常用金属切削加工方法

1、第六章第六章 常用金属切削加工方法常用金属切削加工方法 机械零件表面的形成主要由切削运动实机械零件表面的形成主要由切削运动实 现的。不同切削运动的组合形成了不同现的。不同切削运动的组合形成了不同 的切削加工方法的切削加工方法,只有了解了各种加工只有了解了各种加工 方法的特点及应用范围，才能为某一表方法的特点及应用范围，才能为某一表 面选择合理的加工方法。面选择合理的加工方法。 常用金属切削加工方法有车削、钻削、常用金属切削加工方法有车削、钻削、 镗削、刨削、铣削磨削等。镗削、刨削、铣削磨削等。 第一节第一节 车削加工车削加工 一、工件的安装一、工件的安装 车削是加工车削是加工回转面回转面的主要

2、方法。在各种加的主要方法。在各种加 工方法中所占的比重最大。工方法中所占的比重最大。 1、三爪卡盘安装、三爪卡盘安装 特点：特点： 三爪联动，能够实现自动定心。安装工三爪联动，能够实现自动定心。安装工 件时一般不需要找正。定位精度不高，一般为件时一般不需要找正。定位精度不高，一般为 0.010.1mm 应用应用: 应用广泛，适于安装应用广泛，适于安装短轴及盘套类短轴及盘套类零件零件 。 车床上工件的常用安装方法有：车床上工件的常用安装方法有： 正爪的外表面、反爪、正爪的外表面、反爪、 软爪装夹工件。软爪装夹工件。 2 四爪卡盘安装四爪卡盘安装 特点特点：四个单动卡爪可分别调整，不能自动定四个单

3、动卡爪可分别调整，不能自动定 心，安装工件时需细致找正；定位精度可达到心，安装工件时需细致找正；定位精度可达到 0.005mm；夹紧力较大。；夹紧力较大。 应用：应用： 适于安装铸锻件毛坯、形状不规则工件适于安装铸锻件毛坯、形状不规则工件 或较大的工件或较大的工件 3 双顶尖安装双顶尖安装 特点：特点： 工件两端需钻出中心孔，中心孔的质量直工件两端需钻出中心孔，中心孔的质量直 接影响工件的加工精度；多次安装仍能保接影响工件的加工精度；多次安装仍能保 证较高的定位精度。证较高的定位精度。 应用：应用： 适于安装长轴类零件或需多次安装且有同适于安装长轴类零件或需多次安装且有同 一基准的工件。一基准

4、的工件。 特点：安装及特点：安装及 找正费时较多；找正费时较多； 需配平衡铁以需配平衡铁以 防止振动防止振动 应用应用 ： 适于适于 安装形状复杂安装形状复杂 的工件的工件 4 花盘安装花盘安装 5 心轴安装心轴安装 适于安装对同轴度要求较高的盘套类工件适于安装对同轴度要求较高的盘套类工件 利用内孔定位；锥度心轴工件能利用内孔定位；锥度心轴工件能 压紧在心轴上，定位精度较高，压紧在心轴上，定位精度较高， 但不能承受较大的切削力；但不能承受较大的切削力； 圆柱心轴与工件内孔常用圆柱心轴与工件内孔常用 间隙配合，定位精度较差间隙配合，定位精度较差。 1 、 易于保证加工面间的位置精度。易于保证加工

5、面间的位置精度。 2 、切削过程平稳、切削过程平稳 3 、生产率高、生产率高 4 、应用范围广、应用范围广 5 、刀具简单、刀具简单 二、车削的工艺特点二、车削的工艺特点 三、车削的应用三、车削的应用 （1）细长轴的车削）细长轴的车削 工件长度与直径之比大于工件长度与直径之比大于20的轴的轴 称为细长轴。细长轴刚性差，车削过程中易产生弯曲和振称为细长轴。细长轴刚性差，车削过程中易产生弯曲和振 动动 ，出现腰鼓状，严重影响加工精度和表面质量。，出现腰鼓状，严重影响加工精度和表面质量。为保为保 证加工质量，车削时可采取如下措施：证加工质量，车削时可采取如下措施： (一一) 车削外圆车削外圆 1）顶

