第7章 磨削加工技术

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1、第7章磨削加工技术7.1概述7.2砂轮7.3磨削加工方法7.4先进磨削方法结束7．1概述磨削加工是用磨料磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨料等）为工具在磨床上进行切削的一种加工方法，是零件精加工的主要方法之一。它的应用范围很广，不仅能加工一般材料，如钢、铸铁等，还可加工一般刀具难以加工的材料，如淬火钢、硬质合金、玻璃及陶瓷等。磨床加工的工艺范围很宽，可磨削内外圆柱面、圆锥面、平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面等，还可刃磨刀具和切断等。随着磨料磨具的不断发展，机床结构和性能的不断改进，以及高速磨削、强力磨削等高效磨削工艺的采用

2、，磨削已逐步扩大到粗加工领域。选用小切削余量的毛坯，以磨代车（或镗、铣、刨），既节省原料，又节省工时，为机械加工的方向之一。返回7．2砂轮7．2．1概述砂轮是磨削加工的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的疏松多孔物体。磨粒、结合剂和空隙是构成砂轮的三要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺的不同，砂轮特性差别很大，对磨削加工的精度及生产率等有着重要的影响,必须根据具体情况选用。1．砂轮的特性砂轮的特性由磨料、粒度、结合剂、硬度及组织等五个方面的因素决定。1)磨料磨料是制造砂轮的主要原料，在磨削中担负主要的切削工作。磨料必须具备高

3、硬度、高耐热性、耐磨性和一定的韧性。如表7-1。下一页返回表7-1常用磨料的性能与用途返回系列磨料名称代号特性适于磨削的材料氧化物系棕刚玉GZ棕褐色，硬度高，韧性大，价格便宜碳钢、合金钢白刚玉GB白色，硬度比GZ高，韧性比GZ差淬火钢、高速钢碳化物系黑碳化硅TH黑色，硬度比GB高，性脆而锋利，导热性较好铸铁、黄铜绿碳化硅TL绿色，硬度及脆性比TH高，有良好的导热性硬质合金、宝石、陶瓷，人造金刚石JR无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色、硬度高硬质合金、宝石、光学玻璃、半导体材料等立方氮化硼CBN黑色或淡色白，硬度仅次于JR，耐磨

4、性高、发热小高钒高速钢、不锈钢等难加工材料2)粒度表示磨料颗粒的大小。砂轮的粒度对磨削加工生产率和工件表面质量影响较大。一般来说，粗磨时，应选用粗粒度的砂轮，以保证较高的生产率；精磨时，选用细粒度砂轮，以减低磨削表面的粗糙度值；磨软而粘的材料，应选用粗粒度的砂轮，以防工作表面堵塞；磨削脆、硬材料，则应选用细粒度砂轮。粒度的选用如表7-2所示。3)结合剂用于黏合磨粒，制成各种不同形状和尺寸的砂轮。结合剂的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性、耐热性和使用寿命。常用的结合剂有陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂等

5、，其中以陶瓷结合剂应用最广。结合剂的性能与用途如表7-3。上一页下一页返回7．2砂轮表7-2粒度的选用返回粒度号颗粒尺寸/μm使用范围12#、14#、16#2000～1000粗磨、荒磨、打磨毛刺20#、24#、30#、36#1000～400磨钢锭、打磨铸件毛刺、切断钢坯等46#、60#400～250内圆、外圆、平面、无心磨、工具磨等70#、80#250～160内圆、外圆、平面、无心磨、工具磨等半精磨、精磨100#、120#、150#、180#、240#160～50半精磨、精磨、珩磨、成型磨、工具磨等W40、W28、W205

6、0～14精磨、超精磨、珩磨、螺纹磨、镜面磨等W14～更细14～2.5精磨、超精磨、镜面磨、研磨、抛光等表7-3结合剂的性能与用途返回名称代号性能应用范围陶瓷结合剂V耐热、耐水、耐油、耐酸碱，气孔率大，强度高，但韧性弹性差能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等树脂结合剂B强度高，弹性好，耐冲击，有抛光作用，但耐热性差，抗腐蚀性差制造高速砂轮、薄砂轮橡胶结合剂R强度和弹性更好，有极好的抛光作用，但耐热性更差，不耐酸，气隙堵塞抛光砂轮、薄砂轮、无心磨导轮金属结合剂J强度高，成形性好，有一定韧性，但自锐性差制造各种金

7、刚石磨具，使用寿命长4)硬度砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。如磨粒容易脱落，表明砂轮硬度低，反之则表明砂轮硬度高。砂轮的硬度与磨粒的硬度是两个不同的概念，硬度相同的磨粒，可以制成不同硬度的砂轮。砂轮硬度的选择，对磨削质量、磨削效率和砂轮损耗都有很大影响。一般来说，磨削较硬的材料，应选用较软的砂轮；磨削较软的材料，应选用较硬的砂轮。磨削有色金属时，应选用较软砂轮，以免切屑堵塞砂轮；在精磨和成形磨削时，应选用较硬砂轮。上一页下一页返回7．2砂轮5)组织砂轮的总体积是由磨粒、结合剂和气孔构成的，这三部分体积的比例

8、关系，在工程中常称为砂轮的组织。2．砂轮的形状常用砂轮的形状、代号及主要用途如表7-6所示。3．砂轮的平衡、安装与修整1)砂轮的安装由于砂轮工作时的转速很高，而砂轮的质地又较脆，因此，必须正确地安装砂轮，以免砂轮碎裂飞出，造成严重的设备事故和人身伤害。安装砂轮时，应根据砂轮形状、尺寸的不同而采用不同的安