第七章 磨削与磨具.ppt

1、第七章 磨削与磨具,油石,砂轮,砂带,本章重点,磨削的特点 磨具的构成要素及磨具特性,第一节 磨削概述,一、磨削特点： 1、磨料刮削木材的过程。每个磨粒相当于一把切刀， 0，刮削木材；,2、切削刃的形状和分布是任意的，分析时应引入概率统计方法；,3、一个磨粒的切削厚度很小（um级），磨削精度高，微小的切削由于尺寸效应使单位切削力很大，功率消耗也很大； 4、磨削温度高（切削与摩擦并存， 0，切屑变形大）； 5、存在切削刃自生现象（新刃变钝破碎新刃）。其自锐性取决于磨具特性,二、磨削的种类：,（一）砂轮磨削 特点：砂轮寿命长，更换方便，加工精度高；散热差，工件易烧焦。可用于粗磨、精磨、成形磨削。,

2、（二）砂布（纸）磨削：,1、砂盘磨削：利用表面贴砂布的旋转砂盘砂削。 立式、卧式、可移动式 特点：结构简单，零件表面磨削不均匀，砂布磨损不均匀 用途：平面磨削，角磨箱子、框架等,立式,卧式,可移动式,砂盘,工件,砂盘,2、砂带磨削：（宽带、窄带） 特点：散热好。粗磨辊式砂架 深度大 精磨压板式砂架 深度小,用途： 宽带大平面磨削（人造板） 窄带平面、曲面或成形磨削,a、b 平面磨削 c、曲线磨削 d、成型面磨削 e、宽带式磨削,a b c,d e,3、砂辊磨削： 单辊平面、曲面加工 多辊人造板、框架等,4、磨刷磨削： 形状复杂的零件,（三）喷射磨削：,以水为溶剂，磨料为溶质的溶液用压缩空气喷射

3、装置喷到木材表面，利用磨料的冲击作用达到磨削目的 磨料碎玻璃、刚玉类和核桃壳颗粒等 用途：雕刻,（四）滚筒磨削： 特点：磨削用量小，质量好 用途：磨削手柄、圆榫等小的回转体,第二节 磨具,一、磨具的构成要素 砂轮是用结合剂将磨料结合在一起制成的；砂布（纸）是用结合剂把磨料涂附粘结在基体（纸或布）上制成的。,砂纸（布）,砂轮,1、磨料 要求有一定的硬度、强度、韧性和耐热性等 刚玉类 主要成分为氧化铝，硬度大，强度高，锋利，用于高压力条件 白刚玉（GB） 棕刚玉（GZ） 碳化硅 硬度大，脆性大，用于轻磨条件 黑色碳化硅（TH） 绿色碳化硅（TL） 玻璃砂 主要成分为氧化硅，强度较低，锋利，自锐性好

4、，主要用于制造砂轮,2、结合剂 陶瓷结合剂(V)、树脂结合剂(B)、橡胶结合剂(R)、金属结合剂（M） 动物胶（G） 动物胶强度一般，韧性好，价廉，高温易氧化，不耐水，适合于轻磨、干磨； 树脂胶强度好，耐热，防水，价格高，多用于强力磨削和湿磨 有的涂附磨具用双层胶，上层用树脂胶，下层用动物胶。,3、基体 牛皮纸或布（斜纹布、尼龙布、涤纶纤维）以及纸-布混合材料。 纸质基体承载力小，用于速度较低的砂盘砂带磨削；布质用于高速强力机械化磨削如粗磨，但由于其易伸展，故不用于滚筒砂光机。,二、磨具特性：,1、粒度： 磨料颗粒平均尺寸的大小，按尺寸大小有磨粉和微粉两种 磨粉用筛分法确定粒度，粒度号是磨料可

5、通过筛网每英寸长度的孔眼数。粒度号越大，磨料越细。 微粉用沉淀法确定粒度，粒度号是其实际尺寸（um）,JB3630-84规定： 砂纸或砂布的粒度分20个级别：P8、P10、P12 砂轮或油石的粒度分41个级别（ GB2477-83 ） 4# 、5# 、6# 240# （27个） W63、W50、W40W0.5 （实际尺寸）,木材磨削中一般用P40100号，精磨时用120180号，磨漆膜时，头道工序选280320号，抛光时选380400号 砂轮粗磨时可选1624号,2、硬度：结合剂粘结磨料的牢固程度 超软（CR） 软（R） 中软（ZR） 中（Z） 中硬（ZY） R1、R2、R3 ；ZR1、ZR2

6、 ；Z1、Z2；ZY1、ZY2、ZY3 硬（Y） 超硬（CY） Y1、Y2；,选择： 材质硬，选软磨具，使磨粒变钝时能及时脱落，防止烧伤工件； 磨削面积大或磨粒粒度号大为避免磨具堵塞，用软磨具； 软材或精磨时用硬磨具； 成形磨削的砂轮用硬磨具，使其在长时间内保持原形,3、组织： 反映磨粒、结合剂和空隙三者的比例关系 磨粒在磨具中占的比例大，则磨具的空隙小，组织密；反之则松 04 紧密； 58 中等； 914 疏松,磨粒疏松，磨具不易堵塞，散热好，纱带绕性好 软材、树脂材及大面积粗磨时用疏松磨具； 压力大，表面光洁度高及硬材，用中等或紧密磨具 砂轮一般有中等组织，过松不易保持砂轮形状,涂附磨具代

