磨工實(shí)習(xí)講義

1、磨削加工實(shí)習(xí)講義（山東大學(xué)工程訓(xùn)練中心）一、基本概念磨削加工是在磨床上用磨具對工件表面進(jìn)行切削加工，使工件的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到圖紙要求。磨削加工是應(yīng)用較為廣泛的切削加工方法之一。是一種比較精密的金屬加工方試，加工余量少、精度高。（機(jī)械加工分粗加工，精加工，熱處理等加工方式）磨削用于加工各種工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面及平面、斜面、垂直面,以及螺紋、齒輪和花鍵等特殊、復(fù)雜的成形表面。由于砂輪磨粒的硬度很高,磨具又具有自銳性,磨削可以用于加工各種軟硬材料和非金屬材料，包括未淬硬鋼、鑄鐵、淬硬鋼、高強(qiáng)度合金鋼、硬質(zhì)合金、有色金屬、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金屬和非金屬材料。磨削速度是指砂輪線速度,一般磨削

2、為3035 ms,超過45 ms時稱為高速磨削。磨削通常用于半精加工和精加工,磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削溫度高，工件表面易產(chǎn)生燒傷、殘余應(yīng)力等缺陷。金屬切除率比一般切削小，故在磨削之前工件通常都先經(jīng)過其他切削方法去除大部分加工余量，僅留0.11毫米或更小的磨削余量。隨著緩進(jìn)給磨削、高速磨削等高效率磨削的發(fā)展，已經(jīng)能從毛坯直接把零件磨削成形。也有用磨削作為荒加工的，如磨除鑄件的澆冒口、鍛件的飛邊和鋼錠的外皮等。 二、磨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用在磨床上磨削加工是零件精加工的主要方法之一。磨削時可采用砂輪、油石、磨頭、砂帶等作為磨具，而最常用的磨具是用磨料和結(jié)合劑做成的砂輪。通常磨削能達(dá)到的精度

3、為IT6IT5，表面粗糙度Ra值一般為0.80.2m。磨削的加工范圍很廣，不僅可以加工內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面和平面，還可加工螺紋、齒輪、曲軸、葉片、花鍵軸等特殊的成形表面。從本質(zhì)上來說，磨削加工是一種切削加工，但和通常的車削、銑削、刨削等相比又有以下的特點(diǎn)：1磨削屬多刃、微刃切削砂輪上的每一粒磨粒相當(dāng)于一個切削刃，而且切削刃的形狀及分布處于隨機(jī)狀態(tài)，每個磨粒的切削角度、切削條件和鋒利程度均不相同。不同的磨粒對工件表面分別起著切削、摩擦、拋光的作用。2加工精度高磨削屬于微刃切削，切削厚度極薄，每個磨粒切下的切屑體積很小,切削厚度一般只有0.011m，可獲得很高的加工精度和極低的表面粗糙度值。普通

4、磨削尺寸公差精度可達(dá)IT6IT5,表面粗糙度Ra值可達(dá)0.80.2m。精密磨削精度可達(dá)IT4,Ra0.08,鏡面磨削Ra0.01，圓度公差可達(dá)到0.1m3磨削速度大砂輪的線速度很高，每秒可達(dá) 30m50m/s，目前的高速磨削砂輪線速度已達(dá)到60250m/s。故磨削區(qū)溫度很高，可達(dá)10001500，可以造成工件表面燒傷、退火、裂紋，因此磨削時必須使用冷卻液。磨削中每個磨粒的切削過程歷時很短，只有萬分之一秒左右。 4加工范圍廣磨粒硬度很高，因此磨削不但可以加工碳鋼、鑄鐵等常用金屬材料，還能加工一般刀具難以加工的高硬度、高脆性材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等。但磨削不太適宜加工硬度低而塑性大的金屬材料。即

5、通常所說的粘性大的材料。5.磨削時的切削深度很小磨削在一次行程中所能切除的金屬層很薄,一般磨削加工的金屬切除率低，生產(chǎn)效率較低，高速磨削，強(qiáng)力磨削則有較高的金屬切除率。 當(dāng)磨削加工時，從砂輪上會飛出大量細(xì)的磨屑，而從工件上飛濺出大量的金屬屑。磨屑和金屬屑都會使操作者的眼部遭受危害，粉塵吸入肺部也會對身體有害。 在靠近轉(zhuǎn)動的砂輪進(jìn)行手工操作時，如磨工具、清潔機(jī)床、工件或砂輪修整方法不正確時，人的手可能碰到砂輪或磨床的其他運(yùn)動部件而受到傷害。 磨削過程磨削加工的實(shí)質(zhì)是工件被磨削的金屬表層在無數(shù)磨粒的瞬間擠壓、刻劃、切削、摩擦、拋光作用下進(jìn)行的。磨削瞬間起切削作用的磨粒的磨削過程可分為四個階段：砂輪

6、表面的磨粒與工件材料接觸為彈性變形的第一階段；磨粒繼續(xù)切入工件，工件進(jìn)入塑性變形的第二階段；材料的晶粒發(fā)生滑移，使塑性變形不斷增大，當(dāng)磨削力達(dá)到工件材料的強(qiáng)度極限時，被磨削層的材料產(chǎn)生擠裂，進(jìn)入第三階段；最后階段是被切離。（滑擦、刻劃、切削），磨削過程表現(xiàn)為力和熱的作用。 磨削熱是在磨削過程中，由于被磨削材料層的變形、分離及砂輪與被加工材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱。磨削熱較大，熱量傳入砂輪、磨屑、工件或被切削液帶走。然而砂輪是熱的不良導(dǎo)體，因此幾乎80的熱量傳入工件和磨屑，并使磨屑燃燒。磨削區(qū)域的高溫會引起工件的熱變形，從而影響加工精度。嚴(yán)重的會使工件表面灼傷，出現(xiàn)裂紋等弊病，因此磨削時應(yīng)特別注意對

7、工件的冷卻和減小磨削熱，以減小工件的熱變形，防止工件表面產(chǎn)生灼傷和裂紋。磨削加工是機(jī)械制造中重要的加工工藝，已廣泛用于各種表面的精密加工。許多精密鑄造件、精密鍛造件和重要配合面也要經(jīng)過磨削才能達(dá)到精度要求。因此，磨削在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。三、磨床分類及型號隨著高精度、高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，磨床的性能、品種和數(shù)量都在不斷的提高和增長。 常用磨床大致分為兩類：通用磨床和專用磨床。通用磨床：1.外圓磨床：主要用于磨削圓柱形和圓錐形外表面的磨床。 2.內(nèi)圓磨床：主要用于磨削圓柱形和圓錐形內(nèi)表面的磨床。 3.平面磨床：主要用于磨削工件平面、斜面、垂直面的磨床

8、。4.無心磨床：工件采用無心夾持，一般支承在導(dǎo)輪和托架之間，由導(dǎo)輪驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)，主要用于磨削圓柱形表面的磨床。 5.工具磨床：用于磨削工具的磨床。6.座標(biāo)磨床：具有精密座標(biāo)定位裝置的內(nèi)圓磨床。7.砂帶磨床：用快速運(yùn)動的砂帶進(jìn)行磨削的磨床。 8.珩磨機(jī)：用于珩磨工件各種表面的磨床。 9.研磨機(jī)：用于研磨工件平面或圓柱形內(nèi)，外表面的磨床。 10.導(dǎo)軌磨床：主要用于磨削機(jī)床導(dǎo)軌面的磨床。 專用磨床：從事對某類特定零件進(jìn)行磨削的專用機(jī)床。按其加工對象又可分為：花鍵軸磨床、曲軸磨床、螺紋磨床、齒輪磨床、凸輪磨床、曲線磨床等。 組成磨床主要有床身,工作臺,工件頭架(床箱),砂輪架,尾架，橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu),縱向

