精密磨削加工課件

1、 磨削除可以加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等一般結(jié)磨削除可以加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等一般結(jié)構(gòu)材料外，還能加工一般刀具難以切削的高硬構(gòu)材料外，還能加工一般刀具難以切削的高硬度材料，但不宜精加工塑性較大的有色金屬工度材料，但不宜精加工塑性較大的有色金屬工件。件。 磨削加工的精度高，表面粗糙度值小。精度可磨削加工的精度高，表面粗糙度值小。精度可達(dá)達(dá) I T 5I T 5 及及 I T 5I T 5 以 上 ； 表 面 粗 糙 度 值以 上 ； 表 面 粗 糙 度 值 R aR a 為為10.01m m，鏡面磨削時，鏡面磨削時RaRa為為0.040.040.010.01m m。 磨削的徑

2、向磨削力磨削的徑向磨削力FyFy大，且作用在工藝系統(tǒng)剛大，且作用在工藝系統(tǒng)剛性較差的方向上。性較差的方向上。( (故一般要有防止措施故一般要有防止措施) )磨削的基本特點(diǎn)磨削的基本特點(diǎn) 磨削溫度高。磨削產(chǎn)生的切削熱多，磨削溫度高。磨削產(chǎn)生的切削熱多，8080一一9090傳傳入工件，入工件，10101515傳入砂輪，傳入砂輪，l l1010由磨屑帶由磨屑帶走。砂輪的導(dǎo)熱性很差，在磨削區(qū)形成瞬時高溫。走。砂輪的導(dǎo)熱性很差，在磨削區(qū)形成瞬時高溫。( (因此因此: :磨削時采用大量的切削液降低磨削溫度磨削時采用大量的切削液降低磨削溫度|) 砂輪有自銳作用。砂輪有自銳作用。在磨削過程中，磨粒的破碎將產(chǎn)在

3、磨削過程中，磨粒的破碎將產(chǎn)生新的較鋒利的棱角，同時由于磨粒的脫落而露出生新的較鋒利的棱角，同時由于磨粒的脫落而露出一層新的鋒利的磨粒，它們能夠使砂輪的切削能力一層新的鋒利的磨粒，它們能夠使砂輪的切削能力得到部分的恢復(fù)，這種現(xiàn)象叫做砂輪的自銳作用。得到部分的恢復(fù)，這種現(xiàn)象叫做砂輪的自銳作用。 磨削加工的工藝范圍廣。磨削不僅可以加工外磨削加工的工藝范圍廣。磨削不僅可以加工外圓面、內(nèi)圓面、平面、成形面、螺紋、齒形等圓面、內(nèi)圓面、平面、成形面、螺紋、齒形等各種表面，還常用于各種刀具的刃磨。各種表面，還常用于各種刀具的刃磨。 磨削在切削加工中的比重日益增大。在工業(yè)發(fā)磨削在切削加工中的比重日益增大。在工業(yè)

4、發(fā)達(dá)國家磨床在機(jī)床總數(shù)中的比重已占到達(dá)國家磨床在機(jī)床總數(shù)中的比重已占到30304040，且有不斷增長的趨勢。，且有不斷增長的趨勢。 精密磨削加工精密磨削加工磨削:砂輪磨削、砂帶磨削研磨超精加工珩磨砂帶研拋超精研拋拋光研磨:干式研磨、濕式研磨、磁性研磨精密研磨滾磨:回轉(zhuǎn)式、振動式、離心式、主軸式、渦流式珩磨:擠壓珩磨噴射珩磨 將一定粒度的磨?；蛭⒎叟c結(jié)合劑粘結(jié)在一起，將一定粒度的磨粒或微粉與結(jié)合劑粘結(jié)在一起，形成一定形狀并具有一定強(qiáng)度，再采用燒結(jié)、粘結(jié)、形成一定形狀并具有一定強(qiáng)度，再采用燒結(jié)、粘結(jié)、涂敷等方法即形成砂輪、砂條、油石、砂帶等磨具。涂敷等方法即形成砂輪、砂條、油石、砂帶等磨具。 其中

5、用燒結(jié)方法形成砂輪、砂條、油石等稱為其中用燒結(jié)方法形成砂輪、砂條、油石等稱為固結(jié)磨具固結(jié)磨具；用涂敷方法形成砂帶稱為；用涂敷方法形成砂帶稱為涂覆磨具或涂涂覆磨具或涂敷磨具敷磨具。 精密砂輪磨削精密砂輪磨削是利用精細(xì)修整的粒度為是利用精細(xì)修整的粒度為6060# #8080# #的砂輪進(jìn)行磨削，其加工精度可達(dá)的砂輪進(jìn)行磨削，其加工精度可達(dá)1 10.10.1m m，表面粗糙度值，表面粗糙度值RaRa可達(dá)可達(dá)50.25m m。 注注: : 60#粒度粒度.指每英寸長度上指每英寸長度上60個孔眼個孔眼. 具體查閱具體查閱粒度號及公稱尺寸和適用范圍粒度號及公稱尺寸和適用范圍GB2477

6、標(biāo)準(zhǔn)中有標(biāo)準(zhǔn)中有4#270#，共，共27級。級。 超精密砂輪磨削超精密砂輪磨削是利用經(jīng)過精細(xì)修整的粒度為是利用經(jīng)過精細(xì)修整的粒度為W40W40W5W5的砂輪進(jìn)行磨削，可以獲得加工精度為的砂輪進(jìn)行磨削，可以獲得加工精度為0.10.1m m，表面粗糙度值為，表面粗糙度值為RaO.025RaO.0250.0080.008m m的加的加工表面。工表面。 又分為天然和人造兩大類。又分為天然和人造兩大類。 天然金剛石有透明、半透明和不透明，以透明天然金剛石有透明、半透明和不透明，以透明的為最貴重。顏色上有無色、淺綠、淺黃、褐色等的為最貴重。顏色上有無色、淺綠、淺黃、褐色等，以褐色硬度最高，無色次之。，以褐

7、色硬度最高，無色次之。 人造金剛石分單晶體和聚晶燒結(jié)體兩種，前者人造金剛石分單晶體和聚晶燒結(jié)體兩種，前者多用來做磨料磨具，后者多用來做刀具。多用來做磨料磨具，后者多用來做刀具。 剛玉（氧化鋁）剛玉（氧化鋁）系、碳化物系、系、碳化物系、超硬磨料超硬磨料（金（金剛石、剛石、立方氮化硼立方氮化硼以及以它們?yōu)橹饕煞值膹?fù)合材以及以它們?yōu)橹饕煞值膹?fù)合材料）料）.精密和超精密磨削大量采用精密和超精密磨削大量采用超硬磨料超硬磨料。金剛石特點(diǎn)金剛石特點(diǎn)： a a、硬度最高、硬度最高; ; b b、有較高的耐磨性和有很高的彈性模量、有較高的耐磨性和有很高的彈性模量; ; c c、有較大的熱容量和良好的熱導(dǎo)性，

8、線膨脹系數(shù)、有較大的熱容量和良好的熱導(dǎo)性，線膨脹系數(shù)小，熔點(diǎn)高小，熔點(diǎn)高; ; d d、700700時易與鐵族金屬產(chǎn)生化學(xué)作用而形成碳時易與鐵族金屬產(chǎn)生化學(xué)作用而形成碳化物，造成化學(xué)磨損，故一般不適宜磨削鋼化物，造成化學(xué)磨損，故一般不適宜磨削鋼鐵材料鐵材料. . 立方氮化硼特點(diǎn)：立方氮化硼特點(diǎn)： a a、硬度略低于金剛石、硬度略低于金剛石; ; b b、耐熱性比金剛石高、耐熱性比金剛石高; ; c c、有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與碳在、有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，與碳在20002000時才起時才起反應(yīng)，故適用于磨削鋼鐵材料反應(yīng)，故適用于磨削鋼鐵材料; ; d d、在高溫下易與水產(chǎn)生反應(yīng)，一般多用于干磨。、在

