磨削加工技术ppt课件

1、 磨削加工磨削加工教学目的教学目的: : 经过本节课的学习，掌握磨削的特点，了解磨床的主要类型及特点，能根据工件外形、资经过本节课的学习，掌握磨削的特点，了解磨床的主要类型及特点，能根据工件外形、资料、精度等方面的要求，合理地选择磨削方法及磨具。料、精度等方面的要求，合理地选择磨削方法及磨具。重点和难点：重点和难点：磨具的选用、常见磨削加工的类型和特点。磨具的选用、常见磨削加工的类型和特点。1一、磨削加工特点一、磨削加工特点1 1加工余量少，加工精度高。普通磨削可获得加工余量少，加工精度高。普通磨削可获得 IT5 IT57 7级精度，外表粗糙度可达级精度，外表粗糙度可达Ra0.2Ra0.21.

2、6um1.6um。 各种外表：内外圆外表、圆锥面、平面、齿面、螺旋面各种外表：内外圆外表、圆锥面、平面、齿面、螺旋面 各种资料：普通塑性资料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质各种资料：普通塑性资料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质 合金、宝石等高硬度难切削资料。合金、宝石等高硬度难切削资料。2 2磨削加工范围广磨削加工范围广3 3磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件外表易产生烧伤、剩余应力等磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件外表易产生烧伤、剩余应力等缺陷。缺陷。4 4砂轮有一定的自锐性。砂轮有一定的自锐性。2 磨削加工磨削加工磨削是一种精加工方法。可加工高硬度资料。可加工各种外表。磨

3、削加工技艺视频磨削加工技艺视频3二、磨具的特性及其选用二、磨具的特性及其选用1 1、磨具的类型、磨具的类型普通磨具：用刚玉类、碳化硅类、碳化硼类磨料制成的磨具。普通磨具：用刚玉类、碳化硅类、碳化硼类磨料制成的磨具。超硬磨具：用金刚石、立方氮化硼等高硬度磨料制成的磨具。超硬磨具：用金刚石、立方氮化硼等高硬度磨料制成的磨具。固结磨具：砂轮、油石、砂瓦、磨头、抛磨块固结磨具：砂轮、油石、砂瓦、磨头、抛磨块涂附磨具：砂布、砂纸、砂带涂附磨具：砂布、砂纸、砂带研磨膏：由磨料和研磨抛光液组成的抛光剂。研磨膏：由磨料和研磨抛光液组成的抛光剂。4二、磨具的特性及其选用二、磨具的特性及其选用2. 砂轮的特性及选

4、用砂轮的特性及选用主要起切削作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用主要起容屑和冷却作用砂轮由磨料、结合剂及气孔组成。砂轮特性决议于砂轮由磨料、结合剂及气孔组成。砂轮特性决议于 磨料磨料,粒粒度度,结合剂结合剂,硬度硬度,组织及外形尺寸。组织及外形尺寸。52. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用1砂轮的磨料砂轮的磨料磨料磨料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉络刚玉络刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、通用高速钢磨削碳钢、合金钢、通用高速钢磨削硬铸铁、硬质合金、非铁

5、金磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属属磨削硬脆资料、硬质合金、宝石、磨削硬脆资料、硬质合金、宝石、高温合金高温合金取决于工件资料的硬度取决于工件资料的硬度磨料应有锋利的外形、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。磨料应有锋利的外形、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。62. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用2砂轮硬度砂轮硬度由结合剂的强度和数量决议由结合剂的强度和数量决议工件资料软工件资料软硬砂轮硬砂轮磨有色金属除外磨有色金属除外工件资料硬工件资料硬软砂轮软砂轮选择原那么：选择原那么：指砂轮任务时在磨削力作用下磨粒零落的难易程度。指砂轮任务时在磨削力作用下磨粒零落的难易程度。 取决于结合剂的结合才干及所占比例，

6、与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易零落；硬度低，取决于结合剂的结合才干及所占比例，与磨料硬度无关。硬度高，磨料不易零落；硬度低，自锐性好。自锐性好。 硬度分硬度分7 7大级大级( (超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬) )，1616小级。小级。7砂轮硬度选择原那么：砂轮硬度选择原那么： 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮；磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 磨导热性差的资料，不易散热，选软砂轮以免工磨导热性差的资料，不易散热，选软砂轮以免工 件烧伤；磨有色金属，选较软的砂轮；件烧伤；磨有色金属，选较软的砂轮； 砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮；砂轮