9、進(jìn)給機(jī)構(gòu),液壓傳動系統(tǒng),砂輪修整器,電器系統(tǒng)等組成.外圓磨床：M1432萬能外圓磨床M-類別代號（磨床類）1-組別代號（外圓組）4-型別代號（萬能型）32-基本參數(shù)（最大磨削直徑320mm）可磨削工件的外圓和錐面,帶臺階的軸類零件,內(nèi)圓柱面,內(nèi)圓錐面,旋轉(zhuǎn)體的平面等。組成和作用由床身,工作臺,工件頭架,尾架,砂輪架,砂輪修整器,液壓系統(tǒng)和電器操縱板等組成。床身:箱形鑄件,用來支承磨床各部件;有二組導(dǎo)軌,完成縱向及橫向支承,縱向安裝工作臺,橫向是砂輪架，內(nèi)部安裝液壓系統(tǒng),電氣系統(tǒng)。工作臺:有兩層,下層工作臺作縱向往復(fù)移動,以帶動工件縱向進(jìn)給，運(yùn)動方式可液壓及手動驅(qū)動，上層工作臺相對下工作臺可在水

10、平面內(nèi)轉(zhuǎn)一個不大的角度(順時方向3°,逆時方向9°),以便磨削圓錐面。工件頭架和尾架: 安裝在工作臺上,用于裝夾工件,頭架帶動工件轉(zhuǎn)動作圓周進(jìn)給運(yùn)動，頭架自身也可以轉(zhuǎn)動,用于磨削內(nèi)、外錐面，尾架在工作臺右端,可在臺面上左右移動,與頭架共同完成工件頂尖裝夾，尾架套筒后端裝有彈簧，可調(diào)整彈簧力度,調(diào)節(jié)頂尖對工件的壓力。砂輪架:砂輪架上裝有砂輪主軸,采用動壓軸承,砂輪的轉(zhuǎn)動為主運(yùn)動.可沿床身導(dǎo)軌作橫向前后移動。萬能外圓磨床還有一套附加的內(nèi)圓磨具。內(nèi)孔磨床M2110內(nèi)孔磨床M磨床類2內(nèi)圓組1內(nèi)圓磨床10最大磨削孔徑為100mm可磨削內(nèi)圓面、內(nèi)錐面和內(nèi)端面。組成和作用由床身,工作臺,

11、工件頭架,砂輪架,砂輪修整器,橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu),液壓傳動系統(tǒng),電器系統(tǒng)等組成.床身:箱形鑄件,床身內(nèi)安裝有，進(jìn)給機(jī)構(gòu),液壓傳動系統(tǒng),電器系統(tǒng)等;床身上配有縱向及橫向?qū)к?工作臺可沿導(dǎo)軌作縱向直線運(yùn)動,完成縱向進(jìn)給，磨頭拖扳可沿導(dǎo)軌作橫向前后運(yùn)動,完成橫向進(jìn)給。工作臺:安裝工件頭架,沿縱向?qū)к墝?shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給，磨削時其運(yùn)動由液壓驅(qū)動，由下面撞塊撥動轉(zhuǎn)向撥叉控制工作臺的運(yùn)動方向,行程由兩個撞塊位置確定。工件頭架:固定在工作臺上,隨工作臺帶動工件作縱向進(jìn)給，能相對底板繞軸線轉(zhuǎn)一定角度(最大可90°),以便磨削內(nèi)錐孔零件。頭架的右側(cè)裝有卡盤或其它夾具,帶動工作旋轉(zhuǎn),即工件的旋轉(zhuǎn)進(jìn)給，頭架內(nèi)有變速機(jī)構(gòu)

12、,可實(shí)現(xiàn)工件旋轉(zhuǎn)需要的各種速度。砂輪架:砂輪安裝在磨頭的砂輪軸上。磨頭主軸由電動機(jī)經(jīng)皮帶直接傳動，整個磨頭安裝在砂輪架中,砂輪架及驅(qū)動電機(jī)均安裝在拖板上。砂輪修整器:在工作臺中部，能做縱向和橫向修整。內(nèi)圓磨削一般只是縱向，修整器的上下翻轉(zhuǎn)由液壓驅(qū)動。平面磨床：M7120平面磨床M-磨床類7-平面及端面磨床組1-臥軸矩臺20-工作臺寬度的1/10,即200mm可磨削平面、斜面、溝槽、垂直面組成和作用由床身,工作臺,立柱,磨頭,砂輪修整器，液壓系統(tǒng)和電器系統(tǒng)等部分組成。床身:床身和立柱一體，床身配有水平縱向?qū)к?工作臺可做縱向運(yùn)動。立柱:有垂直導(dǎo)軌,拖板及磨頭，作上下移動完成垂直進(jìn)給運(yùn)動。工作臺:

13、裝有電磁吸盤,用以裝夾工件，與工件一起作縱向進(jìn)給運(yùn)動。磨頭及拖板:磨頭上安裝砂輪,砂輪旋轉(zhuǎn)(工作位順時方向)為主運(yùn)動，拖板上有橫向的導(dǎo)軌,磨頭可沿導(dǎo)軌作橫向進(jìn)給運(yùn)動，垂直進(jìn)給運(yùn)動由拖板帶動完成。平面磨床另有一型號也常用M7475M-磨床類7-平面及端面磨床組4-立軸圓臺75-工作臺直徑750mm 可加工較大工件,效率較高，精度稍低。臥式與立式磨床的區(qū)別用砂輪外圓表面磨削的稱為圓周磨削（周磨法），一般使用臥軸平面磨床,如用成形砂輪也可加工各種成形面。用砂輪端面磨削的稱為端磨法，一般使用立軸平面磨床。其持點(diǎn)是利用砂輪的端面進(jìn)行磨削，砂輪軸立式安裝，剛度好，可采用大的磨削用量，生產(chǎn)效率明顯高于周磨法

14、。但是，與周磨法相比，工件與砂輪接觸面積大，磨削熱多，冷卻與散熱條件差，工件變形量大，磨削精度低。多用于大批量生產(chǎn)中磨削平面精度要求不太高的工件，或用于精磨前的粗磨。 磨床的四個運(yùn)動1.主運(yùn)動砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動2.圓周進(jìn)給運(yùn)動工件頭架帶動工件轉(zhuǎn)動3.縱向進(jìn)給運(yùn)動工作臺帶動工件縱向移動4.橫向進(jìn)給運(yùn)動砂輪徑向切入工件的運(yùn)動,一般由手動控制。安全防護(hù) 磨削加工應(yīng)用較為廣泛，是機(jī)器零件精密加工的主要方法之一。但是，由于磨床砂輪的轉(zhuǎn)速很高，砂輪又比較硬、脆、經(jīng)不起較重的撞擊，偶然的操作不當(dāng)，撞碎砂輪會造成非常嚴(yán)重的后果。因此，磨削加工的安全技術(shù)工作顯得特別重要，必須采取可靠的安全防護(hù)裝置，操作要精神集中，保

