第七章_磨削及砂輪

1、第14章 磨 削 與 砂 輪 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一一、砂輪的特性及其選擇砂輪的特性及其選擇 二、磨削加工類型和磨削運(yùn)動(dòng)二、磨削加工類型和磨削運(yùn)動(dòng) 三、磨削過程三、磨削過程 四、磨削表面質(zhì)量四、磨削表面質(zhì)量 五、先進(jìn)磨削方法五、先進(jìn)磨削方法磨面磨孔 常用磨削工具：常用磨削工具：砂輪、砂布、砂帶、油石等砂輪、砂布、砂帶、油石等 砂輪砂輪磨料和結(jié)合劑燒結(jié)而成的多孔體磨料和結(jié)合劑燒結(jié)而成的多孔體 砂輪的五因素：砂輪的五因素：磨料，粒度，結(jié)合劑，組織磨料，粒度，結(jié)合劑，組織(表示砂輪表示砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例中磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例)，硬度，硬度性能特點(diǎn)： 氧化物系磨料，由于其強(qiáng)度

2、高、韌性大、與鋼鐵不發(fā)生反應(yīng)，主要用于磨削鋼類零件。 碳化物系磨料，由于其硬度高，但強(qiáng)度低、韌性較差，故不宜磨削鋼類零件。而主要適用于磨削鑄鐵、硬質(zhì)合金、寶石等硬而脆的材料。 但脆性也較大。它的刃口很鋒利，易破碎形成新刃口。其導(dǎo)熱性能較好，砂輪也不易堵塞，適于磨削硬而脆的材料。其中黑碳化硅主要用于磨削鑄鐵、黃銅、軟青銅及非金屬材料等，綠碳化硅主要用于磨削硬質(zhì)合金。 碳化硅不適合磨削鋼及耐熱臺金，因?yàn)檫@時(shí)會產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)磨損。1碳化硅磨粒比氧化鋁磨粒堅(jiān)硬，但抗彎強(qiáng)度比氧化鋁磨粒差得多；碳化硅磨粒比氧化鋁磨粒堅(jiān)硬，但抗彎強(qiáng)度比氧化鋁磨粒差得多； 故一般當(dāng)磨削加工硬表層合金、鑄鐵和硬質(zhì)合金等強(qiáng)度較高

3、時(shí)的材故一般當(dāng)磨削加工硬表層合金、鑄鐵和硬質(zhì)合金等強(qiáng)度較高時(shí)的材料，碳化硅磨粒比氧化鋁磨粒的磨削效率高。磨削加工鋼、包括不銹鋼料，碳化硅磨粒比氧化鋁磨粒的磨削效率高。磨削加工鋼、包括不銹鋼及高強(qiáng)度合金鋼，退了火的可鍛鑄鐵等選用氧化鋁磨粒砂輪。及高強(qiáng)度合金鋼，退了火的可鍛鑄鐵等選用氧化鋁磨粒砂輪。2一般說來，氧化鋁、碳化硅磨料的硬度增加時(shí)，易碎性表現(xiàn)得增加；一般說來，氧化鋁、碳化硅磨料的硬度增加時(shí)，易碎性表現(xiàn)得增加；3碳化硅類磨粒較鋒銳，其尖端圓半徑比剛玉類小碳化硅類磨粒較鋒銳，其尖端圓半徑比剛玉類小30%左右，它比剛玉左右，它比剛玉類有較大的忍受熱沖擊的能力，在磨削溫度作用下比較不易產(chǎn)生裂紋。

4、類有較大的忍受熱沖擊的能力，在磨削溫度作用下比較不易產(chǎn)生裂紋。磨削時(shí)也比剛玉類磨粒較少產(chǎn)生粘結(jié)磨損；磨削時(shí)也比剛玉類磨粒較少產(chǎn)生粘結(jié)磨損；4人造金剛石比天然金剛石略脆一些，顆粒較細(xì)，表面較粗糙，宜于作人造金剛石比天然金剛石略脆一些，顆粒較細(xì)，表面較粗糙，宜于作砂輪；砂輪；5立方氮化硼是以六方氮化硼為原料，使用金屬觸媒劑（如鎂粉），在立方氮化硼是以六方氮化硼為原料，使用金屬觸媒劑（如鎂粉），在高溫高壓下合成的磨料，硬度僅次于金剛石，抗彎強(qiáng)度約為正規(guī)氧化鋁高溫高壓下合成的磨料，硬度僅次于金剛石，抗彎強(qiáng)度約為正規(guī)氧化鋁的兩倍，熱穩(wěn)定性好。立方氮化硼易和水蒸汽反應(yīng)而生成氨和硼酸，所的兩倍，熱穩(wěn)定性好。