7、号顺序： 产品形状 名称 尺寸 磨料分类 粒度 形状代号： 页状（Y） 、卷状（J） 、带状（D）、盘状（P） 名称代号： 干磨纱布（BG） 、耐水纱布（BN） 、干磨砂纸（ZG） 、耐水砂纸（ZN）,三、磨具标识,普通砂轮标识：,P4005060 GB 60 Z1 5 S 45,最高线速度（m/s）,结合剂（树脂）,组织号,砂轮硬度,粒度号,磨料（白刚玉）,砂轮内孔径,砂轮厚度,砂轮外径,形状代号（平砂轮）,四、砂带保存及使用,1、砂带保存 温度、湿度要求 砂带不应贮存在温湿度变化较大的地方，理想的温度为：18-22；理想的湿度为：40-65%，温度过高会使粘结剂老化，降低砂带的使用寿命。合

8、成纤维基体砂带(如聚脂布砂带)对寒冷比较敏感，不能贮存在寒冷的仓库内。 湿度过高或过低会使砂带产生一定的变形，而变形会降低砂带胶砂层的粘结强度。特别是湿度过大对砂带的影响比较严重。除耐水砂带外，一般砂带受潮后使用，都易出现打折、拉皱等现象而使砂带报废。此外，受潮的砂带磨削时磨削物易粘附在砂带表面，降低砂带的使用寿命。高温、低湿对纸基砂带影响比较大，使纸基砂带变脆，使用时易断裂报废。, 贮存 贮存砂带的仓库应阴凉、干燥、通风；砂带要摆放在货物架上，不能摆放在地上；货物架既要与地面、墙壁保持200-500mm左右的距离，同时又要避免靠近散热和排水装置；未使用的砂带尽量不要打开包装箱。砂带包装箱上不

9、能堆放重物，以免砂带产生折痕和裂口。,2、砂带使用前的处理 砂带的悬挂 砂带使用前最少应悬挂2-5天，其目的是消除因包装而产生的卷曲。 将拆开包装的砂带悬挂在100-200mm直径的管子上或专用的砂带支撑架上。管子的长度应大于砂带的宽度，否则砂带易脱落或产生喇叭口;管子应成水平状态，否则易损坏砂带边缘。 悬挂的砂带其环境温湿度应符合砂带的贮存条件，最简单的办法是在一间密封的房间内，用几盏40W或60W的灯泡来保持干燥。, 外观检查 悬挂后的砂带在使用前应做必要的外观质量检查，察看砂带接头是否平整、牢固；砂带表面有无破洞、砂团、缺砂、胶斑、皱折；砂带边缘是否整齐和有无裂口，边缘若有较小裂口，剪除

10、后(剪成圆弧形)不影响使用。, 多道砂带磨削工序的粒度选择 一个工件若采用多道砂带磨削工序，后道使用砂带的粒度同前道相比最多只能跳越两个粒度号，只有这样，才能发挥砂带磨削的高效性，才能保证加工工件的形状尺寸和加工工件的表面质量.,3、使用原则, 多道砂带磨削工序的磨除量分布 两道工序：前后道的分布比85/15; 三道工序：前后道的分布比65/25/10; 四道工序：前后道的分布比50/30/12/8 砂带运转方向的选择 使用搭接砂带时，要使砂带的运转方向同砂带背面所标志的方向一致，否则砂带在使用过程中易过早断裂，并影响加工工件的表面质量。使用对接砂带时可以不考虑砂带的运转方向。,第三节 磨削运

11、动学,一、磨削厚度（砂带磨削）,u相对磨削方向的垂直进给速度 v 磨削速度； t 齿距 b 磨削表面刻痕宽度； N 单位面积上磨粒数,u e；v e； 粒度号（N） e,二、影响磨削表面质量的因素：（砂带）,1、磨削速度： 速度高，表面不平度下降，表面粗糙度下降，但过高会烧焦工件 2、进给速度： 进给速度大，表面不平度大，表面粗糙,3、磨具粒度： 粒度号大，粗糙度下降（单位面积上的磨粒多，已加工表面残留面积小，质量好）,4、磨削压力： 压力大，磨削深度大，磨削质量差,适当减小磨削深度有利于提高加工质量,5、木材性质： 含水率高，质量差；= 510的逆纹磨削质量最差 6、振动磨削：（砂带轴向窜动）,三、磨削力和功率,1、经验公式（）：,p01 m2磨削面积上的压力； A磨削面积 砂带与工件间的摩擦系数,磨削功率：,2、经验公式（）,fx 一个磨粒作用于水平方向的分力 fy 一个磨粒作用于垂直方向的分力,（理论上）,Fx磨削力 Fy作用于砂带上的总压紧力,值受磨粒锋利程度的