砂輪基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件

1、目錄目錄1、SKF磨加工系統(tǒng)2、磨床特性介紹6、冷卻液（選擇和應(yīng)用）3 3、砂輪的基本知識(shí)介紹、砂輪的基本知識(shí)介紹4 4、砂輪使用的安全常識(shí)、砂輪使用的安全常識(shí)5、電磁無(wú)心卡具8、磨加工參數(shù)7、磨削工藝第1頁(yè)/共40頁(yè)1SKF OrganisationSlide 2SKF SKFSKF磨加工系統(tǒng)磨加工系統(tǒng)第2頁(yè)/共40頁(yè)為什么要參加該課程？為什么要參加該課程？學(xué)習(xí)本課程是為了培養(yǎng)你在發(fā)生問(wèn)題時(shí)，能做出自己決定的能力。其原因是為了降低成本，提高質(zhì)量。各工序之間的關(guān)系十分重要。這影響到質(zhì)量和產(chǎn)量。表面粗糙度不夠好波紋度超差，可能導(dǎo)致軸承壽命縮短軸承形狀超差，導(dǎo)致軸承壽命縮短磨削表面的磨削痕跡，可能

2、導(dǎo)致軸承壽命縮短第3頁(yè)/共40頁(yè)通過(guò)磨加工使工件的尺寸，形狀輪廓達(dá)到要求。經(jīng)磨加工的表面必須達(dá)到要求，才能通過(guò)超精加工為客戶制造出質(zhì)量可靠的軸承。采用磨加工是因?yàn)檫@是一種常用的方法使工件達(dá)到高精度軸承的正確尺寸，形狀和表面粗糙度。為了達(dá)到這樣的目的，我們必須關(guān)注以下參數(shù)：尺寸，形狀，表面粗糙度，波紋度和經(jīng)濟(jì)因素。 為什么要進(jìn)行磨加工？為什么要進(jìn)行磨加工？磨加工按加工部位可分為以下幾類(lèi)：磨削端面，磨削內(nèi)徑，磨削外滾道，磨削內(nèi)滾道，磨削外徑 第4頁(yè)/共40頁(yè)3砂輪的基本知識(shí)介紹SKF OrganisationSlide 5SKF 第5頁(yè)/共40頁(yè)什么是砂輪？什么是砂輪？v砂輪由玻璃粉末（結(jié)合劑）和

3、磨料（氧化鋁，碳化硅等）組成。將它們混合在一起然后稱重并放入一個(gè)鋼制模具中?；旌衔镌谝欢ǖ膲毫ο卤粩D壓然后從模具中壓出。接著被放入一個(gè)爐子內(nèi)當(dāng)溫度到達(dá)1050C時(shí)結(jié)合劑融化。這種砂輪叫做陶瓷結(jié)合劑砂輪，SKF普遍采用這種砂輪。v砂輪是一種圓形的精確的工具，它是由成千的尖銳磨粒與結(jié)合劑混合而成。 尖銳磨粒（磨料）就是切削工具，可以是氧化鋁、碳化硅、立方氮化硼或金剛石第6頁(yè)/共40頁(yè)砂輪按加工方式分類(lèi)砂輪按加工方式分類(lèi)1 無(wú)心磨1a. 導(dǎo)輪1b. 砂輪2. 外溝槽磨削3. 內(nèi)溝槽磨削4. 端面磨5. 內(nèi)徑磨第7頁(yè)/共40頁(yè)砂輪切削刃1.氣孔2.磨粒3.結(jié)合劑 4.正切削刃5.負(fù)切削刃6.磨屑空間7

4、.磨擦磨粒砂輪是如何工作的？砂輪是如何工作的？第8頁(yè)/共40頁(yè)砂輪是如何工作的？砂輪是如何工作的？為使砂輪能去除硬的金屬就需要使它旋轉(zhuǎn)。砂輪以正確的速度旋轉(zhuǎn)，然后接觸磨削表面。隨著砂輪的進(jìn)給金屬被去除并變成碎屑，陶瓷結(jié)合劑中的氣孔有空間使得磨削液對(duì)磨料與零件表面磨削的接觸區(qū)域進(jìn)行冷卻與潤(rùn)滑。同樣有助于去除磨削區(qū)域的金屬屑。第9頁(yè)/共40頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)砂輪標(biāo)記系統(tǒng)舉例標(biāo)準(zhǔn)砂輪標(biāo)記系統(tǒng)舉例磨料類(lèi)型磨料類(lèi)型 粒度粒度等級(jí)等級(jí) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 結(jié)合劑類(lèi)結(jié)合劑類(lèi)A 剛玉粗:8 至36軟:E至I 緊 V 陶瓷C 碳化硅中:46至120中:J至M 115 B 樹(shù)脂細(xì):150至600硬:N至Z 松 R 橡膠生產(chǎn)商代碼第10

