1、會計學1磨削加工技術磨削加工技術一、磨削加工特點一、磨削加工特點（1 1）加工余量少，加工精度高加工余量少，加工精度高。一般磨削可獲得。一般磨削可獲得 IT5IT57 7級精度，表面粗糙度可達級精度，表面粗糙度可達Ra0.2Ra0.21.6um1.6um。 各種表面：內外圓表面、圓錐面、平面、齒面、螺旋面各種表面：內外圓表面、圓錐面、平面、齒面、螺旋面 各種材料：普通塑性材料、鑄件等脆材、淬硬鋼、硬質各種材料：普通塑性材料、鑄件等脆材、淬硬鋼、硬質 合金、寶石等高硬度難切削材料。合金、寶石等高硬度難切削材料。（2 2）磨削加工范圍廣磨削加工范圍廣（3 3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削溫

2、度）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削溫度高，工件表面高，工件表面易產生燒傷、殘余應力等缺陷易產生燒傷、殘余應力等缺陷。（4 4）砂輪有一定的自銳性砂輪有一定的自銳性。第1頁/共47頁磨削加工技能視頻磨削加工技能視頻第2頁/共47頁二、磨具的特性及其選用二、磨具的特性及其選用1 1、磨具的類型、磨具的類型普通磨具普通磨具：用剛玉類、碳化硅類、碳化硼類磨用剛玉類、碳化硅類、碳化硼類磨料制成的磨具。料制成的磨具。超硬磨具：超硬磨具：用金剛石、立方氮化硼等高硬度磨用金剛石、立方氮化硼等高硬度磨料制成的磨具。料制成的磨具。固結磨具：固結磨具：砂輪、油石、砂瓦、磨頭、拋磨塊砂輪、油石、砂瓦、磨頭、拋磨

3、塊涂附磨具：涂附磨具：砂布、砂紙、砂帶砂布、砂紙、砂帶研磨膏：研磨膏：由磨料和研磨拋光液組成的拋光劑。由磨料和研磨拋光液組成的拋光劑。第3頁/共47頁2. 砂輪的特性及選用砂輪的特性及選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卻作主要起容屑和冷卻作用用砂輪由磨料、結合劑及氣孔組成砂輪由磨料、結合劑及氣孔組成。砂輪特性決定于砂輪特性決定于 磨料磨料, ,粒度粒度, ,結結合劑合劑, ,硬度硬度, ,組織及形狀尺寸組織及形狀尺寸。第4頁/共47頁磨磨料料氧化氧化物物碳化碳化物物超硬磨料超硬磨料棕剛玉棕剛玉白剛玉白剛玉絡剛玉絡剛玉黑色碳化硅黑色碳化硅綠色碳化硅綠色碳化

4、硅碳化硼碳化硼人造金剛石人造金剛石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳鋼、合金鋼磨削碳鋼、合金鋼、通用高速鋼、通用高速鋼磨削硬鑄鐵、硬質磨削硬鑄鐵、硬質合金、非鐵金屬合金、非鐵金屬磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬質合金、寶石、高質合金、寶石、高溫合金溫合金取決于工件材料的硬取決于工件材料的硬度度磨料磨料應有鋒利的形狀、高硬度和熱硬性、適當的堅韌性應有鋒利的形狀、高硬度和熱硬性、適當的堅韌性。第5頁/共47頁由結合劑的強度和數量決定由結合劑的強度和數量決定工件材料軟工件材料軟硬砂輪硬砂輪（磨有色金屬除外磨有色金屬除外）工件材料硬工件材料硬軟砂輪軟砂輪選擇原則：選擇原則：指砂輪工作時在磨削力作用下磨粒脫落的

5、難易程度。指砂輪工作時在磨削力作用下磨粒脫落的難易程度。 取決于結合劑的結合能力及所占比例，與磨料硬取決于結合劑的結合能力及所占比例，與磨料硬度無關。硬度高，磨料不易脫落；硬度低，自銳性好度無關。硬度高，磨料不易脫落；硬度低，自銳性好。 硬度分硬度分7 7大級大級( (超軟、軟、中軟、中、中硬、硬、超軟、軟、中軟、中、中硬、硬、超硬超硬) )，1616小級。小級。第6頁/共47頁砂輪硬度選擇原則砂輪硬度選擇原則： 磨削磨削硬硬材，選材，選軟軟砂輪；磨削砂輪；磨削軟軟材，選材，選硬硬砂輪；砂輪； 磨磨導熱性差導熱性差的材料，不易散熱，選的材料，不易散熱，選軟軟砂輪以免工砂輪以免工 件燒傷；磨件燒