9、高溫下易與水產(chǎn)生反應(yīng)，一般多用于干磨。a a可用來加工各種高硬度、高脆性金屬和非金屬可用來加工各種高硬度、高脆性金屬和非金屬材料。材料。b b磨削能力強(qiáng)、耐磨性好、耐用度高，可較長時磨削能力強(qiáng)、耐磨性好、耐用度高，可較長時間保持切削性，修整次數(shù)少，易于保持粒度；間保持切削性，修整次數(shù)少，易于保持粒度；易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動化。易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動化。c c磨削力小、磨削溫度低，從而可減少內(nèi)應(yīng)力、磨削力小、磨削溫度低，從而可減少內(nèi)應(yīng)力、裂紋、燒傷等缺陷，加工表面質(zhì)量好。裂紋、燒傷等缺陷，加工表面質(zhì)量好。d d磨削效率高。磨削效率高。e e加工綜合成本低。加工綜合成本低。用超硬材

10、料磨削陶瓷、光學(xué)玻璃、寶石、硬質(zhì)合用超硬材料磨削陶瓷、光學(xué)玻璃、寶石、硬質(zhì)合金以及高硬度合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等材料金以及高硬度合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等材料。 粒度的選擇應(yīng)根據(jù)粒度的選擇應(yīng)根據(jù)加工要求、被加工材料、磨加工要求、被加工材料、磨料材料料材料等來決定。其中影響很大的是等來決定。其中影響很大的是被加工件的表被加工件的表面粗糙度值、被加工材料和生產(chǎn)率面粗糙度值、被加工材料和生產(chǎn)率。一般多選用。一般多選用180180# #240240# #的普通磨料、的普通磨料、(170(170200)200)(325(325400)400)超硬磨料的磨粒和各種粒度的微粉。超硬磨料的磨粒和各種粒度的微粉。

11、 粒度號越大加工表面粗糙度值越小，但生產(chǎn)率粒度號越大加工表面粗糙度值越小，但生產(chǎn)率相對也越低。相對也越低。 砂輪粒度的選擇和適用范圍：砂輪粒度的選擇和適用范圍： 12-16#12-16#：用于粗磨、荒磨和打磨毛刺的砂輪磨具。用于粗磨、荒磨和打磨毛刺的砂輪磨具。 20-36#20-36#：用于磨鋼錠，打磨鑄件毛刺，切斷鋼坯，用于磨鋼錠，打磨鑄件毛刺，切斷鋼坯，磨電瓷和耐火材料的砂輪磨具。磨電瓷和耐火材料的砂輪磨具。 40-60#40-60#：用于內(nèi)圓磨、外圓磨、平面磨、無心磨、用于內(nèi)圓磨、外圓磨、平面磨、無心磨、工具磨等的砂輪磨具。工具磨等的砂輪磨具。 60-80#60-80#：用于內(nèi)圓磨、外圓

12、磨、平面磨、無心磨、用于內(nèi)圓磨、外圓磨、平面磨、無心磨、工具磨等半精磨和精磨的砂輪磨具。工具磨等半精磨和精磨的砂輪磨具。 100-240#100-240#：用于精磨、超精磨、珩磨、螺紋磨等。用于精磨、超精磨、珩磨、螺紋磨等。 W10-20W10-20：用于精磨、精細(xì)磨、超精磨、鏡面磨等。用于精磨、精細(xì)磨、超精磨、鏡面磨等。 W7-W7-更細(xì)：更細(xì)：用于精磨、超精磨、鏡面磨等，制作研用于精磨、超精磨、鏡面磨等，制作研磨膏用于研磨和拋光。磨膏用于研磨和拋光。 結(jié)合劑（也叫膠）的作用是將磨料粘合在一起，結(jié)合劑（也叫膠）的作用是將磨料粘合在一起，形成一定的形狀并有一定的強(qiáng)度。形成一定的形狀并有一定的強(qiáng)

13、度。 常用的結(jié)合劑有樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑和金常用的結(jié)合劑有樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑等。屬結(jié)合劑等。 結(jié)合劑會影響砂輪的結(jié)合強(qiáng)度、自銳性、化學(xué)結(jié)合劑會影響砂輪的結(jié)合強(qiáng)度、自銳性、化學(xué)穩(wěn)定性、修整方法等。穩(wěn)定性、修整方法等。 q組織和濃度及其選擇組織和濃度及其選擇 普通磨具中磨料的含量用普通磨具中磨料的含量用組織組織表示，它反映了表示，它反映了磨料、結(jié)合劑和氣孔磨料、結(jié)合劑和氣孔三者之間三者之間體積體積的比例關(guān)系。的比例關(guān)系。 超硬磨具中磨料的含量用超硬磨具中磨料的含量用濃度濃度表示，它是指磨表示，它是指磨料層中每料層中每1cm1cm3 3體積中所含超硬磨料的體積中所含超硬磨料的重量重

14、量。 濃濃度越高，其含量越高。濃度值與磨料含量的關(guān)系度越高，其含量越高。濃度值與磨料含量的關(guān)系如表如表2.12.1所示。所示。 選擇選擇時應(yīng)綜合考慮時應(yīng)綜合考慮磨料材料、粒度、結(jié)合劑、磨磨料材料、粒度、結(jié)合劑、磨削方式、質(zhì)量要求和生產(chǎn)率削方式、質(zhì)量要求和生產(chǎn)率等因素。等因素。v選擇的原則：選擇的原則：a.a.對于對于人造金剛石磨料、樹脂結(jié)合劑磨具人造金剛石磨料、樹脂結(jié)合劑磨具的常用質(zhì)量濃度為的常用質(zhì)量濃度為505075%75%，陶瓷結(jié)合劑磨具陶瓷結(jié)合劑磨具的質(zhì)量濃度為的質(zhì)量濃度為7575100%100%，青銅青銅結(jié)合劑磨具結(jié)合劑磨具的質(zhì)量濃度為的質(zhì)量濃度為100%100%150150。b.b.

15、對于對于立方氮化硼磨料立方氮化硼磨料，樹脂結(jié)合劑磨具的常用質(zhì)量濃度為，樹脂結(jié)合劑磨具的常用質(zhì)量濃度為100%100%，陶瓷結(jié)合劑磨具的質(zhì)量濃度為，陶瓷結(jié)合劑磨具的質(zhì)量濃度為100100150150，一般，一般都比人造金剛石磨具的質(zhì)量濃度高一些。都比人造金剛石磨具的質(zhì)量濃度高一些。v總則：總則：成形磨削、溝槽磨削、寬接觸面平面磨削成形磨削、溝槽磨削、寬接觸面平面磨削選選用用高質(zhì)量濃度高質(zhì)量濃度；半精磨選用細(xì)粒度、中質(zhì)量濃度；高；半精磨選用細(xì)粒度、中質(zhì)量濃度；高精度、小表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削選用精度、小表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削選用細(xì)粒度，低質(zhì)量濃度細(xì)粒度，低質(zhì)量濃度。q硬度硬

