磨削及磨削機(jī)理

1、磨削及磨削機(jī)理 磨削及磨削機(jī)理由我共享，感謝使用，更多相關(guān)磨削及磨削機(jī)理（53）敬請期待。 1、磨削及磨削機(jī)理磨削及磨削機(jī)理一、磨削概述一、磨削概述1.磨削磨削： 指用磨具進(jìn)行去除材料的加工方法。2.分類：分類： 按其加工對象可分六種基本類型：平面磨削、外圓磨削、內(nèi)圓磨削、無心磨削、自由磨削、環(huán)端面磨削。按砂輪與工件相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系又可分往復(fù)式、切入式及綜合磨削。按工件與砂輪干涉處運(yùn)動(dòng)方向又可分順磨和逆磨兩種方式。軸承行業(yè)采納無心夾具磨削軸承套圈，常用順磨方式，即砂輪與工件在切向處旋轉(zhuǎn)方向相同。3.磨削主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)：磨削主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 磨削主運(yùn)動(dòng)即砂輪高速回轉(zhuǎn)。不同類型的進(jìn)給形式又有不同的運(yùn)動(dòng)參數(shù)

2、。外圓及內(nèi)圓磨削除主運(yùn)動(dòng)外，還有徑向進(jìn)給（砂輪及工件沿其半徑方向的運(yùn)動(dòng)）運(yùn)動(dòng)、軸向進(jìn)給（砂輪及工 2、件沿其軸線方向）運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)。其中工件轉(zhuǎn)速的選擇原則：在保證工件表面粗糙度要求的前提下，應(yīng)使砂輪在單位時(shí)間內(nèi)切下最多的磨屑而砂輪磨耗最少。一般取 砂：工=80160。4.磨削加工的特點(diǎn)：磨削加工的特點(diǎn)： 返回名目返回名目返回名目 第第第4 4 4頁頁頁 參加磨削的磨粒數(shù)極多；起切削作用的磨粒數(shù)具有特殊性質(zhì)；磨粒具有一定的脆性及熱穩(wěn)定性；磨粒切削刃形狀不規(guī)章，單顆粒切入深度??；磨具具有較好的自銳性；比磨削能大；可獲得高精度低粗糙度表面。二、磨削過程二、磨削過程 在磨粒切削刃與工件接觸的全過程中

3、，存在三個(gè)明顯不同特征的區(qū)域，即彈性滑擦區(qū)、塑性耕犁區(qū)和切削區(qū)。而磨粒進(jìn)入切削區(qū)域的過程中，磨粒切刃與 3、工件之間的干涉深度從零開頭逐漸加深。正是由于磨削過程中存在彈塑性變形，才使得磨粒在切削過程中與工件的表面生成曲線、理論干涉曲線、實(shí)際干涉曲線不重合，從而導(dǎo)致磨削殘留余量、降低磨削精度。三、磨削幾何參數(shù)三、磨削幾何參數(shù) 磨削中存在的表征輸入條件參數(shù)有：磨刃幾何參數(shù)、有效磨粒數(shù)、切削厚度、接觸弧長、砂輪當(dāng)量直徑等。表征輸出主要參數(shù)有：材料磨除率、砂輪磨耗率、磨削比、比磨削力、功率消耗、表面粗糙度、磨削比能、加工精度及表面完整性等。其中磨刃幾何參數(shù)、有效磨粒數(shù)、切削弧長、磨削比等做為基本磨削參

4、數(shù)。1.連續(xù)切刃間隔連續(xù)切刃間隔： 通常把實(shí)際參加切削的切刃示為有效切削刃，它不僅跟砂輪表面幾何參數(shù)有關(guān)，它 4、也隨砂、工或a厚的變化而變化。返回名目返回名目返回名目 第第第5 5 5頁頁頁 2.磨粒最大切入深度磨粒最大切入深度：指單顆磨粒最大切入深度對磨削加工的力和熱有著直接影響，進(jìn)而影響整個(gè)加工質(zhì)量、砂輪耐用度、磨削效率及磨削能的消耗。單顆磨粒最大切入深度g為： g 2 （其中-連續(xù)切刃間隔；s-砂輪轉(zhuǎn)速； w-工件轉(zhuǎn)速；e-砂輪切深；ds、dw-砂輪直徑、工件直徑） 此公式雖近似而得，但對磨削加工卻有重要指導(dǎo)意義。其中外圓磨削取正，內(nèi)圓磨削取負(fù)。3.切削弧長切削弧長： 一個(gè)切刃在一次切

5、削中所產(chǎn)生的切屑，其未經(jīng)變形的長度，又叫砂輪接觸弧長= =（1 其中順磨時(shí)取負(fù)，逆磨時(shí)取正。4.平均切削面積平均切 5、削面積： 磨削中，磨粒切刃所受的力與磨粒的切削面積成比例。一個(gè)切屑的斷面積是瞬時(shí)變化的，只有討論平均切屑斷面積。這里引入比磨除率，即砂輪單位寬度上，單位時(shí)間內(nèi)磨除工件體積稱比磨除率Z=wae。若取返回返回返回名目名目名目 第第第6 6 6頁頁頁swvlv wseswddavv11)swvvwsedda11 切屑弧長與接觸弧長相等，則平均切斷面積am=w2 （其中w表示平均切刃間隔）四、磨削力四、磨削力1.磨削分力磨削分力 磨削力是磨削過程中切削力和摩擦力的總和，由于磨削力大小