5、立方氮化硼易和水蒸汽反應(yīng)而生成氨和硼酸，所以不宜用水作磨削液，可用以不宜用水作磨削液，可用510以上的重油或以上的重油或100的純油。的純油。 粒度：粒度：磨料顆粒的大小，磨料顆粒的大小， 分粗磨料，微粉分粗磨料，微粉。 數(shù)字表示數(shù)字表示每英寸上的篩眼數(shù)每英寸上的篩眼數(shù)，數(shù)字越大，數(shù)字越大，表示粒度越細(xì)。表示粒度越細(xì)。 結(jié)合劑：結(jié)合劑：將磨料粘結(jié)成各種形狀和尺寸的砂輪，將磨料粘結(jié)成各種形狀和尺寸的砂輪，直接影響砂輪的強(qiáng)度、耐熱性和耐用度。直接影響砂輪的強(qiáng)度、耐熱性和耐用度。 砂輪強(qiáng)度：砂輪強(qiáng)度：砂輪在離心力作用下不被破壞的能砂輪在離心力作用下不被破壞的能力，用安全速度表示，一般取力，用安全速度

6、表示，一般取30m/s 。 陶瓷V(A) 黏土、生長石、黏土、生長石、滑石、硼玻璃、滑石、硼玻璃、硅石等硅石等 化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫，但脆性大、易耐高溫，但脆性大、易碎裂碎裂 磨削厚度大、軸向磨削厚度大、軸向力小、速度小于力小、速度小于35m/s 金屬M(fèi)(J) 青銅青銅 強(qiáng)度高、韌性好，但自強(qiáng)度高、韌性好，但自礪性差礪性差 金剛石砂輪金剛石砂輪 樹脂B(S) 酚醛、環(huán)氧酚醛、環(huán)氧 彈性好，但化學(xué)穩(wěn)定性彈性好，但化學(xué)穩(wěn)定性差，不耐酸堿，溫度不差，不耐酸堿，溫度不能超過能超過200 磨狹窄的溝槽、切磨狹窄的溝槽、切割磨片、熱敏材料割磨片、熱敏材料的磨具的磨具 橡膠R(

7、X) 人造橡膠人造橡膠 彈性好，但化學(xué)穩(wěn)定性彈性好，但化學(xué)穩(wěn)定性差，不耐酸堿，溫度不差，不耐酸堿，溫度不能超過能超過200 磨狹窄的溝槽、切磨狹窄的溝槽、切割磨片、熱敏材料割磨片、熱敏材料的磨具、導(dǎo)輪、拋的磨具、導(dǎo)輪、拋光輪。光輪。 硬度：硬度：結(jié)合劑對磨料的粘結(jié)力。粘結(jié)力越大，磨結(jié)合劑對磨料的粘結(jié)力。粘結(jié)力越大，磨料越不易脫落，砂輪的硬度越高。料越不易脫落，砂輪的硬度越高。 砂輪自礪性：砂輪自礪性：砂輪上磨粒鈍化后，磨削力增大，砂輪上磨粒鈍化后，磨削力增大，表層的磨粒自行脫落，里層有鋒利邊刃的磨料露表層的磨粒自行脫落，里層有鋒利邊刃的磨料露出，代替磨鈍的磨粒參加磨削。出，代替磨鈍的磨粒參加磨

8、削。 砂輪自礪性與砂輪硬度有關(guān)砂輪自礪性與砂輪硬度有關(guān):硬度高，磨粒不易硬度高，磨粒不易脫落，自礪性差；硬度低，磨粒易脫落，自礪性脫落，自礪性差；硬度低，磨粒易脫落，自礪性好。好。 精磨、精磨、成形磨成形磨 粗粗磨磨 軟軟 硬硬軟軟硬硬 磨料、結(jié)合劑、氣孔磨料、結(jié)合劑、氣孔三者比例關(guān)系。磨料的三者比例關(guān)系。磨料的比例越大，則砂輪越緊密比例越大，則砂輪越緊密 砂輪組織選擇砂輪組織選擇常用砂輪的形狀、代號及主要用途常用砂輪的形狀、代號及主要用途標(biāo)注順序：標(biāo)注順序： 磨粒在砂輪的圓周磨粒在砂輪的圓周方向、半徑方向均方向、半徑方向均隨機(jī)分布；隨機(jī)分布； 實(shí)際參與磨削的有實(shí)際參與磨削的有效切削刃數(shù)量隨磨

