磨削加工
磨削加工
磨削加工是精密加工的一种，它广泛的应 用于机械制造的各个工业部门。例如汽车制造、 航空、航海、液压、轴承、仪表等工业部门都 广泛的应用着磨削加工，经过磨削加工的零件 可以达到高的尺寸精度以及极细的表面粗糙度， 所以在工业发达的国家磨床占全国机床总数的 比例也特别的大，它能占到全国机床的30%到 40%。现在一个国家磨削工艺水平的高低直接 也就决定着这个国家机械制造工艺水平的高低。 所以磨削加工在机械制造中的地位也越来越重 要。
（2）、绿色碳化硅 含碳化硅 的纯度极高，刃口锋 利，但脆性更大，适宜磨削硬而脆的工件如硬质 合金。
3 、超硬类 可分为两类：
（1）、人造金刚石 主要加工高硬度材料如硬质合 金和光学玻璃等。 （2）、立方氮化硼 主要用于磨削高硬度、高韧性 的难加工材料。它呈黑色，硬度低于金刚石，具 有极好的磨削性能，特别适宜磨削耐热钢、高钼、 高钒、高钴的合金钢。
内圆磨削
内圆磨削时，工件多数以外圆或端面为定位基 准，装夹在卡盘上进行加工。如果磨内锥时只 需将卡盘主轴偏转一个角度即可。 与外圆磨削不同，内圆磨削时受孔径的限制， 砂轮一般很小，所以砂轮磨损的快需经常修整 或更换。另外由于砂轮轴直径比较细，悬浮长 度较大，刚性很差，故磨削深度不能太大，这 就降低了生产率。 内圆磨削的方法和外圆磨差不多，有横磨和纵 磨两种。
2、外圆磨削加工的过程 （1）、工件的安装 磨外圆时最常用的装夹方法是用两顶尖把工件 支撑起来或用卡盘把工件给夹住。 （2）、 磨削要素 砂轮的转动为 主运动，进给运动有砂轮的横向 进给、工件的纵向进给和圆周进给运动。
3、 外圆磨削方法 （1）、纵磨法 利用工件的纵向进给去除加工余量 的一种方法，这种方法加工质量好但效率低。 （2）、横磨法 利用砂轮的横向进给去除余量的一 种方法，这种方法效率高但精度低。 （3）、综合 磨削法 它是纵磨和横磨的综合利用， 即先用横磨粗加工再用纵磨精加工的一种方法。
磨削加工简介
问：什么是磨削加工？
答：在百科上磨削的定义为：磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法。
磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一，他隶属于机械加工中的精加工，加工量少、精度高。
此外还有关于磨削加工的其他定义：磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件表面质量达到预定要求的加工方法。
磨削加工的特点总结如下：
（1）加工余量少，加工精度高；
（2）磨削加工范围广；
（3）磨削速度高、耗能多，切削效率低，磨削温度高，工件表面易产生烧伤、残余应力等缺陷。
（4）砂轮有一定的自锐性等。
在磨削过程中，磨具的选用是十分重要的，磨具包括砂轮、砂带。
砂轮的选择要考虑到砂轮的磨料、砂轮硬度、磨料粒度、砂轮的结合剂、砂轮的组织等。
磨削分为三个阶段：
1、初磨阶段:由于工艺系统弹性变形，实际磨削深度小于进给量。
2、稳磨阶段：实际磨削深度等于进给量。
3、光磨阶段：进给停止，由于工艺系统弹性恢复，实际磨削深度并不为零，增加磨削次数，磨削深度逐渐趋于零，工件的精度和表面质量逐渐提高。
常见的磨削加工形式通常有：外圆磨削、内圆磨削、无心磨削、螺纹磨削、工件平型表面的磨削、成形面磨削等。
下图为万能磨床外观图：。
磨削加工
磨削加工一、磨削特点磨削是在磨床上用砂轮作为切削刀具对工件进行切削加工的方法。
该方法的特点是：1.由于砂轮磨粒本身具有很高的硬度和耐热性，因此磨削能加工硬度很高的材料，如淬硬的钢、硬质合金等。
2.砂轮和磨床特性决定了磨削工艺系统能作均匀的微量切削，一般ap=0.001～0.005mm；磨削速度很高，一般可达v=30～50m/s；磨床刚度好；采用液压传动，因此磨削能经济地获得高的加工精度（IT6～IT5）和小的表面粗糙度（Ra=0.8～0.2μm）。
