1、第十四章第十四章 磨削與砂輪磨削與砂輪 磨削運動磨削運動 砂砂 輪輪 磨削過程磨削過程 磨削表面質量磨削表面質量 先進磨削方法先進磨削方法 石材人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介第十四章第十四章 磨削與砂輪磨削與砂輪本章要求 1 1、了解磨削運動、磨削原理、磨削、了解磨削運動、磨削原理、磨削3 3階階段以及砂輪的磨損形式與修整；段以及砂輪的磨損形式與修整； 2 2、掌握砂輪的組成要素、形狀、尺寸和、掌握砂輪的組成要素、形狀、尺寸和標志；標志； 3 3、了解磨削表面質量的指標、影響因素、了解磨削表面質量的指標、影響因素以及一般改進措施；以及一般改進措施； 4

2、4、了解先進磨削方法和人造金剛石磨具、了解先進磨削方法和人造金剛石磨具特點。特點。 應用范圍很廣，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為： 1）普通磨削：Ra 0.80.2m； 2）精密磨削：Ra 0.80.2m； 3）超精密磨削：Ra 0.80.2m。第十四章第十四章 磨削與砂輪磨削與砂輪第一節第一節 磨削運動磨削運動1、工件旋轉進給運動2、工件相對砂輪的軸向進給運動3、砂輪徑向進給運動第二節第二節 砂砂 輪輪1、磨料2、粒度3、結合劑4、硬度5、組織一、砂輪的組成要素砂輪的構造1-砂輪 2-結合劑 3-磨粒4-磨屑 5-氣孔 6-工件第二節第二節 砂砂 輪輪二、砂輪的形狀

3、、尺寸和標志第二節第二節 砂砂 輪輪二、砂輪的形狀、尺寸和標志表14-2 常用砂輪的形狀、代號及主要用途代號名稱斷面形狀形狀尺寸標記主要用途1平面砂輪1DTH磨外圓、內孔、平面及刃磨刀具2筒形砂輪2DTW端磨平面4雙斜邊砂輪4DT/UH磨齒輪及螺紋6杯形砂輪 6DTH-W，E端磨平面，刃磨刀具后刀 面第二節第二節 砂砂 輪輪表14-2 常用砂輪的形狀、代號及主要用途（續）代號名稱斷面形狀形狀尺寸標記主要用途11碗形砂輪11D/JTHW，E，K 端磨平面，刃磨刀具后刀面12a碟形一號砂輪12aD/JT/UHW，E，K刃磨刀具前刀面41薄偏砂輪41DTH切斷及磨槽 注：所指表示基本工作頁面 第二節

4、第二節 砂砂 輪輪三、SG砂輪與TG砂輪四、人造金剛石砂輪與立方氮化硼砂輪1、人造金剛石砂輪2、立方氮化硼砂輪金剛石砂輪的構造1-磨料層 2-過渡層 3-基體第三節第三節 磨削過程磨削過程一、砂輪的形貌砂輪上磨粒的形狀a）外形 b）典型磨粒斷面第三節第三節 磨削過程磨削過程二、磨削過程分析1）砂輪開始接觸工件時： 由于工藝系統的彈性變形，實際 背吃刀量比磨床刻度盤顯示的徑向進給量小。2）初磨階段： 工藝系統彈性變形達到一定程度，繼續徑向進給，實際背吃刀量基本等于徑向進給量。3）穩定階段： 磨去主要加工余量后，可以減少徑向進給量或完全不進給再磨一段時間。實際背吃刀量大于徑向進給量。4）清磨（光磨