5、頁(yè)/共40頁(yè)磨料磨料 最開(kāi)始制造砂輪時(shí)使用的磨料來(lái)自于希臘的Naxos島。此島盛產(chǎn)金剛砂，現(xiàn)在稱剛玉（氧化鋁）?，F(xiàn)在砂輪中所有的磨料都是在一定的狀態(tài)下在加熱爐中制成。結(jié)果是人工合成的磨粒比天然的具有更好的性能。世界各地的砂輪制造商提供各種類(lèi)型各種形狀的砂輪使加工的零件達(dá)到質(zhì)量、形狀及表面粗糙度的要求。 主要的磨料類(lèi)型有五種。主要的磨料類(lèi)型有五種。 標(biāo)準(zhǔn)磨料標(biāo)準(zhǔn)磨料 A 剛玉 B 碳化硅 C 燒結(jié)剛玉陶瓷 超硬磨料超硬磨料 A 立方氮化硼 B鉆石第11頁(yè)/共40頁(yè)棕剛玉含有3%的氧化鈦，因此它是棕色的。當(dāng)磨削淬硬的高強(qiáng)度鋼時(shí)使得它的磨粒非常堅(jiān)硬并長(zhǎng)時(shí)間保持銳利。棕剛玉主要用于大尺寸使用樹(shù)脂結(jié)合劑

6、的砂輪。白剛玉非常純凈易碎。這就是說(shuō)它的磨料非常銳利，與較硬的磨料（棕剛玉）相比砂輪可以使用較低的主軸功率，磨削速度就很快。當(dāng)磨削SKF3和航空M50材料時(shí)它是最好的。剛玉剛玉SG，cubitron 或 SG（燒結(jié)剛玉）燒結(jié)剛玉是以一種特殊的方式制造的。0.30.8m的小磨粒燒結(jié)在一起形成一個(gè)單個(gè)磨粒。這種磨料叫作微結(jié)構(gòu)磨料，它不同于普通的剛玉。這種磨料具有更銳利，更硬，甚至更多的磨粒。不同于普通剛玉的是它沒(méi)有磨損平面，由于小磨粒脫落而使得砂輪銳利。第12頁(yè)/共40頁(yè)剛玉剛玉剛玉磨料由鋁礬土制成。將鋁礬土用化學(xué)藥品洗凈，碾碎然后制成不同的尺寸。這些磨粒并不是所有的都具有相同的形狀，磨粒強(qiáng)度弱的

7、部分破裂我們稱之為剪切面或分裂面。磨削過(guò)程中磨粒會(huì)磨損產(chǎn)生平面。這會(huì)使砂輪變鈍。當(dāng)平面太多時(shí)砂輪就需要修整。剛玉磨料不導(dǎo)熱，在別處是作為阻熱和電阻材料。剛玉有很多種，SKF最常用的是棕剛玉和白剛玉。 第13頁(yè)/共40頁(yè)剛玉的分類(lèi)剛玉的分類(lèi)磨料類(lèi)型Tyrolit Norton Slip-naxos電熔剛玉10AA21A半脆剛玉52A57A33A電熔剛玉、特殊白剛玉各半的混合物50A19A62A半脆剛玉、特殊白剛玉各半的混合物69AX77A半脆剛玉和單晶剛玉79A23AX特殊紅寶石剛玉和帶有鉻剛玉的特殊白剛玉91A25A3A特殊鉻剛玉和帶有鉻剛玉的特殊白剛玉88AX5A單晶剛玉97A/79A32A

8、53A特殊鉻剛玉和特殊白剛玉的混合物XX45A特殊鉻剛玉和特殊白剛玉的另一種混合物80AX42A特殊白剛玉97A38A43ASG，cubitron 燒結(jié)剛玉 Vcol and第14頁(yè)/共40頁(yè)磨料的特性磨料的特性硬度硬度是一個(gè)相關(guān)術(shù)語(yǔ)，通常定義為一個(gè)磨料晶粒刮擦或滲入另一物質(zhì)的能力。下圖給出了不同磨料間的硬度比較。鉆石立方氮化硼碳化釩剛玉碳化鎢淬硬鋼低碳鋼Knoop硬度系統(tǒng)是一種材料強(qiáng)度的比較方式。易碎性是磨粒破碎從而產(chǎn)生新切削刃的能力。第15頁(yè)/共40頁(yè)磨料的特性磨料的特性剛性剛性是指磨料經(jīng)受熱和機(jī)械沖擊的能力。使用時(shí)，磨料必須能夠承受磨削過(guò)程中磨料磨擦和切削工件所產(chǎn)生的熱量以及加工過(guò)程中的