16、度 普通磨具的硬度普通磨具的硬度是指磨粒在外力作用下，磨粒是指磨粒在外力作用下，磨粒自表面脫落的難易程度。磨具硬度低表示磨粒容自表面脫落的難易程度。磨具硬度低表示磨粒容易脫落。易脫落。 超硬磨具中，由于超硬磨料耐磨性高，又比較超硬磨具中，由于超硬磨料耐磨性高，又比較昂貴，硬度一般較高，在其標(biāo)志中無硬度項(xiàng)。昂貴，硬度一般較高，在其標(biāo)志中無硬度項(xiàng)。 q磨具的強(qiáng)度磨具的強(qiáng)度 磨具的強(qiáng)度是指磨具在高速回轉(zhuǎn)時，抵抗磨具的強(qiáng)度是指磨具在高速回轉(zhuǎn)時，抵抗因離心力的作用而自身破碎的能力，對各類磨因離心力的作用而自身破碎的能力，對各類磨具都有最高工作線速度的規(guī)定。具都有最高工作線速度的規(guī)定。 q磨具的形狀和尺寸

17、及其基體材料磨具的形狀和尺寸及其基體材料 根據(jù)機(jī)床規(guī)格和加工情況選擇磨具的形狀和尺寸。超硬根據(jù)機(jī)床規(guī)格和加工情況選擇磨具的形狀和尺寸。超硬磨具一般由磨具一般由磨料層、過渡層和基體三個部分磨料層、過渡層和基體三個部分組成。超硬磨具組成。超硬磨具結(jié)構(gòu)中，有些廠家把磨料層直接固定在基體上，取消了過渡結(jié)構(gòu)中，有些廠家把磨料層直接固定在基體上，取消了過渡層。層。圖2.1 超硬磨具結(jié)構(gòu) 基體的材料與結(jié)合劑有關(guān)，基體的材料與結(jié)合劑有關(guān)，金屬結(jié)合劑磨具金屬結(jié)合劑磨具大多采用大多采用鐵或銅鐵或銅合金；合金；樹脂結(jié)合劑磨具樹脂結(jié)合劑磨具采用鋁、采用鋁、鋁合金或電木；鋁合金或電木；陶瓷結(jié)合劑磨具陶瓷結(jié)合劑磨具多采用

18、陶瓷。多采用陶瓷。 涂覆磨具涂覆磨具是將磨料用粘結(jié)劑均勻地涂覆在紙、布是將磨料用粘結(jié)劑均勻地涂覆在紙、布或其它復(fù)合材料基底上的磨具，又稱或其它復(fù)合材料基底上的磨具，又稱涂敷磨具涂敷磨具。 常用的涂覆磨具有砂紙、砂布、砂帶、砂盤和砂常用的涂覆磨具有砂紙、砂布、砂帶、砂盤和砂布套等。布套等。 圖2.2涂覆磨具結(jié)構(gòu)示意圖q涂覆磨具分類涂覆磨具分類 涂覆磨具產(chǎn)品有干磨砂布、干磨砂紙、耐水砂布、耐水涂覆磨具產(chǎn)品有干磨砂布、干磨砂紙、耐水砂布、耐水砂紙、環(huán)狀砂帶砂紙、環(huán)狀砂帶( (有接頭、無接頭有接頭、無接頭) )、卷狀砂帶等。、卷狀砂帶等。 涂覆磨具涂覆磨具形狀形狀基底材料基底材料工作條件工作條件頁狀（

19、Y Y）卷狀（J J）環(huán)狀帶狀（D D）盤狀（P P）紙（Z Z）棉布（B B）化纖布塑料膜復(fù)合干磨（G G）耐水（N N）q磨料及粒度磨料及粒度 常用的常用的涂覆磨料涂覆磨料有棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯有棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉、黑色碳化硅、綠色碳化硅、氧化鐵、人造剛玉、黑色碳化硅、綠色碳化硅、氧化鐵、人造金剛石等。金剛石等。 涂覆磨料的粒度與普通磨料粒度近似，但無論是涂覆磨料的粒度與普通磨料粒度近似，但無論是磨粒還是微粉，一律用冠以磨粒還是微粉，一律用冠以P P字的粒度號表示，字的粒度號表示，如涂覆磨料粒度號如涂覆磨料粒度號P240P240與普通磨料粒度號與普通磨料粒度號240240

20、一一樣，而樣，而P320P320相當(dāng)于相當(dāng)于W50W50，P1000P1000相當(dāng)于相當(dāng)于W20W20。 q粘結(jié)劑粘結(jié)劑 粘結(jié)劑又稱為膠，其作用是將砂粒牢固地粘結(jié)在基粘結(jié)劑又稱為膠，其作用是將砂粒牢固地粘結(jié)在基底上。粘結(jié)劑是影響涂覆磨具的性能和質(zhì)量的重要底上。粘結(jié)劑是影響涂覆磨具的性能和質(zhì)量的重要因素。因素。 根據(jù)涂覆磨具基底材料、工作條件和用途等不同，根據(jù)涂覆磨具基底材料、工作條件和用途等不同，粘結(jié)劑又可分為粘結(jié)膜、底膠和覆膠。粘結(jié)劑又可分為粘結(jié)膜、底膠和覆膠。 當(dāng)基底材料為聚酯、硫化纖維時，為了使底膠能與當(dāng)基底材料為聚酯、硫化纖維時，為了使底膠能與基底牢固粘結(jié)，要在聚酯膜、硫化纖維布上預(yù)先

21、涂基底牢固粘結(jié)，要在聚酯膜、硫化纖維布上預(yù)先涂上一層粘結(jié)膜，而對于基底材料為紙、布等則不必上一層粘結(jié)膜，而對于基底材料為紙、布等則不必預(yù)涂粘結(jié)膜。預(yù)涂粘結(jié)膜。 有些涂覆磨具采用底膠和覆膠的雙層粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)，有些涂覆磨具采用底膠和覆膠的雙層粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)，一般取粘結(jié)性能較好的底膠和耐熱、耐濕、富有一般取粘結(jié)性能較好的底膠和耐熱、耐濕、富有彈性的覆膠，使涂覆磨具性能更好。大多數(shù)涂覆彈性的覆膠，使涂覆磨具性能更好。大多數(shù)涂覆磨具都是單層膠。磨具都是單層膠。粘結(jié)劑的種類如下：粘結(jié)劑的種類如下： u 動物膠動物膠 主要有皮膠、明膠、骨膠等。粘結(jié)性能好，價主要有皮膠、明膠、骨膠等。粘結(jié)性能好，價格便宜，但溶于水

22、易受潮，穩(wěn)定性受環(huán)境影響。用于輕格便宜，但溶于水易受潮，穩(wěn)定性受環(huán)境影響。用于輕切削的干磨和油磨。切削的干磨和油磨。u 樹脂樹脂 主要有醇酸樹脂、胺基樹脂、尿醛樹脂、酚醛樹主要有醇酸樹脂、胺基樹脂、尿醛樹脂、酚醛樹脂等，樹脂粘結(jié)性能好，耐熱、耐水或耐濕，有彈性，脂等，樹脂粘結(jié)性能好，耐熱、耐水或耐濕，有彈性，有些樹脂成本較高，且易溶于有機(jī)溶液。用于難磨削材有些樹脂成本較高，且易溶于有機(jī)溶液。用于難磨削材料或復(fù)雜形面的磨削和拋光。料或復(fù)雜形面的磨削和拋光。u 高分子化合物高分子化合物 如聚醋酸乙烯脂等，粘結(jié)性能好，耐濕如聚醋酸乙烯脂等，粘結(jié)性能好，耐濕有彈性，用于精密磨削，但成本較高。有彈性，用