6、尖安装配合附加支承中心架或跟刀架）顶尖安装配合附加支承中心架或跟刀架。 1 一般外圆面的车削一般外圆面的车削。从提高生产率和保证加工质量从提高生产率和保证加工质量 角度来看，外圆面的车削可分为粗车、细车、精车，相应角度来看，外圆面的车削可分为粗车、细车、精车，相应 达到的尺寸精度及表面粗糙度分别为达到的尺寸精度及表面粗糙度分别为IT12IT10， Ra 5012.5m；IT9IT8， Ra 6.31.6m；IT6IT5， Ra0.80.2m。 2 特殊外圆面的车削特殊外圆面的车削 2）采用主偏角为）采用主偏角为90的偏刀，以减小径向分力的偏刀，以减小径向分力Fy。 3）减小切削深度，增加进给次

7、数，以降低切削力。）减小切削深度，增加进给次数，以降低切削力。 4）供足切削液，以降低切削温度，减小热变形产生的）供足切削液，以降低切削温度，减小热变形产生的 误差，提高刀具的耐用度。误差，提高刀具的耐用度。 （2）偏心工件的车削）偏心工件的车削 （3）曲轴的车削）曲轴的车削 阶梯轴及盘套类零件上除了存在外圆面以外，还存在阶梯轴及盘套类零件上除了存在外圆面以外，还存在 端面及台阶面，也是通过车削来完成的。在车削加工端面及台阶面，也是通过车削来完成的。在车削加工 中利用中利用一次安装一次安装可保证零件的端面、台阶面之间的平可保证零件的端面、台阶面之间的平 行度要求以及它们与外圆、内孔表面的垂直度

8、要求。行度要求以及它们与外圆、内孔表面的垂直度要求。 车削加工平面主要是指车端面和台阶面。车削加工平面主要是指车端面和台阶面。 在车床上可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔在车床上可进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔。 （二）车端面及台阶（二）车端面及台阶 （三）孔加工（三）孔加工 车床钻孔精度车床钻孔精度IT12IT11， Ra 256.3m； 钻后扩孔精度钻后扩孔精度IT10IT9， Ra 6.33.2m； 铰孔精度铰孔精度IT8IT7， Ra 1.60.8m 四四 车槽与切断车槽与切断 常用的圆锥面的车削方法有：宽刀法、小常用的圆锥面的车削方法有：宽刀法、小 刀架转位法、偏移尾座法、靠模法刀架转位法、偏

9、移尾座法、靠模法 镗孔是车床上加工孔镗孔是车床上加工孔 的基本方法。单件小的基本方法。单件小 批生产中，精度等级批生产中，精度等级 IT9IT7，Ra 3.2 1.6m的孔一般用车的孔一般用车 床镗出；在成批大量床镗出；在成批大量 生产中，镗孔常作为生产中，镗孔常作为 铰孔、拉孔前的半精铰孔、拉孔前的半精 加工工序。对大孔来加工工序。对大孔来 说，镗孔常常是唯一说，镗孔常常是唯一 的加工方法。的加工方法。 五五 圆锥面的车削圆锥面的车削 车车 削削 短短 圆圆 锥锥 面面 只能加工外圆锥面，可以车较只能加工外圆锥面，可以车较 长的锥面长的锥面 车削短圆车削短圆 锥面锥面 只只 能手动进能手动进

10、 给，给， 适于适于 单件小批单件小批 生产生产 加工质加工质 量及生量及生 产率高，产率高， 适合于适合于 大批量大批量 生产生产 第二节第二节 钻削和镗削加工钻削和镗削加工 孔是常用到的表面。孔的加工方法有钻孔、孔是常用到的表面。孔的加工方法有钻孔、 扩孔、铰孔、镗孔、磨孔等。这些加工方法扩孔、铰孔、镗孔、磨孔等。这些加工方法 可完成孔的不同精度和表面质量要求。可完成孔的不同精度和表面质量要求。 钻孔是指在实体材料上加工孔，属于孔的钻孔是指在实体材料上加工孔，属于孔的粗加粗加 工工。钻孔可在车床上进行，也可在钻床上进行。钻孔可在车床上进行，也可在钻床上进行。 比较这两种钻孔方式的工作运动有