9、碰撞沖擊和壓力。磨料易碎性易碎性是磨粒沿分裂面破碎而產(chǎn)生新切削刃的能力。磨料會(huì)產(chǎn)生各種不同的力。磨料中某處弱的磨粒因較小的力便破碎而其它磨粒則要求較大的磨削力才會(huì)沿分裂面破碎。在實(shí)際應(yīng)用中要注意不同類(lèi)型磨料易碎性的區(qū)別。當(dāng)磨床剛性弱時(shí)，建議使用弱的磨料，其切削時(shí)磨削力低。 剛玉碳化硅測(cè)量燒結(jié)剛玉電熔剛玉單晶剛玉特殊白剛玉黑綠硬度210020402280212026802840易碎性6,535,647,756,657,262,5強(qiáng)弱第16頁(yè)/共40頁(yè)粒度粒度什么樣的粒度是適用的，怎樣對(duì)其進(jìn)行測(cè)量？什么樣的粒度是適用的，怎樣對(duì)其進(jìn)行測(cè)量？制造砂輪的粒度標(biāo)準(zhǔn)是在歐洲磨具制造商聯(lián)盟(FEPA)頒布的標(biāo)

10、準(zhǔn)中指定。砂輪的粒度選擇是非常重要的，因?yàn)樗鼘?duì)圓度、金屬切削率和表面粗糙度有很大的影響。當(dāng)粒度減少時(shí)，表示粒度的數(shù)字會(huì)增大。例如粒度為80的磨粒平均直徑是180m，粒度為36的磨粒平均直徑是500m。第17頁(yè)/共40頁(yè)SKF (China) Investment Co Ltd.磨粒是怎樣分級(jí)的？磨粒是怎樣分級(jí)的？將磨料碾碎后，用濾網(wǎng)將磨粒分成不同尺寸。按照FEPA標(biāo)準(zhǔn)，每平方英寸的濾網(wǎng)被分成許多小方塊，去覆蓋每一個(gè)磨粒。一平方英寸36目的濾網(wǎng)被分成3636個(gè)小方塊，一平方英寸80目的濾網(wǎng)被分成8080個(gè)小方塊。第18頁(yè)/共40頁(yè)SKF (China) Investment Co Ltd.第19

11、頁(yè)/共40頁(yè)SKF (China) Investment Co Ltd.粒度的選擇粒度的選擇選擇砂輪粒度時(shí)，以下幾個(gè)方面應(yīng)當(dāng)考慮： 零件材料零件材料磨削低碳鋼時(shí)，應(yīng)選用粗粒度，但對(duì)于淬硬鋼的磨削中等或較精細(xì)粒度較好。金屬切削金屬切削快速切削金屬應(yīng)選用粗磨粒。粗磨粒與精細(xì)磨粒相比其切削刃切削金屬更深、更快。零件表面粗糙度和精度零件表面粗糙度和精度粗磨時(shí)應(yīng)使用粗粒度快速去除金屬，但要使零件得到好的表面粗糙度和精度就必須使用精細(xì)粒度。磨加工類(lèi)型磨加工類(lèi)型與通過(guò)磨削相比，切入式磨削使用精細(xì)粒度砂輪。 第20頁(yè)/共40頁(yè)SKF (China) Investment Co Ltd.砂輪粒度與粗糙度的關(guān)系砂

12、輪粒度與粗糙度的關(guān)系砂輪粒度越小，切削速度越慢。零件表面粗糙度越好， 磨粒磨損越慢零件表面會(huì)產(chǎn)生不可接受的磨痕（振紋）砂輪粒度越大，切削速度越快。零件表面粗糙度越差， 磨粒磨損越快當(dāng)磨削工序需要去除很多材料時(shí)，使用大粒度磨料。零件表面將會(huì)非常粗糙。當(dāng)去除少量材料時(shí)使用小粒度磨料。一個(gè)工序中如果既有粗磨又有精磨，那么所選擇的磨粒必須最終使零件表面粗糙度達(dá)到技術(shù)要求 第21頁(yè)/共40頁(yè)砂輪硬度砂輪硬度砂輪等級(jí)用以說(shuō)明砂輪結(jié)合劑的強(qiáng)度。通常稱之為砂輪硬度。為得到好的磨削效果，結(jié)合劑強(qiáng)度應(yīng)足夠大以使磨粒處于適當(dāng)位置直到磨粒變大磨損變平為止。隨后磨粒必須脫落或破碎以產(chǎn)生新的銳利切削刃。這并不容易做到，但