23、于精密磨削，但成本較高。 u超涂層粘結(jié)劑超涂層粘結(jié)劑 特殊性能的在覆膠層上再敷一層超涂特殊性能的在覆膠層上再敷一層超涂層粘結(jié)劑層粘結(jié)劑, ,如如: : ) )抗靜電抗靜電超涂層粘結(jié)劑，可避免砂帶背面與支承物之間超涂層粘結(jié)劑，可避免砂帶背面與支承物之間產(chǎn)生靜電而附著切屑粉塵；產(chǎn)生靜電而附著切屑粉塵； )抗堵塞抗堵塞超涂層粘結(jié)劑是一種以金屬皂為主的樹脂，可超涂層粘結(jié)劑是一種以金屬皂為主的樹脂，可避免砂帶表面堵塞；避免砂帶表面堵塞； )抗氧化分解抗氧化分解超涂層粘結(jié)劑，由高分子材料和抗氧化分超涂層粘結(jié)劑，由高分子材料和抗氧化分解活性材料所組成，加工中有冷卻作用，可提高砂帶解活性材料所組成，加工中有冷

24、卻作用，可提高砂帶耐用度和工件表面質(zhì)量。耐用度和工件表面質(zhì)量。 q涂覆方法涂覆方法 不同品種的涂覆磨具可采用不同的涂覆方法，以滿足使用要不同品種的涂覆磨具可采用不同的涂覆方法，以滿足使用要求。當(dāng)前，涂覆磨具的制造方法有求。當(dāng)前，涂覆磨具的制造方法有重力落砂法、涂敷法重力落砂法、涂敷法和和靜電植砂法靜電植砂法等。等。a a重力落砂法重力落砂法 先將粘結(jié)劑均勻涂敷在基底上，再靠重力將先將粘結(jié)劑均勻涂敷在基底上，再靠重力將砂粒均勻地噴灑在涂層上，經(jīng)烘干去除浮面砂粒后即成卷砂粒均勻地噴灑在涂層上，經(jīng)烘干去除浮面砂粒后即成卷狀砂帶，裁剪后可制成涂覆磨具產(chǎn)品，整個過程自動進(jìn)行。狀砂帶，裁剪后可制成涂覆磨具

25、產(chǎn)品，整個過程自動進(jìn)行。一般的砂紙、砂布均用此法，制造成本較低。一般的砂紙、砂布均用此法，制造成本較低。 b b涂敷法涂敷法 先將砂粒和粘結(jié)劑進(jìn)行充分均勻的混合，然后先將砂粒和粘結(jié)劑進(jìn)行充分均勻的混合，然后利用膠輥將砂粒和粘結(jié)劑混合物均勻地涂敷在基底上。利用膠輥將砂粒和粘結(jié)劑混合物均勻地涂敷在基底上。v 粘結(jié)劑和砂粒的混合多用球磨機(jī)，而涂敷多用涂敷機(jī)，粘結(jié)劑和砂粒的混合多用球磨機(jī)，而涂敷多用涂敷機(jī)，一般塑料膜材料的基底砂帶都用這種方法。一般塑料膜材料的基底砂帶都用這種方法。v 簡單的涂敷方法可用噴頭將砂粒和粘結(jié)劑的混合物均勻簡單的涂敷方法可用噴頭將砂粒和粘結(jié)劑的混合物均勻地噴灑在基底上，多用于

26、小量生產(chǎn)紙質(zhì)材料基底的砂帶。地噴灑在基底上，多用于小量生產(chǎn)紙質(zhì)材料基底的砂帶。v 精密和超精密加工中所用的涂覆磨具多用涂敷法制作。精密和超精密加工中所用的涂覆磨具多用涂敷法制作。 c c、靜電植砂法、靜電植砂法 其原理是利用靜電作用將砂粒吸附在已涂膠其原理是利用靜電作用將砂粒吸附在已涂膠的基底上，這種方法由于靜電作用，使砂粒尖端朝上，因的基底上，這種方法由于靜電作用，使砂粒尖端朝上，因此砂帶切削性強(qiáng)，等高性好，加工質(zhì)量好而受到廣泛采用。此砂帶切削性強(qiáng)，等高性好，加工質(zhì)量好而受到廣泛采用。 在加工時，磨?；蛭⒎鄄皇枪探Y(jié)在一起，而在加工時，磨?；蛭⒎鄄皇枪探Y(jié)在一起，而是成游離狀態(tài)，其傳統(tǒng)加工方法是

27、研磨和拋光。是成游離狀態(tài)，其傳統(tǒng)加工方法是研磨和拋光。近年來，在這些傳統(tǒng)加工工藝基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了近年來，在這些傳統(tǒng)加工工藝基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了許多新的游離加工方法。如：許多新的游離加工方法。如：磁性研磨磁性研磨、擠壓、擠壓研磨、噴射加工等特種加工方法。研磨、噴射加工等特種加工方法。利用磁場跳躍的力量傳導(dǎo)至不銹鋼針、磨針、磨利用磁場跳躍的力量傳導(dǎo)至不銹鋼針、磨針、磨材；產(chǎn)生夾帶工件高頻率旋轉(zhuǎn)流動、振動、換向材；產(chǎn)生夾帶工件高頻率旋轉(zhuǎn)流動、振動、換向翻滾，劃過工件表面，工件內(nèi)孔，內(nèi)外牙及表面、翻滾，劃過工件表面，工件內(nèi)孔，內(nèi)外牙及表面、凹凸面摩擦，達(dá)到清洗、去油垢雜質(zhì)，去除毛刺、凹凸面摩擦，達(dá)到清洗、去油

28、垢雜質(zhì)，去除毛刺、研磨等精密拋光效果研磨等精密拋光效果一定壓力 （213兆帕）的氣體（空氣、氮或二氧化碳）和磨料粉末（直徑1050微米）混合后從直徑為0.11.2毫米的噴嘴小孔中高速噴出，利用磨料的沖擊破壞作用去除工件上的材料。一般使用Link title剛玉或碳化硅磨料，有時還使用玻璃小珠（用于表面拋光）和碳酸氫鈉（用于表面清理）。 精密磨削精密磨削是指加工精度為是指加工精度為l l0.1um0.1um、表面粗糙、表面粗糙度值度值RaRa達(dá)到達(dá)到25um0.025um的磨削加工方法。又稱的磨削加工方法。又稱低粗糙度值磨削。低粗糙度值磨削。 它是用微小的多刃刀具削除細(xì)微切屑的

29、一種加它是用微小的多刃刀具削除細(xì)微切屑的一種加工方法。工方法。 砂輪中的磨料磨粒是不規(guī)則的菱形多面體，頂錐角在砂輪中的磨料磨粒是不規(guī)則的菱形多面體，頂錐角在8080145145范圍內(nèi)，但大多數(shù)為范圍內(nèi)，但大多數(shù)為9090120120。如圖所。如圖所示。磨削時磨粒基本上都以很大的示。磨削時磨粒基本上都以很大的負(fù)前角負(fù)前角進(jìn)行切削。一進(jìn)行切削。一般磨粒切削刃都有一定大小的圓弧，其刃口圓弧半徑般磨粒切削刃都有一定大小的圓弧，其刃口圓弧半徑r rn n在在幾微米到幾十微米幾微米到幾十微米之間。磨粒磨損后其負(fù)前角和圓弧之間。磨粒磨損后其負(fù)前角和圓弧半徑半徑r rn n都將增大。都將增大。 四種切削形態(tài)四

30、種切削形態(tài) 一般磨削時只有一般磨削時只有1010的磨粒參加切削，切削深度分的磨粒參加切削，切削深度分布在某一范圍內(nèi)，布在某一范圍內(nèi)，使各個磨粒承受的壓力不同使各個磨粒承受的壓力不同，磨粒，磨粒表現(xiàn)出四種切削形態(tài)。表現(xiàn)出四種切削形態(tài)。 一是帶而過的摩擦一是帶而過的摩擦，工作表面僅留下一條痕跡；，工作表面僅留下一條痕跡； 二是發(fā)生塑性變形，擦出一條兩邊隆起的溝紋；二是發(fā)生塑性變形，擦出一條兩邊隆起的溝紋； 三是犁出一條溝，兩邊翻出飛邊；三是犁出一條溝，兩邊翻出飛邊； 四是切下切屑，其形狀隨磨粒切削刃形狀、工件四是切下切屑，其形狀隨磨粒切削刃形狀、工件材料、切削深度、切削速度而變化。材料、切削深度、