11、何不同。钻比较这两种钻孔方式的工作运动有何不同。钻 孔使用的刀具为孔使用的刀具为麻花钻麻花钻。 一一 钻孔钻孔 （一）麻花钻的结构及几何角度（一）麻花钻的结构及几何角度 螺旋角螺旋角越大，切削越容易，但钻头强度越低。越大，切削越容易，但钻头强度越低。 =1830o 顶角顶角22越小，主切削刃越长，轴向力小越小，主切削刃越长，轴向力小 。 2=118o 前角前角o：从外缘到中心，：从外缘到中心， o逐渐减小，切削条件变差。逐渐减小，切削条件变差。 后角后角f ：与与o变化相适应，从外缘到中心，逐渐增大，变化相适应，从外缘到中心，逐渐增大， 以保证切削刃等强度以保证切削刃等强度。 （二）钻削过程（

12、二）钻削过程 1 钻削要素钻削要素 （2）进给量）进给量f（mm/r） （3）钻削深度）钻削深度ap ap =D/2 （1）（m/s） 601000 Dn v D-钻头直径（钻头直径（mm） n-钻头或工件的转速钻头或工件的转速r/min Fx=2Fx0+2Fx1+Fx M=2Fz0+Fz1D+ Fz b 轴向力主要由横刃产生，轴向力主要由横刃产生， 扭矩主要由主切削刃上扭矩主要由主切削刃上 的切削力产生的切削力产生 2 钻削力钻削力 （三）钻削的工艺特点（三）钻削的工艺特点 防止措施防止措施 1）两个主切削刃刃）两个主切削刃刃 磨对称磨对称 2）预钻一个锥形坑）预钻一个锥形坑 定心定心 3）

13、利用钻模钻孔。）利用钻模钻孔。 4）钻前平端面）钻前平端面 2 钻削热不易消散。加剧了钻头的磨损。钻削热不易消散。加剧了钻头的磨损。 1 钻头容易引偏钻头容易引偏 3 排屑困难，切屑排出时会刮伤已加工表面。排屑困难，切屑排出时会刮伤已加工表面。 主要用于孔的粗加工。加工精度主要用于孔的粗加工。加工精度IT10以下，以下，Ra大于大于 12.5m 。如。如 1）螺栓联接孔、油孔等精度和表面质量要求不高的孔。 2）较高精度要求孔的预加工工序。 3）攻螺纹的底孔。 扩孔和铰孔主要用于对扩孔和铰孔主要用于对中中、小孔的半精加工小孔的半精加工 和精加工和精加工。 （一）扩孔（一）扩孔 使用的刀具：直径较

14、大的麻花钻；扩孔钻。使用的刀具：直径较大的麻花钻；扩孔钻。前者用 于单件小批生产中，后者用于精度要求较高或批量 较大的生产。 （四）钻削的应用（四）钻削的应用 二二 扩孔和铰孔扩孔和铰孔 与麻花钻相比扩孔钻的结构特点：与麻花钻相比扩孔钻的结构特点： 1） 无横刃。无横刃。 2）切削深度小，容屑槽较浅，刀体）切削深度小，容屑槽较浅，刀体 强度高，刚性好，能采用较大的进强度高，刚性好，能采用较大的进 给量和切削速度。给量和切削速度。 3）有）有34个刀齿，导向性好，切削个刀齿，导向性好，切削 过程平稳。过程平稳。 扩孔质量好，尺寸精度扩孔质量好，尺寸精度IT10IT9， Ra6.33.2m。生产率

15、高。生产率高。 （二）铰孔（二）铰孔 铰孔属于孔的精加工过程，尺寸精度铰孔属于孔的精加工过程，尺寸精度IT9IT6， Ra1.60.4m。 使用的刀具为铰刀。由于铰刀的安装为非刚性使用的刀具为铰刀。由于铰刀的安装为非刚性 连接，在切削过程中由孔本身定位，不能纠正连接，在切削过程中由孔本身定位，不能纠正 原有孔轴线偏斜等位置误差，所以在铰孔前，原有孔轴线偏斜等位置误差，所以在铰孔前， 位置精度就应该达到图纸要求。位置精度就应该达到图纸要求。 铰削加工的特点：铰削加工的特点： 1）加工余量小，切削厚度薄，切削力小，切削速度低）加工余量小，切削厚度薄，切削力小，切削速度低 （v=0.0160.1m/

