磨削加工技術(shù)

1、關(guān)于磨削加工技術(shù)第一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、磨削加工特點（1）加工余量少，加工精度高。一般磨削可獲得 IT57級精度，表面粗糙度可達Ra0.21.6um。 各種表面：內(nèi)外圓表面、圓錐面、平面、齒面、螺旋面 各種材料：普通塑性材料、鑄件等脆材、淬硬鋼、硬質(zhì) 合金、寶石等高硬度難切削材料。（2）磨削加工范圍廣（3）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。（4）砂輪有一定的自銳性。第二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磨削加工磨削是一種精加工方法?？杉庸じ哂捕炔牧稀？杉庸じ鞣N表面。磨削加工技能視頻第三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于

2、2022年6月二、磨具的特性及其選用1、磨具的類型普通磨具：用剛玉類、碳化硅類、碳化硼類磨料制成的磨具。超硬磨具：用金剛石、立方氮化硼等高硬度磨料制成的磨具。固結(jié)磨具：砂輪、油石、砂瓦、磨頭、拋磨塊涂附磨具：砂布、砂紙、砂帶研磨膏：由磨料和研磨拋光液組成的拋光劑。第四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、磨具的特性及其選用2. 砂輪的特性及選用主要起切削作用主要起粘接作用主要起容屑和冷卻作用砂輪由磨料、結(jié)合劑及氣孔組成。砂輪特性決定于 磨料,粒度,結(jié)合劑,硬度,組織及形狀尺寸。第五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 砂輪的特性及選用1）砂輪的磨料磨料氧化物碳化物超硬磨料棕剛

3、玉白剛玉絡(luò)剛玉黑色碳化硅綠色碳化硅碳化硼人造金剛石立方氮化硼磨削碳鋼、合金鋼、通用高速鋼磨削硬鑄鐵、硬質(zhì)合金、非鐵金屬磨削硬脆材料、硬質(zhì)合金、寶石、高溫合金取決于工件材料的硬度磨料應(yīng)有鋒利的形狀、高硬度和熱硬性、適當(dāng)?shù)膱皂g性。第六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 砂輪的特性及選用2）砂輪硬度由結(jié)合劑的強度和數(shù)量決定工件材料軟硬砂輪（磨有色金屬除外）工件材料硬軟砂輪選擇原則：指砂輪工作時在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度。 取決于結(jié)合劑的結(jié)合能力及所占比例，與磨料硬度無關(guān)。硬度高，磨料不易脫落；硬度低，自銳性好。 硬度分7大級(超軟、軟、中軟、中、中硬、硬、超硬)，16小級。第七張，

4、PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月砂輪硬度選擇原則： 磨削硬材，選軟砂輪；磨削軟材，選硬砂輪； 磨導(dǎo)熱性差的材料，不易散熱，選軟砂輪以免工 件燒傷；磨有色金屬，選較軟的砂輪； 砂輪與工件接觸面積大時，選較軟的砂輪； 成形磨精磨時，選硬砂輪；粗磨時選較軟的砂輪。2. 砂輪的特性及選用2）砂輪硬度第八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 砂輪的特性及選用3）磨料粒度取決于加工表面的粗糙度磨粒微粉35m/s高速磨削或磨槽第十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 砂輪的特性及選用5）砂輪的組織取決于容屑空間選擇原則：一般選用中等組織號的砂輪。砂輪組織號用來表示砂輪結(jié)構(gòu)緊密程度

5、，是磨粒在磨料中占有體積的百分?jǐn)?shù)。第十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 組織反映砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者體積的比例關(guān)系，即砂輪結(jié)構(gòu)的疏密程度，分緊密、中等、疏松三類13級。 緊密組織 成形性好，加工質(zhì)量高，適于成形磨、精密磨削和強力磨削。 中等組織 適于一般磨削工作，如淬火鋼、刀具刃磨等。 疏松組織 不易堵塞砂輪，適于粗磨、磨軟材、磨平面、內(nèi)圓等接觸面積較大時，磨削熱敏感性強的材料或薄件。2. 砂輪的特性及選用5）砂輪的組織取決于容屑空間第十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3. 砂輪的型號、代號、標(biāo)記和尺寸形狀尺寸磨料粒度號硬度組織號結(jié)合劑最高線速度形狀例： P30