31、切削速度而變化。u磨粒的微刃性磨粒的微刃性 在精密磨削中，通過較小的在精密磨削中，通過較小的修整導(dǎo)程和修整深修整導(dǎo)程和修整深度度來精細(xì)地修整砂輪，磨粒產(chǎn)生微細(xì)的破碎，而且來精細(xì)地修整砂輪，磨粒產(chǎn)生微細(xì)的破碎，而且形成細(xì)而多的切削刃，使磨粒具有較好的微刃性。形成細(xì)而多的切削刃，使磨粒具有較好的微刃性。這種砂輪磨削時，同時參加切削的刃口增多，深度這種砂輪磨削時，同時參加切削的刃口增多，深度減小，微刃的微切削作用形成了小粗糙度值的表面。減小，微刃的微切削作用形成了小粗糙度值的表面。u磨粒的等高性磨粒的等高性 微刃是由砂輪的精細(xì)修整形成的，分布在砂輪表層的同微刃是由砂輪的精細(xì)修整形成的，分布在砂輪表層

32、的同一深度上的微刃數(shù)量多，細(xì)而多的切削刃具有一深度上的微刃數(shù)量多，細(xì)而多的切削刃具有平坦平坦的表面，的表面，等高性好。由于加工表面的殘留高度極小，因而形成了小的等高性好。由于加工表面的殘留高度極小，因而形成了小的表面粗糙度值。表面粗糙度值。u微刃的滑擦、擠壓、拋光作用微刃的滑擦、擠壓、拋光作用 砂輪修整后出現(xiàn)的微刃切削開始比較銳利，切削作用砂輪修整后出現(xiàn)的微刃切削開始比較銳利，切削作用強(qiáng)，隨著磨削時間的增加微刃逐漸鈍化，同時等高性得到強(qiáng)，隨著磨削時間的增加微刃逐漸鈍化，同時等高性得到改善。這時切削作用減弱，改善。這時切削作用減弱，滑擦、擠壓、拋光作用滑擦、擠壓、拋光作用增強(qiáng)。增強(qiáng)。磨削區(qū)的高溫

33、使金屬軟化，鈍化微刃的滑擦和擠壓將工件磨削區(qū)的高溫使金屬軟化，鈍化微刃的滑擦和擠壓將工件表面凸峰碾平，降低了表面粗糙度值。在同樣的磨削壓力表面凸峰碾平，降低了表面粗糙度值。在同樣的磨削壓力下，單個微刃受的比壓小，刻劃深度小。下，單個微刃受的比壓小，刻劃深度小。圖中： -切削深度；-位移量； y -工件半徑的減小量，u彈性變形的作用彈性變形的作用 l 把磨床和工件當(dāng)作一個把磨床和工件當(dāng)作一個“彈性系統(tǒng)彈性系統(tǒng)”來分析。來分析。u彈性變形的作用彈性變形的作用 在磨削加工中，砂輪的切削深度雖只在磨削加工中，砂輪的切削深度雖只1 120um20um，但由于，但由于單位磨削力比較大，所以總磨削力是很大的

34、。單位磨削力比較大，所以總磨削力是很大的。 與通常的切削加工不同的是，由于與通常的切削加工不同的是，由于法向分力是切向分力法向分力是切向分力的兩倍以上的兩倍以上，由此而產(chǎn)生的彈性變形所引起的砂輪的切削深，由此而產(chǎn)生的彈性變形所引起的砂輪的切削深度的變化量，對于原有的微小的切削深度來說是不能忽視的。度的變化量，對于原有的微小的切削深度來說是不能忽視的。采用采用無火花磨削無火花磨削所磨削的就是該彈性變形的恢復(fù)部分。所磨削的就是該彈性變形的恢復(fù)部分。 由于受切削力的影響，如果增多行程次數(shù)使砂由于受切削力的影響，如果增多行程次數(shù)使砂輪架不再進(jìn)給，砂輪和砂輪架的切削深度就會趨于輪架不再進(jìn)給，砂輪和砂輪架

35、的切削深度就會趨于一致，又由于加工中存在著誤差復(fù)映規(guī)律，說明除一致，又由于加工中存在著誤差復(fù)映規(guī)律，說明除非反復(fù)地進(jìn)行無火花磨削，否則砂輪架具有正確的非反復(fù)地進(jìn)行無火花磨削，否則砂輪架具有正確的進(jìn)給深度也不能加工出所期望的工件尺寸。進(jìn)給深度也不能加工出所期望的工件尺寸。u彈性變形的作用彈性變形的作用 l 當(dāng)進(jìn)行無火花磨削，而且磨粒切深又很微小時，在切削當(dāng)進(jìn)行無火花磨削，而且磨粒切深又很微小時，在切削刃磨削點(diǎn)上由于受工件材料的彈性變形和粘結(jié)磨粒的粘刃磨削點(diǎn)上由于受工件材料的彈性變形和粘結(jié)磨粒的粘結(jié)劑的彈性變形的影響，會產(chǎn)生磨粒切削刃在加工面上結(jié)劑的彈性變形的影響，會產(chǎn)生磨粒切削刃在加工面上滑移的

36、現(xiàn)象，并在彈塑性的接觸狀態(tài)下與加工面發(fā)生摩滑移的現(xiàn)象，并在彈塑性的接觸狀態(tài)下與加工面發(fā)生摩擦作用，其切削量是極微小的，擦作用，其切削量是極微小的，這將有利于鏡面的形成這將有利于鏡面的形成。u彈性變形的作用彈性變形的作用 縱磨法磨外圓縱磨法磨外圓周邊磨削平面周邊磨削平面 磨削的主運(yùn)動磨削的主運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動工件的切向進(jìn)給運(yùn)動工件的切向進(jìn)給運(yùn)動VW m / s 或m/min磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動 工件軸向進(jìn)給運(yùn)動工件軸向進(jìn)給運(yùn)動fa mm/ r 或 mm/st磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動 徑向進(jìn)給量徑向進(jìn)給量fr mm磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)

37、動1、外圓磨削 主運(yùn)動主運(yùn)動砂輪旋轉(zhuǎn)砂輪旋轉(zhuǎn) 進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動工件旋轉(zhuǎn)、移動工件旋轉(zhuǎn)、移動 吃刀運(yùn)動吃刀運(yùn)動砂輪、工件的相對徑向移動砂輪、工件的相對徑向移動工藝范圍：工藝范圍：圓柱面、圓錐面、軸肩端面、球面、特圓柱面、圓錐面、軸肩端面、球面、特 殊形狀回轉(zhuǎn)面殊形狀回轉(zhuǎn)面磨外圓視頻磨外圓視頻磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動1、外圓磨削外圓磨削按不同的進(jìn)給方向分為縱磨法和橫磨法。外圓磨削按不同的進(jìn)給方向分為縱磨法和橫磨法?？v磨法：縱磨法：磨外圓時，工件同時作圓周進(jìn)給和沿軸向作縱向進(jìn)給，磨外圓時，工件同時作圓周進(jìn)給和沿軸向作縱向進(jìn)給，每單行程或往復(fù)行程終了，砂輪作周期的橫向進(jìn)給。每單行程或往復(fù)行