6、傷；磨有色金屬有色金屬，選較，選較軟軟的砂輪；的砂輪； 砂輪與工件接觸面積大時，選較砂輪與工件接觸面積大時，選較軟軟的砂輪；的砂輪； 成形磨成形磨精精磨時，選磨時，選硬硬砂輪；砂輪；粗粗磨時選較磨時選較軟軟的砂輪的砂輪。2. 砂輪的特性及選用砂輪的特性及選用2）砂輪硬度砂輪硬度第7頁/共47頁取決于加工表面的粗糙度取決于加工表面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第10頁/共47頁取決于容屑空間取決于容屑空間選擇原則：選擇原則：一般選用中等組織號的砂輪。一般選用中等組織號的砂輪。砂輪組織號砂輪組織號用來表示砂輪結構緊密程度，是磨用來表示砂輪結構緊密程度，是磨粒在磨料中

7、占有體積的百分數。粒在磨料中占有體積的百分數。第11頁/共47頁 組織組織反映砂輪中磨料、結合劑和氣孔三者體積的反映砂輪中磨料、結合劑和氣孔三者體積的比例關系，即砂輪結構的疏密程度，分緊密、中等、比例關系，即砂輪結構的疏密程度，分緊密、中等、疏松三類疏松三類13級。級。 緊密組織緊密組織 成形性好，加工質量高，適于成形磨、成形性好，加工質量高，適于成形磨、精密磨削和強力磨削。精密磨削和強力磨削。 中等組織中等組織 適于一般磨削工作，如淬火鋼、刀具刃適于一般磨削工作，如淬火鋼、刀具刃磨等。磨等。 疏松組織疏松組織 不易堵塞砂輪，適于粗磨、磨軟材、磨不易堵塞砂輪，適于粗磨、磨軟材、磨平面、內圓等接

8、觸面積較大時，磨削熱敏感性強的材平面、內圓等接觸面積較大時，磨削熱敏感性強的材料或薄件。料或薄件。2. 砂輪的特性及選用砂輪的特性及選用5）砂輪的組織）砂輪的組織取決于容屑空間取決于容屑空間第12頁/共47頁形狀例：例： P3003075WA60L6V35外徑厚度內徑白剛玉粒度號硬度組織號結合劑最高線速度第13頁/共47頁砂輪的標志方法砂輪的標志方法 按按GB248484GB248484規定，標志順序如下：磨具形狀、尺寸規定，標志順序如下：磨具形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、組織、結合劑和最高線速度、磨料、粒度、硬度、組織、結合劑和最高線速度。砂輪標志方法見示例：。砂輪標志方法見示例： P PB

9、 B 4 40 00 04 40 06 60 0 A A 6 60 0 L L 5 5 B B 3 35 55號號組組織織內內徑徑d60mm60號號粒粒度度樹樹脂脂結結合合劑劑厚厚度度H40mm磨磨料料（棕棕剛剛玉玉）外外徑徑D400mm最最高高工工作作線線速速度度（m / s）硬硬度度中中軟軟2形形狀狀代代號號薄薄片片第14頁/共47頁砂輪的修整砂輪的修整 磨損表現為磨耗磨損和破碎磨損。自銳性有限，磨損表現為磨耗磨損和破碎磨損。自銳性有限，應及時修整，保證砂輪有合理使用壽命，否則引起應及時修整，保證砂輪有合理使用壽命，否則引起振動、振動、RaRa值增大、表面燒傷或裂紋等。值增大、表面燒傷或裂

10、紋等。 砂輪修整除用于磨損砂輪外，還用于以下場合：砂輪修整除用于磨損砂輪外，還用于以下場合： 砂輪被切屑堵塞；砂輪被切屑堵塞； 部分工材粘結在磨粒上；部分工材粘結在磨粒上； 砂輪廓形失真；砂輪廓形失真； 精密磨中的精細修整等。精密磨中的精細修整等。 常用修整工具是單顆粒金剛石。常用修整工具是單顆粒金剛石。第15頁/共47頁1.砂輪工作表面的形貌特征砂輪工作表面的形貌特征1）磨粒在砂輪工作表面上是）磨粒在砂輪工作表面上是隨機分布的；隨機分布的；2）每一顆磨粒的形狀和大小）每一顆磨粒的形狀和大小都是不規則的。都是不規則的。第16頁/共47頁1.砂輪工作表面的形貌特征砂輪工作表面的形貌特征 第17頁