6、03075WA60L6V35外徑厚度內(nèi)徑白剛玉粒度號硬度組織號結(jié)合劑最高線速度第十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月砂輪的標(biāo)志方法 按GB248484規(guī)定，標(biāo)志順序如下：磨具形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、組織、結(jié)合劑和最高線速度。砂輪標(biāo)志方法見示例： 第十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月砂輪的修整 磨損表現(xiàn)為磨耗磨損和破碎磨損。自銳性有限，應(yīng)及時修整，保證砂輪有合理使用壽命，否則引起振動、Ra值增大、表面燒傷或裂紋等。 砂輪修整除用于磨損砂輪外，還用于以下場合： 砂輪被切屑堵塞； 部分工材粘結(jié)在磨粒上； 砂輪廓形失真； 精密磨中的精細(xì)修整等。 常用修整工具是單顆粒金剛石。

7、第十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、磨削過程1.砂輪工作表面的形貌特征1）磨粒在砂輪工作表面上是隨機分布的；2）每一顆磨粒的形狀和大小都是不規(guī)則的。第十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、磨削過程1.砂輪工作表面的形貌特征 第十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、磨削過程2. 磨屑的形成過程單個磨粒的磨削過程分為三個階段：1）滑擦階段磨粒只是在工件表面滑擦而過，并未切削工件，工件僅產(chǎn)生彈性變形。這一階段由于摩擦作用產(chǎn)生大量的熱能使工件溫度升高。第十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、磨削過程2）耕犁階段（刻劃階段）磨粒切入工件，在工件上耕犁出

8、溝槽，工件產(chǎn)生塑性變形，表層產(chǎn)生變形強化。3）切削階段磨粒切入工件 ，使被擠壓金屬產(chǎn)生剪切滑移形成切屑。這一階段以切削為主，也有表層變形強化。第二十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3、磨削的三個階段：光磨階段：進給停止，由于工藝系統(tǒng)彈性恢復(fù)，實際磨削深度并不為零，增加磨削次數(shù)，磨削深度逐漸趨于零，工件的精度和表面質(zhì)量逐漸提高。穩(wěn)磨階段：實際磨削深度等于進給量。初磨階段:由于工藝系統(tǒng)彈性變形，實際磨削深度小于進給量。第二十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月磨削規(guī)律的應(yīng)用 在開始磨削時，采用較大的徑向進給量，壓縮初磨和穩(wěn)定階段，以提高生產(chǎn)效率；適當(dāng)增長光磨時間，可更好地提高工件

9、的表面質(zhì)量。第二十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4. 磨削力和磨削溫度1）磨削力的主要特征 切向力Fc徑向力Fp軸向力Fa其中徑向力最大，直接影響工藝系統(tǒng)變形和加工精度。第二十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4. 磨削力和磨削溫度2）磨削熱 磨削產(chǎn)生的高溫是產(chǎn)生磨削表面燒傷、殘余應(yīng)力和表面裂紋的原因。表面燒傷：指磨削過程中磨削表面層金屬在高溫下產(chǎn)生相變，從而其硬度與塑性發(fā)生變化的現(xiàn)象。避免燒傷的措施：合理選用砂輪（可選硬度較軟，組織疏松的砂輪）合理選擇磨削用量（提高圓周進給速度和軸向進給量，減少工件與砂輪接觸時間。）采用良好的冷卻措施（加大冷卻液流量）第二十四張，PP

10、T共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月四、磨削加工類型與運動常用的磨削方法： 外圓磨削 平面磨削 內(nèi)圓磨削 成型磨削 無心外圓磨削第二十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月四、磨削加工類型與運動縱磨法磨外圓周邊磨削平面第二十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磨削的主運動m/s 第二十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月工件的切向進給運動VW m/s 或m/min第二十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 工件軸向進給運動fa mm/r 或 mm/st第二十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 徑向進給量fr mm第三十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022

11、年6月1、外圓磨削 主運動砂輪旋轉(zhuǎn) 進給運動工件旋轉(zhuǎn)、移動 吃刀運動砂輪、工件的相對徑向移動工藝范圍：圓柱面、圓錐面、軸肩端面、球面、特殊形狀回轉(zhuǎn)面磨外圓視頻第三十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、外圓磨削外圓磨削按不同的進給方向分為縱磨海參和橫磨法?？v磨法：磨外圓時，工件同時作圓周進給和沿軸向作縱向進給，每單行程或往復(fù)行程終了，砂輪作周期的橫向進給。（磨削力小，散熱條件好，運用廣泛）橫磨法：磨外圓時，工件不作縱向進給，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給。（砂輪寬度大于磨削寬度，適于成形磨削，一次行程完成磨削加工全過程，效率高。磨削力大，磨削熱集中。）第三十二張，P