38、程終了，砂輪作周期的橫向進(jìn)給。（磨削力小，散熱條件好，運(yùn)用廣泛）（磨削力小，散熱條件好，運(yùn)用廣泛）橫磨法：橫磨法：磨外圓時，工件不作縱向進(jìn)給，砂輪以緩慢的速度連磨外圓時，工件不作縱向進(jìn)給，砂輪以緩慢的速度連續(xù)或斷續(xù)地沿工件徑向作橫向進(jìn)給。續(xù)或斷續(xù)地沿工件徑向作橫向進(jìn)給。磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動2、內(nèi)圓磨削 主運(yùn)動主運(yùn)動砂輪旋轉(zhuǎn)砂輪旋轉(zhuǎn) 進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動工件旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給，工件或砂輪縱向工件旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給，工件或砂輪縱向 往復(fù)移動和橫向進(jìn)給運(yùn)動。往復(fù)移動和橫向進(jìn)給運(yùn)動。工藝范圍：通孔、盲孔、孔口端面工藝范圍：通孔、盲孔、孔口端面磨內(nèi)孔視頻磨內(nèi)孔視頻

39、http:/ 和表面粗糙度難于控制。和表面粗糙度難于控制。2、內(nèi)圓磨削磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動3、無心磨削、無心磨削 無心磨削是工件不定中心的磨削，有無心外圓磨削和無無心磨削是工件不定中心的磨削，有無心外圓磨削和無心內(nèi)圓磨削兩種。心內(nèi)圓磨削兩種。工作原理工作原理 工件放在砂輪和導(dǎo)輪之間，以被磨削表面為基準(zhǔn)，支承工件放在砂輪和導(dǎo)輪之間，以被磨削表面為基準(zhǔn)，支承在托板上。砂輪通過摩擦力帶動工件轉(zhuǎn)動，導(dǎo)輪靠摩擦力旋在托板上。砂輪通過摩擦力帶動工件轉(zhuǎn)動，導(dǎo)輪靠摩擦力旋轉(zhuǎn)，砂輪與工件間有很大的速度差而產(chǎn)生磨削作用。工件中轉(zhuǎn)，砂輪與工件間有很大的速度差而產(chǎn)生磨削作用。工件中心須高出砂輪與導(dǎo)輪中

40、心連線，這樣工件與砂輪和導(dǎo)輪的接心須高出砂輪與導(dǎo)輪中心連線，這樣工件與砂輪和導(dǎo)輪的接觸點(diǎn)不對稱，從而使工件上的凸點(diǎn)在多次轉(zhuǎn)動中逐漸磨圓。觸點(diǎn)不對稱，從而使工件上的凸點(diǎn)在多次轉(zhuǎn)動中逐漸磨圓。磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動無心外圓磨削無心外圓磨削1、砂輪；、砂輪；2、托板；、托板；3、導(dǎo)輪；、導(dǎo)輪；4、工件；、工件；5、擋塊、擋塊3、無心磨削、無心磨削磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動磨削加工類型與運(yùn)動周邊磨削：周邊磨削： 砂輪周邊為磨削工作面，砂輪周邊為磨削工作面，接觸面小，發(fā)熱小，排屑及接觸面小，發(fā)熱小，排屑及冷卻條件好，工件受熱變形冷卻條件好，工件受熱變形小，砂輪磨

41、損均勻，加工精小，砂輪磨損均勻，加工精度高，生產(chǎn)效率低。度高，生產(chǎn)效率低。端面磨削：端面磨削： 砂輪端面為磨削工作面，砂輪端面為磨削工作面，接觸面大，發(fā)熱多，排屑及接觸面大，發(fā)熱多，排屑及冷卻條件差，工件受熱變形冷卻條件差，工件受熱變形大，砂輪磨損不均勻，加工大，砂輪磨損不均勻，加工精度差，生產(chǎn)效率高。精度差，生產(chǎn)效率高。4、平面磨削 “負(fù)前角切削負(fù)前角切削”，總的磨削力相當(dāng)大。總磨削力可分解為，總的磨削力相當(dāng)大?？偰ハ髁煞纸鉃槿齻€分力：三個分力：Fz-Fz-主磨削力主磨削力( (切向磨削力切向磨削力) )；Fy-Fy-切深力切深力( (徑向磨削力徑向磨削力) )；Fx-Fx-進(jìn)給力進(jìn)給力(

42、 (軸向磨削力）。幾種不同類軸向磨削力）。幾種不同類型磨削加工的三向分力如圖所示。型磨削加工的三向分力如圖所示。u磨削力的主要特征磨削力的主要特征 a a單位磨削力很大。單位磨削力很大。 由于磨粒幾何形狀的隨機(jī)性和參數(shù)不合理，磨削時的單由于磨粒幾何形狀的隨機(jī)性和參數(shù)不合理，磨削時的單位磨削力位磨削力P P值很大，可達(dá)值很大，可達(dá)70000N70000Nmmmm2 2以上。以上。b b、三向分力中切深力、三向分力中切深力FyFy值最大。值最大。 在正常磨削條件下，在正常磨削條件下，F(xiàn)yFyFzFz約為約為2.02.02.52.5。由于。由于FyFy對砂對砂輪軸、工件的變形與振動有關(guān)，直接影響加工

43、精度與表面輪軸、工件的變形與振動有關(guān)，直接影響加工精度與表面質(zhì)量，故該力是十分重要的。質(zhì)量，故該力是十分重要的。u影響磨削力的因素影響磨削力的因素 a a、砂輪速度、砂輪速度v v 當(dāng)當(dāng)v v時，參加切削的磨粒數(shù)量時，參加切削的磨粒數(shù)量，每個磨粒的切每個磨粒的切削厚度削厚度，磨削力，磨削力。b b、工件速度、工件速度v vw w 當(dāng)當(dāng)v vw w和和fafa時單位時間內(nèi)磨去的金屬量時單位時間內(nèi)磨去的金屬量，每，每個磨粒的切削厚度個磨粒的切削厚度，磨削力，磨削力。c c、徑向進(jìn)給量、徑向進(jìn)給量fy fy 當(dāng)當(dāng)fyfy時，每個磨粒的切削厚度時，每個磨粒的切削厚度，砂輪與工，砂輪與工件的磨削接觸弧長

44、件的磨削接觸弧長，同時參加磨削的磨粒數(shù)，同時參加磨削的磨粒數(shù)，磨削力，磨削力。u影響磨削力的因素影響磨削力的因素 d d、砂輪的磨損、砂輪的磨損會使磨削力增大。會使磨削力增大。 因此磨削力的大小在一定程度上可以反映砂輪上磨粒因此磨削力的大小在一定程度上可以反映砂輪上磨粒的磨損程度。如果磨粒的磨損用磨削時工作臺的行程次數(shù)的磨損程度。如果磨粒的磨損用磨削時工作臺的行程次數(shù)( (反映了砂輪工作時間的長短反映了砂輪工作時間的長短) )間接地表示，則隨著行程次間接地表示，則隨著行程次數(shù)的增大，徑向磨削力數(shù)的增大，徑向磨削力FyFy和切向磨削力和切向磨削力FzFz都將增大，但都將增大，但FyFy增大的速率