磨削是零件精加工的主要方法之一。
3.由于剧烈的磨擦，而使磨削区温度很高。
这会造成工件产生应力和变形，甚至造成工件表面烧伤。
因此磨削时必须注入大量冷却液，以降低磨削温度。
冷却液还可起排屑和润滑作用。
4.磨削时的径向力很大。
这会造成机床—砂轮—工件系统的弹性退让，使实际切深小于名义切深。
因此磨削将要完成时，应不进刀进行光磨，以消除误差。
5.磨粒磨钝后，磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落，重新露出锋利的刃口，此特性称为“自锐性”。
自锐性使磨削在一定时间内能正常进行，但超过一定工作时间后，应进行人工修整，以免磨削力增大引起振动、噪声及损伤工件表面质量。
二、砂轮砂轮是磨削的切削工具，它由许多细小而坚硬的磨粒和结合剂粘而成的多孔物体。
磨粒直接担负着切削工作，必须锋利并具有高的硬度，耐热性和一定的韧性。
常用的磨料有氧化铝（又称刚玉）和碳化硅两种。
氧化铝类磨料硬度高、韧性好，适合磨削钢料。
碳化硅类磨料硬度更高、更锋利、导热性好，但较脆，适合磨削铸铁和硬质合金。
同样磨料的砂轮，由于其粗细不同，工件加工后的表面粗糙度和加工效率就不相同，磨粒粗大的用于粗磨，磨粒细小的适合精磨、磨料愈粗，粒度号愈小。
结合剂起粘结磨料的作用。
常用的是陶瓷结合剂，其次是树脂结合剂。
结合剂选料不同，影响砂轮的耐蚀性、强度、耐热性和韧性等。
磨粒粘结愈牢，就愈不容易从砂轮上掉下来，就称砂轮的硬度，即砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。
磨削加工
（1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%～20%。 （2）换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构
旋转和直线往复运动的转换；
（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快 ， 液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向； （4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达 2000：1），它还可以在运行的过程中进行调速；
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液压传动的工作介质
液压系统对工作介质的要求 液压工作介质一般称为液压油。液压介质的性能对液压 系统的工作状态有很大影响，对液压系统对工作介质的基本 要求如下： （l）有适当的粘度和良好的粘温特性。 粘度是选择工作介质的首要因素。液压油的粘性，对减 少间隙的泄漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。 液压介质粘度用运动粘度 表示。在国际单位制中的 单 2 位是 m 2 / s ，而在实用上油的粘度用 m m / s （cSt，厘沲）表示。 粘度是液压油（液）划分牌号的依据。按国标GB/T314194所规定，液压油产品的牌号用粘度的等级表示，即用该液压 油在40℃时的运动粘度中心值表示。
硬度——结合剂黏结磨料颗粒的牢固程度，它 表示砂轮在外力（磨削抗力）作用下磨料颗粒从砂 轮表面脱落的难易程度 。
影响磨削的加工精度和生产率。
组织
组织——砂轮内部结构的疏密程度 。
根据磨粒在整个砂轮中所占体积的比例不同，砂轮 组织分成紧密、中等和疏松三大类共16级。
砂轮的选择
磨削硬材料时，应选择软的，粒度号大的砂轮； 磨削软材料时，应选择硬的，粒度号小的、组织号大的 砂轮； 粗磨时，应选择粒度号小，软的砂轮；提高生产率 精磨时，粒度号大，硬的砂轮；提高表面质量 …..