9、效切削刃數(shù)量隨磨削工藝變化而變化削工藝變化而變化 磨粒形狀不規(guī)則，磨粒形狀不規(guī)則，以八面菱形為最多以八面菱形為最多 刀尖角為刀尖角為90120，負(fù)前，負(fù)前角；角； 切削刃為空間曲線，前刀面切削刃為空間曲線，前刀面為空間曲面，且形狀不規(guī)則；為空間曲面，且形狀不規(guī)則； 磨粒的切削刃有幾個(gè)到幾十磨粒的切削刃有幾個(gè)到幾十個(gè)微米的圓角；個(gè)微米的圓角； 經(jīng)過修整，磨粒上會出現(xiàn)微經(jīng)過修整，磨粒上會出現(xiàn)微刃。刃。磨削方法：磨削方法： 外圓磨外圓磨 內(nèi)圓磨內(nèi)圓磨 平面磨平面磨 無心磨無心磨磨削運(yùn)動(dòng)：磨削運(yùn)動(dòng)： 即磨削速度，主運(yùn)動(dòng)即磨削速度，主運(yùn)動(dòng) vc, Ra，但受砂輪，但受砂輪的強(qiáng)度限制，常用的強(qiáng)度限制，常用

10、3035m/s()smndvssc/1000= 又又速度速度smndvwww/1000 )/1/1 (30maxwrcwDDDfmvvh)/1/1 (60wrcwDDDfmvvhav )/1/1 (30maxwrcmDDDfmvvh+= eqDrchfvQ =Q=1000Vwfrfa=q/vcq=Q/B恒壓磨削與恒功率磨削 恒壓是指控制背向力FP為定值的磨削方法 恒功率是指控制c為定值的磨削方法 砂輪的磨損與修整1. 砂輪的磨損砂輪的磨損 磨損表現(xiàn)為磨磨損表現(xiàn)為磨耗磨損和破碎磨損。耗磨損和破碎磨損。自銳性有限，應(yīng)及自銳性有限，應(yīng)及時(shí)修整，保證砂輪時(shí)修整，保證砂輪有合理使用壽命，有合理使用壽命，

11、否則引起振動(dòng)、否則引起振動(dòng)、Ra值值 增大、表面增大、表面燒傷或裂紋等。燒傷或裂紋等。 砂輪修整除用于磨損砂輪外，還用于以下場合：砂輪修整除用于磨損砂輪外，還用于以下場合： 砂輪被切屑堵塞；砂輪被切屑堵塞； 部分工材粘結(jié)在磨粒上；部分工材粘結(jié)在磨粒上； 砂輪廓形失真；砂輪廓形失真； 精密磨中的精細(xì)修整等。精密磨中的精細(xì)修整等。 常用修整工具是大顆粒金剛石常用修整工具是大顆粒金剛石（金剛石車如何修整）、）、多粒細(xì)碎金剛石筆、金剛石滾輪。多粒金剛石筆多粒細(xì)碎金剛石筆、金剛石滾輪。多粒金剛石筆修整效率高，砂輪加工精度好，金剛石滾輪修整修整效率高，砂輪加工精度好，金剛石滾輪修整效率更高，適用與成形砂輪。效率更高，適用與成形砂輪。 大粒金剛石筆修整，修整深度大粒金剛石筆修整，修整深度ap 修整時(shí)應(yīng)使用充足的切削液。修整時(shí)應(yīng)使用充足的切削液。2. 砂輪的修整砂輪的修整修整砂輪常用的工具修整砂輪常用的工具a a）大顆粒金剛石筆）大顆粒金剛石筆 b b）多粒碎金剛石筆）多粒碎金剛石筆 c c）金剛石滾輪）金剛石滾輪 cabwaraBfvvfkR frRa； vw/v Ra； fa/B Ra； 磨料越細(xì)磨料越細(xì) Ra； 砂輪半徑砂輪