15、證萬無一失。此外，磨削時砂輪的工件上飛濺出的微細(xì)砂屑及金屬屑，會傷害工人的眼睛，工人若大量地吸入這種塵末則對身體有害，也應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。磨削加工時應(yīng)注意以下的一些安全技術(shù)問題。 1.開車前應(yīng)認(rèn)真地對機(jī)床進(jìn)行全面檢查，包括對操縱機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備及磁力吸盤等夾具的檢查。檢查后再經(jīng)潤滑，潤滑后進(jìn)行試車，確認(rèn)一切良好，方可使用。 2.裝夾工件時要注意夾正、卡緊，在磨削過程中工件松脫會造成工件飛出傷人或撞碎砂輪等嚴(yán)重后果。開始工作時，應(yīng)用手調(diào)方式，使砂輪慢慢與工件靠近，開始進(jìn)給量要小，不允許用力過猛，防止碰撞砂輪。需要用擋鐵控制工作臺往復(fù)運(yùn)動時，要根據(jù)工件磨削長度，準(zhǔn)確調(diào)整距離，將擋鐵緊固。 3.更

16、換砂輪時，必須先進(jìn)行外觀檢查，是否有外傷，再用木錘或木棒輕輕敲擊，要求聲音清脆確無裂紋。安裝砂輪時必須按規(guī)定的方法和要求裝配，靜平衡調(diào)試至少2次，一切正常后方可試車、使用。 4.工人在工作中要戴好防護(hù)眼鏡，修整砂輪時要平穩(wěn)地進(jìn)行，防止撞擊。測量工件、調(diào)整或擦拭機(jī)床都要在停機(jī)后進(jìn)行。用磁力吸盤時，要將盤面、工件擦凈、靠緊、吸牢，必要時可加擋鐵，防止工件移位或飛出。要注意裝好砂輪防護(hù)罩或機(jī)床擋板，站位要側(cè)過高速旋轉(zhuǎn)砂輪的正面。 日常保養(yǎng)磨床的日常保養(yǎng)很重要，要正常操作磨床，防止產(chǎn)生磨床故障或損害機(jī)床，降低機(jī)床精度。 磨床要有專人負(fù)責(zé)保養(yǎng)和使用，定期檢修，確保機(jī)床處于良好狀態(tài)。作業(yè)完畢，機(jī)件各處，尤

17、其是滑動部位，應(yīng)擦試干凈后上油。清除干凈磨床各部位之研磨屑。必要之部位，上防銹油。 磨床保養(yǎng)要點(diǎn)1.合理操作磨床，不損害磨床部件、機(jī)械結(jié)構(gòu)。2.工作前后須清理機(jī)床，檢查磨床部件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)是否正常，并及時修理排除磨床故障。3.在工作臺上調(diào)整頭架、尾座位置時，須擦凈其聯(lián)接面，并涂潤滑油后移動頭架或尾座。保護(hù)工作臺、頭架、尾座聯(lián)接間的有關(guān)機(jī)床精度。4.人工潤滑的部位應(yīng)按說明書規(guī)定的油類加注，并保證一定的油面高度。5.定期沖洗冷卻系統(tǒng)，合理更換切削液。處理廢切削液應(yīng)符合環(huán)保要求。6.高速滾動軸承的溫升應(yīng)低于60。7.不同精度等級和參數(shù)的磨床與加工工件的精度和尺寸參數(shù)相對應(yīng)，以保護(hù)機(jī)

18、床精度。8.磨床敞開的滑動面和機(jī)械機(jī)構(gòu)須涂油防銹。9.不碰撞或拉毛機(jī)床工作面的部件。四、磨削類型常用的磨削類型外圓磨削平面磨削內(nèi)圓磨削無心外圓磨削1.外圓磨削主要在外圓磨床上進(jìn)行，用以磨削軸類工件的外圓面、外圓錐面、階梯軸和軸肩端面。磨削時，工件低速旋轉(zhuǎn)，如果工件同時作縱向往復(fù)移動并在縱向移動的每次單行程或雙行程后砂輪相對工件作橫向進(jìn)給，稱為縱向磨削法。如果砂輪寬度大于被磨削表面的長度,則工件在磨削過程中不作縱向移動,而是砂輪相對工件連續(xù)進(jìn)行橫向進(jìn)給，稱為切入磨削法。一般切入磨削法效率高于縱向磨削法。如果將砂輪修整成成形面，切入磨削法可加工成形的外表面。 縱向磨削法的特點(diǎn)1.在砂輪整個寬度上，

19、磨粒的工作情況不一樣，砂輪左端面（或右端面）尖角負(fù)擔(dān)主要的切削作用，工件大部分磨削余量均由砂輪尖角處的磨粒切除，而砂輪寬度上絕大部分磨粒擔(dān)負(fù)減小工件表面粗糙度值的作用?？v向磨削法磨削力小，散熱條件好，可獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。 2.適用于細(xì)長、精密或薄壁工件的磨削。 3.勞動生產(chǎn)率低。切入磨削法的特點(diǎn) 1.整個砂輪寬度上磨粒的工作情況相同，充分發(fā)揮所有磨粒的磨削作用，由于采用連續(xù)的橫向進(jìn)給，縮短磨削的基本時間，故有較高的生產(chǎn)效率。 2.徑向磨削力較大，工件容易產(chǎn)生彎曲變形，不適宜磨削較細(xì)的工件。 3.磨削時產(chǎn)生較大的磨削熱，工件容易燒傷和發(fā)熱變形。 4.砂輪表面的形態(tài)（修整痕跡

20、）會復(fù)制到工件表面，影響工件表面粗糙度。為了消除以上缺陷，可在切入法終了時，作微小的縱向移動。 5.切入法因受砂輪寬度的限制，只適用磨削長度較短的外圓表面。綜合磨削法它是切入法與縱向法的綜合應(yīng)用，即先用切入法將工件分段進(jìn)行粗磨，留0.020.03mm余量，最后用縱向法精磨至尺寸。這種磨削方法利用了切入法生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，又有縱向法加工精度高的優(yōu)點(diǎn)。分段磨削時，相鄰兩段間應(yīng)有510mm的重疊。這種磨削方法適合磨削余量大和剛性好的工件，且工件的長度也要適當(dāng)?？紤]到磨削效率，應(yīng)采用較寬的砂輪，以減小分段數(shù)。當(dāng)加工表面的長度約為砂輪寬度的23倍時為最佳狀態(tài)。臺階端面的磨削方法 工件的臺階端面可在磨好外

21、圓以后，手動移動工作臺用砂輪端面磨出。磨削時，需將砂輪橫向稍微退出一些（0.01mm0.02mm），手搖工作臺，待砂輪與工件端面接觸后，作間斷的進(jìn)給，并注意澆注充分的切削液，以免燒傷工件。通?？蓪⑸拜喍嗣嫘蕹蓛?nèi)凹形，以減少砂輪與工件的接觸面積，提高磨削質(zhì)量。 磨削臺階面，砂輪受著很大的側(cè)面壓力，因此，操作時要很小心地移動工作臺，當(dāng)工件端面與砂輪接觸后，可用手輕輕敲打縱向進(jìn)給手輪，使進(jìn)給量小而均勻。合理選擇砂輪砂輪的選擇，不但影響工件的加工精度和表面質(zhì)量，而且還影響砂輪的損耗、使用壽命、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。合適的砂輪在工作中應(yīng)符合下列基本要求： 1.磨粒應(yīng)具有較好的磨削性能。2.砂輪在磨削時應(yīng)具

22、有合適的“自銳性”。 3.砂輪不易磨鈍，有較長的使用壽命（兩次修整間隔）。 4.磨削時產(chǎn)生較小的磨削力。 5.磨削時產(chǎn)生較小的磨削熱。 6.能達(dá)到較高的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）。 7.能達(dá)到較小的表面粗糙度值。 8.工件表面不產(chǎn)生燒傷和裂紋。磨削余量合理確定磨削余量對提高生產(chǎn)效率和保證工件質(zhì)量均有重要作用。確定磨削余量時要考慮一系列因素，如零件的形狀、尺寸、技術(shù)要求、工藝順序、熱處理方法、采用的加工方法、設(shè)備情況等。一般原則如下： 工件形狀復(fù)雜、技術(shù)要求高、工藝順序復(fù)雜時，磨削余量應(yīng)較大，如高精度機(jī)床主軸和套筒等零件。 工件細(xì)長或薄壁，磨削余量應(yīng)大些。需要經(jīng)過熱處理的工件，考慮

