第九章 磨削与砂轮(讲稿).doc

第九章 磨削与砂轮课时安排：4学时教学课型： 理论课 实验课习题课 实践课 教学目的：通过本章的学习，要求学生掌握砂轮特性（砂轮组成要素以及砂轮的类型）并能够根据具体生产情况正确选择砂轮，掌握磨削力和温度的影响因素及掌握磨削运动的组成及磨削特性其控制措施，了解先进的磨削方法。教学的重点难点： 重点：根据具体的加工工艺和材料会选用砂轮的类型、磨削特性 难点：根据具体的加工工艺和材料会选用砂轮的类型 教学方式、手段、媒介：讲授为主，采用多媒体辅助教学。主要的内容1、磨削运动2、砂轮3、磨削过程4、磨削质量5、先进磨削方法第九章 磨削与砂轮引言：磨削加工是一种历史悠久的加工方法，同时又是一种最有发展前途的加工方法。因为它既能加工普通材料又能加工超硬材料，既能作粗加工又能作精加工及超精加工，可加工外圆、内孔、平面、螺纹、齿轮、花键、导轨和成形面等各种表面。目前磨削加工精度可达IT4IT7，表面粗糙度为1.25 m0.01 m，磨削加工对毛坯余量要求很小，磨削尤其适合于加工难以切削的超硬材料(如淬火钢)。磨削的用途非常广泛。此外，磨削加工生产效率高，容易实现生产过程自动化。因此磨削加工在机械制造工业中的地位日显重要。本章主要介绍砂轮特性和形貌图、磨削运动和要素、磨削力和温度的影响因素及其控制，并简介了先进的磨削方法。磨削加工的基本规律，重点分析砂粒的切削厚度及磨削表面质量。9-1 砂轮砂轮是磨削加工中最常用的工具。它是由结合剂将磨料颗粒黏结而成的多孔体。掌握砂轮的特性，合理选择砂轮，是提高磨削质量和磨削效率、控制磨削加工成本的重要措施。一、砂轮的组成要素1、磨料 磨料即砂轮中的硬质颗粒。磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。一般天然磨料含杂质多，质地不匀，天然金刚石虽好，但价格昂贵。所以目前主要采用人造磨料。常用人造磨料可分为氧化物系、碳化物系和超硬磨料系三大类。氧化物系主要成分为Al2O3；碳化物系主要以碳化硅、碳化硼为基体，根据其纯度或添加的金属元素不同又可分为不同品种；超硬磨料系中主要有人造金刚石和立方氮化硼。各种常用磨料的名称、代号、性能和用途见下表。2、粒度粒度表示磨料颗粒的大小。粒度有两种表示方法。旧的表示方法是沿用英制单位，按大小把磨粒分为一般磨粒和微细磨粒两大类。一般磨粒(制砂轮用)用筛分法来确定粒度号，粒度号就是磨粒刚好可通过的筛网每英寸(25.4mm)长度的孔眼数。单位为“目”。如40#的磨粒，表示粒度为40 目的磨粒。所用的粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小。有时还用45/50 表示，意思是所筛选的磨粒能通过45 目的筛网，通不过50 目的筛网。微细磨粒(又称微粉，供研磨用)的磨粒尺寸小于63 m，其粒度号的表示是在显微镜下测得的该颗粒最大尺寸的微米数前加W，如W10，W7 等。数值越大，微粉颗粒尺寸越大。我国在新标准中采用米制单位，磨粒的大小统一以磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示。粒度对磨削生产率和加工表面粗糙度影响很大。一般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。当工件材料软、塑性和磨削面积大时，为避免堵塞砂轮，采用粗粒度。3、结合剂 结合剂的作用是将磨粒黏合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。