磨削与砂轮.ppt

第十四章 磨削与砂轮,磨削运动砂 轮磨削过程磨削表面质量先进磨削方法石材人造金刚石磨具刀具刃磨与重磨简介,第十四章 磨削与砂轮,本章要求1、了解磨削运动、磨削原理、磨削3阶段以及砂轮的磨损形式与修整；2、掌握砂轮的组成要素、形状、尺寸和标志；3、了解磨削表面质量的指标、影响因素以及一般改进措施；4、了解先进磨削方法和人造金刚石磨具特点——应用范围很广，目前，磨削主要用于精加工和超精加工按加工精度不同可分为：1）普通磨削：Ra 0.8～0.2μm；2）精密磨削：Ra 0.8～0.2μm； 3）超精密磨削：Ra 0.8～0.2μm第十四章 磨削与砂轮,第一节 磨削运动,1、工件旋转进给运动 2、工件相对砂轮的轴向进给运动 3、砂轮径向进给运动,第二节 砂 轮,1、磨料 2、粒度 3、结合剂 4、硬度 5、组织,一、砂轮的组成要素,砂轮的构造1-砂轮 2-结合剂 3-磨粒 4-磨屑 5-气孔 6-工件,第二节 砂 轮,二、砂轮的形状、尺寸和标志,第二节 砂 轮,二、砂轮的形状、尺寸和标志,表14-2 常用砂轮的形状、代号及主要用途,第二节 砂 轮,表14-2 常用砂轮的形状、代号及主要用途（续）,注：↓所指表示基本工作页面,第二节 砂 轮,三、SG砂轮与TG砂轮,四、人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮,1、人造金刚石砂轮,2、立方氮化硼砂轮,金刚石砂轮的构造 1-磨料层 2-过渡层 3-基体,第三节 磨削过程,一、砂轮的形貌,砂轮上磨粒的形状 a）外形 b）典型磨粒断面,第三节 磨削过程,二、磨削过程分析,1）砂轮开始接触工件时：由于工艺系统的弹性变形，实际 背吃刀量比磨床刻度盘显示的径向进给量小。

2）初磨阶段：工艺系统弹性变形达到一定程度，继续径向进给，实际背吃刀量基本等于径向进给量 3）稳定阶段：磨去主要加工余量后，可以减少径向进给量或完全不进给再磨一段时间实际背吃刀量大于径向进给量4）清磨（光磨）阶段：为了提高磨削精度和表面质量第三节 磨削过程,二、磨削过程分析,磨粒的切削过程：,第三节 磨削过程,二、磨削过程分析,磨削时磨粒的切削层和工件表面的微观形状 1-某次磨削所得的表面 2-后一次磨削所得表面 3-某磨粒所切削的材料断面积,——工件表面粗糙度由砂轮的形貌和磨削用量决定磨削优点：精度高，表面粗糙度小磨削缺点：切除单位体积切屑所消耗的功率大；磨削表面变形、烧伤、应力比较大第三节 磨削过程,三、磨削厚度分析,1、理想平均磨削厚度,第三节 磨削过程,三、磨削厚度分析,2、当量平均磨削厚度,第三节 磨削过程,四、磨削力,第三节 磨削过程,五、磨削阶段,1、初磨阶段（Ⅰ） 2、稳定阶段（Ⅱ） 3、清磨阶段（Ⅲ）,——开始磨削时采用较大径向进给量以提高生产率；最后阶段采用无径向进给磨削以提高工件质量第三节 磨削过程,六、恒压力磨削与恒功率磨削,1、恒压力磨削2、恒功率磨削,影响因素——磨削速度、进给量等。

七、磨削温度,——磨削区域的平均温度第三节 磨削过程,八、砂轮的磨损与修整,1、磨粒的磨损2、磨粒的破碎3、砂轮表面阻塞4、砂轮轮廓失真,——发现砂轮失去磨削能力时：修整砂轮！,磨粒的磨损、破碎和脱落,第四节 磨削表面质量,一、表面粗糙度,1、影响因素2、磨削振动,磨削时磨粒的切削层和工件表面的微观形状 1-某次磨削所得的表面 2-后一次磨削所得表面 3-某磨粒所切削的材料断面积,第四节 磨削表面质量,二、表面烧伤,a）磨削温度与烧伤颜色 b）烧伤颜色与表面变形层深度,烧伤的程度：轻重其颜色依次分为“浅黄-黄-褐-紫-青”深色者为严重烧伤，肉眼可分辨，浅色者为轻度烧伤，须经酸洗后才能显现第四节 磨削表面质量,二、表面烧伤,磨削淬硬钢时表面烧伤层硬度变化,避免烧伤措施：1）合理选用砂轮；2）合理选用磨削量；3）充分冷却；4）改进磨床结构，精确控制砂轮的切入量第四节 磨削表面质量,三、表面残余应力,表面残余应力的原因：（1）金属组织相变引起的体积变化磨削时，磨削温度使表层组织，体积膨胀，于是里层产生残余拉应力，表层产生残余压应力2）不均匀的热胀冷缩磨削时，表层与里层呢个温度相差较多。