23、到熱處理變形，磨削余量應(yīng)大些。 工件尺寸越大，加工的誤差因素就越多，由于磨削力、內(nèi)應(yīng)力引起變形的可能性增加，應(yīng)相應(yīng)增大余量。 磨削余量按粗磨、半精磨、精磨、超精磨順序遞減。背吃刀量的選擇 背吃刀量增大時，生產(chǎn)率提高，工件表面粗糙度值增大，砂輪易變鈍。一般粗磨選0.020.04mm，精磨時0.01mm?？v向進(jìn)給量的選擇 縱向進(jìn)給量對加工的影響與背吃刀量相同。粗磨時（0.40.8）B，精磨時（0.20.4）B，其中B為砂輪寬度。工件裝夾外圓磨削中的裝夾方式主要有頂尖、卡盤（三爪自定心、四爪單動）、花盤、芯軸（用于裝夾套類零件）和專用夾具。在磨削加工中，無論哪種磨削方式，都應(yīng)給予充足的冷卻潤滑液。2

24、.內(nèi)圓磨削 主要是在內(nèi)圓磨床、萬能外圓磨床和坐標(biāo)磨床上磨削工件的圓柱孔、圓錐孔和孔端面。一般采用縱向磨削法。磨削成形內(nèi)表面時，可采用切入磨削法。在坐標(biāo)磨床上磨削內(nèi)孔時，工件固定在工作臺上，砂輪除作高速旋轉(zhuǎn)外，還繞所磨孔的中心線作行星運(yùn)動。內(nèi)圓磨削時,由于砂輪直徑小,磨削速度常常低于30 ms。內(nèi)圓磨削特點(diǎn)：1.內(nèi)圓磨削時，所用砂輪直徑較小，砂輪轉(zhuǎn)速又受到內(nèi)圓磨具轉(zhuǎn)速的限制（目前一般內(nèi)圓磨具的轉(zhuǎn)速在1000020000r/min之間），因此磨削速度一般在2030m/s之間。由于磨削速度較低，砂輪容易磨鈍，需要經(jīng)常修整和更換，工件表面的粗糙度值不易減小。 2.內(nèi)圓磨削時，由于砂輪與工件成內(nèi)切圓接觸

25、，砂輪與工件的磨削弧比外圓磨削大，因此磨削熱和磨削力都比較大，磨粒磨鈍后，工件容易發(fā)熱和燒傷。 3.內(nèi)圓磨削時，磨削液不易進(jìn)入磨削區(qū)域；磨屑也不容易排除。當(dāng)磨屑在內(nèi)孔中積聚時，容易造成砂輪堵塞，影響工件的表面質(zhì)量。特別在磨削鑄鐵等脆性材料時，磨屑與磨削液混合成糊狀，更容易使砂輪堵塞，影響砂輪的磨削性能。 4.砂輪接長軸的剛性比較差，懸伸長度大，容易產(chǎn)生彎曲變形和振動，對加工精度和表面粗糙度都有很大的影響，同時也限制了磨削用量的提高。砂輪接長軸的規(guī)格、適用砂輪尺寸在機(jī)床說明書中有明確標(biāo)注。內(nèi)圓磨削常用的也是縱向法和切入法磨削前須調(diào)整砂輪的位置。在萬能外圓磨床上磨內(nèi)孔時，砂輪與孔的前壁接觸。這時砂

26、輪的橫向進(jìn)給方向與磨外圓時相同。在內(nèi)圓磨床上，砂輪與孔的后壁接觸，便于操作者觀察加工表面。內(nèi)圓縱向磨削法這種磨削方法與外圓縱向磨削法相同。用縱向法磨削時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)， 磨削過程中要充分冷卻。 磨不通孔時，要經(jīng)常清除孔中的磨屑，防止磨屑在孔中積聚。 磨臺階孔時，為了保證臺階孔的同軸度，工件應(yīng)在一次裝夾中，將幾個孔全部磨好，并要細(xì)心調(diào)整擋塊位置，防止砂輪撞擊到孔的內(nèi)端面。內(nèi)端面與孔有垂直度要求時，可選用杯形砂輪，直徑不宜過大，保證砂輪在工件內(nèi)端面單方向接觸，否則將影響內(nèi)端面的平面度。砂輪退出內(nèi)孔表面時，要先將砂輪從橫向退出一點(diǎn)，然后再在縱向方向退出，以免工件表面產(chǎn)生螺旋痕跡。內(nèi)圓切入磨削法 這種

27、磨削方法與外圓切入磨削法相同，適用于磨削內(nèi)孔長度較短的工件，生產(chǎn)效率較高。采用切入法磨削時，接長軸的剛性要好，砂輪在連續(xù)進(jìn)給中容易堵塞、磨鈍，應(yīng)及時修整砂輪。精磨時應(yīng)采用較低的切入速度。砂輪內(nèi)圓磨削為了提高磨粒的切削力同時避免燒傷工件，應(yīng)選用較粗的粒度。內(nèi)圓磨削常用的砂輪粒度為F36、F46和F60。內(nèi)圓磨削排屑困難，為了有較大的空隙來容納磨屑，避免砂輪過早堵塞，內(nèi)圓磨削所用的砂輪組織要比外圓磨削用的疏松12號。（加大組織號）內(nèi)圓砂輪一般都安裝在砂輪接長軸的一端，而接長軸的另一端與磨頭主軸聯(lián)接，也有些磨床內(nèi)圓砂輪是直接安裝在內(nèi)圓磨具的主軸上。內(nèi)圓砂輪緊固有螺紋緊固和粘結(jié)劑緊固兩種方法。 用螺紋

28、緊固，這是較常用的砂輪安裝方法，由于螺紋有較大的夾緊力，故可以使砂輪安裝得比較牢固。 用粘結(jié)劑緊固，磨削15mm以下小孔時，砂輪常用粘結(jié)劑緊固。夾具三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、花盤、閉式中心架。量具內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分尺、圓柱塞規(guī)。缺陷內(nèi)圓磨削容易產(chǎn)生的缺陷是喇叭口、錐形孔和圓度誤差，喇叭口產(chǎn)生原因是：縱向進(jìn)給不均勻、砂輪有錐度、砂輪桿細(xì)長彈性變形。錐形孔誤差產(chǎn)生原因是：工作臺調(diào)整角度不正確、縱向進(jìn)給不均勻，橫向進(jìn)給過大、砂輪桿在兩端伸出量不等、砂輪磨損。圓度誤差及內(nèi)外圓同軸誤差產(chǎn)生原因是：工件裝夾不牢靠、薄壁工件夾得過緊產(chǎn)生彈性變形，卡盤安裝松動，頭架主軸和軸承間隙過大，內(nèi)外表面同軸度誤差