结合剂的性能对砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性及耐热性有突出的影响，并对磨削表面质量有一定影响。结合剂有以下4 种。(1) 陶瓷(V)。耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，是最常用的结合剂。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受侧面弯扭力，宜用于切断砂轮。(2) 树脂(B)。强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、磨损快、易失去廓形。(3) 橡胶(R)。比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm 的薄砂轮，用于切断、开槽、无心磨的导轮。(4) 金属(M)。抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶瓷和半导体等材料。4、 硬度 砂轮的硬度是指在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。也反映磨粒与结合剂的黏固程度。砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。所以砂轮硬度主要由结合剂的强度决定，与磨粒本身硬度无关。砂轮硬度对磨削质量和生产率有很大影响。选用砂轮时，砂轮硬度选择要得当，若砂轮选得太硬，会使磨钝了的磨粒不能及时脱落，因而产生大量磨削热，造成工件烧伤；若选得太软，会使磨料脱落得太快而不能充分发挥其切削作用。在磨削过程中，当磨粒钝化后能及时从基体上自行脱落，露出新的锋利的磨粒担负切削工作，使磨削过程正常进行。这样，不但砂轮磨耗小，而且切削效率高，加工表面质量好。5、组织 砂轮的组织是指磨粒在砂轮中占有体积的百分数(即磨粒率)。它反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。磨粒在砂轮总体积中所占的比例大，气孔小，即组织号小，则砂轮的组织紧密；反之，磨粒的比例小，气孔大，即组织号大，则组织疏松。根据磨粒在砂轮中占有的体积分数(称磨料率)，砂轮的组织可分为紧密、中等、疏松三大类，组织号细分为014，其中03 号属紧密类；47 号属中等类；814 号属疏松类。砂轮上未标出组织号时，即为中等组织。紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨削压力，砂轮廓形可保持较久，故适用于在重压力下磨削(如手工磨削以及精磨、成形磨削等)。中等组织的砂轮适用于一般磨削。疏松类砂轮，磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易失去正确廓形，降低成形表面的磨削精度，增大表面粗糙度。故适用于粗磨、平面磨、内圆磨等磨削接触面积较大的工件，以及磨削热敏感性较强的材料、软金属和薄壁工件。二、砂轮的形状、尺寸根据不同的用途，按照磨床类型、磨削方式以及工件的形状和尺寸等，将砂轮制成不同的形状和尺寸，并已标准化常用形状有平形(P)、碗形(BW)、碟形(D)等，砂轮的端面上一般都有标志。在生产中，为便于对砂轮进行管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序为形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂和允许的最高工作圆周线速度。