13、是選擇正確的砂輪等級(jí)將有助于避免或減少零件表面的磨削燒傷。標(biāo)準(zhǔn)砂輪的等級(jí)由FEPA按字母順序從C（軟）至Z（硬）給出。結(jié)合劑強(qiáng)度越高，砂輪越硬。砂輪等級(jí)軟中硬代碼H,I,J,KL,M,N,OP,Q,R,S第22頁(yè)/共40頁(yè)砂輪硬度砂輪硬度第23頁(yè)/共40頁(yè)如何選擇砂輪硬度如何選擇砂輪硬度選擇砂輪等級(jí)時(shí)應(yīng)考屢下列因素。選擇砂輪等級(jí)時(shí)應(yīng)考屢下列因素。 1. 加工零件材料的特性和磨削留量2. 零件精度3. 砂輪速度4. 砂輪寬度5. 振紋振動(dòng)6. 磨削液7. 切入式磨削8. 波紋注意！如果你選擇太硬的砂輪，可能就會(huì)產(chǎn)生振紋、波紋或燒傷問(wèn)題。第24頁(yè)/共40頁(yè)砂輪硬度和砂輪壽命的關(guān)系砂輪硬度和砂輪壽命

14、的關(guān)系當(dāng)砂輪等級(jí)（硬度）從G到K增加時(shí)，其壽命逐漸變長(zhǎng)，當(dāng)?shù)燃?jí)從K到G降低時(shí)，其壽命逐漸變短。但是要注意但是要注意當(dāng)從G到K提高砂輪硬度時(shí)，加工零件表面可能會(huì)產(chǎn)生燒傷。同樣，當(dāng)從K到G選擇較軟的砂輪時(shí)，加工零件的表面粗糙度較差。第25頁(yè)/共40頁(yè)砂輪的組織號(hào)砂輪的組織號(hào)砂輪中磨粒間的空間需符合FEPA標(biāo)準(zhǔn)。砂輪結(jié)構(gòu)說(shuō)明了砂輪表面的松緊程度。最緊的砂輪結(jié)構(gòu)用數(shù)字1表示，最松的結(jié)構(gòu)用數(shù)字15表示。SKFSKF通常所使用的砂輪結(jié)構(gòu)介于通常所使用的砂輪結(jié)構(gòu)介于5 5到到8 8之間。之間。砂輪結(jié)構(gòu)越松結(jié)合劑強(qiáng)度越弱。砂輪結(jié)構(gòu)越緊結(jié)合劑強(qiáng)度越大。無(wú)論如何，當(dāng)磨粒的空間增大時(shí)，更大的空間可以將冷液送至磨削表

15、面，從而將磨削金屬屑帶走。 第26頁(yè)/共40頁(yè)砂輪組織號(hào)的選擇砂輪組織號(hào)的選擇加工零件材料技術(shù)要求與金屬切削加工零件材料技術(shù)要求與金屬切削對(duì)于粗磨工序，需要選用松結(jié)構(gòu)砂輪以便于大的金屬屑被磨掉而又不會(huì)粘在砂輪表面。但加工零件表面粗糙度將會(huì)很差。在精磨工序，由于金屬屑尺寸小，可以使用結(jié)構(gòu)較緊的砂輪，零件表面粗糙度也會(huì)更好。砂輪與零件接觸面砂輪與零件接觸面在砂輪和工件之間有一個(gè)大的接觸面，例如內(nèi)孔磨削，就有必要使用松結(jié)構(gòu)砂輪將冷卻液帶進(jìn)磨削表面有效地帶走金屬屑。第27頁(yè)/共40頁(yè)結(jié)合劑結(jié)合劑定義：砂輪中用來(lái)將磨粒結(jié)合在一起的材料叫結(jié)合劑結(jié)合劑 砂輪制造商可以通過(guò)改變結(jié)合劑成分來(lái)改變其強(qiáng)度。砂輪是在

