到平衡架上。7

当砂轮有不平衡量时，停止时重的地方在下面。这个时候用粉笔在法兰盘的上侧做一标记。8在粉笔印的位置装上一块平衡块。逆时针旋转螺钉，把平衡块轻轻紧在法兰盘的沟槽中。9将砂轮旋转180゜，在左右距离粉笔印120゜的位置分别装上一块平衡块。逆时针旋转螺钉，把平衡块轻轻紧在法兰盘的沟槽中。10磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确安装？问题：

清理法兰盘的锥孔，穿上平衡心轴。看着平衡架的水平调整三条螺钉，调平平衡架。11将砂轮旋转90゜使标记的粉笔印处于水平位置，松开手a)顺时针转动时，按右图示方法∶把B、C平衡块相对方向移动相同的角度。b)逆时针转动时，按右图示方法∶把B、C平衡块相反方向移动相同的角度。调整到手离开，砂轮静止不动。

12将砂轮旋转90゜使标记的粉笔印处于竖直位置，松开手a)顺时针转动时，按左图示方法∶把B、C平衡块相同方向顺时针移动相同的角度。b)逆时针转动时，按左图示方法∶把B、C平衡块相同方向逆时针移动相同的角度。调整到手离开，砂轮静止不动。13反复进行12、13项的操作，进行砂轮平衡。平衡后把平衡块的3个螺钉拧紧。14砂轮平衡完毕，取下砂轮及平衡心轴磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确使用？问题：

砂轮安装就位前的检查：1目测检查:所有砂轮在使用前必须进行目测检查，如有损坏，请勿使用。声音检查(敲击试验):陶瓷结合剂砂轮在使用前应先进行声音检查。若砂轮无裂纹，则发出清脆的声音，反之则发出闷声或哑声。校对机床的转速是否与砂轮上所标明的的最高安全使用速度相符。允许将已开裂或受损的砂轮安装就位到轮轴上。超过砂轮所限定的最高安全使用速度。转速(rpm)与线速度(m/s)的换算公式不允许

磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确使用？问题：在启动机床前，先检查机床的各项防护装置和各种动作的复位开关是否已调整到且牢固。在开始修整和使用砂轮之前，将砂轮在带有防护罩的情况下(防护罩至少罩住砂轮直径的一半),以工作速度空转3-5分钟。在磨削时，操作者应戴好安全防护眼镜或其他相类似的安全用品。允许在防护罩未到位前启动机床。在机床启动后，操作者直接面对砂轮站立。将工件强行挤入砂轮，磨削压力或进给量过大。强制磨削致使机床马达明显减速或使工件发烫。将静止不动的砂轮浸入液体内。不允许

砂轮使用时的注意事项：2磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确使用？问题：对砂轮施加外力使其停止转动。持续使用未经修整且表面已钝化的砂轮。将砂轮用于与其设计不符的其他操作，如侧面磨削等。不允许修整或使用砂轮时，接触要轻缓。在必要的时候，重新修整砂轮。在砂轮停止转动前，请先将冷却液关闭，以免造成砂轮失去平衡。修整砂轮后，必须保证在金刚笔复位后才能进行加工。防止扳手等异物混入。允许

砂轮使用时的注意事项：2磨削加工概述及磨具第十八讲砂轮选用及应用砂轮如何正确使用？问题：

砂轮修整：3砂轮修整：用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层，以恢复工作面的磨削性能和正确的几何形状的操作过程。分为整形与修锐两部分，一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法。车削修整法：以单颗粒金刚石(或以细碎金刚石制成的金刚笔、金刚石修整块)作为刀具车削砂轮，是应用最普遍的修整方法。金刚石滚轮修整法：采用电镀或粉末冶金等方法把大量金刚石颗粒镶嵌在钢质滚轮表面制成的金刚石滚轮，以一定转速旋转(藉以降低滚轮与砂轮的相对速度)，对高速旋转的砂轮表面产生磨削和辗压作用，使砂轮获得与滚轮型面