第七章_磨削及砂轮

1、第14章 磨 削 与 砂 轮 主要内容主要内容 一一、砂轮的特性及其选择砂轮的特性及其选择 二、磨削加工类型和磨削运动二、磨削加工类型和磨削运动 三、磨削过程三、磨削过程 四、磨削表面质量四、磨削表面质量 五、先进磨削方法五、先进磨削方法磨面磨孔 常用磨削工具：常用磨削工具：砂轮、砂布、砂带、油石等砂轮、砂布、砂带、油石等 砂轮砂轮磨料和结合剂烧结而成的多孔体磨料和结合剂烧结而成的多孔体 砂轮的五因素：砂轮的五因素：磨料，粒度，结合剂，组织磨料，粒度，结合剂，组织(表示砂轮表示砂轮中磨料、结合剂和气孔间的体积比例中磨料、结合剂和气孔间的体积比例)，硬度，硬度性能特点： 氧化物系磨料，由于其强度

2、高、韧性大、与钢铁不发生反应，主要用于磨削钢类零件。 碳化物系磨料，由于其硬度高，但强度低、韧性较差，故不宜磨削钢类零件。而主要适用于磨削铸铁、硬质合金、宝石等硬而脆的材料。 但脆性也较大。它的刃口很锋利，易破碎形成新刃口。其导热性能较好，砂轮也不易堵塞，适于磨削硬而脆的材料。其中黑碳化硅主要用于磨削铸铁、黄铜、软青铜及非金属材料等，绿碳化硅主要用于磨削硬质合金。 碳化硅不适合磨削钢及耐热台金，因为这时会产生强烈的化学磨损。1碳化硅磨粒比氧化铝磨粒坚硬，但抗弯强度比氧化铝磨粒差得多；碳化硅磨粒比氧化铝磨粒坚硬，但抗弯强度比氧化铝磨粒差得多； 故一般当磨削加工硬表层合金、铸铁和硬质合金等强度较高

3、时的材故一般当磨削加工硬表层合金、铸铁和硬质合金等强度较高时的材料，碳化硅磨粒比氧化铝磨粒的磨削效率高。磨削加工钢、包括不锈钢料，碳化硅磨粒比氧化铝磨粒的磨削效率高。磨削加工钢、包括不锈钢及高强度合金钢，退了火的可锻铸铁等选用氧化铝磨粒砂轮。及高强度合金钢，退了火的可锻铸铁等选用氧化铝磨粒砂轮。2一般说来，氧化铝、碳化硅磨料的硬度增加时，易碎性表现得增加；一般说来，氧化铝、碳化硅磨料的硬度增加时，易碎性表现得增加；3碳化硅类磨粒较锋锐，其尖端圆半径比刚玉类小碳化硅类磨粒较锋锐，其尖端圆半径比刚玉类小30%左右，它比刚玉左右，它比刚玉类有较大的忍受热冲击的能力，在磨削温度作用下比较不易产生裂纹。

4、类有较大的忍受热冲击的能力，在磨削温度作用下比较不易产生裂纹。磨削时也比刚玉类磨粒较少产生粘结磨损；磨削时也比刚玉类磨粒较少产生粘结磨损；4人造金刚石比天然金刚石略脆一些，颗粒较细，表面较粗糙，宜于作人造金刚石比天然金刚石略脆一些，颗粒较细，表面较粗糙，宜于作砂轮；砂轮；5立方氮化硼是以六方氮化硼为原料，使用金属触媒剂（如镁粉），在立方氮化硼是以六方氮化硼为原料，使用金属触媒剂（如镁粉），在高温高压下合成的磨料，硬度仅次于金刚石，抗弯强度约为正规氧化铝高温高压下合成的磨料，硬度仅次于金刚石，抗弯强度约为正规氧化铝的两倍，热稳定性好。立方氮化硼易和水蒸汽反应而生成氨和硼酸，所的两倍，热稳定性好。

5、立方氮化硼易和水蒸汽反应而生成氨和硼酸，所以不宜用水作磨削液，可用以不宜用水作磨削液，可用510以上的重油或以上的重油或100的纯油。的纯油。 粒度：粒度：磨料颗粒的大小，磨料颗粒的大小， 分粗磨料，微粉分粗磨料，微粉。 数字表示数字表示每英寸上的筛眼数每英寸上的筛眼数，数字越大，数字越大，表示粒度越细。表示粒度越细。 结合剂：结合剂：将磨料粘结成各种形状和尺寸的砂轮，将磨料粘结成各种形状和尺寸的砂轮，直接影响砂轮的强度、耐热性和耐用度。直接影响砂轮的强度、耐热性和耐用度。 砂轮强度：砂轮强度：砂轮在离心力作用下不被破坏的能砂轮在离心力作用下不被破坏的能力，用安全速度表示，一般取力，用安全速度

6、表示，一般取30m/s 。 陶瓷V(A) 黏土、生长石、黏土、生长石、滑石、硼玻璃、滑石、硼玻璃、硅石等硅石等 化学稳定性好、耐酸碱、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温，但脆性大、易耐高温，但脆性大、易碎裂碎裂 磨削厚度大、轴向磨削厚度大、轴向力小、速度小于力小、速度小于35m/s 金属M(J) 青铜青铜 强度高、韧性好，但自强度高、韧性好，但自砺性差砺性差 金刚石砂轮金刚石砂轮 树脂B(S) 酚醛、环氧酚醛、环氧 弹性好，但化学稳定性弹性好，但化学稳定性差，不耐酸碱，温度不差，不耐酸碱，温度不能超过能超过200 磨狭窄的沟槽、切磨狭窄的沟槽、切割磨片、热敏材料割磨片、热敏材料的磨具的磨具 橡胶R(