11、/共47頁2. 磨屑的形成過程磨屑的形成過程單個磨粒的磨削過程分為三個單個磨粒的磨削過程分為三個階段：階段：1）滑擦階段滑擦階段磨粒只是在工件表面滑擦而過磨粒只是在工件表面滑擦而過，并未切削工件，工件僅產生，并未切削工件，工件僅產生彈性變形。這一階段由于摩擦彈性變形。這一階段由于摩擦作用產生大量的熱能使工件溫作用產生大量的熱能使工件溫度升高。度升高。第18頁/共47頁三、磨削過程三、磨削過程2）耕犁階段（刻劃階段）耕犁階段（刻劃階段）磨粒切入工件，在工件上耕犁出溝槽，工件產生塑磨粒切入工件，在工件上耕犁出溝槽，工件產生塑性變形，表層產生變形強化。性變形，表層產生變形強化。3）切削階段切削階段磨

12、粒切入工件磨粒切入工件 ，使被擠壓金屬產生剪切滑移形成切，使被擠壓金屬產生剪切滑移形成切屑。這一階段以切削為主，也有表層變形強化。屑。這一階段以切削為主，也有表層變形強化。第19頁/共47頁光磨階段：光磨階段：進給停止，由于工藝進給停止，由于工藝系統彈性恢復，實際系統彈性恢復，實際磨削深度并不為零，磨削深度并不為零，增加磨削次數，磨削增加磨削次數，磨削深度逐漸趨于零，工深度逐漸趨于零，工件的精度和表面質量件的精度和表面質量逐漸提高。逐漸提高。穩磨階段：穩磨階段：實際磨削深度等于進給量。實際磨削深度等于進給量。初磨階段初磨階段:由于工藝系統彈性變形，實際磨削深度小由于工藝系統彈性變形，實際磨削深

13、度小于進給量。于進給量。第20頁/共47頁磨削規律的應用磨削規律的應用 在開始磨削時，采用較大的徑向在開始磨削時，采用較大的徑向進給量，壓縮初磨和穩定階段，以提進給量，壓縮初磨和穩定階段，以提高生產效率；適當增長光磨時間，可高生產效率；適當增長光磨時間，可更好地提高工件的表面質量。更好地提高工件的表面質量。第21頁/共47頁1）磨削力的主要特征）磨削力的主要特征 切向力切向力Fc徑向力徑向力Fp軸向力軸向力Fa 其中徑向力最大，直其中徑向力最大，直接影響工藝系統變形接影響工藝系統變形和加工精度。和加工精度。第22頁/共47頁4. 磨削力和磨削溫度磨削力和磨削溫度2 2）磨削熱磨削熱 磨削產生的

14、高溫是產生磨削表面燒傷、殘余應力磨削產生的高溫是產生磨削表面燒傷、殘余應力和表面裂紋的原因。和表面裂紋的原因。表面燒傷表面燒傷：指磨削過程中磨削表面層金屬在高溫下指磨削過程中磨削表面層金屬在高溫下產生相變，從而其硬度與塑性發生變化的現象。產生相變，從而其硬度與塑性發生變化的現象。避免燒傷的措施：避免燒傷的措施：合理選用砂輪（合理選用砂輪（可選硬度較軟，組織疏松的砂輪可選硬度較軟，組織疏松的砂輪）合理選擇磨削用量（合理選擇磨削用量（提高圓周進給速度和軸向進提高圓周進給速度和軸向進給量，減少工件與砂輪接觸時間。給量，減少工件與砂輪接觸時間。）采用良好的冷卻措施（采用良好的冷卻措施（加大冷卻液流量加

15、大冷卻液流量）第23頁/共47頁常用的磨削方法：常用的磨削方法： 外圓磨削外圓磨削 平面磨削平面磨削 內圓磨削內圓磨削 成型磨削成型磨削 無心外圓磨削無心外圓磨削第24頁/共47頁縱磨法磨外圓縱磨法磨外圓周邊磨削平面周邊磨削平面第25頁/共47頁1000oondvcm / s 第26頁/共47頁VW m / s 或m/min第27頁/共47頁fa mm/ r 或 mm/st第28頁/共47頁fr mm第29頁/共47頁1、外圓磨削 主運動主運動砂輪旋轉砂輪旋轉 進給運動進給運動工件旋轉、移動工件旋轉、移動 吃刀運動吃刀運動砂輪、工件的相對徑向移動砂輪、工件的相對徑向移動工藝范圍工藝范圍：圓柱面