7、与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。2. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用2砂轮硬度砂轮硬度82. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用3磨料粒度磨料粒度取决于加工外表的粗糙度取决于加工外表的粗糙度磨粒磨粒微粉微粉35m/s高速磨削或磨槽高速磨削或磨槽112. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用5砂轮的组织砂轮的组织取决于容屑空间取决于容屑空间选择原那么：选择原那么：普通选用中等组织号的砂轮。普通选用中等组织号的砂轮。砂轮组织号用来表示砂轮构造严密程度，是磨粒在磨料中占有体积的百分数。砂轮组织号用来表示砂轮构造严

8、密程度，是磨粒在磨料中占有体积的百分数。12 组织反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，即砂轮构造的疏密程度，分严组织反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，即砂轮构造的疏密程度，分严密、中等、疏松三类密、中等、疏松三类13级。级。 严密组织严密组织 成形性好，加工质量高，适于成形磨、精细磨削和强力磨削。成形性好，加工质量高，适于成形磨、精细磨削和强力磨削。 中等组织中等组织 适于普通磨削任务，如淬火钢、刀具刃磨等。适于普通磨削任务，如淬火钢、刀具刃磨等。 疏松组织疏松组织 不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨削热敏不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、

9、磨平面、内圆等接触面积较大时，磨削热敏感性强的资料或薄件。感性强的资料或薄件。2. 砂轮的特性及选用砂轮的特性及选用5砂轮的组织砂轮的组织取决于容屑空间取决于容屑空间133. 砂轮的型号、代号、标志和尺寸砂轮的型号、代号、标志和尺寸外形外形尺寸尺寸磨料磨料粒度号粒度号硬度硬度组织号组织号结合剂结合剂最高线速度最高线速度外形例：例： P3003075WA60L6V35外径厚度内径白刚玉粒度号硬度组织号结合剂最高线速度14砂轮的标志方法砂轮的标志方法 按按GB248484规定，标志顺序如下：磨具外形、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂规定，标志顺序如下：磨具外形、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结

10、合剂和最高线速度。砂轮标志方法见例如：和最高线速度。砂轮标志方法见例如： P PB B 4 40 00 04 40 06 60 0 A A 6 60 0 L L 5 5 B B 3 35 55号号组组织织内内径径d60mm60号号粒粒度度树树脂脂结结合合剂剂厚厚度度H40mm磨磨料料（棕棕刚刚玉玉）外外径径D400mm最最高高工工作作线线速速度度（m / s）硬硬度度中中软软2形形状状代代号号薄薄片片15砂轮的修整砂轮的修整 磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。自锐性有限，应及时修整，保证砂轮有合理运用寿磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。自锐性有限，应及时修整，保证砂轮有合理运用寿命，否那么引起振动、命

11、，否那么引起振动、RaRa值增大、外表烧伤或裂纹等。值增大、外表烧伤或裂纹等。 砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场所：砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场所： 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； 精细磨中的精细修整等。精细磨中的精细修整等。 常用修整工具是单颗粒金刚石。常用修整工具是单颗粒金刚石。16三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮任务外表的形貌特征砂轮任务外表的形貌特征1磨粒在砂轮任务外表上是磨粒在砂轮任务外表上是随机分布的；随机分布的；2每一颗磨粒的外形和大小每一颗磨粒的外形和大小都是不规那么的。都是不规那么的

12、。17三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮任务外表的形貌特征砂轮任务外表的形貌特征 18三、磨削过程三、磨削过程2. 磨屑的构成过程磨屑的构成过程单个磨粒的磨削过程分为三个阶段：单个磨粒的磨削过程分为三个阶段：1滑擦阶段滑擦阶段磨粒只是在工件外表滑擦而过，并未切削工件，工件磨粒只是在工件外表滑擦而过，并未切削工件，工件仅产生弹性变形。这一阶段由于摩擦作用产生大量的仅产生弹性变形。这一阶段由于摩擦作用产生大量的热能使工件温度升高。热能使工件温度升高。19三、磨削过程三、磨削过程2耕犁阶段刻划阶段耕犁阶段刻划阶段磨粒切入工件，在工件上耕犁出沟槽，工件产生塑性变形，表层产生变形强化。磨粒切入工件，在工件

13、上耕犁出沟槽，工件产生塑性变形，表层产生变形强化。3切削阶段切削阶段磨粒切入工件磨粒切入工件 ，使被挤压金属产生剪切滑移构成切屑。这一阶段以切削为主，也有表层变，使被挤压金属产生剪切滑移构成切屑。这一阶段以切削为主，也有表层变形强化。形强化。203、磨削的三个阶段：、磨削的三个阶段：光磨阶段：光磨阶段：进给停顿，由于工艺进给停顿，由于工艺系统弹性恢复，实践系统弹性恢复，实践磨削深度并不为零，磨削深度并不为零，添加磨削次数，磨削添加磨削次数，磨削深度逐渐趋于零，工深度逐渐趋于零，工件的精度和外表质量件的精度和外表质量逐渐提高。逐渐提高。稳磨阶段：实践磨削深度等于进给量。稳磨阶段：实践磨削深度等于