3）残留的塑性变形磨粒切削、刻划磨削表面后，在磨削速度方向，使工件表面上存在着残余拉应力；在垂直于磨削速度方向，由于磨粒挤压金属所引起的变形受两侧材料的约束，工件表面上存在着残余压应力第四节 磨削表面质量,三、表面残余应力,因磨削表面塑性变形二产生的残余应力,比较有效的措施：采用立方氮化硼砂轮、减小砂轮切入量，采用切削液，增加清磨次数等第五节 先进磨削方法,一、深切缓进给磨削（蠕动磨削）,深切缓进给磨削实例 a）燃气轮机叶片 b）三爪自定心卡盘的卡爪,第五节 先进磨削方法,一、深切缓进给磨削（蠕动磨削）,1、特点：1）磨削弧面大，切削磨粒多，生产率比普遍磨削高3～5倍2）不需要无数次撞入工件端部锐边，较长时间保持砂轮的轮廓清晰度3）磨削力很大，磨削温度很高，共建表面易烧伤，磨床容易振动2、必须采取的措施：1）要采用顺磨2）要选用超软的、粒度号小、组织号大的或大气孔砂轮3）对磨床要求功率大（砂轮电动机功率为0.2～1.0 kw/mm砂轮宽）,第五节 先进磨削方法,二、超精密磨削与镜面磨削,必须采取的措施：1）要采用高精度磨床2）超精密磨削使用棕刚玉、白刚玉或微晶刚玉磨料，粒度F60~F80陶瓷结合剂，硬度F、L的砂轮。

3）砂轮要用金刚石笔精细修整4）对前道工序工件的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度 都有较高要求——表面粗糙度在Ra0.05～0.01μm的表面磨削方法,第五节 先进磨削方法,三、砂带磨削,砂带磨削的几种形式 a)磨外圆 b)磨平面 c)无心磨 d)自由磨削 e)砂带成形磨削 1-工件 2-砂带 3-张紧轮 4、5、6-导轮 7-成形导向板,砂带结构 1—工件 2—底胶 3—复胶 4—磨粒,第五节 先进磨削方法,三、砂带磨削,砂带磨削特点：1）磨粒颗颗锋利且磨削面积大，固生产率高、适用面广（磨木材、皮革、石料、陶瓷等）2）砂带有弹性，不易造成磨削烧伤和变形，加工质量好3）能贴住成形表面磨削，可磨削复杂型面4）砂带磨床结构简单，消耗功率小，但占地面积较大，噪音大5）不能磨削小孔、深孔，不通孔、齿轮等6）砂带要经常更换，砂带消耗量大第六节 石材人造金刚石磨具,一、石材人造金刚石圆锯片,节块式人造金刚石圆锯片 a）宽槽形 b）窄槽形,主要尺寸：名义直径 D、名义宽度 T 和齿数 Z第六节 石材人造金刚石磨具,二、成型磨轮,烧结类人造金刚石成型磨轮,第六节 石材人造金刚石磨具,二、成型磨轮,电镀类人造金刚石成型磨轮 a）电镀类人造金刚石成型磨轮照片 b）磨制大理石花边部分形状窄槽形,第六节 石材人造金刚石磨具,三、抛光磨轮,树脂人造金刚石成型磨盘 a）树脂结合剂人造金刚石成型磨盘 b）树脂填埋金属结合剂人造金刚石成型磨盘,第六节 石材人造金刚石磨具,三、抛光磨轮,树脂结合剂人造金刚石抛光轮和磨头 a）抛光轮 b）磨头,第七节 刀具刃磨与重磨简介,一、切削部分后刀面的重磨,圆柱铣刀重磨示意图,1、铣刀的重磨,第七节 刀具刃磨与重磨简介,一、切削部分后刀面的重磨,铰刀的重磨和研磨示意图 a）重磨 b）研磨 1—研磨套 2—外套 3—调节螺钉,2、铰刀的重磨,第七节 刀具刃磨与重磨简介,一、切削部分后刀面的重磨,用砂轮的圆柱面重磨后角,2、铰刀的重磨,第七节 刀具刃磨与重磨简介,二、切削部分前刀面的重磨,铲齿成形铣刀刃磨时砂轮与铣刀的相对位置,1、成形铣刀的重磨,第七节 刀具刃磨与重磨简介,二、切削部分前刀面的重磨,工具磨床上加装附件来刃磨齿轮滚刀,2、齿轮滚刀的重磨,第七节 刀具刃磨与重磨简介,三、其它带柄刀具的刃磨和重磨概述,用人造金刚石砂轮刃磨硬质合金玉米铣刀的前刀面,刃磨重磨钻头后刀面的锥磨法、螺旋磨法、平面磨法。

各种专用刃磨重磨工具与机床（如专用群钻刃磨机床）丝锥重磨五轴联动CNC磨床刃磨硬质合金带柄刀具,思考题：,1.简述磨削加工的主要特点 2.砂轮有哪些组成要素?如何选择砂轮硬度?什么是砂轮组织号?它对砂轮性能有什么影响？磨料粒度号是如何制定的?粒度主要根据什么选择？ 3.磨屑是怎样形成的?磨削过程分哪三个阶段？如何利用这一规律来提高磨削表面质量及生产效率？ 4.为何要采用恒功率磨削和恒压力磨削？ 5.磨削温度对工件质量有何影响？如何降低磨削温度？ 6.什么是超精磨削？它对磨床、砂轮、砂轮修整和磨削工艺有何要求？ 7.砂带磨削有哪些特点？应用范围如何？ 8.试述石材人造金刚石磨具的用途，什么叫高速磨削?高速磨削有什么特点？应注意什么问题？,。