第十四章磨削及砂輪課件

1、第十四章磨削及砂輪第一節(jié) 磨削運(yùn)動(dòng)1、工件旋轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2、工件相對(duì)砂輪的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)3、砂輪徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用范圍很廣，目前，磨削主要用于精加工和超精加工。按加工精度不同可分為： 1）普通磨削：Ra m； 2）精密磨削：Ra m； 3）超精密磨削：Ra m。第十四章磨削及砂輪第二節(jié) 砂 輪一、砂輪的組成要素1-砂輪 2-結(jié)合劑 3-磨粒4-磨屑 5-氣孔 6-工件 砂輪是用結(jié)合劑將磨粒固結(jié)成一定形狀的多孔體。第十四章磨削及砂輪1、磨料擔(dān)負(fù)磨削時(shí)的主要切削工作。磨料有天然磨料和人造磨料兩大類。磨削硬材料時(shí)，選硬度高的磨料。2、粒度磨粒的大小。 粗磨料（篩分發(fā)區(qū)別）：粒度號(hào)是以能通過的篩網(wǎng)上1英寸

2、長度上的篩孔數(shù)。粒度號(hào)越大，則磨粒越細(xì)。 如：60 # 的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長超硬磨具度上有60孔眼的篩網(wǎng)。 微粉（沉降法區(qū)別）：粒度號(hào)是以磨粒的實(shí)際尺寸表示。粒度號(hào)越大，微粉顆粒越粗。如W20表示微粉的實(shí)際尺寸為20m。3、結(jié)合劑 砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定于結(jié)合劑的性能。第十四章磨削及砂輪 一般來說磨削硬材料時(shí)，選用軟砂輪；磨削軟材料時(shí)，選用硬砂輪。這是因?yàn)椋河膊牧希资鼓チＤモg，需用較軟的砂輪以使磨鈍的磨粒及時(shí)脫落，使砂輪保持有鋒利的磨粒。磨軟材料時(shí)，為了充分發(fā)揮磨粒的切削作用，應(yīng)選硬一些的砂輪。4、硬度5、組織 砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作

3、用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟，表示砂輪的磨粒容易脫落，砂輪的硬度硬，表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個(gè)不同的概念。同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪，它主要決定于結(jié)合劑的性能、數(shù)量以及砂輪制造的工藝。 砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結(jié)合劑、氣孔三部分體積的比例關(guān)系。通常以磨粒所占砂輪體積的百分比來分級(jí)。砂輪有三種組織狀態(tài)：緊密、中等、疏松；細(xì)分成 0-14號(hào)間，共15級(jí)。組織號(hào)越小，磨粒所占比例越大，砂輪越緊密；反之，組織號(hào)越大，磨粒比例越小，砂輪越疏松。第十四章磨削及砂輪第十四章磨削及砂輪二、砂輪的形狀、尺寸和標(biāo)志表14-2 常用砂輪的形狀、代號(hào)及主要用途代號(hào)名稱斷面形狀形狀尺

4、寸標(biāo)記主要用途1平面砂輪1DTH磨外圓、內(nèi)孔、平面及刃磨刀具2筒形砂輪2DTW端磨平面4雙斜邊砂輪4DT/UH磨齒輪及螺紋6杯形砂輪 6DTH-W，E端磨平面，刃磨刀具后刀 面第十四章磨削及砂輪表14-2 常用砂輪的形狀、代號(hào)及主要用途（續(xù)）代號(hào)名稱斷面形狀形狀尺寸標(biāo)記主要用途11碗形砂輪11D/JTHW，E，K 端磨平面，刃磨刀具后刀面12a碟形一號(hào)砂輪12aD/JT/UHW，E，K刃磨刀具前刀面41薄偏砂輪41DTH切斷及磨槽 注：所指表示基本工作頁面。 第十四章磨削及砂輪三、SG砂輪與TG砂輪四、人造金剛石砂輪與立方氮化硼砂輪1、人造金剛石砂輪2、立方氮化硼砂輪金剛石砂輪的構(gòu)造1-磨料層