第七章 磨削加工
第七章磨削加工基本要求及重点：1、了解磨削特点和各种磨削方法与磨削运动。
2、明确砂轮的特性及其选择原则。
3、理解砂轮磨损及耐用度、磨削力及功率、磨削温度及烧伤等概念。
4、了解磨削过程，知道磨削表面缺陷产生的原因及解决办法。
5、了解高效率和高精度及小粗糙度磨削的方法。
§7-1 磨削概述及其原理一、概述磨削加工是用硬质磨粒作为切削工具对工件进行微细切削加工过程的统称。
它是一种精密加工方法。
1、磨削加工的优点及其应用与其他切削加工方法相比，磨削加工是一种多刀多刃的高速切削方法。
它是为适应传统金属材料的精加工及其淬硬表面加工的需要而发展起来的。
随着磨料磨具和高效磨削工艺（如高速磨削、强力磨削、重负荷磨削、砂带磨削等）的发展，以及磨床结构性能的不断改进，磨削加工效率和经济性在显著提高，磨削的应用已从精加工逐步扩大到粗加工领域。
同时，在当今的钛合金、高温合金、超高强度钢、不锈钢及高温结构陶瓷等难加工材料以及硬脆材料的加工中，磨削是一种非常有效的加工方法。
3、磨削加工机床分类磨床是用磨料或磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料）作为工具对工件表面进行加工的机床。
为了适应磨削加工表面、结构形状和尺寸大小不同的各种工件的需要，满足不同生产批量的要求，需要的磨床种类很多。
按加工工件表面不同，分为如下几类：(1) 外圆磨床包括万能外圆磨床、外圆磨床及无心外圆磨床等。
(2) 内圆磨床包括内圆磨床，无心内圆磨床及行星式内圆磨床等。
(3) 平面磨床包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床及立轴圆台平面磨床等。
(4) 工具磨床 包括万能工具磨床（能刃磨各种常用刀具）、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等。
(5) 曲线磨床(6) 专用磨床 包括曲轴磨床、凸轮轴磨床，花键轴磨床、轧辊磨床、轴承套圈滚道磨床等。
(7) 坐标磨床(8) 锯磨机(9) 精磨机床 包括研磨机、珩磨机、抛光机、超精加工机床及砂轮机等。
二、磨削原理1、砂轮构造磨削时所用的砂轮是由磨粒、结合剂和气孔组成的，见图7-1。
第6章磨削加工
金刚石砂轮
6.2 磨 削 原 理
6.2.1 磨料的形状特征
形状很不规则，但大多呈菱形八面体。顶锥角在80°～ 145°范围内， 但大多数顶锥角为 90°～ 120°。
6.2.2 磨屑形成过程
第6章磨削加工
磨削过程——磨具上的无数个磨粒的微切削刃对工件 表面的微切削过程。
图 6-2 磨粒的切削过程
①当砂轮硬度较高，修整较细，磨削载荷较轻时，易出现钝化型。这时，加工 表而质量虽较好，但金属切除率显著下降。
②当砂轮硬度较低，修整较粗，磨削载荷较重时，易出现脱落型。这时，砂轮 廓形失真，严重影响磨削表面质量及加工精度。
表 6-3 常用结合剂的性能及适用范围
第6章磨削加工
6.1.4 硬度 磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。 磨粒容易脱落，砂轮硬度软，反之则硬。 表 6-4 砂轮的硬度等级名称及代号
第6章磨削加工
砂轮硬度的选用原则: ①工件材料越硬，应选用越软的砂轮。 ②磨削面积较大时，磨粒易磨损，应选较软的砂轮。 ③半精磨与粗磨相比，需用较软的砂轮。 ④精磨和成形磨削时，需用较硬的砂轮。
且，径向力Fx最大， 是Fy的2-4倍
