磨具与磨削过程、普通刀具加工方法

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1、第三节磨具与磨削过程一、磨具（1）定义：磨具是用磨料为主制造而成的一类切削工具。它是用结合剂或粘结剂将许多细微、坚硬和形状不规则的磨料磨粒按一定要求粘结制成的。（2）种类：砂轮、油石、砂纸、砂布、砂带、油剂调制的研磨膏等。砂轮和油石称为固结磨具，气孔在切削过程中起裸露磨粒棱角、容屑和散热的作用；砂纸、砂布、砂带称为涂覆磨具。1.磨料：担负切削工作，在切削过程中受力破碎后能行程尖锐的棱角。常用磨料性能见表1.3。表1.3磨料性能及应用范围类别磨料名称代号磨料性能应用范围刚玉类棕刚玉A含91～92％的Al2O3，棕色，硬度高，韧

2、性好，价廉加工硬度较低的塑性材料，如低、中碳钢和普通合金钢白刚玉WA含97～99％的Al2O3，白色，比A硬度高，韧性低，自锐性好，磨削时发热少加工硬度较高的塑性材料，如高碳钢、高速钢和淬硬钢等。碳化硅类黑色碳化硅C含95％SiC，硬度比WA高，性脆而锋利，导热性和导热性良好加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、青铜等。绿色碳化硅GC含97％SiC，绿色，硬度和脆性比C高，导热导电性能良好加工硬度较高的脆性材料，如硬质合金、宝石、陶瓷等2.粒度：磨料颗粒的大小。GB2477-83规定了磨粒和微粉两种粒度号。(1)磨粒：筛选法分类，

3、粒度号以1英寸长度上筛孔数表示。颗粒号越大，磨粒的颗粒越小。粒度号有：4＃、5＃……36＃、40＃、46＃……240＃、280＃等，共27个号。一般粗磨选角粗的磨粒，如36＃～46＃；精磨选较细的磨粒，如60＃～120＃。(2)微粉：用水力按不同沉降速度进行分级，粒度号用该级颗粒的实际最大尺寸来表示。粒度号有：W63、W50、W40……W1.5、W1.0、W0.5等，共14个等级。多用于研磨等精密加工和超精密加工。3.结合剂：粘结磨料的材料。GB2484-84中常用结合剂：(1)陶瓷结合剂（V）：性能稳定，不怕油、酸、碱的腐

4、蚀，适应各种冷却液，气孔率大，磨削效率高；脆性大，弹性差，不能承受侧向力。适用于v<35m/s的内外圆、平面、无心磨削和成形磨削等。(2)树脂结合剂（B）：由环氧树脂、酚醛树脂等有机化合物组成。强度高、弹性好、耐冲击；耐热性和耐腐蚀性差。适用于切断和开槽的薄片砂轮及v>50m/s的高速磨削砂轮。(3)橡胶结合剂（R）：强度和弹性比树脂结合剂更高；气孔率小，易堵塞，耐热性差，具有较好的抛光作用。适用于无心磨削导轮、抛光砂轮等。(4)金属结合剂（M）：用青铜作结合剂，韧性和成形性好，强度大，自锐性差。适用于金刚石砂轮和磨具。4.

5、硬度：磨具工作时在外力作用下磨料颗粒脱落的难易程度。磨粒容易脱落，砂轮硬度软，反之则硬。GB2484-84规定了16个级别。D，E，F（超软）；G，H，J（软）；K，L（中软）；M，N（中）；P，Q，R（中硬）；S，T（硬）；Y（超硬）。普通磨削常用G～N级硬度的砂轮。硬度选取：软材料，硬砂轮；硬材料，软砂轮；成型磨削和精磨，硬砂轮；薄壁、薄片、细长零件磨削，软砂轮，断续表面磨削，硬砂轮。5.组织：表示磨具中磨粒、结合剂和气孔三者之间体积的比例关系。组织号以磨粒所占磨具体积的百分比来确定，磨粒占百分比越大，组织越致密，反之疏

6、松。GB2484-84规定了15个组织号：0、1、2……14，0号最致密，14号最疏松。组织选取：普通磨削钢和铸铁，中等组织砂轮；成型磨削、精密磨削，组织紧密砂轮；韧性大硬度不高的材料，组织疏松砂轮；硬质合金、热敏性材料（如磁钢）、有色金属，组织更疏松的大气孔砂轮。（6）形状和尺寸（图1.23）7.标记磨具标记的书写顺序为：形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高工作线速度（此项为砂轮所独有）。砂轮标记：P400×150×203A60L5B35P－形状代号，平行砂轮400－外径尺寸150－厚度203－内径尺寸A－磨料

7、代号，棕刚玉60－粒度号L－硬度，中软5－组织号，中等B－结合剂代号，树脂结合剂35－最高工作线速度（m/s）油石标记：SF10×80GCW40M8VSF－形状代号10×80－正方边长和长度尺寸GC－磨料代号W40－粒度号M－硬度8－组织号V－结合剂代号砂带标记：DWBN80×2500WAP60DWBN－形状代号，耐水无接头环形布砂带80×2500－宽度和周长尺寸WA－磨料代号P60－涂覆砂带粒度号二、磨削过程1.磨削过程的实质磨削也是一种切削加工。砂轮表面上分布着为数甚多的磨粒，每个磨粒相当于多刃铣刀的一个刀齿，因此磨削过

8、程可以看作是众多刀齿铣刀的一种超高速铣削。砂轮表面磨粒形状各异，排列很不规则，其间距和高低随机分布。据测量，刚修正后的刚玉砂轮，平均为－65°～－80°，磨削一段时间后增大到－85°。由此可见，磨削时是负前角切削，且负前角远远大于一般刀具切削的负前角。负前角切削是磨削加工的一大特点。磨削过