16、s），切削热少。工件变形小。），切削热少。工件变形小。 2）铰刀齿数多，导向好，芯部直径大，刚性好，修光刃）铰刀齿数多，导向好，芯部直径大，刚性好，修光刃 具有导向、修光、校准孔的作用，刀具的制造精度高。具有导向、修光、校准孔的作用，刀具的制造精度高。 铰孔不能加工淬硬的孔，也不用于加工断续孔如：铰孔不能加工淬硬的孔，也不用于加工断续孔如： 阶梯孔、花键孔以及盲孔、短孔等。实际生产中，阶梯孔、花键孔以及盲孔、短孔等。实际生产中， 钻钻-扩扩-铰是加工较精密中小孔的典型加工工艺铰是加工较精密中小孔的典型加工工艺 利用钻、扩、铰以及在车床上镗等加工孔的方法只利用钻、扩、铰以及在车床上镗等加工孔的方

17、法只 能保证能保证孔本身的形状尺寸精度孔本身的形状尺寸精度，不能保证孔与孔之不能保证孔与孔之 间的位置精度要求间的位置精度要求。而在而在镗床上镗孔镗床上镗孔可以保证可以保证孔系孔系 的位置精度要求（如箱体、支架等工件上的孔）。的位置精度要求（如箱体、支架等工件上的孔）。 镗床的结构如图示镗床的结构如图示 三、镗孔三、镗孔 镗削加工所用的刀具为镗刀，镗刀分为单刃镗削加工所用的刀具为镗刀，镗刀分为单刃 镗刀和浮动镗刀片两种结构。镗刀和浮动镗刀片两种结构。 单刃镗刀的特点：单刃镗刀的特点： 1 可以修正上一工序造成可以修正上一工序造成 的轴线歪曲、偏斜等缺陷的轴线歪曲、偏斜等缺陷 2 适应性强，可加

18、工不同适应性强，可加工不同 直径的孔；通孔、盲孔、直径的孔；通孔、盲孔、 锥孔、沟槽等均可加工。锥孔、沟槽等均可加工。 3 生产率低。生产率低。 4 不宜加工淬硬孔。不宜加工淬硬孔。 适于单件小批生产适于单件小批生产 浮动镗刀片镗孔的特点：浮动镗刀片镗孔的特点： 1 由孔本身定位，不能纠正原有孔的轴线偏斜，（与由孔本身定位，不能纠正原有孔的轴线偏斜，（与 铰孔相似）。只适于精镗。铰孔相似）。只适于精镗。 2 镗孔的表面质量较高。镗孔的表面质量较高。 3 生产率高生产率高 用于批量生产用于批量生产 镗床的应用：在镗床上可进行一般孔的钻、扩、铰、镗床的应用：在镗床上可进行一般孔的钻、扩、铰、 镗；

19、可镗；可镗大孔镗大孔，端面；车螺纹，铣平面；，端面；车螺纹，铣平面；镗同轴孔、镗同轴孔、 平行孔、垂直孔。镗孔精度平行孔、垂直孔。镗孔精度IT9IT6，Ra1.60.8m 一、刨削一、刨削 刀具为刨刀，单刃刀具。主运动为往复直线运刀具为刨刀，单刃刀具。主运动为往复直线运 动，进给运动为间歇运动。动，进给运动为间歇运动。 （一）刨削的工艺特点：（一）刨削的工艺特点： 1生产率低生产率低 2加工质量中等，加工质量中等，IT9IT7，Ra6.31.6m 3通用性好通用性好,成本低成本低 用于单件小批生产中及修配车间用于单件小批生产中及修配车间 第三节第三节 刨削和拉削加工刨削和拉削加工 1 牛头刨床

20、刨削牛头刨床刨削 用于中小型工件的刨削，主要加工平用于中小型工件的刨削，主要加工平 面、各种沟槽及成型面面、各种沟槽及成型面 （二）刨削的应用（二）刨削的应用 2 龙门刨床刨削龙门刨床刨削 主要用来加工大型工件的平面主要用来加工大型工件的平面或一次同时加工多个中或一次同时加工多个中 小型工件小型工件 主运动为工作台带动工件作往复直线运动，刀具沿横梁或主运动为工作台带动工件作往复直线运动，刀具沿横梁或 立柱作间歇进给运动。立柱作间歇进给运动。 3 插床插削插床插削 插床的主运动是插床的主运动是 刀具在垂直方向作刀具在垂直方向作 往复直线运动，工往复直线运动，工 件安装在工作台上件安装在工作台上