图 6-3 磨削力
第6章磨削加工
径向分力 F x 与
砂轮轴、工件的变 形及振动有关，影 响加工精度、质量
6.2.4 磨削温度基本概念 磨削时，切除单位体积切削层所削耗的功率为车、铣等
的10～20倍，且大部分转变为热能，使磨削区形成高温。
⑴磨粒磨削点温度 指磨粒切削刃与切屑点的温度，是磨削中温度 最高的部位，达1000～1400 ℃，它影响加工质量，砂轮磨损。
第 6 章 磨削加工
第6章磨削加工
磨削：用磨具（砂轮、砂带、油石等）对表面加工的方法。 适用难切削的高硬度材料的半、精加工。
磨削加工
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2)砂轮磨料具有很高的硬度和耐热性，因此，能够磨削一些硬度 很高的金属和非金属材料，如淬火钢、硬质合金、陶瓷材料等。 这些材料用一般的车、铣等很难加工。但由于磨屑易堵塞砂轮表 面的孔隙，所以不宜磨削软质材料，如纯铜、纯铝等。 3)磨削速度大，磨削时磨削区温度可高达800～1000℃左右，这 容易引起零件的变形和组织的变化。所以在磨削过程中，需进行 充分的冷却，以降低磨削温度。 4) 砂轮在磨削时具有“自锐作用”。在磨削力的作用下会部分磨
筒形砂轮
杯形砂轮
碗形砂轮
蝶形砂轮
一、磨料
锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性
1、刚玉系（主要成份Al2O3）
① 棕刚玉（A）：硬度低，韧性较好，廉价。磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁 ② 白刚玉（WA）：硬度高，韧性差，磨粒锋利，价格高。磨淬火钢、高速钢、 高碳钢
2、碳化物系（主要成份碳化硅、碳化硼）
动画3 纵磨法
2）横磨法
◆机床运动：工件不作纵向往复运动， 而是砂轮作慢速的横向进给。 ◆ 特点：砂轮宽度上的全部磨粒都参 加了磨削，生产率高；工件无纵向移 动，砂轮的外形直接影响了工件的精 度；磨削力大、磨削温度高，工件易 发生变形和烧伤，加工的精度和表面 质量比纵磨法要差。
◆用途：适用于加工批量大、刚度好
高速深切快 进给磨削
为防止深切缓进给磨削易产生烧伤，在磨削用量上尽量 避免高温区，可在加大切深与提高砂轮速度的同时，提高 工件进给速度，以提高材料切除率。
砂带磨削
根据工件型面，应用砂带形成贴合接触，进行加工的新型 高效磨削工艺；能加工各种复杂曲面，有较好的跑合和抛 光作用；效率达到铣削的10倍，普通砂轮磨削的5倍；产生 磨削热少，磨削条件稳定，设备简单；Ra值为0.8～0.2μm。
磨削加工
磨削加工一．磨削的起源、发展及磨削的特点：1．磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法。
用磨料去除材料的加工是人类最早使用的生产技艺方法。
远在石器时代，以开始使用磨料研磨加工各种贝壳、石头、及兽骨等，用于生活和狩猎工具。
青铜器出现以后磨削加工技术得到了进一步的发展，用来制造兵器和及生产工具，用磨料研磨铜镜已达到镜面的要求。
铁器的出现，使磨料加工成为一种普遍的工艺技巧得到应用。
2.磨削加工的特点：（1）磨削速度高磨削时砂轮具有较高的线速度。
一般在35m/s左右，高速磨削线速度可达40m/s、最高可达50m/s以上。
阿享工科大学（Aachen），进行砂轮线速度500m/s为目标的超高速磨削实验，一般认为告诉磨削工艺不适于加工大平面或圆柱型表面的精加工，主要用于沟槽和缺口件的磨削及切入磨削。