29、過大，找正不準(zhǔn)確。3.平面磨削 主要是在平面磨床上磨削平面、斜面、溝槽、垂直面等。平面磨削有兩種：用砂輪外圓表面磨削的稱為圓周磨削，一般使用臥軸平面磨床,如用成形砂輪也可加工各種成形面；用砂輪端面磨削的稱為端面磨削，一般使用立軸平面磨床。 平面磨削的形式 以砂輪工作表面的不同，平面磨削可分為圓周磨削、端面磨削以及圓周端面磨削三種方式。圓周磨削，又稱周邊磨削，是用砂輪的外圓周面進(jìn)行磨削。臥軸的平面磨床均屬于這種形式。端面磨削，用砂輪的端面進(jìn)行磨削。立軸的平面磨床均屬于這種形式。圓周端面磨削，同時用砂輪的圓周面和端面進(jìn)行磨削。磨削臺階面時，若臺階不深，可在臥軸矩臺平面磨床上，用砂輪進(jìn)行圓周端面磨削

30、。平面磨削的特點(diǎn)平面磨削的形式不同，其特點(diǎn)也各不相同。圓周磨削的特點(diǎn)，能減少工件受熱所產(chǎn)生的變形，有利于提高工件的磨削精度。適用于精磨各種工件的平面，平面度誤差能控制在0.010.02mm/1000mm，表面粗糙度可達(dá)Ra0.80.2m。但由于磨削時要用間斷的橫向進(jìn)給來完成工件表面的磨削，所以生產(chǎn)效率低。端面磨削的特點(diǎn)，砂輪主軸剛性好，變形小，可選用較大的磨削用量。生產(chǎn)效率高。工件容易產(chǎn)生熱變形和燒傷。只適用于磨削精度不高且形狀簡單的工件。為改善端面磨削加工的質(zhì)量，可采用以下措施：1.選用粒度較粗、硬度較軟的樹脂結(jié)合劑砂輪。2.磨削時供應(yīng)充分的切削液。3.采用鑲塊砂輪磨削。4.將砂輪端面修成內(nèi)

31、錐形，使砂輪與工件成線接觸，或調(diào)整磨頭傾斜一微小的角度，減少砂輪與工件的接觸，改善散熱條件。 圓周端面磨削時，磨削用量不宜過大。平面磨削的方法橫向磨削法 橫向磨削在磨削時，當(dāng)工作臺縱向行程終了時，砂輪主軸或工作臺作一次橫向進(jìn)給，這時砂輪所磨削的金屬層厚度就是實(shí)際背吃刀量，待工件上第一層金屬磨去后，砂輪重新作垂直進(jìn)給，磨頭換向繼續(xù)作橫向進(jìn)給，磨去工件第二層金屬余量，如此往復(fù)多次磨削，直至切除全部余量為止。 橫向磨削法適用于磨削長而寬的平面，因其磨削接觸面積小，排屑、冷卻條件好，因此砂輪不易堵塞，磨削熱較小，工件變形小，容易保證工件的加工質(zhì)量，但生產(chǎn)效率較低，砂輪磨損不均勻，磨削時須注意磨削用量和

32、砂輪的選擇。切入磨削法磨削時，砂輪先作垂直進(jìn)給，橫向不進(jìn)給，在磨去全部余量后，砂輪垂直退刀，并橫向移動4/5的砂輪寬度，然后再作垂直進(jìn)給。先分段磨去粗磨量，留精磨量，最后用橫向磨削法精磨。深度磨削法，磨削時砂輪只作兩次垂直進(jìn)給。第一次垂直進(jìn)給量等于粗磨的全部余量，當(dāng)工作臺縱向行程終了時，將砂輪或工作臺橫向移動4/5的砂輪寬度，直至切除工件全部粗磨余量，第二次垂直進(jìn)給量等于精磨余量，用橫向磨削法精磨。 深度磨削法的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，適用于批量生產(chǎn)或大面積磨削。磨削時須注意工件裝夾必須牢固，且供應(yīng)充足的磨削液冷卻。臺階磨削法，根據(jù)工件磨削余量的大小，將砂輪修整成階梯形，使其在一次垂直進(jìn)給中采用較小

33、的橫向進(jìn)給量把整個表面余量全部磨去。 用臺階磨削法加工時，由于磨削用量較大，為了保證工件質(zhì)量和提高砂輪的使用壽命，橫向進(jìn)給應(yīng)緩慢一些。臺階磨削法生產(chǎn)效率較高，但修整砂輪比較麻煩，且機(jī)床須具有較高的剛度，所以在應(yīng)用上受到一定的限制。砂輪當(dāng)用砂輪的圓周磨削時，一般選用陶瓷結(jié)合劑的砂輪，粒度為F36F60，硬度在HL之間。 當(dāng)用砂輪的端面磨削時，由于接觸面積大，排屑困難，容易發(fā)熱，所以大多數(shù)采用樹脂結(jié)合劑的筒形或鑲塊砂輪，粒度為F20F36，硬度在JL之間。磨削用量 工作臺縱向進(jìn)給量，工作臺為矩形時，縱向進(jìn)給量選112m/min。 砂輪垂直進(jìn)給量，其大小是依據(jù)橫向進(jìn)給量的大小來確定。工件的裝夾 平面

34、磨削的裝夾方法應(yīng)根據(jù)工件的形狀，尺寸和材料而定，常用方法有電磁吸盤裝夾、精密平口鉗裝夾等。電磁吸盤 主要用于鋼、鑄鐵等導(dǎo)磁性材料制成的有兩個平行面的工件裝夾。 電磁吸盤的外形有矩形和圓形兩種，分別用于臥軸平面磨床和立軸平面磨床。電磁吸盤裝夾工件的特點(diǎn) 工件裝卸迅速方便，并可以同時裝夾多個工件。 工件的定位基準(zhǔn)面被均勻地吸緊在臺面上，能很好地保證工件平行平面的平行度公差。 裝夾穩(wěn)固可靠。（小尺寸零件除外）垂直面磨削時工件的裝夾 精密平口鉗裝夾、精密角鐵裝夾、導(dǎo)磁直角鐵裝夾、精密V形塊裝夾、墊紙法。斜面磨削時工件的裝夾 用正弦精密平口鉗裝夾、用正弦電磁吸盤裝夾、用導(dǎo)磁V形塊裝夾。平面的精度檢查 平

35、面工件的精度檢查包括尺寸精度，形狀精度，位置精度和表面粗糙度四項(xiàng)。平面度誤差的檢驗(yàn) 涂色法、透光法、千分表法。平行度誤差的檢驗(yàn) 用外徑千分尺測量、用百分表測量。垂直度誤差的檢驗(yàn) 用90°角尺測量、用90°圓柱角尺測量、用百分表測量。角度的檢驗(yàn) 傾斜面與基準(zhǔn)面的夾角，如果要求不太高時，可以用角度尺或萬能游標(biāo)角度尺測量。 精度要求高時可以用正弦規(guī)測量。小型工件的斜角，可以用角度量塊比較測量。4.錐面磨削圓錐面的磨削常用以下幾種方法。轉(zhuǎn)動工作臺法 錐度較小、外錐面較長的工件，即根據(jù)零件半錐角大小，將上工作臺轉(zhuǎn)過適當(dāng)?shù)慕嵌饶ハ鳎⒂锰滓?guī)或塞規(guī)校正其角度。工作臺轉(zhuǎn)動角度可以從工作臺右

36、端的刻度尺上顯示。轉(zhuǎn)動頭架法 錐度大、錐面短的工件，如用卡盤安裝，可轉(zhuǎn)動頭架來磨削。轉(zhuǎn)角由頭架下面底座的刻度盤顯示。轉(zhuǎn)動砂輪架法 工件長且錐度大的外圓錐面，錐角超出工作臺的角度調(diào)整范圍，當(dāng)工件用前后頂尖裝夾時，將砂輪架轉(zhuǎn)過一個半錐角，采用橫磨法。若圓錐母線長度大于砂輪寬度，則需要采用分段接刀的方法進(jìn)行磨削。錐度測量一般使用錐度量規(guī)用涂色法檢驗(yàn)，磨削內(nèi)圓錐面是在內(nèi)圓磨床或萬能外圓磨床上用內(nèi)圓磨頭進(jìn)行磨削的，其磨削方法、機(jī)床調(diào)整基本與磨削外圓錐方法相同。錐面磨削的其他注意事項(xiàng)和要求基本和內(nèi)孔、外圓磨削的要求相同。注意在需要同時調(diào)整機(jī)床多個角度的時候，要特別小心防止砂輪和機(jī)床碰撞或妨礙機(jī)床走刀運(yùn)動。