45、遠(yuǎn)比增大的速率遠(yuǎn)比FzFz為快。為快。 將砂輪看成是一把多齒銑刀，以平面磨削為例。將砂輪看成是一把多齒銑刀，以平面磨削為例。如圖，當(dāng)砂輪上如圖，當(dāng)砂輪上A A點(diǎn)轉(zhuǎn)到點(diǎn)轉(zhuǎn)到B B點(diǎn)時，工件上點(diǎn)時，工件上C C點(diǎn)就移動到點(diǎn)就移動到B B點(diǎn)，這時點(diǎn)，這時ABCABC這層材料就被磨掉了。此時磨去的最大厚度為這層材料就被磨掉了。此時磨去的最大厚度為BDBD，參加切，參加切削的磨粒數(shù)為削的磨粒數(shù)為 m(mm(m為砂輪每亳米圓周上的磨粒數(shù)為砂輪每亳米圓周上的磨粒數(shù)) )。則單個磨粒的最大切削厚度為：則單個磨粒的最大切削厚度為：ABmax/()cgaBDAB m在直角在直角BCD中中 BDBCsin。 砂輪以

46、砂輪以v運(yùn)動，當(dāng)從運(yùn)動，當(dāng)從A點(diǎn)轉(zhuǎn)到點(diǎn)轉(zhuǎn)到B點(diǎn)時所需時間為點(diǎn)時所需時間為tm，在同樣時，在同樣時間內(nèi)工件以間內(nèi)工件以vw移動了移動了BC，則：，則： /mwmwABv tBCvtBC ABvvmax/()cgaBDAB mmax/ ()() sincgwaBDAB mvv m0000cos/(/2)/(/2)(2)/rrOE OBdfddfd22200sin1 cos2/rrfdfd而而所以所以220/rfd0sin2/rfd忽略忽略得：得：max02/wcgrvafdv m于是于是考慮砂輪寬度考慮砂輪寬度B B和軸向進(jìn)給量和軸向進(jìn)給量fafa，則：，則：max02/wacgrvfafdv m

47、 B(fr-徑向進(jìn)給量)max/ ()() sincgwaBDAB mvv m同理，外圓磨削時單粒最大切削厚度為：同理，外圓磨削時單粒最大切削厚度為： max02(/)(/)wacgrrwvfafdfdv m B 上述公式是在上述公式是在假定磨粒均勻分布假定磨粒均勻分布的前提下得到的。然而磨的前提下得到的。然而磨粒在砂輪表面上的分布極不規(guī)則，每個磨粒的切削厚度相差粒在砂輪表面上的分布極不規(guī)則，每個磨粒的切削厚度相差很大。但從上式可以很大。但從上式可以定性地分析定性地分析各因素對磨粒切削厚度的影各因素對磨粒切削厚度的影響。響。 單粒切削厚度加大時，作用在磨粒上的切削力也增大，同單粒切削厚度加大時

48、，作用在磨粒上的切削力也增大，同時將影響砂輪磨損、磨削溫度及表面質(zhì)量等。時將影響砂輪磨損、磨削溫度及表面質(zhì)量等。（fr-徑向進(jìn)給量)（vw-工件速度)（fa-軸向進(jìn)給量)（v-砂輪速度)（dw-工件直徑)u磨磨削溫度的基本概念削溫度的基本概念 磨削溫度分為：磨削溫度分為：砂輪磨削區(qū)溫度砂輪磨削區(qū)溫度A A和和磨粒磨削點(diǎn)溫度磨粒磨削點(diǎn)溫度dotdot。 磨粒磨削點(diǎn)溫度磨粒磨削點(diǎn)溫度dotdot瞬時可達(dá)瞬時可達(dá)80080012001200C C，而砂輪磨削區(qū)，而砂輪磨削區(qū) 溫度溫度A A只有幾百度，磨削熱工件溫升不到幾十度。只有幾百度，磨削熱工件溫升不到幾十度。 磨粒磨削點(diǎn)溫度磨粒磨削點(diǎn)溫度dot

49、dot不但影響加不但影響加 工表面質(zhì)量，而且與磨粒的磨損等工表面質(zhì)量，而且與磨粒的磨損等 關(guān)系密切。關(guān)系密切。 磨削區(qū)溫度磨削區(qū)溫度A A與磨削表面燒與磨削表面燒 傷和裂紋的出現(xiàn)密切有關(guān)。傷和裂紋的出現(xiàn)密切有關(guān)。 u影響磨削溫度的主要因素影響磨削溫度的主要因素 a.a.砂輪速度砂輪速度v v 砂輪速度砂輪速度增大增大，單位時間內(nèi)的工作磨粒數(shù)，單位時間內(nèi)的工作磨粒數(shù)將將增多增多，單個磨粒的，單個磨粒的切削厚度變小切削厚度變小，擠壓和摩擦作用加擠壓和摩擦作用加劇劇，滑擦熱顯著增多。此外還會使磨粒在工件表面的滑，滑擦熱顯著增多。此外還會使磨粒在工件表面的滑擦次數(shù)增多。所有這些都將促使磨削溫度的升高。

50、擦次數(shù)增多。所有這些都將促使磨削溫度的升高。 b.b.工件速度工件速度 工件速度增大就是工件速度增大就是熱源移動速度增大熱源移動速度增大，工件，工件表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度增大后，增大后，增大了金屬切除量增大了金屬切除量，從而，從而增加了發(fā)熱量增加了發(fā)熱量，因此，因此，為了更好地降低磨削溫度，應(yīng)該在提高工件速度的同時，為了更好地降低磨削溫度，應(yīng)該在提高工件速度的同時，適當(dāng)?shù)亟档蛷较蜻M(jìn)給量，使單位時間內(nèi)的金屬切除量保適當(dāng)?shù)亟档蛷较蜻M(jìn)給量，使單位時間內(nèi)的金屬切除量保持為常值或略有增加。持為常值或略有增加。 c.c.徑向進(jìn)給量徑

51、向進(jìn)給量 徑向進(jìn)給量的增大，將導(dǎo)致磨削過程中徑向進(jìn)給量的增大，將導(dǎo)致磨削過程中磨磨削變形力和摩擦力的增大削變形力和摩擦力的增大，從而引起發(fā)熱量的增多和磨，從而引起發(fā)熱量的增多和磨削溫度的升高。削溫度的升高。 d.d.工件材料工件材料 金屬的導(dǎo)熱性越差，則磨削區(qū)的溫度越高金屬的導(dǎo)熱性越差，則磨削區(qū)的溫度越高。對鋼來說，含碳量高則導(dǎo)熱性差。鉻、鎳、鋁、硅、錳對鋼來說，含碳量高則導(dǎo)熱性差。鉻、鎳、鋁、硅、錳等元素的加入會使導(dǎo)熱性顯著變差。合金的金相組織不等元素的加入會使導(dǎo)熱性顯著變差。合金的金相組織不同，導(dǎo)熱性也不同，按奧氏體、淬火和回火馬氏體、珠同，導(dǎo)熱性也不同，按奧氏體、淬火和回火馬氏體、珠光體

52、的順序變好。磨削沖擊韌度和強(qiáng)度高的材料，磨削光體的順序變好。磨削沖擊韌度和強(qiáng)度高的材料，磨削區(qū)溫度也比較高。區(qū)溫度也比較高。 用用軟砂輪磨削軟砂輪磨削時的磨削溫度時的磨削溫度低低；反之則磨削溫度高。；反之則磨削溫度高。由于由于軟砂輪的自銳性好軟砂輪的自銳性好，砂輪工作表面上的磨粒經(jīng)常，砂輪工作表面上的磨粒經(jīng)常處于銳利狀態(tài)，減少了由于摩擦和彈性、塑性變形而處于銳利狀態(tài)，減少了由于摩擦和彈性、塑性變形而消耗的能量，所以磨削溫度較低。消耗的能量，所以磨削溫度較低。 砂輪的粒度粗砂輪的粒度粗時磨削溫度時磨削溫度低低，其原因在于砂輪粒度粗，其原因在于砂輪粒度粗則砂輪工作表面上則砂輪工作表面上單位面積的磨