其中尺寸一般指外径 厚度 内径。例如，砂轮P300 30 75WA60L6V35，即代表该砂轮是平形，外径为300mm，厚度为30mm，内径为75mm，白刚玉磨料，60 号粒度，中软，6 号组织，陶瓷结合剂，最高线速度为35mm/s 三、砂轮的检查、安装、平衡由于砂轮在高速旋转下工作，安装前必须经过外观检查，不允许有裂纹安装砂轮时，要求将砂轮不松不紧地套在轴上,在砂轮和法兰盘之间垫上12 mm厚的弹性垫板(由皮革或橡胶制成)，如图为使砂轮平稳地工作，砂轮必须进行静平衡，如图104所示。砂轮平衡的过程是：将砂轮装在心轴上，放在平衡架轨道的刃口上。如果不平衡，较重的部分总是转到下面。这时可移动法兰盘端面环槽内的平衡铁进行平衡，然后再进行下一次平衡。这样反复进行，直到砂轮圆周的在任意位置都能在刃口上静止不动，这就说明砂轮各部分重量均匀， 一般直径大于125 mm的砂轮都要进行静平衡9-2 磨削过程及基本规律从本质上讲，磨削也是一种切削。砂轮表面上的每个磨粒突出的磨粒尖棱可以认为是微小的切削刃。因此，砂轮可以看作是具有极多微小刀齿的铣刀，这些刀齿随机地排列在砂轮表面上，它们的几何形状和切削角度有着很大差异，各自的工作情况相差甚远。磨削时，比较锋利且比较凸出的磨粒，可以获得较大的切削厚度，从而切下切屑；不太凸出或磨钝的磨粒，只是在工件表面上刻划出很小的沟痕，工件材料则被挤向磨粒两旁，在沟痕两边形成隆起，如图5.4 所示。比较凹下的磨粒，既不切削也不刻划工件，只是从工件表面滑擦而过。磨削过程中，磨粒在高速、高压和高温的作用下，将逐渐磨损而变得圆钝。圆钝的磨粒，切削能力下降，作用于磨粒上的力不断增大。当此力超过磨粒强度极限时，磨粒就会破碎，产生新的较锋利的棱角，代替旧的磨粒进行磨削；若此力超过砂轮结合剂的黏结力时，磨粒就会从砂轮表面脱落，露出一层新鲜锋利的磨粒，继续进行磨削。砂轮的这种自行推陈出新、以保持自身锋锐的性能，称为“自锐性”。砂轮本身虽有自锐性，但是，由于切屑和碎磨粒会把砂轮堵塞，使它失去切削能力；而且磨粒随机脱落的不均匀性，还会使砂轮失去外形精度，所以，为了恢复砂轮的切削能力和外形精度，在磨削一定时间后，仍需对砂轮进行修整。一、磨削特点磨削加工有如下特点：1、 精度高、表面粗糙度小。磨削时，砂轮表面有很多的切削刃，并且刃口圆弧半径r较小，例如粒度为40#的白刚玉磨粒，r 0.006mm0.012mm。而一般车刀和铣刀的r 0.012mm0.032mm。磨粒上较锋利的切削刃，能够切下一层很薄的金属，切削厚度可以小到数微米，这是精密加工必须具备的条件之一。一般切削刀具的刃口圆弧半径虽也可磨得很小，但不耐用，不能或难以进行经济的稳定的精密加工。磨削所用的磨床，比一般切削加工机床精度高，刚性及稳定性较好，并且具有小切削深度的微量进给机构，可以进行微量切削，从而保证了精密加工的实现。磨削可以达到高的精度和小的粗糙度。一般磨削精度可达IT7IT6，表面粗糙度Ra为0.2 m0.8m，当采用小粗糙度磨削时，粗糙度Ra为0.008 m0.1 m。2、 砂轮有自锐作用。磨削过程中，砂轮的自锐作用是其他切削刀具所没有的。一般刀具的切削刃，如果磨钝或损坏，则切削不能继续进行，必须换刀或重磨。而砂轮由于本身的自锐性，使得磨粒能够以较锋利的刃口对工件进行切削，在实际生产中，有时就利用这一原理，进行强力连续磨削，以提高磨削加工的生产效率。3、 磨削温度高。磨削时的切削速度为一般切削加工的1020 倍。在这样高的切削速度下，加上磨粒多为负前角切削，挤压和摩擦较严重，消耗功率大，产生的切削热多。