（2）能达到较高的加工精度和很低的表面粗糙度例如：车床上能达到的精度等级为IT7~10级。
普通的磨削可达到IT5~7级、表面粗糙度可达到Ra0.2~0.8um。
镜面磨削Ra0.01um，工件表面光如镜面尺寸精度和形状精度可达1um以内，其误差相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小。
（头发丝的直径一般在0.06mm左右）IT为国家精度等级标准，共分20级。
IT01级、IT0级、IT1级、IT2级……IT18级。
（3）可磨削高硬材料，又可以磨削软材料。
磨粒是一种高硬度的非金属晶体。
它不但可以磨削铜、铝等较软的材料，又可以磨削各种淬硬钢、高速钢刀具和硬质合金等及一些超硬材料。
（如氮化硅）例：可磨削车刀、铣刀。
一般认为当硬度超过HRC40以上，普通的车、铣就无法进行加工。
（4）磨削是一种少切屑的加工例：车床上初加工是的进给量可以是3~5mm，而磨床上一般为0.02mm。
高精度镜面磨削一般为0.02mm的1/4左右。
二．磨床产生、现状及发展趋势18世纪中期出现了第一台外圆磨床，有石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具，进而用天然磨料和粘土烧结成砂轮，随后又研制成功平面磨床，应用磨削技术形成。
简述磨削加工
磨削加工1. 磨削加工的概述磨削加工是一种通过研磨工具对工件表面进行切削的加工方法。
它通过切削工具与工件之间的相对运动，在切削、研磨和磨痕的共同作用下，将工件表面不平整层次的高点消除，从而得到平整、光滑的表面。
2. 磨削加工的原理磨削加工的原理是力学切削。
在磨削过程中，磨粒对工件表面的切削作用类似于多个微小切削刃对工件表面的切削作用，因此磨削可以看成是由许多微小切削刃共同作用的切削过程。
3. 磨削加工的分类磨削加工根据磨粒的尺寸和磨粒与工件之间的相对运动情况可以分为不同的类型，主要包括：3.1 粗磨粗磨是指在切削速度较低、磨粒尺寸较大的条件下进行的磨削加工，主要目的是迅速去除工件表面的大量金属，使其达到一定的粗糙度，为后续磨削过程提供条件。
3.2 精磨精磨是指在切削速度适中、磨粒尺寸适当的条件下进行的磨削加工，主要目的是进一步消除工件表面的细小凹坑和凸起，提高工件表面的精度和光洁度。
3.3 超精磨超精磨是指在切削速度较高、磨粒尺寸小的条件下进行的磨削加工，主要用于加工高精度、高光洁度的工件，以提高工件表面的质量。
4. 磨削加工的过程磨削加工通常包括以下几个基本工序：4.1 磨削前准备在进行磨削加工之前，需要对磨削工具进行选择和准备，包括选用合适的磨粒、绑定磨料和磨具、选择适当的磨削液等。
4.2 磨削磨削是磨削加工的核心过程，主要包括以下几个步骤：固定工件，调整磨削参数，启动磨削机床，进行磨削操作。
4.3 表面质量检测在磨削加工完成后，需要对工件表面的质量进行检测。
常用的表面质量检测方法有视觉检测、触觉检测和测量仪器检测等。
4.4 后续处理在完成磨削加工后，还需要进行一些后续处理工序，例如清洗工件、除去残留物和保护处理等，以确保工件表面的质量和性能满足要求。