14、进给量。初磨阶段初磨阶段:由于工艺系统弹性变形，实践磨削深度小于进给量。由于工艺系统弹性变形，实践磨削深度小于进给量。21磨削规律的运用磨削规律的运用 在开场磨削时，采用较大的径向进给量，紧缩初磨和稳定阶段，以提高消费效率；在开场磨削时，采用较大的径向进给量，紧缩初磨和稳定阶段，以提高消费效率；适当增长光磨时间，可更好地提高工件的外表质量。适当增长光磨时间，可更好地提高工件的外表质量。224. 磨削力和磨削温度磨削力和磨削温度1磨削力的主要特征磨削力的主要特征 切向力切向力Fc径向力径向力Fp轴向力轴向力Fa其中径向力最大，直接影响工艺系统其中径向力最大，直接影响工艺系统变形和加工精度。变形和

15、加工精度。234. 磨削力和磨削温度磨削力和磨削温度2 2磨削热磨削热 磨削产生的高温是产生磨削外表烧伤、剩余应力和外表裂纹的缘由。磨削产生的高温是产生磨削外表烧伤、剩余应力和外表裂纹的缘由。外表烧伤：指磨削过程中磨削外表层金属在高温下产生相变，从而其硬度与塑性发生变化的外表烧伤：指磨削过程中磨削外表层金属在高温下产生相变，从而其硬度与塑性发生变化的景象。景象。防止烧伤的措施：防止烧伤的措施：合理选用砂轮可选硬度较软，组织疏松的砂轮合理选用砂轮可选硬度较软，组织疏松的砂轮合理选择磨削用量提高圆周进给速度和轴向进给量，减少工件与砂轮接触时间。合理选择磨削用量提高圆周进给速度和轴向进给量，减少工件

16、与砂轮接触时间。采用良好的冷却措施加大冷却液流量采用良好的冷却措施加大冷却液流量24四、磨削加工类型与运动四、磨削加工类型与运动常用的磨削方法：常用的磨削方法： 外圆磨削外圆磨削 平面磨削平面磨削 内圆磨削内圆磨削 成型磨削成型磨削 无心外圆磨削无心外圆磨削25四、磨削加工类型与运动四、磨削加工类型与运动纵磨法磨外圆纵磨法磨外圆周边磨削平面周边磨削平面26 磨削的主运动磨削的主运动1000oondvcm/s27工件的切向进给运动工件的切向进给运动VWm/s或m/min28 工件轴向进给运动工件轴向进给运动famm/r或mm/st29 径向进给量径向进给量frmm301、外圆磨削 主运动砂轮旋转

17、 进给运动工件旋转、挪动 吃刀运动砂轮、工件的相对径向挪动工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊外形回转面工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊外形回转面磨外圆视频磨外圆视频311、外圆磨削外圆磨削按不同的进给方向分为纵磨海参和横磨法。纵磨法：磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮纵磨法：磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向进给。磨削力小，散热条件好，运用广泛作周期的横向进给。磨削力小，散热条件好，运用广泛横磨法：磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的速度延续或断续地沿工件径向作横向进给

18、。横磨法：磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的速度延续或断续地沿工件径向作横向进给。砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，磨削热集中。磨削热集中。32332、内圆磨削 主运动砂轮旋转 进给运动工件旋转作圆周进给，工件或砂轮纵向 往复挪动和横向进给运动。工艺范围：通孔、盲孔、孔口端面工艺范围：通孔、盲孔、孔口端面磨内孔视频磨内孔视频34内圆磨削特点：内圆磨削特点：1、砂轮直径小，容易磨钝，需经常修整和改换。、砂轮直径小，容易磨钝，需经常修整和改换。2、为保证磨削速度，

19、砂轮转速要求高。、为保证磨削速度，砂轮转速要求高。3、砂轮轴细小，悬伸长度大，刚性差，磨削时易弯曲和振动，加工精度、砂轮轴细小，悬伸长度大，刚性差，磨削时易弯曲和振动，加工精度 和外表粗糙度难和外表粗糙度难于控制。于控制。2、内圆磨削353、平面磨削周边磨削：砂轮周边为磨削任务面，接触面小，发热小，排屑及冷却条件好，工件受热变形小，砂轮磨损均匀，加工精度高，消费效率低。端面磨削：砂轮端面为磨削任务面，接触面大，发热多，排屑及冷却条件差，工件受热变形大，砂轮磨损不均匀，加工精度差，消费效率高。磨平面视频364、无心磨削、无心磨削 无心磨削是工件不定中心的磨削，有无心外圆磨削和无心内圆磨削两种。无