又因为砂轮本身的传热性很差，大量的磨削热在短时间内传散不出去，在磨削区将形成瞬时高温，有时高达8001000。4、径向分力Fn较大。二、磨削运动生产中常用的外圆、内圆和平面磨削，一般具有四个运动。1主运动砂轮旋转运动为主运动。砂轮旋转外圆的线速度即主运动速度c。v= d n/1000(m/s) d0 砂轮直径(mm)； n 砂轮转速(r/s)。2进给运动磨削的进给运动一般有圆周进给、径向进给及轴向进给三种。(1)圆周(直线)进给运动 工件的旋转运动或工作台的往复直线运动。外圆磨削 W=dWn1000(mmin)平面磨削 W=2ln1000(mmin) (2)径向进给运动 砂轮切入工件的运动，砂轮相对于工件径向的运动，其大小用径向进给量fr 表示。指工作台每单行程或双行程切人工件的深度(单位为mm单行程或mm双行程)。(3)轴向进给运动 工件相对于砂轮的轴向运动，其大小用轴向进给量用f a表示，指工件每转一转或工作台每一次行程，工件相对于砂轮的轴向移动距离(单位为mmr或mm单行程)。一般情况下f a =(0.20.8)B，B 为砂轮宽度，单位为mm；f a 的单位圆磨为mm/r，平磨为mm/st三、磨削过程1. 磨屑的形成过程磨削时，工件表面被砂轮滑擦、刻划以及将砂轮表面比较锋利且凸出的磨粒切削形成磨屑，其切削过程大致可分为三个阶段。在第一阶段，磨粒从工件表面滑擦而过，只有弹性变形而无切屑。第二阶段，磨粒切入工件表层，刻划出沟痕并形成隆起。第三阶段，切削厚度增大到某一临界值，切下切屑。此时一个完整的切削过程才告完成。从上述分析可知，砂轮的磨削过程，实际上就是滑擦、刻划和切削三种作用的综合。在磨屑的形成过程中，因为强烈的滑擦、刻划、挤压，而产生很高的摩擦速度并产生很高的温度。又由于切削厚度小，使磨屑尺寸细小而形状各异。有带状切屑、节状切屑和一些熔化后烧尽了的切屑灰烬。另外，由于各磨粒的工作情况不同，所以磨削时除了产生正常的切屑外，还产生金属微尘等。磨削时看到的火花，是切屑离开工件后氧化和燃烧所产生的现象。2. 磨削阶段在磨削过程中，由于法向力与切向力的比值Fn/Ft(见图5.10)较大，机床、工件和夹具系统弹性变形等原因，使实际磨削深度与每次的径向进给量有所差异，因此，可将磨削过程分成如图5.6所示的三个阶段。1) 初磨阶段在最初几次进给中，由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨削深度小于径向进给量。机床、工件、夹具工艺系统刚性越差，此阶段的磨削时间越长。2) 稳定阶段当系统弹性变形达到一定程度后，继续进给时，其实际磨削深度基本上等于径向进给量。3) 清磨阶段当磨削余量即将磨完时，法向力F n减小。由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，使实际磨削深度大于零。因此，在无切深情况下应增加走刀次数，使实际磨削深度逐渐趋于零，直至磨削火花消失，这个阶段叫清磨(光磨)阶段。清磨阶段可以提高磨削精度，减小表面粗糙度。从图5.6 中可知，要提高生产率，应缩短初磨阶段和稳定阶段。要提高表面质量必须保持适当的清磨走刀次数和清磨时间。四、磨削力尽管单个磨粒切除的材料很少，但一个砂轮表层有大量磨粒同时工作，而且磨粒的工作角度很不合理，因此总的磨削力相当大。总磨削力可分解为三个分力：Fz主磨削力(切向磨削力)；Fy切深力(径向磨削力)；Fx进给力(轴向磨削力)。几种不同类型磨削加工的三向分力如图108所示。1、磨削力的主要特征：（1）单位磨削力很大。由于磨粒几何形状的随机性和参数不合理，磨削时的单位磨削力p值很大，根据不同的磨削用量，p值约在700020000kgfmm2之间，而其他切削加工的单位切削力p值均在700kgfmm2以下。