切削原理與刀具10

在機(jī)械制造業(yè)中，磨削是最常用的加工方法之一。磨削可加工外圓、內(nèi)孔、平面、螺紋、齒輪、花鍵、導(dǎo)軌和成形面等各種表面。其加工精度可達(dá)IT5～I(xiàn)T6級，表面粗糙度一般可達(dá)Ra0.08μm。磨削尤其適合于加工難以切削的超硬材料(如淬火鋼)。磨削的用途非常廣泛。3.1.6磨削磨削的用途：1

3.1.6磨削機(jī)理★磨粒切削刃幾何形狀不確定（通常刃口前角為－60～－85°）★磨粒及切削刃隨機(jī)分布★磨削厚度小（＜幾μm），磨削速度高，磨削點瞬時溫度高（達(dá)1000℃以上）磨削特點2砂輪

砂輪是磨削加工中最常用的工具。它是由結(jié)合劑將磨料顆粒黏結(jié)而成的多孔體.3.1.6磨削磨削工具3(1)磨料:即砂輪中的硬質(zhì)顆粒。

(2)粒度:表示磨料顆粒的尺寸大小。

(3)結(jié)合劑:是將磨粒黏合在一起，使砂輪具有必要的形狀和強(qiáng)度。

(4)硬度:指磨粒在磨削力的作用下，從砂輪表面脫落的難易程度。

(5)組織:指磨粒在砂輪中占有體積的百分?jǐn)?shù)(即磨粒率)。

3.1.6磨削砂輪的組成要素4563.1.6磨削磨削種類7生產(chǎn)中常用的外圓、內(nèi)圓和平面磨削，一般具有四個運(yùn)動：1．主運(yùn)動2．進(jìn)給運(yùn)動

(1)圓周(直線)進(jìn)給運(yùn)動

(2)徑向進(jìn)給運(yùn)動

(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動3.1.6磨削磨削運(yùn)動8常用形狀有平形(P)、碗形(BW)、碟形(D)等，砂輪的端面上一般都有標(biāo)志。從管理和選用方便的角度出發(fā)，砂輪參數(shù)的表示順序是形狀、尺寸、磨料、粒度號、硬度、組織號、結(jié)合劑、線速度。如：PSA400100127V(A)60L5B25依次為：形狀外徑厚度孔徑磨料粒度硬度組織結(jié)合劑最高工作線速度(m／s)3.1.6磨削磨砂輪的形狀、代號和標(biāo)志9

3.1.6磨削機(jī)理磨屑形成過程★彈性變形：磨粒在工件表面滑擦而過，不能切入工件★塑性變形：磨粒切入工件，材料向兩邊隆起，工件表面出現(xiàn)刻痕（犁溝），但無磨屑產(chǎn)生★切削：磨削深度、磨削點溫度和應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值，形成磨屑，沿磨粒前刀面流出具體到每個磨粒，不一定三個階段均有圖3-14磨屑形成過程a）平面示意圖b）截面示意圖10111．磨削力的特殊性2．磨削溫度的特殊性磨削熱對加工過程的影響主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)工件表面燒傷

(2)工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至開裂

(3)工件熱變形，薄片零件變形更大3．磨削過程的特殊性3.1.6磨削磨削的特殊性12工件的磨削質(zhì)量是指尺寸精度、形狀誤差和表面質(zhì)量，其保證措施如下：1．尺寸精度和形狀誤差的保證措施為獲得高精度的磨削尺寸，必須采用循環(huán)磨削(稱為無火花磨削法)——將磨削分為三個階段。(1)初磨階段實際磨削深度小于磨床刻度盤顯示值，這是由于工藝系統(tǒng)彈性變形造成的。(2)穩(wěn)定階段實際磨削深度等于磨床刻度盤顯示值。此時，工藝系統(tǒng)變形減小，趨于穩(wěn)定。(3)清磨階段完全不進(jìn)給再磨一段時間。3.1.6磨削磨削質(zhì)量13(1)盡可能選大直徑砂輪，提高磨削速度。(2)重新平衡，重新修整砂輪。(3)調(diào)整頭架主軸和工件裝夾，提高磨削工藝系統(tǒng)的剛性。(4)調(diào)整主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)子，再次達(dá)到動平衡。(5)增大磨削液的澆注量，合理安裝噴嘴位置。(6)正確選擇砂輪，粒度再粗些，硬度再軟些，保證砂輪無堵塞，切削刃鋒利。(7)適當(dāng)減小進(jìn)給量，或分粗、精磨削。3.1.6磨削

表面質(zhì)量的保證措施141．砂輪磨損

(1)磨粒變鈍，磨削力增大，磨削溫度升高，但表面粗糙度值變小。

(2)磨粒潰落。

(3)表面堵塞。2．砂輪修整常用單晶金剛石修整器修整砂輪。修整時，應(yīng)根據(jù)具體的磨削條件，選擇不同的修整用量，以滿足相應(yīng)的磨削要求。3.1.6磨削磨砂輪的磨損與修整

15一、高速磨削

磨削速度υc>50m／s的磨削稱為高速磨削。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國高速磨床的磨削速度可達(dá)80—120m／s，發(fā)達(dá)國家的磨削速度可達(dá)200m／s以上。高速磨削對磨床的要求主要有如下幾個方面：

(1)砂輪電動機(jī)功率要比一般電動機(jī)功率大一倍左右；

(2)砂輪徑向和軸向跳動要小，軸承負(fù)荷能力要高，高速旋轉(zhuǎn)的部件要經(jīng)過仔細(xì)平衡，砂輪的防護(hù)罩必須堅固可靠；

(3)機(jī)床動、靜剛度要好。3.1.6磨削先進(jìn)磨削法簡介16超精密磨削與鏡面磨削磨削后，表面粗糙度值Rа在0．01～0．04μm之間的磨削方法稱為超精密磨削；Rа小于O．01μm的磨削方法稱為鏡面磨削。超精密磨削與鏡面磨削對磨床與砂輪主要有如下要求：

(1)磨床主軸的回轉(zhuǎn)精度要高，軸線漂移量應(yīng)在1～2μm之內(nèi)；

(2)磨床剛性要好，各部件經(jīng)過靜、動平衡，工作臺低速進(jìn)給平穩(wěn)而無爬行，并與振源隔絕；

(3)砂輪以棕剛玉、白剛玉或微晶剛玉為原料，粒度號為60～80，并用金剛石筆精細(xì)修整。

3.1.6磨削17強(qiáng)力磨削強(qiáng)力磨削是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種高效磨削。這種磨削方法是采用非常大的磨削深度

，而磨床工作臺進(jìn)給速度卻非常小，砂輪在一次進(jìn)給中幾乎將全部磨削余量切除，故金屬切除率大，實現(xiàn)了以磨代銑、粗精結(jié)合的綜合加工。強(qiáng)力磨削對磨