工程材料与成形工艺基础第十四章磨削及光整加工

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1、第十四章磨削及光整加工第一节磨削加工磨削(grinding)加工：用砂轮在磨床上对零件表面进行切削加工的方法，是一种精密的加工方法。磨削:内外圆柱面、内外圆锥面、平面及凸轮、螺纹、齿轮花键等成形面的磨削。磨削不仅可以加工一般的金属材料，如碳素钢、铸铁，还可以加工一般刀具难以加工的高硬度材料，如淬火钢、硬质合金等。一、磨具砂轮砂轮：一种用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及修整而成的，具有很多气孔、用磨粒进行切削的固结磨具。磨粒以其露在表面部分的尖角作为切削刃。砂轮的特性：磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸。砂轮的特征：1.磨料直接担负切削工作。棕刚

2、玉硬度高，韧性大。加工硬度较低的塑性材料，如中、低碳钢和低合金钢等；白刚玉硬度高于棕刚玉，磨粒易碎裂，棱角锋利，切削性能好，磨削热量小等。加工硬度较高的塑性材料，如高碳钢、高速钢和淬硬钢等；主要用于工具、刃具、模具、齿轮、螺纹、薄壁零件等的磨削及成型磨削。黑碳化硅加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等；绿碳化硅加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等。2.粒度磨料颗粒的大小，用粒度号表示。粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。粗磨用粗磨料（30＃～46＃），粒度号较小。精磨用细磨粒（60＃～120＃），粒度号较大。磨削硬度低、塑性大的工件材料和

3、磨削面积较大时，为避免砂轮堵塞，可采用粗粒度的砂轮。3.硬度磨具在外力的作用下磨料脱落的难易程度。磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度，磨粒难脱落叫硬度高，反之叫硬度低。国标中对磨具硬度规定了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。工件材料较硬时，选用较软的砂轮；工件与砂轮接触面积大，工件的导热性差时，选用较软的砂轮；精磨或成形磨削，选用较硬的砂轮；粗磨时应选用较软的砂轮。陶瓷结合剂(V)、：外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等；树脂

4、结合剂(B)：切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮；橡胶结合剂(R)：无心磨削导轮、抛光砂轮；金属结合剂(M)：金刚石砂轮等。4.结合剂将磨料粘结一起，使砂轮具有必要的形状和强度的材料。5.组织指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者间的体积比例关系，以磨粒率(磨粒占磨具体积的百分率)表示磨具的组织号。国标中规定了15个组织号：0，1，2，…，13，14。0号组织最紧密，磨粒率最高；14号组织最疏松，磨粒率最低。普通磨削常用4～7号组织的砂轮。组织号越大，磨粒所占体积越小，表明砂轮越疏松。这样，气孔就越多，砂轮不易被切屑堵塞，同时可把冷却液或空气带入磨削区，使散热条件改善

5、。6.砂轮的形状、尺寸及代号平行砂轮平行砂轮用途较广，根据尺寸的不同，可用于内圆磨、外圆磨、平面磨、无心磨和装在砂轮机上手动粗磨，为各种铸钢、铸铁专用砂轮斜边砂轮单斜边砂轮多用于磨削各种锯齿、铣刀、铰刀、插齿刀等。双斜边砂轮主要用于磨齿轮齿和单线螺纹。筒形砂轮青铜烧结陶瓷筒形砂轮主要是安装在平面磨床的竖轴上磨平面杯形砂轮杯形砂轮主要用于刃磨铣刀、饺刀、扩孔钻、切纸刀、切烟叶刀等，也可以用作平面和内圆磨削。碗形砂轮碗形砂轮适用于铸件平面加工、刃磨铣刀、饺刀、拉刀、盘形车刀、插齿刀、扩孔钻、磨道轨平面、磨道叉等。碟形砂轮薄片砂轮砂轮的标记：P400×40×127W

6、A60平行砂轮外径×厚度×孔径磨料粒度L5V35硬度组织号结合剂最高工作线速度(m/s)（CBN）外圆磨砂轮CylindricalGrinding立方氮化硼外圆磨砂轮对硬度高、韧性大、高温强度高、热传导率低的材料，具有良好的磨削性能。具有加工加工效率高、精度高、不产生烧伤、裂纹和退火变软现象，磨具磨损小、寿命长、加工成本低的特点。（CBN）平面磨砂轮SurfaceGrinding（CBN）内圆磨砂轮InternalGrinding对硬度高、韧性大、高温强度高、热传导率低的材料，具有良好的磨削性能。具有加工加工效率高、精度高、不产生烧伤、裂纹和退火变软现象，磨具

7、磨损小、寿命长、加工成本低的特点。三、磨床⑴外圆磨床：普通外圆床和万能外圆磨床1床身2头架3内圆磨头4砂轮架5尾座7转台8横向进给手轮9工作台①床身床身用于装夹各部件。上部装有工作台和砂轮架，内部装有液压传动系统。②砂轮架用于装夹砂轮，并有单独电动机带动砂轮旋转。砂轮的转动为主运动。它由单独的电机驱动。砂轮架可沿床身后部横向导轨前后移动，其方式有手动和快速引进、退出两种。③工作台工作台上装有头架和尾座，用以装夹工件并带动工件旋转。工作台有两层，磨削时下工作台作纵向往复移动，以带动工件纵向进给，其行程长度可借挡块位置调节。上工作台相对下工作台在水平面内可扳转一个

8、不大的角度，以便磨削圆锥面。④头架头架