（2）三向分力中切深力Fy值最大，原因同上。在正常磨削条件下，FyFz约为2.02.5，在磨削深度很小和砂轮严重磨损时， FyFz可能加大到510。由于Fy对砂轮轴、工件的变形与振动有关，直接影响加工精度和表面质量，故该力是十分重要的。（3）磨削力随不同的磨削阶段而变化磨削力Fz、Fy为： Fz=9.81CF(Vwfr B/v)+ Fy Fy =9.81CF(/2)(Vwfr B/v)tg式中 Fz 、Fy分别为切向和径向磨削力(N)； Vw工件速度(ms)； v砂轮速度(ms)； fr径向进给量(mm)； B磨削宽度(mm)； 假设磨粒为圆锥形时的锥顶半角； 工件和砂轮间摩擦系数；2、影响磨削力的要素：1）砂轮速度v：v增大，单位时间内参加切削的磨粒数增大，每个磨粒的切削厚度减小，磨削力随之减小。2）工件速度vw和轴向进给力fx增大时，单位时间内磨去的金属质量增大，如果其他条件不变，则每个磨粒的切削厚度增大，磨削力增大。3）径向进给fy增大时，不仅每个磨粒的切削厚度将增大，而且使砂轮与工件的磨削接触弧长增大，同时参加磨削的磨粒数增多，因而使磨削力增大五、磨削温度磨削表面的热损伤表现为产生热裂纹。热裂纹的产生多半是由于加工表面受到高频的热冲击而保存有残余应力，特别是拉应力。磨削中所产生的热变形也往往使工件难以得到应有的精度。因此，对磨削热和磨削温度要有一些基本认识。1、磨削热的来源在磨削过程中，一方面由于砂轮的高速旋转，砂轮与工件间产生剧烈的外摩擦，另一方面由于磨粒挤压工件表层，使其发生弹性和塑性变形，在工件材料内部发生剧烈的内摩擦。内、外摩擦的结果产生了大量的磨削热。由于砂轮本身传热性很差，磨削区瞬时所产生的大量热量，短时间来不及传出，所以瞬时形成很高的温度，一般可达800 1000 。2、磨削温度对工件表面的影响磨削温度对工件表面有很大的影响。主要表现在工件表面烧伤和加工表面的残余应力等方面。（1）工件表面烧伤由于磨削时产生高温，使工件加工表面的金属组织发生相变，使其硬度和塑性等也发生了相应地变化，这种表层变质的现象叫表面烧伤。工件表面烧伤即不均匀退火，使淬火钢表面层变软；或不均匀淬火使未淬火钢表层变硬，表面颜色。损坏了零件表层组织，影响了零件的质量和寿命工件表面烧伤的表征是磨削力增加、砂轮磨损率增加和加工表面质量变差。此时砂轮已到了必须重新修整的时候。减小和防止烧伤的主要措施是：减小磨削过程中热量的产生和加速热量的散发。具体做法是，正确地选择砂轮，以及保持砂轮良好的切削性能；选择合适的磨削方法；选择合理的切削用量；采用好的切削液及正确的润滑方法等。（2）工件表面产生残余应力，甚至开裂。磨削后的表面往往有残余拉应力和压应力。残余压应力可提高零件的疲劳强度和耐磨性，而残余拉应力却使零件表面翘曲，强度降低。当它超过材料的强度极限时，就会使零件产生裂纹。表面裂纹会严重地影响零件表面的质量，在交变载荷作用下，微小的裂纹将会迅速扩展导致零件损坏。产生磨削表面残余应力的原因是残留的塑性变形和热影响(温度引起的不均匀的热胀冷缩)和相变作用(金属组织相变引起的体积变化)。引起高的残余应力的因素是：低的工件速度、硬而钝的砂轮、干磨或用水溶性乳化液磨削，高的切入进给率和高的砂轮表面速度。减小残余应力的措施是：降低磨削温度和工件表面的温度梯度；控制恰当的进给量；适当增加清磨次数。其中最主要的控制方法是：采用切削液。有效的润滑能够减少工件与砂轮接触区的热输入，并减小对加工表面的热干扰。(3)工件热变形，薄片零件变形更大。