16、、圓錐面、軸肩端面、球面、特殊形狀回轉面圓柱面、圓錐面、軸肩端面、球面、特殊形狀回轉面磨外圓視頻磨外圓視頻第30頁/共47頁1、外圓磨削外圓磨削按不同的進給方向分為縱磨海參和橫磨法。外圓磨削按不同的進給方向分為縱磨海參和橫磨法。縱磨法：縱磨法：磨外圓時，工件同時作圓周進給和沿軸向作磨外圓時，工件同時作圓周進給和沿軸向作縱向進給，每單行程或往復行程終了，砂輪作周期的縱向進給，每單行程或往復行程終了，砂輪作周期的橫向進給。（磨削力小，散熱條件好，運用廣泛）橫向進給。（磨削力小，散熱條件好，運用廣泛）橫磨法：橫磨法：磨外圓時，工件不作縱向進給，砂輪以緩慢磨外圓時，工件不作縱向進給，砂輪以緩慢的速度連

17、續或斷續地沿工件徑向作橫向進給。的速度連續或斷續地沿工件徑向作橫向進給。（砂輪寬度大于磨削寬度，適于成形磨削，一次行程（砂輪寬度大于磨削寬度，適于成形磨削，一次行程完成磨削加工全過程，效率高。磨削力大，磨削熱集完成磨削加工全過程，效率高。磨削力大，磨削熱集中。）中。）第31頁/共47頁第32頁/共47頁2、內圓磨削 主運動主運動砂輪旋轉砂輪旋轉 進給運動進給運動工件旋轉作圓周進給，工件或砂輪縱向工件旋轉作圓周進給，工件或砂輪縱向 往復移動和橫向進給運動。往復移動和橫向進給運動。工藝范圍：通孔、盲孔、孔口端面工藝范圍：通孔、盲孔、孔口端面磨內孔視頻磨內孔視頻第33頁/共47頁內圓磨削特點內圓磨削

18、特點：1、砂輪直徑小，容易磨鈍，需經常修整和更換。、砂輪直徑小，容易磨鈍，需經常修整和更換。2、為保證磨削速度，砂輪轉速要求高。、為保證磨削速度，砂輪轉速要求高。3、砂輪軸細小，懸伸長度大，剛性差，磨削時易、砂輪軸細小，懸伸長度大，剛性差，磨削時易彎曲和振動，加工精度彎曲和振動，加工精度 和表面粗糙度難于控制。和表面粗糙度難于控制。2、內圓磨削第34頁/共47頁3、平面磨削周邊磨削：周邊磨削： 砂輪周邊為磨削工作面，砂輪周邊為磨削工作面，接觸面小，發熱小，排屑及接觸面小，發熱小，排屑及冷卻條件好，工件受熱變形冷卻條件好，工件受熱變形小，砂輪磨損均勻，加工精小，砂輪磨損均勻，加工精度高，生產效率

19、低。度高，生產效率低。端面磨削：端面磨削： 砂輪端面為磨削工作面，砂輪端面為磨削工作面，接觸面大，發熱多，排屑及接觸面大，發熱多，排屑及冷卻條件差，工件受熱變形冷卻條件差，工件受熱變形大，砂輪磨損不均勻，加工大，砂輪磨損不均勻，加工精度差，生產效率高。精度差，生產效率高。磨平面視頻第35頁/共47頁4、無心磨削、無心磨削 無心磨削是工件不定中心的磨削，有無心外圓無心磨削是工件不定中心的磨削，有無心外圓磨削和無心內圓磨削兩種。磨削和無心內圓磨削兩種。（1）工作原理）工作原理 工件放在砂輪和導輪之間，以被磨削表面為基準工件放在砂輪和導輪之間，以被磨削表面為基準，支承在托板上。砂輪通過摩擦力帶動工件