7、X) 人造橡胶人造橡胶 弹性好，但化学稳定性弹性好，但化学稳定性差，不耐酸碱，温度不差，不耐酸碱，温度不能超过能超过200 磨狭窄的沟槽、切磨狭窄的沟槽、切割磨片、热敏材料割磨片、热敏材料的磨具、导轮、抛的磨具、导轮、抛光轮。光轮。 硬度：硬度：结合剂对磨料的粘结力。粘结力越大，磨结合剂对磨料的粘结力。粘结力越大，磨料越不易脱落，砂轮的硬度越高。料越不易脱落，砂轮的硬度越高。 砂轮自砺性：砂轮自砺性：砂轮上磨粒钝化后，磨削力增大，砂轮上磨粒钝化后，磨削力增大，表层的磨粒自行脱落，里层有锋利边刃的磨料露表层的磨粒自行脱落，里层有锋利边刃的磨料露出，代替磨钝的磨粒参加磨削。出，代替磨钝的磨粒参加磨

8、削。 砂轮自砺性与砂轮硬度有关砂轮自砺性与砂轮硬度有关:硬度高，磨粒不易硬度高，磨粒不易脱落，自砺性差；硬度低，磨粒易脱落，自砺性脱落，自砺性差；硬度低，磨粒易脱落，自砺性好。好。 精磨、精磨、成形磨成形磨 粗粗磨磨 软软 硬硬软软硬硬 磨料、结合剂、气孔磨料、结合剂、气孔三者比例关系。磨料的三者比例关系。磨料的比例越大，则砂轮越紧密比例越大，则砂轮越紧密 砂轮组织选择砂轮组织选择常用砂轮的形状、代号及主要用途常用砂轮的形状、代号及主要用途标注顺序：标注顺序： 磨粒在砂轮的圆周磨粒在砂轮的圆周方向、半径方向均方向、半径方向均随机分布；随机分布； 实际参与磨削的有实际参与磨削的有效切削刃数量随磨

9、效切削刃数量随磨削工艺变化而变化削工艺变化而变化 磨粒形状不规则，磨粒形状不规则，以八面菱形为最多以八面菱形为最多 刀尖角为刀尖角为90120，负前，负前角；角； 切削刃为空间曲线，前刀面切削刃为空间曲线，前刀面为空间曲面，且形状不规则；为空间曲面，且形状不规则； 磨粒的切削刃有几个到几十磨粒的切削刃有几个到几十个微米的圆角；个微米的圆角； 经过修整，磨粒上会出现微经过修整，磨粒上会出现微刃。刃。磨削方法：磨削方法： 外圆磨外圆磨 内圆磨内圆磨 平面磨平面磨 无心磨无心磨磨削运动：磨削运动： 即磨削速度，主运动即磨削速度，主运动 vc, Ra，但受砂轮，但受砂轮的强度限制，常用的强度限制，常用

10、3035m/s()smndvssc/1000= 又又速度速度smndvwww/1000 )/1/1 (30maxwrcwDDDfmvvh)/1/1 (60wrcwDDDfmvvhav )/1/1 (30maxwrcmDDDfmvvh+= eqDrchfvQ =Q=1000Vwfrfa=q/vcq=Q/B恒压磨削与恒功率磨削 恒压是指控制背向力FP为定值的磨削方法 恒功率是指控制c为定值的磨削方法 砂轮的磨损与修整1. 砂轮的磨损砂轮的磨损 磨损表现为磨磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。耗磨损和破碎磨损。自锐性有限，应及自锐性有限，应及时修整，保证砂轮时修整，保证砂轮有合理使用寿命，有合理使用寿命，

11、否则引起振动、否则引起振动、Ra值值 增大、表面增大、表面烧伤或裂纹等。烧伤或裂纹等。 砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场合：砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场合： 砂轮被切屑堵塞；砂轮被切屑堵塞； 部分工材粘结在磨粒上；部分工材粘结在磨粒上； 砂轮廓形失真；砂轮廓形失真； 精密磨中的精细修整等。精密磨中的精细修整等。 常用修整工具是大颗粒金刚石常用修整工具是大颗粒金刚石（金刚石车如何修整）、）、多粒细碎金刚石笔、金刚石滚轮。多粒金刚石笔多粒细碎金刚石笔、金刚石滚轮。多粒金刚石笔修整效率高，砂轮加工精度好，金刚石滚轮修整修整效率高，砂轮加工精度好，金刚石滚轮修整效率更高，适用与成形砂轮。效率更高，适用与成形砂轮。 大粒金刚石笔修整，修整深度大粒金刚石笔修整，修整深度ap 修整时应使用充足的切削液。修整时应使用充足的切削液。2. 砂轮的修整砂轮的修整修整砂轮常用的工具修整砂轮常用的工具a a）大颗粒金刚石笔）大颗粒金刚石笔 b b）多粒碎金刚石笔）多粒碎金刚石笔 c c）金刚石滚轮）金刚石滚轮 cabwaraBfvvfkR frRa； vw/v Ra； fa/B Ra； 磨料越细磨料越细 Ra； 砂轮半径砂轮