六、砂轮的磨损和修整砂轮上有多层磨粒，常用的砂轮可能为200500 层；磨粒的空间分布参差不齐，在磨削时，磨粒经受着变化的机械负荷和热负荷，其切削刃不断受到磨损和碎裂，当磨粒磨钝至有可能产生工件烧伤或表面质量变差等现象时，砂轮就要重新修整。1、砂轮的磨损(1)磨粒变钝 磨削力增大，磨削温度升高，但表面粗糙度值变小。(2)磨粒溃落 因磨削力使磨粒脱落，新磨粒出现的现象称为砂轮的自励作用。砂轮能够磨削高硬度的材料，主要依靠自身的自励作用。对于重磨削或难加工材料的磨削，由于砂轮的自励作用，使磨削容易进行。当采用较低硬度的砂轮时，磨粒碎裂和脱落急剧发生，工件的尺寸精度降低和表面粗糙度值增大。因此，在磨削中应根据工件材料、表面质量要求等，合理选择砂轮的硬度。(3)表面堵塞 砂轮表面因高温使软化的磨屑堆积在砂轮磨粒的气孔中，使砂轮表面变平发亮，便为砂轮表面堵塞。2、砂轮的修整砂轮磨损后应进行修整，以消除钝化的磨粒和堵塞层，恢复砂轮的切削性能及正确形状。砂轮修整是用修整工具把砂轮工作表面修整成所要求的廓型和锐度。修整砂轮的方法很多，砂轮的修整方法和条件对砂轮表面形貌和砂轮切削能力有很大影响。改变砂轮的修整方法，可以改变磨削力的大小和砂轮的磨损状态，也可改变砂轮切削性能。修整时，应根据具体的磨削条件，选择不同的修整用量，以满足相应的磨削要求。砂轮修整一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法1）车削修整法以单颗粒金刚石(或以细碎金刚石制成的金刚笔、金刚石修整块) 作为刀具车削砂轮是应用最普遍的修整方法。安装在刀架上的金刚石刀具通常在垂直和水平两个方向各倾斜约515；金刚石与砂轮的接触点应低于砂轮轴线0.52mm，修整时金刚石作均匀的低速进给移动。要求磨削后的表面粗糙度越小，则进给速度应越低，如要达到Ra0.160.04m的表面粗糙度，修整进给速度应低于50mm/min。修整总量一般为单面0.1mm左右，往复修整多次。粗修的切深每次为0.010.03mm，精修则小于0.01mm。2) 金刚石滚轮修整法 采用电镀或粉末冶金等方法把大量金刚石颗粒镶嵌在钢质滚轮表面制成的金刚石滚轮，修整砂轮时，金刚石滚轮单独驱动，相对于砂轮作顺向或逆向旋转，砂轮作切入进给，切入量为O.51.5m 。对高速旋转的砂轮表面产生磨削和辗压作用，使砂轮获得与滚轮型面吻合的锋利工作表面。修整结束后滚轮退出。金刚石滚轮制造复杂、造价高，但经久耐用、修整效率高，适于在大批量生产中修整磨削特殊成形表面(如螺纹、齿轮和涡轮叶片榫齿等)的砂轮。3) 砂轮磨削修整法 采用低速回转的超硬级碳化硅砂轮与高速旋转的砂轮对磨，以达到修整的目的。 4)滚轧修整法 采用硬质合金圆盘、一组由波浪形白口铁圆盘或带槽的淬硬钢片套装而成的滚轮，与砂轮对滚和挤压进行修整。滚轮一般装在修整夹具上手动操作，修整效率高，适于粗磨砂轮的修整。 砂轮达到耐用度的判别依据是：砂轮磨损量达到一定数值时会使工件发生颤振、表面粗糙度突然增加或表面烧伤。粗磨时，应根据生产率和磨削的经济性来选择。精磨时，耐用度应当按加工精度要求来选择，以免砂轮磨损太大而达不到精度要求9-3 磨削质量工件的磨削质量是指尺寸精度、形状误差和表面质量，其保证措施如下。一、尺寸精度和形状误差的保证措施磨削时，由于径向切削力很大，引起工件、夹具、砂轮和磨床系统产生弹性变形，使实际磨削深度与磨床刻度盘上所显示的数值有差别，所以影响了磨削的尺寸精度。此外，砂轮的磨损同样影响磨削精度。为获得高精度的磨削尺寸，必须采用循环磨削(称为无火花磨削法)将磨削分为三个阶段。1、初磨阶段 实际磨削深度小于磨床刻度盘显示值，这是由于工艺系统弹性变形造成的。