第七章 磨削加工(机制)

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1、第七章磨削加工1.了解磨削加工的基本原理，掌握砂轮的特性及其使用选择；2.掌握合理选择磨削用量的基本原则与方法；3.掌握各种磨削方式的工艺特点及机床类型；4.了解M1432A型万能外圆磨床的用途、传动系.统及其主要结构；5.了解表面光整加工方法和原理。基本要求与重点§7-1磨削概述及其原理一、概述磨削加工：利用磨粒组成的固结磨具、半固结磨具和游离磨粒对高硬度材料或精度和表面质量要求高的零件进行加工的一种精密加工方法。视频1磨削加工概述1.磨削加工的优点及其应用应用领域传统金属材料的精加工及其淬硬表面加工→粗加工领域→钛合金、高温合金、超高强度钢、不锈钢

2、及高温结构陶瓷等难加工材料以及硬脆材料的加工中。磨削加工是一种多刀多刃的高速切削方法。加工范围动画1磨削加工范围动画2磨削加工范围(续)2.磨床种类磨床是用磨料或磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料）作为工具对工件表面进行加工的机床。按加工工件表面不同，分为如下几类：(1)外圆磨床(2)内圆磨床(3)平面磨床(4)工具磨床(5)曲线磨床(6)专用磨床(7)坐标磨床(8)锯磨机(9)精磨机床二、磨削原理1.砂轮构造2.磨削过程弹性变形、塑性变形及切屑形成。图1砂轮构造图2砂轮磨削示意图图3磨粒加工示意图3.磨削加工的特点磨刃形状及分布处于随机状态；负前角切削；

3、切屑尺寸很小，单位磨削力很大；磨削速度和磨削温度很高，容易产生磨削烧伤；砂轮有自锐作用。一、砂轮的性质及其使用场合定义：用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成的多孔疏松物体。§7-2砂轮的性质和使用选择砂轮的特性：磨料粒度结合剂硬度组织1.磨料基本特性：很高的硬度，适当的韧性和强度以及受力破碎后形成锋利的几何形状等。表1几种磨料的特性与用途2.结合剂定义：将磨料粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度的材料。表2粘接剂的性质与用途3.粒度磨料颗粒的大小，通常分为磨粒(颗粒尺寸>40m)和微粉(颗粒尺寸≤40m)两类。选择原则粗磨加工目的

4、在于提高磨削生产率。选粒度小(颗粒粗)的砂轮，一般选：12#～36#。精磨加工目的在于减小已加工表面粗糙度。选粒度大(颗粒细)的砂轮，一般选:46#～100#，精磨选120#～280#，超精磨用W28～W5。磨软而韧的金属用选粒度小(颗粒粗)的砂轮。1）减少同时参加磨削的磨粒数，避免砂轮过早堵塞；2）磨削发热小，工件表面不易烧伤。磨硬而脆的金属用粒度大(颗粒细)的砂轮，增加参加磨削的磨粒数，提高生产率。4.硬度定义：砂轮工作表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。等级：超软→软→中软→中→中硬→硬→超硬。表3砂轮硬度等级砂轮硬度的选择磨削硬材料（如淬

5、硬钢、硬质合金等)，选用软砂轮。因为砂粒磨钝快，希望及早脱落。磨削软材料时，用硬砂轮。磨特别软的材料（如紫铜等），选用软砂轮，以免切屑堵塞砂轮表面。5.组织定义：砂轮中磨料、结合剂和气孔三者间的体积比例关系。种类：紧密、中等和疏松三大类。常用类型：中等组织（组织号4～7）的砂轮。图4砂轮组织砂轮选用的衡量指标工件磨削后的形状、尺寸、粗糙度和表面质量等。二、砂轮的使用和选择1.砂轮的形状、用途及选择表4砂轮的形状与代号杯形砂轮碗形砂轮筒形砂轮蝶形砂轮平形砂轮2.砂轮的变钝和修整变钝原因高温、高压下磨粒棱角变钝；气孔被磨屑堵塞。修整器静止型修整器运动型修整

6、器单颗粒金刚石修整器多颗粒片状金刚石修整器金刚石笔修整器金刚石滚轮滚压钢片修整器图2砂轮磨削示意图修整方法图5车削法图6滚压法图7磨削法§7-3磨床的基本运动及其特点一、机床的基本运动1.成形运动2.非成形运动砂轮的旋转运动工件的旋转运动工作台的直线往复运动横向间歇切入运动横向快速进退运动尾架套筒的伸缩运动图8磨床运动二、磨削用量1.切削速度vc2.圆周进给量vw内、外圆磨削时为工件的旋转nw。3.纵向进给量fa工件沿其轴线或长度方向所作的往复运动。4.横向进给量fr内、外圆磨削时，其进给量是以工件每转一转在轴向的位移来表示的。平面磨削时，其进给量等于

7、工作台的进给速度vw。图8磨床运动（续）1.外圆磨削方法外圆磨削是对工件圆柱、圆锥、台阶轴外表面和旋转体外曲面进行的磨削。磨削一般作为外圆车削后的精加工工序，尤其是能消除淬火等热处理后的氧化层和微小变形。外圆磨削可采用以下五种方法。三、各种磨削方式的特点及机床类型1）纵磨法机床运动：磨削时，砂轮高速旋转为主运动，工件旋转为圆周进给，磨床工作台作往复直线运动为纵向进给。每当工件一次往复行程终了时，砂轮作周期性的横向进给。动画3纵磨法特点：纵磨法的磨削力小，磨削热少，散热条件好；砂轮沿进给方向的后半宽度，等于是副偏角为零度的修光刃，光磨次数多。工件加工精度

8、高，表面粗糙度小。用途：可用一个砂轮磨削各种不同长度的工件，适应性强。广泛用于单件小批生产，特