12、PT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2、內(nèi)圓磨削 主運動砂輪旋轉(zhuǎn) 進給運動工件旋轉(zhuǎn)作圓周進給，工件或砂輪縱向 往復(fù)移動和橫向進給運動。工藝范圍：通孔、盲孔、孔口端面磨內(nèi)孔視頻第三十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月內(nèi)圓磨削特點：1、砂輪直徑小，容易磨鈍，需經(jīng)常修整和更換。2、為保證磨削速度，砂輪轉(zhuǎn)速要求高。3、砂輪軸細(xì)小，懸伸長度大，剛性差，磨削時易彎曲和振動，加工精度 和表面粗糙度難于控制。2、內(nèi)圓磨削第三十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3、平面磨削周邊磨削： 砂輪周邊為磨削工作面，接觸面小，發(fā)熱小，排屑及冷卻條件好，

13、工件受熱變形小，砂輪磨損均勻，加工精度高，生產(chǎn)效率低。端面磨削： 砂輪端面為磨削工作面，接觸面大，發(fā)熱多，排屑及冷卻條件差，工件受熱變形大，砂輪磨損不均勻，加工精度差，生產(chǎn)效率高。磨平面視頻第三十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4、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心內(nèi)圓磨削兩種。（1）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)輪的接觸點不對稱，從而使工件上的凸點在多次轉(zhuǎn)動中逐漸磨圓。第三十七張

14、，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月無心外圓磨削1、砂輪；2、托板；3、導(dǎo)輪；4、工件；5、擋塊第三十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）磨削方式 無心外圓磨有兩種方式：貫穿磨削法（縱磨法）和切入磨削法（橫磨法）。貫穿磨削：導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜一個角度，工件從前面推入兩砂輪之間，在導(dǎo)輪與工件間的水平摩擦力的作用下，沿軸向移動，完成縱向進給。（適用于不帶凸臺的圓柱形工件，磨削長可大于或小于磨輪寬度，效率高。）切入磨削：將工件放在托板和導(dǎo)輪之間，使磨削砂輪橫向切入進給，來磨削工件表面。導(dǎo)輪中心線需偏轉(zhuǎn)一個很小的角度（約定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

15、軸向定位。第三十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月外圓無心磨削方法特點：1）工件不需打中心孔，支承剛性好，磨削余量小而均勻，生產(chǎn)率高，易實現(xiàn)自動化，適合成批生產(chǎn)；2）加工精度高，其中尺寸精度可達IT5-IT6，形狀精度也比較好，表面粗糙度Ra1.25-0.16m ；3）不能加工斷續(xù)表面，如花鍵、單鍵槽表面。4）只能加工尺寸較小形狀簡單的零件。第四十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月五、磨床 磨床是用磨料磨具(砂輪,砂帶,油石和研磨料)為工具進行切削加工的機床。廣泛用于零件的精加工,尤其是淬硬鋼件,高硬度特殊材料及非金屬材料(如陶瓷)的精加工。 磨床種類很多,其主要類型有:外圓

16、磨床,內(nèi)圓磨床,平面磨床,工具磨床，刀具和刃具磨床及各種專門化磨床.如曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床等。此外還有珩磨機,研磨機和超精加工機床等。第四十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、外圓磨床 主要用于磨削內(nèi),外圓柱和圓錐表面,也能磨階梯軸的軸肩和端面,可獲得IT6-IT7及精度Ra在1.25-0.08m之間。 外圓磨床的主要類型有：普通外圓磨床、萬能外圓磨床，無心外圓磨床、寬砂輪外圓磨床和 端面外圓磨床等 。主參數(shù): 最大磨削直徑。 萬能型外圓磨床加工各種典型表面時，機床各部件的相對位置關(guān)系和所需要的各種運動： 磨外圓砂輪的旋轉(zhuǎn)運動N砂；磨內(nèi)孔砂輪的旋轉(zhuǎn)運動N內(nèi)；工件旋轉(zhuǎn)運動N周；工件縱向往復(fù)運動F縱；砂輪橫向進給運動f橫（往復(fù)縱磨時是周期的間歇運動；切入磨削時 是連續(xù)進給運動）。此外，機床還有兩個輔助運動：砂輪架的橫向快速進退運動；尾架套筒的伸縮移動。第四十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022