6、方向不斷變化，所以一般將磨削力分解成三個(gè)力 其中Fn-法向磨削力。三分力最大，與砂輪和磨?？箟簭?qiáng)度及系統(tǒng)剛性有親密關(guān)系。 6、 Ft-切向磨削力。直接影響磨削時(shí)有效功率的消耗 Fa-軸向磨削力?？偰ハ髁υ谏拜嗇S線方向分力。 一般Fn FtFa。且Fn/ Ft可間接說明砂輪工作表面磨粒鋒利程度，即可作為砂輪耐用度判定依據(jù)之一。單個(gè)切刃的分力公式：Fn=bae ；Ft=bae ；Fa=bae 。從上式可以看出：磨削各分力都與磨削寬度、砂輪切入深度、工件速度成比例增加，與砂輪速度成比例 返回名目返回名目返回名目 第第第7 7 7頁頁頁swvvswvvwseswddavv112sawvvv 減小。在實(shí)

7、際磨削中，嚴(yán)格解析磨削力是困難的，在工程上常簡化其公式，如Ft=k0 （其中k0為磨削系數(shù)）2.比磨削能比磨削能 指磨除工件上 7、單位體積的金屬所消耗的能量叫比磨削能。U=W/V= 。它對估算磨削力和功率消耗有重要意義。五、磨削熱五、磨削熱 金屬切削時(shí)絕大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，這些熱能傳散在切屑、刀具、工件上。其中車削、銑削等一般切削方式，熱量都是被切屑帶走，而對與磨削來說由于切削的金屬層非常薄所以大約60%90%的熱量都傳入工件，這些熱量來不及導(dǎo)入工件更深處所以在局部形成高溫，并在表層形成極大的溫度梯度。當(dāng)這些局部溫度達(dá)到一定臨界值時(shí)，就會(huì)在工件表面形成熱損傷（如表面氧化、燒傷、殘余應(yīng)力、裂

8、紋等），也影響工件尺寸精度。所以掌握磨削熱非常關(guān)緊。返回名目返回名目返回名目 第第第 8 8 8頁頁頁svwveaewstabvvF 8、1.磨削熱產(chǎn)生與傳散磨削熱產(chǎn)生與傳散 磨削熱來源于磨削功率的消耗。磨削熱量Q分配如下： Q=QW+QS+QC+QO+QU （QW、QS、QC、QO、QU分別表示：傳入工件熱量、傳入砂輪熱量、傳入切屑熱量、傳入切削液熱量、輻射熱量）。熱量的分配還跟工件、砂輪的導(dǎo)熱性有關(guān)，如超硬磨具導(dǎo)熱性好，所以磨削熱大部分被砂輪帶走。2.磨削溫度的分類和意義：磨削溫度的分類和意義：.工件的平均溫升w: 它主要影響工件的尺寸和形狀精度，它在磨削經(jīng)過一定時(shí)間后會(huì)穩(wěn)定在某一范圍內(nèi)，

9、其主要雖砂輪轉(zhuǎn)速、切向力的增加而增加，雖工件轉(zhuǎn)速增加而降低。.接觸面溫度、m: 即接觸弧部分的表面溫度，其主要與工件燒傷、裂紋、內(nèi)應(yīng)力有密 9、切關(guān)系。它可分平均溫度和最高溫度m，一般m=1.5， 其接觸面溫度雖砂輪切入深度e、砂輪速度、工件速度的增加而增高。 返回名目返回名目返回名目 第第第9 9 9頁頁頁.磨粒切削刃溫度: 可用下式表達(dá)：g 由上式可看工件轉(zhuǎn)速比砂輪轉(zhuǎn)速影響要大。這是由于vw增加，使單位時(shí)間磨除工件體積增加，磨粒切入深度顯然也增加，所以磨削力和比磨削能消耗增加，熱源強(qiáng)度雖之增加，溫度進(jìn)一步升高。而砂輪速度增加，使單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨粒數(shù)增多，磨粒的切入深度減小，這樣磨削力

10、的下降將抵消由速度增加而增大的比磨削能。在實(shí)際加工中常通過增加vw的方法來削減磨削表面的燒傷和裂紋，vw增加，雖然磨削熱增加，但工件表面同一地方 10、在磨削區(qū)停留的時(shí)間削減，因而傳入工件的熱量相對削減。 磨削溫度的測量常用熱電偶測溫法和紅外輻射測溫法。六、磨削液六、磨削液 一般磨削加工都要采納磨削液。正確采納磨削液，不但可以降低磨削溫度，削減磨削力，降低動(dòng)力消耗，而且還可延長砂輪壽命和改善工件表面質(zhì)量。磨削液的四大作用：潤滑、冷卻、清洗、防銹作用。 磨削液種類非常多，通?？煞譃閮纱箢愋停核苄阅ハ饕汉陀腿苄阅ハ饕海苄阅ハ饕河挚煞譃椋喝榛?、透明性水溶液、電解質(zhì)水溶液。 返回名目返回名目返回名目 第第第101010頁頁頁64. 029. 024. 0ewsavv 其中油溶性磨削液主要成分多為礦物油。一般礦物油是在低黏度或中黏度礦物油中加防 11、銹添加劑。如在機(jī)械油、輕質(zhì)柴油、煤油中加脂肪酸以增強(qiáng)潤滑作用。另外在磨削液中加入硫、氯、磷等元素的極壓添加劑形成極壓油，其滲透能力和潤滑能力會(huì)更佳適宜表面粗糙度要求低的工序加工使用。油溶性磨削液有較好的附著性，能隔絕空氣，防止磨削區(qū)氧化和水解等不良的化學(xué)反應(yīng)。如