1、主要内容主要内容：1、砂轮特性及选择砂轮特性及选择2、磨削运动与磨削过程、磨削运动与磨削过程3、磨削加工机床、磨削加工机床4、光整加工与超精加工、光整加工与超精加工Chapter 8 磨削加工磨削加工一、磨削一、磨削 用带有磨粒的工具来对工件进行加工的方法。用带有磨粒的工具来对工件进行加工的方法。二、砂轮二、砂轮 是由结合剂将磨料颗粒粘结而成的多孔体。是由结合剂将磨料颗粒粘结而成的多孔体。砂轮的构造砂轮的构造1-砂轮砂轮 2-结合剂结合剂 3-磨粒磨粒 4-磨屑磨屑 5-气孔气孔 6-工件工件1、磨料、磨料T8-1 刚玉系刚玉系 磨料磨料 碳化物系碳化物系 超硬磨料系超硬磨料系三、砂轮的特性三
2、、砂轮的特性磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。系系列列名称名称代号代号主要主要成分成分颜色颜色性能性能适用范围适用范围刚刚玉玉棕刚玉棕刚玉GZGZ（A A）AlAl2 2O O3 3TiOTiO2 2棕褐色棕褐色硬度较低，韧性较硬度较低，韧性较好，价廉好，价廉磨削碳素钢、合金钢、磨削碳素钢、合金钢、可锻铸铁与硬青铜可锻铸铁与硬青铜白刚玉白刚玉GBGB（WAWA）AlAl2 2O O3 3白色白色较较GZGZ硬度高，磨粒硬度高，磨粒锋利，韧性差，价锋利，韧性差，价格较高格较高磨削淬硬的高碳钢，合磨削淬硬的高碳钢，合金钢、高速钢、磨削薄金钢、高速钢、磨削薄壁零件，成形
3、零件壁零件，成形零件碳碳化化物物黑碳化黑碳化硅硅THTH（C C）SiC SiC 黑色黑色带光泽带光泽比刚玉类硬度高、比刚玉类硬度高、导热性好、但韧性导热性好、但韧性差差磨削铸铁和黄铜磨削铸铁和黄铜绿碳化绿碳化硅硅TLTL（GCGC）SiC SiC 绿色绿色带光泽带光泽较较THTH硬度高、导热硬度高、导热性好、韧性较差性好、韧性较差磨削硬质合金、宝石、磨削硬质合金、宝石、光学玻璃光学玻璃超超硬硬磨磨料料人造金人造金刚石刚石JRJRC C白色白色淡绿黑淡绿黑色色硬度最高，韧性最硬度最高，韧性最差，价格昂贵差，价格昂贵磨削硬质合金、光学玻磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、陶瓷等高硬璃、宝石、陶瓷等高硬
4、度材料度材料立方氮立方氮化硼化硼CBNCBNBNBN棕黑色棕黑色硬度仅次于硬度仅次于JRJR，韧，韧性较性较JRJR好，与铁元好，与铁元素亲和好素亲和好磨削高钒高速钢等难加磨削高钒高速钢等难加工材料工材料 表表8-1 常用磨料的代号、特性及适用范围常用磨料的代号、特性及适用范围粒度粒度表示磨料颗粒的尺寸大小。表示磨料颗粒的尺寸大小。1 1）颗粒的最大尺寸）颗粒的最大尺寸大于大于40m的磨料，其粒度号的磨料，其粒度号数就是该种颗粒能通过的筛子的网号。数就是该种颗粒能通过的筛子的网号。网号网号就就是每英寸是每英寸(25.4mm)长度上筛孔的数目。长度上筛孔的数目。粒度号数越大，颗粒尺寸越小。粒度号
5、数越大，颗粒尺寸越小。2）颗粒尺寸小于）颗粒尺寸小于40m的磨料用显微镜分析法来的磨料用显微镜分析法来测量，测量，其粒度号数即该颗粒最大尺寸的其粒度号数即该颗粒最大尺寸的微米数。微米数。2、粒度、粒度结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。砂轮具有必要的形状和强度。陶瓷陶瓷、树脂、橡胶、树脂、橡胶 T8-23、结合剂、结合剂 砂轮的硬度是指磨粒在磨削力作用下，从砂轮砂轮的硬度是指磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。表面脱落的难易程度。砂轮硬砂轮硬 磨粒难以脱落；磨粒难以脱落；砂轮软砂轮软 磨粒容易脱落。磨粒容易脱落。自锐性：自锐性