21、做横向、纵向或圆做横向、纵向或圆 周方向间歇进给运周方向间歇进给运 动。动。 插削适于单件小批插削适于单件小批 生产中加工各种内生产中加工各种内 表面，如键槽、花表面，如键槽、花 键槽、多边形孔等键槽、多边形孔等。 （一）拉刀（一）拉刀 二、拉削加工二、拉削加工 供拉床供拉床 夹头夹夹头夹 持持 连接头部与连接头部与 其它部分，其它部分， 在此处打标在此处打标 记记 易于进入待易于进入待 加工孔内并加工孔内并 起定心作用起定心作用 起导向和定起导向和定 心作用，并心作用，并 检查拉孔前检查拉孔前 的孔径是否的孔径是否 过小过小 直径与拉削后直径与拉削后 的孔径相同，的孔径相同， 只起校准与修只

22、起校准与修 光作用。光作用。 保持刀保持刀 具最后具最后 的正确的正确 位置位置 用于支承较长的用于支承较长的 拉刀拉刀 由粗切齿、过渡齿和精切齿三由粗切齿、过渡齿和精切齿三 部分组成。其直径由前向后逐部分组成。其直径由前向后逐 渐增大。最后一个精切齿的直渐增大。最后一个精切齿的直 径应保证被拉削孔获得所要求径应保证被拉削孔获得所要求 的尺寸。的尺寸。 （二）拉削过程（二）拉削过程 拉削加工过程中只有一个主运动，进拉削加工过程中只有一个主运动，进 给运动由拉刀本身结构实现。给运动由拉刀本身结构实现。 （三）拉削的特点及应用（三）拉削的特点及应用 1 生产率高生产率高 拉削属于多刃切削，一次行程

23、能完成拉削属于多刃切削，一次行程能完成 粗精加工。粗精加工。 2 加工质量好加工质量好 拉削切削速度较低（拉削切削速度较低（v0.3m/s），）， 切削深度小（切削深度小（ap 1.0mm），拉床采用液压传动，），拉床采用液压传动， 拉削过程平稳。拉削过程平稳。IT8IT7，Ra0.80.4m 3 刀具耐用度高刀具耐用度高 4 机床结构简单机床结构简单 5 刀具成本高刀具成本高 用于加工各种截用于加工各种截 面形状的通孔，面形状的通孔， 也可加工平面，也可加工平面， 沟槽。拉削主要沟槽。拉削主要 用于成批大量生用于成批大量生 产产 如图所示各种截如图所示各种截 面的通孔均可拉面的通孔均可拉 削

24、；削； 第四节第四节 铣削加工铣削加工 设备：铣床。刀具：铣刀。主运动为铣刀高速旋转运动，设备：铣床。刀具：铣刀。主运动为铣刀高速旋转运动， 进给运动为工件直线连续进给。进给运动为工件直线连续进给。 一、铣削的特点一、铣削的特点 （一）铣刀（一）铣刀 另外，还有盘铣刀、另外，还有盘铣刀、T型槽铣刀等。型槽铣刀等。 （二）铣削过程二）铣削过程 1 铣削四要素铣削四要素 （1）铣削速度）铣削速度 601000 Dn v D-铣刀外径（铣刀外径（mm） n-铣刀转速铣刀转速 （r/min） （2）进给量）进给量 有三种表示方法：有三种表示方法： 每转进给量每转进给量f ：铣刀每转一转，工件相对于铣刀

25、：铣刀每转一转，工件相对于铣刀 在进给方向移动的位移在进给方向移动的位移 每齿进给量每齿进给量af：铣刀每转过一个齿，工件相对铣刀：铣刀每转过一个齿，工件相对铣刀 在进给方向移动的位移。在进给方向移动的位移。 每秒进给量（进给速度）每秒进给量（进给速度）vf：每秒钟工件与铣刀沿：每秒钟工件与铣刀沿 进给方向的相对位移。进给方向的相对位移。 6060znafnv ff Z-铣刀齿数铣刀齿数 （3）铣削深度）铣削深度ap 平行于铣刀轴线方向测量的平行于铣刀轴线方向测量的 切削层尺寸。切削层尺寸。 （4）铣削宽度）铣削宽度ae 垂直于铣刀轴线方向测量的切垂直于铣刀轴线方向测量的切 削层尺寸。削层尺寸