37、常見的磨削形式還有無心磨削 一般在無心磨床上進(jìn)行，工件不需打中心孔，支承剛性好，效率高，易實(shí)現(xiàn)自動化，適和大批量工件，像軸承滾柱的外圓。 磨削時，工件不用頂尖定心和支承，而是放在砂輪與導(dǎo)輪之間，由其下方的托板支承，并由導(dǎo)輪帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)輪軸線與砂輪軸線調(diào)整成斜交1°6°時，工件能邊旋轉(zhuǎn)邊自動沿軸向作縱向進(jìn)給運(yùn)動，這稱為貫穿磨削。貫穿磨削只能用于磨削外圓柱面。切入式無心磨削時，將工件放在托板和導(dǎo)輪之間，磨削砂輪橫向切入來磨削工件表面。導(dǎo)輪中心線只需偏轉(zhuǎn)一個很小的角度（約30）使工件在微小軸向摩擦力的作用下緊靠擋塊，得到可靠的軸向定位。導(dǎo)輪作連續(xù)橫向進(jìn)給。切入式無心磨削可加工成

38、形面。無心磨削不能加工斷續(xù)表面，如花鍵、單鍵槽表面等。 無心磨削也可用于內(nèi)圓磨削，加工時工件外圓支承在滾輪或支承塊上定心，并用偏心電磁吸力環(huán)帶動工件旋轉(zhuǎn)，砂輪伸入孔內(nèi)進(jìn)行磨削，此時外圓作為定位基準(zhǔn)，可保證內(nèi)圓與外圓同心。無心內(nèi)圓磨削常用在軸承環(huán)專用磨床上磨削軸承環(huán)內(nèi)溝道。特殊形式的磨削 磨削還有許多特殊的形式。有用于磨削特定零件的，如在磨齒機(jī)上用展成法或成形法磨削齒輪，在螺紋磨床上用成形法磨削螺紋，在花鍵磨床上成形磨削花鍵等。磨削時需用專門配置的砂輪修整器，把砂輪表面修整成相應(yīng)的精確廓形。此外，還有使用環(huán)形砂帶的砂帶磨削，使用以金剛石微粒粘固于高強(qiáng)度金屬細(xì)線上的砂線磨削，以及與電加工相結(jié)合的電

39、火花磨削和電解磨削等。五、砂輪的特性及應(yīng)用磨具：分砂輪、油石、磨頭、砂瓦、砂帶（砂布、砂紙）、研磨膏等6類。砂輪是在磨床上進(jìn)行磨削加工時最主要的切削工具，砂輪是特殊的刀具。砂輪是由結(jié)合劑粘合磨料組成的固結(jié)磨具，磨料原料經(jīng)過熔融、提純、冷卻、粉碎、過篩選目，加入不同比例的結(jié)合劑和輔料混合攪拌均勻，用模具在壓力機(jī)上壓制成型，干燥后經(jīng)高溫焙燒而制成。砂輪具有很多氣孔，是用磨粒進(jìn)行切削的固結(jié)磨具，磨粒以其露在表面的鋒利尖角作為切削刃。成品砂輪是由磨料、結(jié)合劑、氣孔組成，也叫做砂輪的三要素。（為改善磨具性能，可浸滲填充劑于氣孔之內(nèi)，如石墨、硫磺、樹脂、石蠟、二硫化鉬等以改善砂輪的性能，稱第四要素）。砂輪

40、種類繁多，按所用磨料可分為普通磨料砂輪（剛玉和碳化硅等），天然磨料和超硬磨料砂輪（金剛石和立方氮化硼等），按形狀可分為平形砂輪、筒形砂輪、斜邊砂輪、碟形砂輪、碗形砂輪等，按結(jié)合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。由于砂輪的磨料、結(jié)合劑材料以及砂輪的制造工藝不同，砂輪的特性差別很大，對磨削加工的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益有著重要影響。各種砂輪具有不同的工作性能。每一種砂輪根據(jù)其本身的特性，適用加工材料的范圍也不同，因此在生產(chǎn)中必須根據(jù)被加工零件的材料、質(zhì)量、性能、技術(shù)要求和生產(chǎn)效率來合理選擇和使用砂輪，以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品和最佳經(jīng)濟(jì)效益。砂輪是硬、脆且疏松的盤狀、輪狀、碗狀等各種形狀的

41、磨具。砂輪的特性主要是由磨料、硬度、粒度、結(jié)合劑、組織、形狀和尺寸等因素決定。為了獲得良好的磨削效果，必須按照具體加工條件，正確地選擇砂輪。選擇砂輪時主要應(yīng)考慮下列因素：1.工件材料的物理、力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、韌性、導(dǎo)熱性等）。2.工件的熱處理方法（調(diào)質(zhì)、淬火、滲氮等）。3.工件的加工精度和表面粗糙度要求。4.工件的磨削余量。5.工件的形狀和尺寸（成形面、溝槽、寬度等）。6.磨削方式（外圓、內(nèi)圓、平面磨削等）。由于影響砂輪選擇的因素非常復(fù)雜，要提出對各種加工條件都適用的具體方法，是不可能的，而只能提出一般選擇原則，在加工生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際需要隨時調(diào)整，根據(jù)砂輪的各個特性，僅列出砂輪選擇的基本原則

42、以供參考。磨料砂輪是由磨料、結(jié)合劑、氣孔組成，磨料是砂輪的主要組成部分，它具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性和一定的韌性，以承受磨削時產(chǎn)生的磨削熱和切削力，同時還應(yīng)具備鋒利的尖角，以利切削金屬。常用的磨料有三類，氧化物類、碳化物類、超硬類，氧化物類常用的磨料有棕剛玉（A）、白剛玉（WA）、鉻剛玉（PA）、單晶剛玉（SA）、微晶剛玉（MA）、鋯剛玉（ZA）。剛玉的主要化學(xué)成分是三氧化二鋁， 剛玉是以鋁礬土、焦碳（無煙煤）為主要原料經(jīng)電爐高溫熔煉出的人造材料，可做磨料和耐火材料。純度較高的為白色，叫白剛玉，含有少量雜質(zhì)的為棕色，叫棕剛玉。棕剛玉（A）：硬度高，韌性大，顆粒鋒利，適宜磨削抗拉強(qiáng)度較高的金

43、屬，如碳素鋼、一般合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等，這種磨料的磨削性能好，適應(yīng)性廣，常用于切除較大余量的粗磨，價格便宜，可以廣泛使用。棕剛玉的二級品磨料常用作樹脂切割砂輪，砂瓦，砂布，砂紙等。白剛玉（WA）：硬度略高于棕剛玉，韌性則比棕剛玉低，在磨削時，磨粒容易碎裂，自銳性較好，磨削熱量小，適宜磨削淬火鋼、高碳鋼、高速鋼、合金鋼以及磨削薄壁零件，成本比棕剛玉高。剛玉根據(jù)成分和工藝不同，還可分為：鉻剛玉（PA）：硬度略高于棕剛玉，韌性略高于白剛玉且強(qiáng)度高，磨削性能好，制成的磨具形狀保持性好。適宜磨削刀具、量具、儀表，螺紋等表面加工質(zhì)量要求高的工件。 單晶剛玉（SA）：單晶剛玉磨料的顆粒是由單一晶體組成