16、高溫下制造，磨粒間結(jié)合的很強(qiáng)。第28頁(yè)/共40頁(yè)結(jié)合劑的分類(lèi)結(jié)合劑的分類(lèi)陶瓷結(jié)合劑陶瓷結(jié)合劑符號(hào)符號(hào)樹(shù)脂結(jié)合劑樹(shù)脂結(jié)合劑符號(hào)符號(hào)橡膠結(jié)合劑橡膠結(jié)合劑符號(hào)符號(hào) 菱苦土結(jié)合劑菱苦土結(jié)合劑符號(hào)符號(hào) 第29頁(yè)/共40頁(yè)樹(shù)脂砂輪的貯藏壽命樹(shù)脂砂輪如果保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)砂輪外表面產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這種砂輪保存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)兩年，因此必須確保首先使用舊砂輪。最好是當(dāng)制造商將砂輪運(yùn)到時(shí)在砂輪上標(biāo)上日期。要先進(jìn)先出。要先進(jìn)先出。橡膠結(jié)合劑橡膠結(jié)合劑用于無(wú)心磨加工中導(dǎo)輪的制造。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)第30頁(yè)/共40頁(yè)選擇一個(gè)砂輪的技術(shù)要求選擇一個(gè)砂輪的技術(shù)要求 工藝穩(wěn)定性 磨削材料的數(shù)量 每一零件的砂輪成本 磨削表面質(zhì)量（圓度

17、、形狀和粗糙度） 磨削零件所要求的循環(huán)時(shí)間 整個(gè)砂輪的壽命 砂輪更換頻次 砂輪更換時(shí)間 第31頁(yè)/共40頁(yè)理想的砂輪理想的砂輪 易于調(diào)整和修整 磨削期間，磨粒破裂和結(jié)合劑磨損必須是在受控和一致的情況下，這樣砂輪的磨損才會(huì)較小。 砂輪會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的保持圓形和銳利。無(wú)論是在砂輪壽命周期內(nèi)還是更換 砂輪后，都能加工出質(zhì)量一致的零件。 砂輪必須能以要求的金屬切削率有效地去除金屬。在其壽命周期內(nèi)，修整后的砂輪能夠加工出所要求的零件數(shù)量。 砂輪中的磨粒應(yīng)當(dāng)以小的磨削力，產(chǎn)生最少的熱量，輕松地切削金屬。生產(chǎn)出符合公差和粗糙度要求，沒(méi)有磨削燒傷的零件。 與通道技術(shù)人員和供應(yīng)商一起共同改進(jìn)砂輪質(zhì)量。第32頁(yè)/共40

18、頁(yè)4使用砂輪的安全常識(shí)SKF OrganisationSlide 33SKF 第33頁(yè)/共40頁(yè)砂輪的修整砂輪的修整A.A.這種切削點(diǎn)被摩擦磨平的磨損叫鈍化。當(dāng)任何砂輪上尖銳的磨粒切削硬的金屬材料后，磨粒被磨平，則需要更大的力磨削工件。 B B這種形式的磨損叫磨粒破裂。在磨平的磨粒和工件之間不斷增加的力導(dǎo)致磨粒破裂，產(chǎn)生新的尖銳切削點(diǎn)。C C這種形式的磨損叫粘合劑破裂。當(dāng)力更高的時(shí)候，粘合劑將會(huì)破裂。 砂輪的修整可分為: 整圓, 整形, 精修第34頁(yè)/共40頁(yè)修整砂輪的方法修整砂輪的方法有兩種方法修整砂輪。 固定工具：?jiǎn)吸c(diǎn)，多點(diǎn)，單晶金剛石工具。 旋轉(zhuǎn)工具：金剛石滾輪。 常規(guī)的修整方法是用裝有

19、一個(gè)或多個(gè)單晶金剛石的特定工具修整砂輪。 第35頁(yè)/共40頁(yè)砂輪修整參數(shù)砂輪修整參數(shù)修整時(shí)冷卻液必須澆注金剛石修整工具和砂輪上修整時(shí)冷卻液必須澆注金剛石修整工具和砂輪上 軸向進(jìn)給量：軸向進(jìn)給量： ( (fad): fad): 金剛石修整工具在旋轉(zhuǎn)砂輪上軸向速度。單位：m/rev 軸向修整速度：軸向修整速度： ( (vfad): vfad): 金剛石修整工具在旋轉(zhuǎn)砂輪上軸向速度。單位：m/s SKF設(shè)備上設(shè)置通常為m/s.轉(zhuǎn)換公式如下:第36頁(yè)/共40頁(yè)砂輪修整參數(shù)砂輪修整參數(shù)a aeded: : 金剛石工具切入砂輪深度。單位：mfrd: frd: 砂輪每轉(zhuǎn)一周，金剛石筆砂輪每轉(zhuǎn)一周，金剛石筆的進(jìn)給量，單位：的進(jìn)給量，單位：m/rev 固定工具固定工具旋轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)工具第37頁(yè)/共40頁(yè)使用金剛石修整工具注意事項(xiàng)使用金剛石修整工具注意事項(xiàng)金剛石在正常氣壓下是穩(wěn)定的，但在溫度