2、稳定阶段 实际磨削深度等于磨床刻度盘显示值。此时，工艺系统变形减小，趋于稳定。3、清磨阶段 完全不进给再磨一段时间，实际磨削深度趋于零，磨削火花逐步消失。清磨阶段主要是提高磨削精度和减小表面粗糙度值。掌握了三个阶段的磨削规律，在初磨时为提高磨削效率与磨削质量可采用较大的磨削深度；修整砂轮后或砂轮磨损后，注意及时测量工件尺寸和形位公差；对轴类零件还要修整中心孔，中心孔精度高，零件的形状误差就小，磨削的精度就高。二、表面质量的保证措施磨削后表面粗糙度值大、表面烧伤和表面出现裂纹是表面质量低的表现。产生的原因主要有：砂轮主运动线速度低、砂轮修整太粗、磨床头架或工件夹持松动、砂轮安装时未经过平衡等。解决措施如下：(1)尽可能选大直径砂轮，提高磨削速度。(2)重新平衡，重新修整砂轮。(3)调整头架主轴和工件装夹，提高磨削工艺系统的刚性。(4)调整主轴电动机转子，再次达到动平衡。通过以上措施，可使表面粗糙度值明显减小。对表面烧伤和划伤等可采取下述措施。(5)增大磨削液的浇注量，合理安装喷嘴位置。(6)正确选择砂轮，粒度再粗些，硬度再软些，保证砂轮无堵塞，切削刃锋利。(7)适当减小进给量，或分粗、精磨削。磨削裂纹是磨削热应力大于工件材料强度时产生的龟裂现象。易产生裂纹的材料有硬质合金、淬火高碳钢等。主要防止措施是减小热应力和提高被磨削材料的强度极限。9-4 先进磨削法简介以提高效率为目的的先进磨削方法在生产中常用的有高速磨削、强力磨削和砂带磨削。一、高速磨削普通磨削速度c=1835ms。近年来为提高磨削效率和改善磨削表面质量，广泛采用高速磨削，即磨削速度c50ms的磨削称为高速磨削。据有关资料介绍，我国高速磨床的磨削速度可达80120ms，发达国家的磨削速度可达200ms以上。采用高速磨削，若单个磨粒的切削厚度仍保持与普通磨削相同时，则由于口。和口。的提高，可将磨削效率提高30100；反之，若金属切除率仍保持与普通磨削相同，则单个磨粒的切削厚度明显减小，磨削质量就会明显提高。高速磨削的主要优点是生产率高、砂轮耐用度高、加工精度高和表面粗糙度值小。高速磨削对磨床的要求主要有如下几个方面：(1)砂轮电动机功率要比一般电动机功率大一倍左右；(2)砂轮径向和轴向跳动要小，轴承负荷能力要高，高速旋转的部件要经过仔细平衡，砂轮的防护罩必须坚固可靠；(3)机床动、静刚度要好。二、超精密磨削与镜面磨削磨削后，表面粗糙度值R在001004m之间的磨削方法称为超精密磨削；R小于O01m的磨削方法称为镜面磨削。我国在20世纪60年代就研究成功了超精密磨削与镜面磨削，并制造出相应的高精度磨床。超精密磨削与镜面磨削，是利用经过精细修整的表面带有大量等高微刃的砂轮进行磨削。大量等高微刃切下极细的切屑，同时借助于半钝的微刃对工件表面进行抛光，使工件表面更加光整。超精密磨削与镜面磨削对磨床与砂轮主要有如下要求：(1)磨床主轴的回转精度要高，轴线漂移量应在12m之内；(2)磨床刚性要好，各部件经过静、动平衡，工作台低速进给平稳而无爬行，并与振源隔绝；(3)砂轮以棕刚玉、白刚玉或微晶刚玉为原料，粒度号为6080，并用金刚石笔精细修整。三、强力磨削强力磨削是20世纪70年代发展起来的一种高效磨削。这种磨削方法是采用非常大的磨削深度(一225mm)，而磨床工作台进给速度却非常小(一5200mmmin)，砂轮在一次进给中几乎将全部磨削余量切除，故金属切除率大，实现了以磨代铣、粗精结合的综合加工。近年来，强力磨削又出现了大切深、快进给的方式，要求砂轮的线速度达到120ms，工件的进给速度达到2500mmmin，如成形磨削麻花钻的螺旋沟槽，一次进给就可磨出。强力磨削对磨床等主要有如下要求：(1