53、粒數(shù)少單位面積的磨粒數(shù)少，在其它條件，在其它條件均相同的情況下與細(xì)粒度的砂輪相比，與工件接觸面均相同的情況下與細(xì)粒度的砂輪相比，與工件接觸面的有效面積較小，并且單位時間內(nèi)與工件加工表面摩的有效面積較小，并且單位時間內(nèi)與工件加工表面摩擦的磨粒數(shù)較少，有助于磨削溫度的降低。擦的磨粒數(shù)較少，有助于磨削溫度的降低。 e.e.砂輪硬度與粒度砂輪硬度與粒度 磨削液的性能有磨削液的性能有: :潤滑性能、冷卻性能、清洗性潤滑性能、冷卻性能、清洗性能，滲透性、防銹性、防腐性、消泡性、防火能，滲透性、防銹性、防腐性、消泡性、防火性、切削性和性、切削性和擠壓性擠壓性等。等。 擠壓性是指磨削液與金屬表面起作用形成一層

54、擠壓性是指磨削液與金屬表面起作用形成一層牢固的潤滑膜，在磨削區(qū)域的高壓下有良好的牢固的潤滑膜，在磨削區(qū)域的高壓下有良好的潤滑和抗粘著潤滑和抗粘著性能。性能。 u磨磨削液的冷卻作用削液的冷卻作用 磨削液的冷卻作用主要靠熱傳導(dǎo)帶走大量的切削熱，從磨削液的冷卻作用主要靠熱傳導(dǎo)帶走大量的切削熱，從而降低磨削溫度提高砂輪的耐用度，減少工件的熱變形，提而降低磨削溫度提高砂輪的耐用度，減少工件的熱變形，提高加工精度。在磨削速度高、工件材料導(dǎo)熱性差，熱膨脹系高加工精度。在磨削速度高、工件材料導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)較大的情況下，磨削熱的冷卻作用尤顯最要。數(shù)較大的情況下，磨削熱的冷卻作用尤顯最要。 磨削液的冷卻性能

55、取決于它的磨削液的冷卻性能取決于它的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、汽化導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、汽化熱、汽化速度、流量、流速熱、汽化速度、流量、流速等。等。 水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)，比熱容比油大得多，故水溶液的冷水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)，比熱容比油大得多，故水溶液的冷卻性能要比油類好。卻性能要比油類好。 乳化液介于兩者之間。乳化液介于兩者之間。 u磨磨削液的潤滑作用削液的潤滑作用 摩擦可分為摩擦可分為干摩擦、流體滑潤摩擦干摩擦、流體滑潤摩擦和和邊界潤滑摩擦邊界潤滑摩擦三類。三類。 如不用磨削液，則形成工件與砂輪接觸的如不用磨削液，則形成工件與砂輪接觸的干摩擦干摩擦，此時的，此時的摩擦系數(shù)較大摩擦系數(shù)較大. . 當(dāng)加磨削液后，切

56、屑、工件、砂輪之間形成完全的潤滑油當(dāng)加磨削液后，切屑、工件、砂輪之間形成完全的潤滑油膜，砂輪與工件直接接觸面積很小或近于零，則成為膜，砂輪與工件直接接觸面積很小或近于零，則成為流體流體潤滑潤滑，流體潤滑時摩擦系數(shù)很小。，流體潤滑時摩擦系數(shù)很小。 但在很多情況下，由于砂輪與工件界面承受壓力很高的但在很多情況下，由于砂輪與工件界面承受壓力很高的載荷，溫度也較高，流體油膜大部分被破壞，造成部分載荷，溫度也較高，流體油膜大部分被破壞，造成部分金屬直接接觸；金屬直接接觸； 由于潤滑液的滲透和吸附作用，潤滑液的吸附膜起到降由于潤滑液的滲透和吸附作用，潤滑液的吸附膜起到降低摩擦系數(shù)的作用，這種狀態(tài)為低摩擦系

57、數(shù)的作用，這種狀態(tài)為邊界潤滑摩擦邊界潤滑摩擦。邊界潤。邊界潤滑時的摩擦系數(shù)大于流體潤滑，但小于干磨削。金屬切滑時的摩擦系數(shù)大于流體潤滑，但小于干磨削。金屬切削中的潤滑大都屬于邊界潤滑狀態(tài)。削中的潤滑大都屬于邊界潤滑狀態(tài)。 u磨磨削液的潤滑作用削液的潤滑作用 磨削液的磨削液的潤滑性能與它的滲透性以及形成吸附膜的牢固潤滑性能與它的滲透性以及形成吸附膜的牢固程度有關(guān)程度有關(guān)。在磨削液中添加。在磨削液中添加含硫、氯等含硫、氯等元素的擠壓添加元素的擠壓添加劑后會與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)膜。它可以在高劑后會與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)生成化學(xué)膜。它可以在高溫下溫下(400(400800800C)C)使邊界潤滑

58、層保持較好的潤滑性能。使邊界潤滑層保持較好的潤滑性能。u磨磨削液的潤滑作用削液的潤滑作用 u磨削液的清洗作用磨削液的清洗作用 磨削液具有磨削液具有沖刷沖刷磨削中產(chǎn)生的磨粉的作用。起到防止劃磨削中產(chǎn)生的磨粉的作用。起到防止劃傷已加工表面?zhèn)鸭庸け砻? . 清洗性能的好壞與清洗性能的好壞與切削液的滲透性、流切削液的滲透性、流動性和使用的壓力動性和使用的壓力有關(guān)。有關(guān)。 磨削液應(yīng)具有一定的磨削液應(yīng)具有一定的防銹作用防銹作用，以減少工件、機(jī)床的腐，以減少工件、機(jī)床的腐蝕。蝕。 防腐作用防腐作用的好壞，取決于切削液本身的性能和加入的防的好壞，取決于切削液本身的性能和加入的防銹添加劑的性質(zhì)。銹添加劑的性質(zhì)

59、。 為了改善磨削液性能所加入的化學(xué)物質(zhì)稱為為了改善磨削液性能所加入的化學(xué)物質(zhì)稱為添添加劑加劑。 主要有油性添加劑、擠壓添加劑、表面活性劑主要有油性添加劑、擠壓添加劑、表面活性劑等等 油性添加劑含有極性分子，能與金屬表面形成油性添加劑含有極性分子，能與金屬表面形成牢固的吸附膜，主要起潤滑作用。但這種吸附牢固的吸附膜，主要起潤滑作用。但這種吸附膜只能在較低溫度下起較好的潤滑作用，故多膜只能在較低溫度下起較好的潤滑作用，故多用于低速精加工的情況。用于低速精加工的情況。 油性添加劑有動植物油油性添加劑有動植物油( (如豆油、菜籽油、豬油如豆油、菜籽油、豬油等等) )，脂肪酸、胺類、醇類及脂類。，脂肪酸

60、、胺類、醇類及脂類。 常用的擠壓添加劑是含硫、磷、氯、碘等的有機(jī)化合物。常用的擠壓添加劑是含硫、磷、氯、碘等的有機(jī)化合物。這些化合物在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)潤滑這些化合物在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)潤滑膜。它的物理吸附膜能耐較高的溫度。膜。它的物理吸附膜能耐較高的溫度。用硫可直接配制成硫化磨削油，或在礦物油中加入含硫的用硫可直接配制成硫化磨削油，或在礦物油中加入含硫的添加劑，如硫化動植物油、硫化烯烴等配制成含硫的擠壓磨添加劑，如硫化動植物油、硫化烯烴等配制成含硫的擠壓磨削油。這種含硫擠壓磨削油使用時與金屬表面化合，形成的削油。這種含硫擠壓磨削油使用時與金屬表面化合，形成