金属切削原理与刀具 第5版 教学课件 作者 陆剑中_ 第十四章 磨削与砂轮.pptx

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1、第十四章第一节　磨削运动第二节　砂　　轮第三节　磨削过程第四节　磨削表面质量第五节　先进磨削方法第六节　石材人造金刚石磨具磨削与砂轮第一节　磨削运动1.工件的旋转进给运动2.工件相对砂轮的轴向进给运动3.砂轮径向进给运动图14-1　外圆磨削运动第二节　砂　　轮一、砂轮的组成要素二、砂轮的形状，尺寸和标志三、SG砂轮和TG砂轮四、人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮一、砂轮的组成要素1.磨料2.粒度3.结合剂4.硬度5.组织图14-2　砂轮的构造1—砂轮　2—结合剂　3—磨粒4—磨屑　5—气孔　6—工件T17.TIF二、砂轮的形状，尺寸和标

2、志表14-2　常用砂轮的形状，代号及主要用途代号名　　称断面形状形状尺寸标记主要用途1平面砂轮1-D×T×H磨外圆、内孔、平面及刃磨刀具2筒形砂轮2-D×T-W端磨平面4双斜边砂轮4-D×T/U×H磨齿轮及螺纹6杯形砂轮6-D×T×H-W,E端磨平面，刃磨刀具后刀面11碗形砂轮11-D/J×T×H-W，E，K端磨平面，刃磨刀具后刀面表14-2　常用砂轮的形状，代号及主要用途代号名　　称断面形状形状尺寸标记主要用途12a碟形一号砂轮12a-D/J×T/U×H-W，E，K刃磨刀具前刀面41薄片砂轮41-D×T×H切断及磨槽A17.TIF

3、三、SG砂轮和TG砂轮四、人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮1.人造金刚石砂轮102.立方氮化硼砂轮图14-3　人造金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮的构造1—磨料层　2—基体第三节　磨削过程一、砂轮的形貌二、磨削过程分析三、磨削厚度分析四、磨削力五、磨削阶段六、恒压力磨削与恒功率磨削七、磨削温度八、砂轮的磨损与修整一、砂轮的形貌图14-4　砂轮上磨粒的形状a)外形　b)典型磨粒断面二、磨削过程分析图14-5　磨削过程中磨粒的图14-6　磨粒的切削过程图14-7　磨削时磨粒的切削层和工件表面的微观形状1—n次磨削所得的表面　2—n+1次磨削所得

4、的表面3—某磨粒所切削的工件材料面积三、磨削厚度分析1.理想平均磨削厚度2.当量磨削厚度1.理想平均磨削厚度解△OCOw，再经推导得图14-8　理想平均磨削厚度a)计算图　b)ABCD局部放大图图14-9　当量磨削厚度2.当量磨削厚度四、磨削力图14-10　磨削力图14-11　磨削阶段五、磨削阶段1.初磨阶段(Ⅰ)2.稳定阶段(Ⅱ)3.清磨阶段(Ⅲ)六、恒压力磨削与恒功率磨削七、磨削温度八、砂轮的磨损与修整1.磨粒的磨损2.磨粒的破碎3.砂轮表面堵塞4.砂轮轮廓失真1.磨粒的磨损图14-12　磨粒的磨损，破碎和脱落2.磨粒的破碎3.

5、砂轮表面堵塞4.砂轮轮廓失真图14-13　修整砂轮用的工具a)大颗粒金刚石笔　b)多粒细碎金刚石笔　c)金刚石滚轮1—轮体　2—金刚石　3—被修正砂轮第四节　磨削表面质量一、表面粗糙度二、表面烧伤三、表面残余应力一、表面粗糙度二、表面烧伤(1)合理选用砂轮　要选择硬度较软、组织较疏松的砂轮，并及时修整。(2)合理选择磨削用量　磨削时砂轮切入量fr对磨削温度影响最大。(3)采取良好的冷却措施　选用冷却性能好的切削液，采用较大的流量，使用能使切削液喷入磨削区的冷却效果较好的喷嘴(如直角喷嘴)，或采用喷雾冷却，切削液透过砂轮体内的内冷却方

6、法，可以有效地避免表面烧伤。(4)改进磨床的结构　磨床能否保证精确的砂轮切入量是能否保证工件表面不被烧伤的一个重要条件。图14-14　磨削时表面烧伤颜色的变化图14-15　磨削淬硬钢时表面烧伤层硬度的变化三、表面残余应力(1)金属组织相变引起的体积变化　例如磨削淬硬的轴承钢，磨削温度使表层组织中的残留奥氏体转变成回火马氏体，体积膨胀，于是里层产生残余拉应力，表层产生残余压应力。(2)不均匀热胀冷缩　例如磨削导热性较差的材料，表层与里层温度相差较多。(3)残留的塑性变形　如图14-16所示，磨粒在切削、刻划磨削表面后，在磨削速度方向，

7、工件表面上存在着残余拉应力；在垂直于磨削速度方向，由于磨粒挤压金属所引起的变形受两侧材料的约束，工件表面上存在着残余压应力。图14-16　因磨削表面塑性变形而产生的残余应力第五节　先进磨削方法一、深切缓进给磨削二、超精密磨削与镜面磨削三、砂带磨削一、深切缓进给磨削1)由于磨削弧面大，参加切削的磨粒多，且节省了工作台频繁往返所花费的制动、换向和两端越程时间，所以生产率比普通磨削高3～5倍。2)由于砂轮不需要无数次撞入工件端部锐边，所以能较长时间保持砂轮的轮廓精度。3)磨削力很大，磨削温度很高，工件表面易烧伤，磨床容易振动。1)要采用顺

8、磨，并用大量切削液(压力高达0.8～1.2MPa，流量达80～200L/min)来冷却和冲走脱落的磨粒及磨屑。2)要选用超软的、粒度号小和组织号大的砂轮或大气孔砂轮。3)对磨床要求功率大(砂轮电动机功率为0.2～1kW/mm砂轮宽)，