26、。 2 切削层参数切削层参数 （1） 切削宽度切削宽度a ： ： 铣刀 铣刀 主切削刃参加工作的长度。主切削刃参加工作的长度。 （2） 切削厚度切削厚度a c ：铣：铣 刀相邻刀齿切削刃运动刀相邻刀齿切削刃运动 轨迹间的垂直距离轨迹间的垂直距离. （3） 切削层面积切削层面积A c： 为每齿切削面积。为每齿切削面积。 A c= a a c 。总的切削面积。总的切削面积 等于同时工作的各刀齿切削面积之和。等于同时工作的各刀齿切削面积之和。 A c是变是变 化的。化的。 3、铣削合力、铣削合力 切向力切向力 径向力径向力 轴向力轴向力 进给力进给力 沿纵向进给沿纵向进给 方向，影响方向，影响 工作

27、台进给工作台进给 机构的强度机构的强度 垂直切削分力。垂直切削分力。 关系到工件在关系到工件在 工作台上是否工作台上是否 稳固稳固 轴向切削轴向切削 分力分力 切削合力为：切削合力为： 2 0 22222 FFFFFFF vHzyx （1）逆铣）逆铣 铣刀旋转方向与工铣刀旋转方向与工 件进给方向相反。每件进给方向相反。每 齿齿ac由由0max 。易使。易使 已加工表面形成硬化已加工表面形成硬化 层，加速刀具磨损。层，加速刀具磨损。 且铣刀对工件有一向且铣刀对工件有一向 上挑动的力。上挑动的力。 （三）铣削方式（三）铣削方式 平面的铣削方式有周铣和端铣两种。平面的铣削方式有周铣和端铣两种。 1

28、周铣法周铣法 指用圆柱铣刀铣削平面。指用圆柱铣刀铣削平面。 （2）顺铣）顺铣 铣刀旋转方向与工件进给方向相同。铣刀旋转方向与工件进给方向相同。 每齿每齿ac由由max 0 。避免了逆铣的缺点。避免了逆铣的缺点。 2 端铣法端铣法 应用广泛。应用广泛。 （1）端铣的特点）端铣的特点 1）生产率高。因可采用较大的切削用量。）生产率高。因可采用较大的切削用量。 2）加工质量好。切削过程较平稳，副切削刃可）加工质量好。切削过程较平稳，副切削刃可 修光。修光。 （2）端铣的铣削方式）端铣的铣削方式 1）对称铣削）对称铣削 用于铣削碳钢。用于铣削碳钢。 2）不对称逆铣）不对称逆铣 用于加工低合金钢用于加工

29、低合金钢 3）不对称顺铣）不对称顺铣 用于加工不用于加工不 锈钢、耐热钢锈钢、耐热钢 等塑性很大的等塑性很大的 材料材料 （四）铣削的工艺特点（四）铣削的工艺特点 1 生产率高。生产率高。 多齿切削，无空行程，切削速度多齿切削，无空行程，切削速度 较高。较高。 2 切削过程不平稳切削过程不平稳 3 刀齿冷却条件较好刀齿冷却条件较好。 铣削与刨削质量相当，经粗铣、精铣，尺寸精铣削与刨削质量相当，经粗铣、精铣，尺寸精 度度IT9IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra6.31.6m；适于成批；适于成批 生产。生产。 二、铣削的应用二、铣削的应用 1 铣平面。如图铣平面。如图 2 铣削沟槽铣削沟槽 3 铣