6、：砂轮自行推陈出新，保持其自身锋锐的能力。砂轮自行推陈出新，保持其自身锋锐的能力。砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，而与磨粒本身的硬度无关。而与磨粒本身的硬度无关。4、硬度、硬度等等级级大级大级超软超软软软中软中软中中中硬中硬硬硬超超硬硬小级小级超软超软软软1 1软软2 2软软3 3中中软软1 1中中软软2 2中中1 1中中2 2中中硬硬1 1中中硬硬2 2中中硬硬3 3硬硬1 1硬硬2 2超超硬硬代代号号GB2484GB2484-83-83CRCRR R1 1R2R2R3R3ZRZR1 1ZRZR2 2Z1Z1Z2Z2ZYZY1 1ZYZY2 2ZY
7、ZY3 3Y1Y1Y2Y2CYCYISO525ISO525-75-75D D E E F FG GH HJ JK KL LM MN NP PQ QR RS ST TY Y表表8-3硬度分级、代号硬度分级、代号 砂轮的组织是指磨粒在砂轮中占有的体积百分砂轮的组织是指磨粒在砂轮中占有的体积百分数数(即磨粒率即磨粒率)。反应了磨粒、结合剂、气孔三。反应了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。者之间的比例关系。紧密（紧密（0-3）、中等（）、中等（4-7）、疏松（）、疏松（8-14）5、组织、组织标志：标志：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度织号、
8、结合剂、线速度 P 40050203 WA 60 ZR1 5 V 406、砂轮的形状、代号和标志、砂轮的形状、代号和标志四、磨削加工的特点四、磨削加工的特点 1.1.磨削过程复杂，单位磨削力很大磨削过程复杂，单位磨削力很大 磨粒形状及分布不合理，切削厚度小，挤压摩擦严重，磨粒形状及分布不合理，切削厚度小，挤压摩擦严重，单位能耗大。单位能耗大。2.2.切深抗力大切深抗力大 磨粒负前角，系统弹性变形，最后进行几次光磨。磨粒负前角，系统弹性变形，最后进行几次光磨。5.5.可加工高硬度材料可加工高硬度材料 除加工一般材料外，可加工淬硬钢、耐热钢、硬质合金除加工一般材料外，可加工淬硬钢、耐热钢、硬质合金
9、 等，但不宜精加工韧性较大的有色金属。等，但不宜精加工韧性较大的有色金属。6.6.加工工艺范围广泛加工工艺范围广泛 可加工外圆面、内孔、平面、螺纹、齿形等成形面，可加工外圆面、内孔、平面、螺纹、齿形等成形面，不仅用于精加工，也可用于粗加工、毛坯去皮加工。不仅用于精加工，也可用于粗加工、毛坯去皮加工。3.3.磨削速度高、磨削温度高磨削速度高、磨削温度高 353550 m/s,50 m/s,挤压摩擦严重，单位能耗大，砂轮导热性挤压摩擦严重，单位能耗大，砂轮导热性 差差,瞬时高温可达瞬时高温可达80080010001000，要用切削液。，要用切削液。4.4.砂轮有自锐性砂轮有自锐性 部分地恢复砂轮的
10、切削能力，仍需对砂轮进行修整。部分地恢复砂轮的切削能力，仍需对砂轮进行修整。五、磨削加工机床五、磨削加工机床1、外圆磨床：、外圆磨床：万能、普通、无心外圆磨床等万能、普通、无心外圆磨床等2、内圆磨床：、内圆磨床：普通、无心、行星式内圆磨床等；普通、无心、行星式内圆磨床等；3、平面磨床：、平面磨床：卧式矩台、立轴矩台、卧轴圆台、立轴圆台平卧式矩台、立轴矩台、卧轴圆台、立轴圆台平面磨床等；面磨床等；4、工具磨床：、工具磨床：工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟槽磨床工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟槽磨床等；等；5、刀具刃具磨床：、刀具刃具磨床：包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃包括万能工具磨床、