5、 2-過渡層 3-基體第十四章磨削及砂輪第三節(jié) 磨削過程一、砂輪的形貌砂輪上磨粒的形狀a）外形 b）典型磨粒斷面第十四章磨削及砂輪二、磨削過程分析1）砂輪開始接觸工件時(shí)： 由于工藝系統(tǒng)的彈性變形，實(shí)際 背吃刀量比磨床刻度盤顯示的徑向進(jìn)給量小。2）初磨階段： 工藝系統(tǒng)彈性變形達(dá)到一定程度，繼續(xù)徑向進(jìn)給，實(shí)際背吃刀量基本等于徑向進(jìn)給量。3）穩(wěn)定階段： 磨去主要加工余量后，可以減少徑向進(jìn)給量或完全不進(jìn)給再磨一段時(shí)間。實(shí)際背吃刀量大于徑向進(jìn)給量。4）清磨（光磨）階段： 為了提高磨削精度和表面質(zhì)量。第十四章磨削及砂輪二、磨削過程分析磨粒的切削過程：第十四章磨削及砂輪二、磨削過程分析磨削時(shí)磨粒的切削層和工

6、件表面的微觀形狀1-某次磨削所得的表面 2-后一次磨削所得表面3-某磨粒所切削的材料斷面積 工件表面粗糙度由砂輪的形貌和磨削用量決定。磨削優(yōu)點(diǎn)： 精度高，表面粗糙度小。磨削缺點(diǎn)： 切除單位體積切屑所消耗的功率大；磨削表面變形、燒傷、應(yīng)力比較大。第十四章磨削及砂輪磨削過程的特點(diǎn)概括起來主要有以下幾點(diǎn)：磨削速度高，因此被磨削的金屬變形速度很快，在磨削區(qū)內(nèi)短時(shí)間大量地發(fā)熱，溫度很高，易使工件加工表面層發(fā)生變化。磨削過程復(fù)雜。磨削所用刀具為砂輪，砂輪可以看作為許多刀齒隨機(jī)分布的多齒刀具，使磨削過程復(fù)雜化。冷作硬化嚴(yán)重。磨粒多數(shù)是在負(fù)前角情況下切削，且?guī)в休^大的鈍圓半徑，使工件表層金屬經(jīng)強(qiáng)烈的擠壓變形，

7、冷作硬化嚴(yán)重。單個(gè)磨粒的切削厚度很小，可以得到較高的加工精度和較低的表面粗糙度。磨粒的自礪作用。磨鈍的磨粒在磨削力作用下會(huì)產(chǎn)生開裂和脫落，使新的銳利刀刃參加切削，有利于磨削加工。 第十四章磨削及砂輪三、磨削厚度分析1、理想平均磨削厚度第十四章磨削及砂輪2、當(dāng)量平均磨削厚度第十四章磨削及砂輪四、磨削力第十四章磨削及砂輪五、磨削階段1、初磨階段（）2、穩(wěn)定階段（）3、清磨階段（） 開始磨削時(shí)采用較大徑向進(jìn)給量以提高生產(chǎn)率；最后階段采用無徑向進(jìn)給磨削以提高工件質(zhì)量。第十四章磨削及砂輪六、恒壓力磨削與恒功率磨削1、恒壓力磨削2、恒功率磨削 影響因素磨削速度、進(jìn)給量等。七、磨削溫度磨削區(qū)域的平均溫度。第

8、十四章磨削及砂輪八、砂輪的磨損與修整1、磨粒的磨損2、磨粒的破碎3、砂輪表面阻塞4、砂輪輪廓失真 發(fā)現(xiàn)砂輪失去磨削能力時(shí)：修整砂輪！磨粒的磨損、破碎和脫落第十四章磨削及砂輪第四節(jié) 磨削表面質(zhì)量一、表面粗糙度1、影響因素2、磨削振動(dòng)磨削時(shí)磨粒的切削層和工件表面的微觀形狀1-某次磨削所得的表面 2-后一次磨削所得表面3-某磨粒所切削的材料斷面積第十四章磨削及砂輪二、表面燒傷a）磨削溫度與燒傷顏色 b）燒傷顏色與表面變形層深度 燒傷的程度：輕重其顏色依次分為“淺黃-黃-褐-紫-青”深色者為嚴(yán)重?zé)齻?，肉眼可分辨，淺色者為輕度燒傷，須經(jīng)酸洗后才能顯現(xiàn)。第十四章磨削及砂輪二、表面燒傷磨削淬硬鋼時(shí)表面燒傷層

9、硬度變化避免燒傷措施： 1）合理選用砂輪； 2）合理選用磨削量； 3）充分冷卻； 4）改進(jìn)磨床結(jié)構(gòu)，精確控制砂輪的切入量。第十四章磨削及砂輪三、表面殘余應(yīng)力 表面殘余應(yīng)力的原因： （1）金屬組織相變引起的體積變化 磨削時(shí)，磨削溫度使表層組織，體積膨脹，于是里層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。 （2）不均勻的熱脹冷縮 磨削時(shí)，表層與里層溫度相差較多。 （3）殘留的塑性變形 磨粒切削、刻劃磨削表面后，在磨削速度方向，使工件表面上存在著殘余拉應(yīng)力；在垂直于磨削速度方向，由于磨粒擠壓金屬所引起的變形受兩側(cè)材料的約束，工件表面上存在著殘余壓應(yīng)力。第十四章磨削及砂輪三、表面殘余應(yīng)力因磨削表面塑性變形二