30、成型面铣成型面 第五节第五节 磨削加工磨削加工 用作精加工工序。用作精加工工序。主要介绍在磨床上利用砂轮主要介绍在磨床上利用砂轮 进行磨削加工。进行磨削加工。 一、砂轮一、砂轮 （一）砂轮的结构（一）砂轮的结构 磨粒、结合剂、间隙磨粒、结合剂、间隙 （二）砂轮的特性（二）砂轮的特性 1 磨料磨料 担负切削工作，具有高的硬度、良好的担负切削工作，具有高的硬度、良好的 耐热性及锋利的棱角。耐热性及锋利的棱角。 （1）氧化物系）氧化物系 氧化物系即刚玉类，主要成分是氧化物系即刚玉类，主要成分是 Al2O3 ，应用较多的是棕刚玉（，应用较多的是棕刚玉（A）和白刚玉）和白刚玉 （WA）。后者硬度高于前者

31、。用棕刚玉磨碳钢、）。后者硬度高于前者。用棕刚玉磨碳钢、 合金钢、可锻铸铁等，用白刚玉磨淬火钢、高速合金钢、可锻铸铁等，用白刚玉磨淬火钢、高速 钢等钢等。 （2）碳化物系）碳化物系 常用的有黑色碳化硅（常用的有黑色碳化硅（C）和绿）和绿 色碳化硅（色碳化硅（GC），后者硬度高于前者，它们的硬），后者硬度高于前者，它们的硬 度均高于上述刚玉类。适于磨硬脆的材料。例如度均高于上述刚玉类。适于磨硬脆的材料。例如 用用GC磨削硬质合金、陶瓷等材料。磨削硬质合金、陶瓷等材料。 （3）高硬磨料系）高硬磨料系 主要为人造金刚石（主要为人造金刚石（SD）。）。 硬度更高，可磨削硬质合金、宝石、玻璃等。硬度更高

32、，可磨削硬质合金、宝石、玻璃等。 2 粒度粒度 指磨料颗粒的大小。指磨料颗粒的大小。 1）由筛选法区分。如）由筛选法区分。如12#，100#。12#粒度表示粒度表示 磨粒可通过磨粒可通过1in长度上有长度上有12个孔眼的筛网。个孔眼的筛网。 2）当磨粒为尺寸）当磨粒为尺寸40m的微粉时，用实际尺的微粉时，用实际尺 寸表示。如寸表示。如w28，表示该磨粒实际尺寸，表示该磨粒实际尺寸28m。 粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。磨削较软、粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。磨削较软、 塑性较大材料时，为了避免堵塞砂轮，采用较塑性较大材料时，为了避免堵塞砂轮，采用较 粗的磨粒。粗的磨粒。 3 结合剂结合剂 决定了砂

33、轮的抗冲击、耐高速性能。决定了砂轮的抗冲击、耐高速性能。 1）陶瓷结合剂（）陶瓷结合剂（V） 由粘土、石英、滑石等组由粘土、石英、滑石等组 成成。化学性能稳定，脆性大。应用最广。化学性能稳定，脆性大。应用最广。 2）树脂结合剂（）树脂结合剂（B） 主要成分为酚醛树脂主要成分为酚醛树脂。结合。结合 强度高，弹性好，化学稳定性较差。多用于制造强度高，弹性好，化学稳定性较差。多用于制造 高速磨砂轮、薄砂轮、打磨铸锻件毛刺。高速磨砂轮、薄砂轮、打磨铸锻件毛刺。 3）橡胶结合剂（）橡胶结合剂（R） 用于制造无心磨导轮、薄用于制造无心磨导轮、薄 片砂轮等。片砂轮等。 4 硬度硬度 磨削时，在磨削力作用下，

34、磨料从砂磨削时，在磨削力作用下，磨料从砂 轮表面脱落的难易程度轮表面脱落的难易程度。磨硬材料，应选软些的。磨硬材料，应选软些的 砂轮；磨软材料时选硬砂轮。精磨、成形磨时选砂轮；磨软材料时选硬砂轮。精磨、成形磨时选 硬砂轮。硬砂轮。 5 组织组织 指磨粒、结合剂、气孔三者的比例关指磨粒、结合剂、气孔三者的比例关 系。分为紧密、中等、疏松。系。分为紧密、中等、疏松。 磨淬火钢、刃磨刀具等多使用中等组织砂轮；磨淬火钢、刃磨刀具等多使用中等组织砂轮； 成形磨削、精密磨削用紧密组织的砂轮；接触面成形磨削、精密磨削用紧密组织的砂轮；接触面 积大或软质材料的磨削，用疏松组织的砂轮。积大或软质材料的磨削，用疏