20、轉動，支承在托板上。砂輪通過摩擦力帶動工件轉動，導輪靠摩擦力旋轉，砂輪與工件間有很大的速度差導輪靠摩擦力旋轉，砂輪與工件間有很大的速度差而產生磨削作用。工件中心須高出砂輪與導輪中心而產生磨削作用。工件中心須高出砂輪與導輪中心連線，這樣工件與砂輪和導輪的接觸點不對稱，從連線，這樣工件與砂輪和導輪的接觸點不對稱，從而使工件上的凸點在多次轉動中逐漸磨圓。而使工件上的凸點在多次轉動中逐漸磨圓。第36頁/共47頁無心外圓磨削無心外圓磨削1、砂輪；、砂輪；2、托板；、托板；3、導輪；、導輪；4、工件；、工件；5、擋塊、擋塊第37頁/共47頁（2 2）磨削方式）磨削方式 無心外圓磨有兩種方式無心外圓磨有兩種

21、方式：貫穿磨削法（縱磨法）：貫穿磨削法（縱磨法）和切入磨削法（橫磨法）。和切入磨削法（橫磨法）。貫穿磨削：貫穿磨削：導輪軸線在垂直平面內傾斜一個角度，導輪軸線在垂直平面內傾斜一個角度，工件從前面推入兩砂輪之間，在導輪與工件間的水工件從前面推入兩砂輪之間，在導輪與工件間的水平摩擦力的作用下，沿軸向移動，完成縱向進給。平摩擦力的作用下，沿軸向移動，完成縱向進給。（適用于不帶凸臺的圓柱形工件，磨削長可大于或適用于不帶凸臺的圓柱形工件，磨削長可大于或小于磨輪寬度，效率高。小于磨輪寬度，效率高。）切入磨削：切入磨削：將工件放在托板和導輪之間，使磨削砂將工件放在托板和導輪之間，使磨削砂輪橫向切入進給，來磨

22、削工件表面。導輪中心線需輪橫向切入進給，來磨削工件表面。導輪中心線需偏轉一個很小的角度（約定偏轉一個很小的角度（約定3030）使工件在微小軸）使工件在微小軸向摩擦力的作用下緊靠擋塊，得到可靠的軸向定位向摩擦力的作用下緊靠擋塊，得到可靠的軸向定位。第38頁/共47頁外圓無心磨削方法特點：外圓無心磨削方法特點：1 1）工件不需打中心孔，支承剛性好，磨削余量小而）工件不需打中心孔，支承剛性好，磨削余量小而均勻，均勻，生產率高生產率高，易實現自動化，適合成批生產；，易實現自動化，適合成批生產；2 2）加工精度高加工精度高，其中尺寸精度可達，其中尺寸精度可達IT5-IT6IT5-IT6，形狀精形狀精度也

23、比較好，表面粗糙度度也比較好，表面粗糙度Ra1.25-0.16m Ra1.25-0.16m ；3 3）不能加工斷續表面不能加工斷續表面，如花鍵、單鍵槽表面。，如花鍵、單鍵槽表面。4 4）只能加工）只能加工尺寸較小形狀簡單的零件尺寸較小形狀簡單的零件。第39頁/共47頁五、磨床五、磨床 磨床是用磨料磨具磨床是用磨料磨具( (砂輪砂輪, ,砂帶砂帶, ,油石和油石和研磨料研磨料) )為工具進行切削加工的機床。廣為工具進行切削加工的機床。廣泛用于零件的精加工泛用于零件的精加工, ,尤其是淬硬鋼件尤其是淬硬鋼件, ,高高硬度特殊材料及非金屬材料硬度特殊材料及非金屬材料( (如陶瓷如陶瓷) )的精的精加

24、工。加工。 磨床種類很多磨床種類很多, ,其主要類型有其主要類型有: :外圓外圓磨磨床床, ,內圓內圓磨床磨床, ,平面平面磨床磨床, ,工具工具磨床，磨床，刀具刀具和刃具和刃具磨床及各種專門化磨床磨床及各種專門化磨床. .如如曲軸曲軸磨磨床、床、凸輪凸輪磨床、磨床、齒輪齒輪磨床、磨床、螺紋螺紋磨床等。磨床等。此外還有珩磨機。此外還有珩磨機, ,研磨機和超精加工機研磨機和超精加工機床等。床等。第40頁/共47頁1、外圓磨床、外圓磨床 主要用于磨削內主要用于磨削內,外圓柱和圓錐表面外圓柱和圓錐表面,也能磨階梯軸的也能磨階梯軸的軸肩和端面軸肩和端面,可獲得可獲得IT6-IT7IT6-IT7及及精度精度RaR