44、，并具有良好的多棱切削刃，較高的硬度和韌性，磨削能力強(qiáng)，磨削發(fā)熱量少，缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)中有廢水、廢氣產(chǎn)生，產(chǎn)量較低。適宜磨削較硬且韌性好的難磨金屬材料，如不銹鋼，高釩高速鋼，耐熱合金鋼及易變形，易燒傷的工件，單晶剛玉磨料受生產(chǎn)條件的限制，一般只用于耐熱合金和高強(qiáng)度、大韌性難磨金屬材料的磨削。微晶剛玉（MA）：外觀色澤和化學(xué)成分均與棕剛玉相似，特點(diǎn)是晶體尺寸?。?0280m），磨粒韌性好，強(qiáng)度大且自銳性好。適宜磨削不銹鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等，適宜成型磨，切入磨，鏡面磨削和重負(fù)荷磨削。鋯剛玉（ZA）：特點(diǎn)是硬度略低，但韌性值大，強(qiáng)度較高，通常晶體尺寸較細(xì)，耐磨性能好。適宜磨削奧氏體不銹

45、鋼、鈦合金、耐熱合金，非常適用重負(fù)荷磨削。 碳化物類常用的磨料有黑碳化硅（C）、綠碳化硅（GC）和碳化硼（BC）。碳化硅又稱金鋼砂或者耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或者煤焦)、木屑(生產(chǎn)環(huán)保碳化硅時需加海鹽)等原料在電爐內(nèi)經(jīng)高溫熔煉而成。黑碳化硅（C）：性脆而鋒利，硬度比白剛玉高，適宜磨削機(jī)械強(qiáng)度較低的材料，如鑄鐵、黃銅、鋁、耐火材料及非金屬材料等。 綠碳化硅（GC）：硬度脆性較黑碳化硅高，磨粒鋒利，導(dǎo)熱性好，適宜磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、陶瓷、寶石、玉石等硬脆材料。碳化硼（BC）：是最硬的人造磨料之一，其硬度高，僅次于金剛石和立方氮化硼，耐熱性好，主要用于材料的精磨工藝中，如：刀具、軸承、

46、拉絲模、硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷等硬質(zhì)材料的磨削、研磨、拋光及鉆孔等。超硬類磨料有金剛石（天然（D）、人造（SD）、立方氮化硼 （CBN）。金剛石硬度極高，韌性很差，價格昂貴，人造金剛石脆性更大。適宜磨削硬脆材料，像硬質(zhì)合金、半導(dǎo)體、光學(xué)玻璃、寶石、陶瓷、石材切割等硬而脆的難加工材料，以及制造地質(zhì)、石油行業(yè)的各種鉆頭。立方氮化硼（CBN）是在高溫高壓下經(jīng)觸媒劑作用聚合轉(zhuǎn)化，人工合成的一種超硬磨料，適用于磨削硬而韌的材料，其性能與金剛石磨料相似，硬度僅次于金剛石。強(qiáng)度較高，耐磨性及導(dǎo)熱性能好，耐高溫。還具有比金剛石更獨(dú)特的一些的優(yōu)點(diǎn)，如價格較低，耐熱方面優(yōu)于金剛石。其磨粒韌性、硬度、耐用度是剛玉類砂

47、輪的100倍，最適宜加工硬度高、粘性大、高溫高強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削。其應(yīng)用范圍與金剛石起著互相補(bǔ)充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質(zhì)合金和非金屬材料時，具有獨(dú)特的效果，但在磨削鋼料時，尤其是磨削特種鋼時，效果不顯著。CBN砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍，比金剛石砂輪高五倍，尤其是磨削高釩高速鋼，效果特別顯著，但磨削脆性材料不及金剛石。CBN砂輪不能用普通磨削液，需特殊的磨削液或干磨。CBN砂輪適宜磨削、研磨、珩磨各種既硬又韌的淬火鋼和各種高溫合金，高鉬、高礬、高鈷鋼、不銹鋼、鎳基合金鋼、鈦合金等難加工材料。結(jié)合劑砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱結(jié)合劑。砂輪的強(qiáng)度、耐熱性、

48、抗沖擊性及抗腐蝕能力主要取決于結(jié)合劑的性能。結(jié)合劑的種類對砂輪的性能、壽命和形狀保持性都有很大影響。常用的結(jié)合劑種類有：陶瓷結(jié)合劑（V）、樹脂結(jié)合劑（B）、橡膠結(jié)合劑 （R）、金屬結(jié)合劑 （J） 。陶瓷結(jié)合劑（V），化學(xué)性能穩(wěn)定，耐油、耐水、耐熱、抗酸堿、氣孔率大，磨削效率高，磨耗小、強(qiáng)度較大，能較好地保持正確的幾何形狀，價格低廉，應(yīng)用最為廣泛。但脆性大、彈性小、抗沖擊性差，不能承受側(cè)向力。含硼的陶瓷結(jié)合劑，強(qiáng)度高，結(jié)合劑用量少，可相應(yīng)增大磨具的氣孔率。適用于線速度 35m/s 的磨削，像內(nèi)圓、外圓、無心、平面、成形磨削，螺紋、齒輪、曲軸、刀具刃磨、珩磨及超精磨削。用于加工各種鋼材、鑄鐵、有色

49、金屬、及玻璃、陶瓷材質(zhì)，適用于大氣孔率砂輪。樹脂結(jié)合劑（B），結(jié)合強(qiáng)度高并富有彈性，它的應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)合劑。彈性好，耐沖擊，能在高速下工作，有拋光作用，自銳性好。但不耐酸堿，抗腐蝕性差，堅固性和耐熱性比陶瓷結(jié)合劑差，高溫下容易燒毀，氣孔率小，易堵塞 ?？杉尤胧蜚~粉制成導(dǎo)電砂輪?？梢杂糜诰€速度 50m/s 的高速磨削。適宜高精度磨削、刀具刃磨，適宜高速、重負(fù)荷、低粗糙度的磨削。超精磨工序使用添加石墨的樹脂砂輪，可以顯著降低粗糙度。可以制成薄片砂輪磨槽、切割，也可用于荒磨和自由磨削，用于打磨鑄件、鍛件的毛刺和飛邊。濕磨時切削液中含堿量應(yīng)低于1.5%。橡膠結(jié)合劑（R），比樹脂彈性更好，強(qiáng)度

50、也大，具有良好的拋光作用。但耐熱性差，不耐油，不耐酸，氣孔率很小，磨粒鈍化后易脫落，而且工作中還有臭味，砂輪組織較緊密，磨削生產(chǎn)率低。多用于制造無心磨床的導(dǎo)輪和加工軸承、葉片、鉆頭溝槽的砂輪，切斷、開槽用的薄片砂輪，柔性拋光砂輪等。不宜用于粗加工。金屬結(jié)合劑 （J），主要用于制造金剛石、CBN砂輪。金屬結(jié)合劑分青銅結(jié)合劑和電鍍結(jié)合劑兩種，青銅結(jié)合劑剛性好、強(qiáng)度高，耐磨性好、使用壽命長，形狀保持性好，能承受較大的負(fù)荷。但其自銳性差，容易堵塞發(fā)熱，修整困難。青銅結(jié)合劑主要用于制造金剛石砂輪，用于硬質(zhì)合金的磨削和成形磨削及各種材料的珩磨，也用于玻璃、陶瓷、石材、半導(dǎo)體材料和超硬材料的切割和粗精磨。電