35、松组织的砂轮。 6 砂轮的形状砂轮的形状 如平型砂轮（如平型砂轮（P），薄片砂轮等（），薄片砂轮等（PB）。）。 砂轮的表示方法：如砂轮的表示方法：如P400100 127A60L5B35 含义：平型砂轮（含义：平型砂轮（P），外径），外径400mm，厚度，厚度100mm， 孔径孔径127mm，磨料为棕刚玉（，磨料为棕刚玉（A），粒度），粒度60#，砂，砂 轮硬度为中软轮硬度为中软2号（号（L）组织为中等）组织为中等5号，结合剂为号，结合剂为 树脂（树脂（B），最高工作速度），最高工作速度v=35m/s。 二、磨削过程的特点二、磨削过程的特点 （一）磨削过程（一）磨削过程 1 磨粒的磨削过程磨

36、粒的磨削过程 磨削过程中起切削作用的磨削过程中起切削作用的 是磨粒。其几何形状及其在砂轮上的分布如图。是磨粒。其几何形状及其在砂轮上的分布如图。 可见，磨粒形状不规则，在砂轮表面高低不平地可见，磨粒形状不规则，在砂轮表面高低不平地 分布。在磨削过程中时，锋利凸出的磨粒起到切分布。在磨削过程中时，锋利凸出的磨粒起到切 削作用，而其它磨粒只是在工件表面刻划出痕迹削作用，而其它磨粒只是在工件表面刻划出痕迹 或在工件表面滑擦而过。或在工件表面滑擦而过。 起切削作用的磨粒磨削过程也是滑擦、刻划、起切削作用的磨粒磨削过程也是滑擦、刻划、 切削的连续作用。如下图：切削的连续作用。如下图： 2 砂轮在磨削过程

37、中存在砂轮在磨削过程中存在自锐性自锐性。 即砂轮在磨即砂轮在磨 削过程中磨钝的磨粒自行脱落，露出新的磨粒，削过程中磨钝的磨粒自行脱落，露出新的磨粒， 以使砂轮仍保持高的磨削能力。以使砂轮仍保持高的磨削能力。 3 磨削力磨削力 分解如图分解如图 ，与车削，与车削 不同的是磨削时径不同的是磨削时径 向分力向分力Fy较大较大。 4 磨削热和磨削温度磨削热和磨削温度 磨削速度高，产生的磨削速度高，产生的 磨削热多，大多数传入磨削热多，大多数传入 工件中。磨粒磨削点瞬工件中。磨粒磨削点瞬 间温度可达间温度可达1000 。 （二）磨削的工艺特点二）磨削的工艺特点 1 加工精度高，表面质量好。可达加工精度高

38、，表面质量好。可达IT7IT6， Ra0.80.2m。 2 加工材料范围广。除可加工一般的材料外，加工材料范围广。除可加工一般的材料外， 还可加工难加工材料，如淬火钢、高温合金、硬还可加工难加工材料，如淬火钢、高温合金、硬 质合金等。质合金等。 3 适于加工各种表面。适于加工各种表面。 4 砂轮具有自锐作用，不需换刀，利于提高生砂轮具有自锐作用，不需换刀，利于提高生 产率。产率。 缺点是径向分力较大及磨削温度较高，影响工件缺点是径向分力较大及磨削温度较高，影响工件 的加工质量及砂轮的耐用度。的加工质量及砂轮的耐用度。 （一）外圆面的磨削（一）外圆面的磨削 1 外圆磨床磨削外圆磨床磨削 （1）工件的安装）工件的安装 最常用的是双顶尖安装，装夹迅速，定位精度最常用的是双顶尖安装，装夹迅速，定位精度 高。在磨削进行前要修研工件上的中心孔。对于高。在磨削进行前要修研工件上的中心孔。对于 套类零件用心轴或卡盘装夹。套类零件用心轴或卡盘装夹。 三、磨削三、磨削 的应用的应用 广泛用于各种表面的精加工中。广泛用于各种表面的精加工中。 （2）磨削运动（以在万能磨床磨外圆为例）：）磨削运动（以在万能磨床磨外圆为例）： 1） 砂轮的高速旋转运动（主运动）砂轮的高速旋转运动（主运动） 。Vc 30m/s 2）工件的旋转运动（圆