20、心磨削是工件不定中心的磨削，有无心外圆磨削和无心内圆磨削两种。1任务原理任务原理 工件放在砂轮和导轮之间，以被磨削外表为基准，支承在托板上。砂轮经过摩擦力带开工件放在砂轮和导轮之间，以被磨削外表为基准，支承在托板上。砂轮经过摩擦力带开工件转动，导轮靠摩擦力旋转，砂轮与工件间有很大的速度差而产生磨削作用。工件中心工件转动，导轮靠摩擦力旋转，砂轮与工件间有很大的速度差而产生磨削作用。工件中心须高出砂轮与导轮中心连线，这样工件与砂轮和导轮的接触点不对称，从而使工件上的凸须高出砂轮与导轮中心连线，这样工件与砂轮和导轮的接触点不对称，从而使工件上的凸点在多次转动中逐渐磨圆。点在多次转动中逐渐磨圆。37无

21、心外圆磨削无心外圆磨削1、砂轮；、砂轮；2、托板；、托板；3、导轮；、导轮；4、工件；、工件；5、挡块、挡块382 2磨削方式磨削方式 无心外圆磨有两种方式：贯穿磨削法纵磨法和切入磨削法横磨法。无心外圆磨有两种方式：贯穿磨削法纵磨法和切入磨削法横磨法。贯穿磨削：导轮轴线在垂直平面内倾斜一个角度，工件从前面推入两砂轮之间，在导轮与贯穿磨削：导轮轴线在垂直平面内倾斜一个角度，工件从前面推入两砂轮之间，在导轮与工件间的程度摩擦力的作用下，沿轴向挪动，完成纵向进给。工件间的程度摩擦力的作用下，沿轴向挪动，完成纵向进给。适用于不带凸台的圆柱形工件，磨削长可大于或小于磨轮宽度，效率高。适用于不带凸台的圆柱

22、形工件，磨削长可大于或小于磨轮宽度，效率高。切入磨削：将工件放在托板和导轮之间，使磨削砂轮横向切入进给，来磨削工件外表。导切入磨削：将工件放在托板和导轮之间，使磨削砂轮横向切入进给，来磨削工件外表。导轮中心线需偏转一个很小的角度商定轮中心线需偏转一个很小的角度商定3030使工件在微小轴向摩擦力的作用下紧靠挡块，使工件在微小轴向摩擦力的作用下紧靠挡块，得到可靠的轴向定位。得到可靠的轴向定位。39外圆无心磨削方法特点：外圆无心磨削方法特点：1 1工件不需打中心孔，支承刚性好，磨削余量小而均匀，消费率高，易实现自动化，适宜成工件不需打中心孔，支承刚性好，磨削余量小而均匀，消费率高，易实现自动化，适宜

23、成批消费；批消费；2 2加工精度高，其中尺寸精度可达加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6IT5-IT6，外形精度也比较好，外表粗糙度，外形精度也比较好，外表粗糙度Ra1.25-Ra1.25-0.16m 0.16m ；3 3不能加工断续外表，如花键、单键槽外表。不能加工断续外表，如花键、单键槽外表。4 4只能加工尺寸较小外形简单的零件。只能加工尺寸较小外形简单的零件。40五、磨床五、磨床 磨床是用磨料磨具磨床是用磨料磨具( (砂轮砂轮, ,砂带砂带, ,油石和研磨料油石和研磨料) )为工具进展切削加工的机床。广泛为工具进展切削加工的机床。广泛用于零件的精加工用于零件的精加工, ,尤其是淬硬钢件尤其是淬硬钢件, ,高硬度特殊资料及非金属资料高硬度特殊资料及非金属资料( (如陶瓷如陶瓷) )的精加的精加工。工。 磨床种类很多磨床种类很多, ,其主要类型有其主要类型有: :外圆磨床外圆磨床, ,内圆磨床内圆磨床, ,平面磨床平面磨床, ,工具磨床，刀具和工具磨床，刀具和刃具磨床及各种专门化磨床刃具磨床及各种专门化磨床. .如曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。此如曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。此外还有珩磨机外还有珩磨机, ,研磨机和超精加工机床等。研磨机和超精加工机床等。411、外圆磨床、外圆磨床 主要用于磨削内主要用于磨削内,外圆柱和圆锥外表外