11、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等；磨床等；6、各种专门化磨床：、各种专门化磨床：如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等；、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等；7、其它磨床：、其它磨床：珩磨机、研磨机、抛光机、超精加工机床、砂珩磨机、研磨机、抛光机、超精加工机床、砂轮机等。轮机等。图图8-6 M1432A型万能外圆磨床外形图型万能外圆磨床外形图1-床身；床身；2-头架；头架；3-工作台；工作台；4-内圆磨具；内圆磨具；6-尾座尾座 图图8-10 平面磨床磨削方法平面磨床磨削方法 图图8-12 普通内圆磨床的磨削方法普通内圆磨床的磨削方法图图8
12、-14 砂带磨削的几种形式砂带磨削的几种形式1-工件工件 2-砂带砂带 3-张紧轮张紧轮 4-接触轮接触轮 5-承载轮承载轮 6-导轮导轮 7-成形导向板成形导向板图图8-14 砂带的结构砂带的结构1-基体基体 2-底胶底胶 3-复胶复胶 4-磨粒磨粒 六、光整加工与超精加工六、光整加工与超精加工1、珩磨、珩磨(hone)珩磨是利用带有磨条珩磨是利用带有磨条(油石油石)的珩磨头对孔进行的珩磨头对孔进行光整加工的方法。光整加工的方法。1）珩磨加工原理）珩磨加工原理生产率较高。生产率较高。不能提高孔的位置精度。不能提高孔的位置精度。珩磨表面耐磨损珩磨表面耐磨损不宜加工有色金属。不宜加工有色金属。珩
13、磨头结构较复杂。珩磨头结构较复杂。珩磨主要用于珩磨主要用于孔的光整加工孔的光整加工，加工范围很广，加工范围很广，能加工直径为能加工直径为5500mm或更大或更大的孔，并且能加工深的孔，并且能加工深孔。孔。2）珩磨特点及应用）珩磨特点及应用2、研磨、研磨1）研磨加工原理）研磨加工原理 研磨是利用附着或压嵌在研具表面的磨粒，借助于研具研磨是利用附着或压嵌在研具表面的磨粒，借助于研具与工件在一定压力下的相对运动，从工件表面切下极细微的与工件在一定压力下的相对运动，从工件表面切下极细微的切屑，以求得到精密表面的加工方法。研磨精度可达切屑，以求得到精密表面的加工方法。研磨精度可达IT7IT6，粗糙度可降
14、低到，粗糙度可降低到Ra0.0060.2。与珩磨相比：与珩磨相比：可获得可获得全面的高精度全面的高精度(尺寸、形状和部份位置精度尺寸、形状和部份位置精度)。表面质量更佳表面质量更佳。既适用于单件手工生产，也适用于成批机械化生产。既适用于单件手工生产，也适用于成批机械化生产。生产率比珩磨低。生产率比珩磨低。2）研磨加工特点）研磨加工特点3、超精加工、超精加工 超精加工是在良好的润滑冷却条件下，采用细颗超精加工是在良好的润滑冷却条件下，采用细颗粒的油石，施以较低的压力，作快而短促的往复振粒的油石，施以较低的压力，作快而短促的往复振动，对低速旋转的工件表面进行光整加工的方法。动，对低速旋转的工件表面进行光整加工的方法。超精加工后的表面，磨痕呈交叉网路状，其超精加工后的表面，磨痕呈交叉网路状，其耐磨耐磨性比珩磨的更高一些性比珩磨的更高一些。本 章 结 束