51、鍍結(jié)合劑強(qiáng)度更高。其磨具磨料層薄，磨粒密度高，砂輪表面切割鋒利，磨削效率高，經(jīng)濟(jì)效益好，不需要修整，但磨具壽命短。電鍍結(jié)合劑主要適用于制作形狀復(fù)雜的成型磨具，像小磨頭、套料刀、切割刀、切割鋸片、電鍍鉸刀等，以及用于高速磨削。青銅、電鍍金屬結(jié)合劑砂輪主要用于精磨，不易變形，但不容易修整。氣孔是指磨料和結(jié)合劑之間的空隙，是砂輪在高溫焙燒過程中，所含水分及雜質(zhì)揮發(fā)，結(jié)合劑收縮形成。在磨削過程中起到容屑、散熱及潤滑作用，以保持磨削效率，確保不燒傷工件。分為微氣孔（一般不作氣孔說明的砂輪都為此類型）小氣孔、中氣孔、大氣孔。 大氣孔砂輪的組織結(jié)構(gòu)比較松，其氣孔尺寸要比磨料粒度尺寸大得多，因此，大氣孔砂輪磨

52、削時不易被堵塞，磨削時散熱快。尤其適宜磨削有色金屬和橡膠。陶瓷大氣孔砂輪也用于磨削熱敏性材料（磁鋼，鎢，銀合金等）和薄形易變形的工件，比一般砂輪的適應(yīng)性強(qiáng)，容易達(dá)到磨削工藝要求。硬度砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟，表示砂輪的磨粒容易脫落，砂輪的硬度硬，表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個完全不同的概念。同一種磨料可以做成硬度不同的砂輪。它主要決定于結(jié)合劑的性能、數(shù)量以及砂輪制造的工藝。磨削與切削的顯著差別是砂輪具有“自銳性”，選擇砂輪的硬度，實(shí)際上就是選擇砂輪的自銳性。 自銳性：磨粒具有一定的脆性。磨鈍的磨粒在切削力的作用下會碎裂、脫落，露出

53、新的磨粒，重新形成鋒利的切削刃而保持切削能力，這被稱為砂輪的“自銳性”。砂輪的自銳性是有限度的。選擇砂輪硬度的一般原則是：加工軟金屬時，磨粒不易磨鈍，為了使還鋒利的磨粒不致過早脫落，宜選用硬砂輪。加工硬金屬時，磨粒容易磨鈍，為了使已經(jīng)磨鈍的磨粒能及時脫落，露出鋒利的新磨粒繼續(xù)進(jìn)行正常磨削（即自銳性），宜選用軟砂輪。前者是因?yàn)樵谀ハ鬈洸牧蠒r，砂輪的工作磨粒磨損較慢，不需要太早的脫落；后者是因?yàn)樵谀ハ饔膊牧蠒r，砂輪的工作磨粒磨損較快，需要盡快的更新。精磨、成型磨削時，為了保證磨削精度和粗糙度，應(yīng)選用稍硬的砂輪，以保持砂輪必要的形狀精度。對于有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料磨削時，由于磨屑容易堵塞砂輪，

54、宜選用較軟的砂輪。工件材料的導(dǎo)熱性差，易產(chǎn)生燒傷和裂紋時（如磨硬質(zhì)合金等），選用的砂輪應(yīng)軟一些?？傊?，加工過程中希望還鋒利的磨粒不要太早脫落，也不要磨鈍了還不脫落。 如果砂輪選得過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易變形、燒傷，磨削效率低，影響工件表面質(zhì)量，砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，砂輪容易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。所以砂輪硬度的選擇要適當(dāng)，應(yīng)根據(jù)砂輪與工件接觸面積大小、工件形狀、磨削方式、冷卻方式、砂輪的結(jié)合劑種類等因素來綜合考慮。1.磨削軟材料時要選較硬砂輪，磨削硬材料時則要選軟砂輪。2.磨削軟而韌性大的材料（有色金屬）時，硬度應(yīng)選得軟一

55、些。3.磨削導(dǎo)熱性差的材料應(yīng)選較軟的砂輪。4.端面磨比圓周磨削時砂輪硬度應(yīng)軟一些。5.在同樣的磨削條件下，用樹脂結(jié)合劑砂輪比用陶瓷結(jié)合劑的砂輪硬度要高12小級。6.砂輪旋轉(zhuǎn)速度高時，砂輪的硬度可選軟12小級小級。 7.用冷卻液磨削要比干磨時的砂輪硬度高12小級。根據(jù)規(guī)定，砂輪硬度等級從超軟到超硬分七個大級、十六個小級。D.E.F(超軟)G.H.J(軟)K.L(中軟)M.N(中)P.Q.R(中硬)S.T(硬)Y(超硬)。一般加工中常用的是中軟、中這兩個大級，又分為中軟1（K）、中軟2（L）、中 1（M）、中2（N）四個小級。一般加工，如無特殊要求，選用L硬度的砂輪。粒度粒度指磨料顆料的大小。粒度

56、分磨粒與微粉兩類。對于顆粒尺寸大于 40 m的磨料，稱為磨粒。對于顆粒尺寸小于40m的磨料，稱為微粉（ W ）。磨粒用篩選法分類，它的粒度號以篩網(wǎng)上一英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示。例如 60 # 粒度的的磨粒，說明能通過每英寸長有60個孔眼的篩網(wǎng)，而不能通過每英寸70個孔眼的篩網(wǎng)。微粉用顯微測量法分類，它的粒度號以磨料的實(shí)際尺寸來表示。砂輪的粒度對磨削表面的粗糙度和磨削效率有很大影響。磨粒粗則氣孔大，砂輪不易堵塞和發(fā)熱，磨削深度可較大，磨削效率高，但表面粗糙度大，粗磨時，一般選粗粒度。精磨時，余量較小，要求粗糙度值較低，可選取較細(xì)磨粒。一般來說，磨粒愈細(xì)，磨削表面粗糙度愈好。磨軟金屬時，多選用粗的

57、磨粒(粒度號較小)，磨脆和硬的金屬時，則選用較細(xì)的磨粒(粒度號較大)。微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。當(dāng)砂輪和工件接觸面積較大時，要選用粒度粗一些的砂輪，例如，磨削相同的平面時，用砂輪的端面磨削比用砂輪的圓周磨削選的粒度要粗些。粒度的選擇主要與工件的加工精度、表面粗糙度要求和生產(chǎn)效率有關(guān)。1.在粗磨工序，為了高效地切除金屬余量，應(yīng)選用粗粒度砂輪。2.在精、細(xì)磨工序，為了達(dá)到較高的表面質(zhì)量和精度要求，應(yīng)選用細(xì)粒度砂輪。3.在成形磨削中，應(yīng)選用細(xì)粒度砂輪才能保持砂輪工作面的輪廓形狀。4.當(dāng)磨削接觸面較大時，為了避免表面燒傷，應(yīng)選用粗粒度砂輪。5.磨削導(dǎo)熱性差的材料或容易熱變形的薄壁零件時，應(yīng)選用粗粒度砂輪，以減少發(fā)熱量。總之，在滿足工件表面質(zhì)量和尺寸精度、形狀精度的前提下，應(yīng)盡可能選用粗粒度砂輪，以獲得高效率，減少磨削熱對磨削質(zhì)量的不利影響。組織：磨具的組織是指磨料占磨具體積的百分率(磨粒率)。磨具的組織號，是反映磨具中磨料、結(jié)合劑、氣孔三者體積的比例。砂輪組織等級劃分是以62%的磨料體積百分率為“0”號組