5、）階段： 為了提高磨削精度和表面質量。第三節第三節 磨削過程磨削過程二、磨削過程分析磨粒的切削過程：第三節第三節 磨削過程磨削過程二、磨削過程分析磨削時磨粒的切削層和工件表面的微觀形狀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斷面積 工件表面粗糙度由砂輪的形貌和磨削用量決定。磨削優點： 精度高，表面粗糙度小。磨削缺點： 切除單位體積切屑所消耗的功率大；磨削表面變形、燒傷、應力比較大。第三節第三節 磨削過程磨削過程三、磨削厚度分析1、理想平均磨削厚度)/1/1 (60wrcwDDDfmvvhav第三節第三節 磨削過程磨削過程三、磨削厚度分析2、當量平均磨削厚度Bvffv

6、hcarwDav60第三節第三節 磨削過程磨削過程四、磨削力第三節第三節 磨削過程磨削過程五、磨削階段1、初磨階段（）2、穩定階段（）3、清磨階段（） 開始磨削時采用較大徑向進給量以提高生產率；最后階段采用無徑向進給磨削以提高工件質量。第三節第三節 磨削過程磨削過程六、恒壓力磨削與恒功率磨削1、恒壓力磨削2、恒功率磨削 影響因素磨削速度、進給量等。七、磨削溫度磨削區域的平均溫度。第三節第三節 磨削過程磨削過程八、砂輪的磨損與修整1、磨粒的磨損2、磨粒的破碎3、砂輪表面阻塞4、砂輪輪廓失真 發現砂輪失去磨削能力時：修整砂輪！磨粒的磨損、破碎和脫落第四節第四節 磨削表面質量磨削表面質量一、表面粗糙

7、度1、影響因素2、磨削振動磨削時磨粒的切削層和工件表面的微觀形狀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斷面積第四節第四節 磨削表面質量磨削表面質量二、表面燒傷a）磨削溫度與燒傷顏色 b）燒傷顏色與表面變形層深度 燒傷的程度：輕重其顏色依次分為“淺黃-黃-褐-紫-青”深色者為嚴重燒傷，肉眼可分辨，淺色者為輕度燒傷，須經酸洗后才能顯現。第四節第四節 磨削表面質量磨削表面質量二、表面燒傷磨削淬硬鋼時表面燒傷層硬度變化避免燒傷措施： 1）合理選用砂輪； 2）合理選用磨削量； 3）充分冷卻； 4）改進磨床結構，精確控制砂輪的切入量。第四節第四節 磨削表面質量磨削表面質量三、

8、表面殘余應力 表面殘余應力的原因： （1）金屬組織相變引起的體積變化 磨削時，磨削溫度使表層組織，體積膨脹，于是里層產生殘余拉應力，表層產生殘余壓應力。 （2）不均勻的熱脹冷縮 磨削時，表層與里層呢個溫度相差較多。 （3）殘留的塑性變形 磨粒切削、刻劃磨削表面后，在磨削速度方向，使工件表面上存在著殘余拉應力；在垂直于磨削速度方向，由于磨粒擠壓金屬所引起的變形受兩側材料的約束，工件表面上存在著殘余壓應力。第四節第四節 磨削表面質量磨削表面質量三、表面殘余應力因磨削表面塑性變形二產生的殘余應力 比較有效的措施：采用立方氮化硼砂輪、減小砂輪切入量，采用切削液，增加清磨次數等。第五節第五節 先進磨削方

9、法先進磨削方法一、深切緩進給磨削（蠕動磨削）深切緩進給磨削實例a）燃氣輪機葉片 b）三爪自定心卡盤的卡爪第五節第五節 先進磨削方法先進磨削方法一、深切緩進給磨削（蠕動磨削）1、特點： 1）磨削弧面大，切削磨粒多，生產率比普遍磨削高35倍。 2）不需要無數次撞入工件端部銳邊，較長時間保持砂輪的輪廓清晰度。 3）磨削力很大，磨削溫度很高，共建表面易燒傷，磨床容易振動。2、必須采取的措施： 1）要采用順磨。 2）要選用超軟的、粒度號小、組織號大的或大氣孔砂輪。 3）對磨床要求功率大（砂輪電動機功率為0.21.0 kw/mm砂輪寬）第五節第五節 先進磨削方法先進磨削方法二、超精密磨削與鏡面磨削必須采取