10、產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 比較有效的措施：采用立方氮化硼砂輪、減小砂輪切入量，采用切削液，增加清磨次數(shù)等。第十四章磨削及砂輪第五節(jié) 先進(jìn)磨削方法一、深切緩進(jìn)給磨削（蠕動(dòng)磨削）深切緩進(jìn)給磨削實(shí)例a）燃?xì)廨啓C(jī)葉片 b）三爪自定心卡盤的卡爪第十四章磨削及砂輪1、特點(diǎn)： 1）磨削弧面大，切削磨粒多，生產(chǎn)率比普遍磨削高35倍。 2）不需要無數(shù)次撞入工件端部銳邊，較長時(shí)間保持砂輪的輪廓清晰度。 3）磨削力很大，磨削溫度很高，共建表面易燒傷，磨床容易振動(dòng)。2、必須采取的措施： 1）要采用順磨。 2）要選用超軟的、粒度號(hào)小、組織號(hào)大的或大氣孔砂輪。 3）對(duì)磨床要求功率大（砂輪電動(dòng)機(jī)功率為1.0 kw/mm砂輪寬）第十四

11、章磨削及砂輪二、超精密磨削與鏡面磨削必須采取的措施： 1）要采用高精度磨床。 2）超精密磨削使用棕剛玉、白剛玉或微晶剛玉磨料，粒度F60F80陶瓷結(jié)合劑，硬度F、L的砂輪。 3）砂輪要用金剛石筆精細(xì)修整。 4）對(duì)前道工序工件的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度 都有較高要求。表面粗糙度在的表面磨削方法第十四章磨削及砂輪三、砂帶磨削砂帶磨削的幾種形式a)磨外圓 b)磨平面 c)無心磨 d)自由磨削 e)砂帶成形磨削1-工件 2-砂帶 3-張緊輪 4、5、6-導(dǎo)輪 7-成形導(dǎo)向板 砂帶結(jié)構(gòu)1工件 2底膠 3復(fù)膠 4磨粒 第十四章磨削及砂輪砂帶磨削特點(diǎn)： 1）磨粒顆顆鋒利且磨削面積大，固生產(chǎn)率高、適用

12、面廣（磨木材、皮革、石料、陶瓷等）。 2）砂帶有彈性，不易造成磨削燒傷和變形，加工質(zhì)量好。 3）能貼住成形表面磨削，可磨削復(fù)雜型面。 4）砂帶磨床結(jié)構(gòu)簡單，消耗功率小，但占地面積較大，噪音大。 5）不能磨削小孔、深孔，不通孔、齒輪等。 6）砂帶要經(jīng)常更換，砂帶消耗量大。第十四章磨削及砂輪第六節(jié) 石材人造金剛石磨具一、石材人造金剛石圓鋸片節(jié)塊式人造金剛石圓鋸片a）寬槽形 b）窄槽形主要尺寸： 名義直徑 D、名義寬度 T 和齒數(shù) Z。第十四章磨削及砂輪二、成型磨輪燒結(jié)類人造金剛石成型磨輪第十四章磨削及砂輪電鍍類人造金剛石成型磨輪a）電鍍類人造金剛石成型磨輪照片 b）磨制大理石花邊部分形狀窄槽形第十四章磨削及砂輪三、拋光磨輪樹脂人造金剛石成型磨盤a）樹脂結(jié)合劑人造金剛石成型磨盤 b）樹脂填埋金屬結(jié)合劑人造金剛石成型磨盤第十四章磨削及砂輪樹脂結(jié)合劑人造金剛石拋光輪和磨頭a）拋光輪 b）磨頭第十四章磨削及砂輪第七節(jié) 刀具刃磨與重磨簡介一、切削部分后刀面的重磨圓柱銑刀重磨示意圖1、銑刀的重磨第十四章磨削及砂輪鉸刀的重磨和研磨示意圖a）重磨 b）研磨1研磨套 2外套 3調(diào)節(jié)螺釘2、鉸刀的重磨第十四章磨削及砂輪用砂輪的圓柱面重磨后角2、鉸刀的重磨第十四章磨削及砂輪二、切削部分