10、的措施：必須采取的措施： 1）要采用高精度磨床。 2）超精密磨削使用棕剛玉、白剛玉或微晶剛玉磨料，粒度F60F80陶瓷結合劑，硬度F、L的砂輪。 3）砂輪要用金剛石筆精細修整。 4）對前道工序工件的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度 都有較高要求。表面粗糙度在Ra0.050.01m的表面磨削方法第五節第五節 先進磨削方法先進磨削方法三、砂帶磨削砂帶磨削的幾種形式a)磨外圓 b)磨平面 c)無心磨 d)自由磨削 e)砂帶成形磨削1-工件 2-砂帶 3-張緊輪 4、5、6-導輪 7-成形導向板 砂帶結構1工件 2底膠 3復膠 4磨粒 第五節第五節 先進磨削方法先進磨削方法三、砂帶磨削砂帶磨削特點：

11、1）磨粒顆顆鋒利且磨削面積大，固生產率高、適用面廣（磨木材、皮革、石料、陶瓷等）。 2）砂帶有彈性，不易造成磨削燒傷和變形，加工質量好。 3）能貼住成形表面磨削，可磨削復雜型面。 4）砂帶磨床結構簡單，消耗功率小，但占地面積較大，噪音大。 5）不能磨削小孔、深孔，不通孔、齒輪等。 6）砂帶要經常更換，砂帶消耗量大。第六節第六節 石材人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具一、石材人造金剛石圓鋸片節塊式人造金剛石圓鋸片a）寬槽形 b）窄槽形主要尺寸：主要尺寸： 名義直徑 D、名義寬度 T 和齒數 Z。第六節第六節 石材人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具二、成型磨輪燒結類人造金剛石成型磨輪第六節第六節 石材

12、人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具二、成型磨輪電鍍類人造金剛石成型磨輪a）電鍍類人造金剛石成型磨輪照片 b）磨制大理石花邊部分形狀窄槽形第六節第六節 石材人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具三、拋光磨輪樹脂人造金剛石成型磨盤a）樹脂結合劑人造金剛石成型磨盤 b）樹脂填埋金屬結合劑人造金剛石成型磨盤第六節第六節 石材人造金剛石磨具石材人造金剛石磨具三、拋光磨輪樹脂結合劑人造金剛石拋光輪和磨頭a）拋光輪 b）磨頭第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介一、切削部分后刀面的重磨圓柱銑刀重磨示意圖1、銑刀的重磨0sin2DH 第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介一、切削部分后刀面的重

13、磨鉸刀的重磨和研磨示意圖a）重磨 b）研磨1研磨套 2外套 3調節螺釘2、鉸刀的重磨第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介一、切削部分后刀面的重磨用砂輪的圓柱面重磨后角2、鉸刀的重磨0sin2lunDH 第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介二、切削部分前刀面的重磨鏟齒成形銑刀刃磨時砂輪與銑刀的相對位置1、成形銑刀的重磨sin2DA 第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介二、切削部分前刀面的重磨工具磨床上加裝附件來刃磨齒輪滾刀2、齒輪滾刀的重磨第七節第七節 刀具刃磨與重磨簡介刀具刃磨與重磨簡介三、其它帶柄刀具的刃磨和重磨概述用人造金剛石砂輪刃磨硬質合金玉米銑刀的前刀面 刃磨重磨鉆頭后刀面的錐磨法、螺旋磨法、平面磨法。 各種專用刃磨重磨工具與機床（如專用群鉆刃磨機床）。 絲錐重磨。 五軸聯動CNC磨床刃磨硬質合金帶柄刀具思考題：思考題：1.簡述磨削加工的主要特點。2.砂輪有哪些組成要素?如何選擇砂輪硬度?什么是砂輪組織號?它對砂輪性能