5. 磨削加工的优点和局限性磨削加工具有以下优点：•可加工具有复杂形状的工件•可加工高硬度材料•可获得高精度的加工结果•可提高工件表面的质量和光洁度然而，磨削加工也存在一些局限性：•生产效率低，加工速度较慢•工艺过程较为复杂，需要一定的技术和经验•磨具和磨料的消耗较大，成本较高6. 磨削加工的应用领域磨削加工在各个制造行业中都得到广泛应用，特别是对高精度、高光洁度的工件加工需求较高的领域，例如：•汽车制造业：发动机缸体、曲轴等零部件的加工•刀具制造业：高精度刀具的生产加工•航空航天业：航空发动机叶片、轴承等零部件的加工•电子制造业：半导体芯片、磁头等精密元件的加工7. 磨削加工的未来发展趋势随着制造技术和加工要求的不断提高，磨削加工也在不断发展和改进。
机械制造技术--磨削加工概述
机械制造技术–磨削加工概述简介磨削加工是机械制造中常用的一种加工方法。
通过磨削将工件的表面剥离，实现工件的加工精度提高和表面质量改善。
磨削加工通常用于硬度较高、形状复杂、精度要求较高的工件加工，如汽车发动机曲轴、齿轮、精密模具等。
磨削加工的原理磨削加工的原理是利用磨削颗粒的高速旋转和工件的间隙之间的相互作用力，使工件表面颗粒被剥离。
磨削加工主要应用砂轮作为磨削工具，通过磨削工具和工件之间的相对运动，实现对工件表面的切削。
砂轮的分类砂轮是磨削加工中常用的磨削工具，根据不同的磨削任务和工件材料，砂轮可以分为不同的类型，包括磨削砂轮、抛光砂轮、磨床砂轮等。
砂轮的选择不仅取决于工件的材料和形状，还取决于磨削的精度要求和表面质量要求。
砂轮的组成和结构砂轮通常由磨削颗粒、结合剂和孔隙三个部分组成。
砂轮的磨削颗粒可以是石英、氧化铝等硬质颗粒，结合剂可以是陶瓷、橡胶、金属等材料，孔隙可以提高砂轮的散热性能和剥离颗粒的能力。
砂轮的结构可以分为两种类型：单层结构和多层结构。
单层结构的砂轮由一层磨削颗粒和结合剂构成，适用于较粗糙的磨削。
多层结构的砂轮由多层磨削颗粒和结合剂构成，适用于较精细的磨削。
磨削加工的过程磨削加工通常包括粗磨、半精磨和精磨三个阶段。
在粗磨阶段，砂轮的颗粒与工件表面进行大范围的剥离，以消除工件的毛刺和大尺寸误差。
在半精磨阶段，砂轮的颗粒与工件表面进行中等范围的剥离，以改善工件的表面质量和减小尺寸误差。
在精磨阶段，砂轮的颗粒与工件表面进行微小范围的剥离，以获得工件的高精度和高表面质量。
磨削加工的优点和局限性磨削加工具有以下优点：1.可以实现高精度和高表面质量的加工。
2.可以加工复杂形状和高硬度的工件。
3.可以控制加工过程中的温度和应变。
然而，磨削加工也有一些局限性：1.加工效率低，加工速度慢。
2.磨削过程中产生的热量和应力可能会导致工件表面的损伤和变形。
3.砂轮的磨损较快，需要经常更换。
磨削加工的应用磨削加工广泛应用于各个行业，特别是需要高精度和高表面质量的领域。
第十二章 磨削
12.3 砂轮表面形貌图
有效磨粒切削刃，无效磨粒切削刃。 测量砂轮表面形貌目前主要用接触法： 1、静态法 2、动态法 3、工件复印法
12.4 磨削过程
一、磨削运动 磨削时，一般有四个运动。 1、主运动 砂轮的旋转运动，主运动的速度 就是砂轮外圆的线速度。 vs=πdsns/1000 2、径向进给运动：砂轮切入工件的运动，其 大小用径向进给量fr表示。又称磨削深度。
• • • •
天然金刚石 人造金刚石 CBN 普通磨料
二、粒度
粒度：磨粒颗粒的尺寸大小。
粗磨粒粒度（颗粒最大尺寸大于40μm ）：用机械筛分法，
每平方英寸筛网上孔的数量，如60#，80#。粒度号数越大，
颗粒尺寸越细。
微粉磨粒粒度（颗粒尺寸小于40μm ）：用显微镜分析法， 粒度号数即该颗粒最大尺寸的μm数。如W5,W3,W0.5
• 普通磨料固结磨具的标志按国标GB2484-84规定，其书写 顺序为：磨具形状、尺寸、磨料、粒度、组织、结合剂、 最高工作线速度。
国标GB2484-84
国际标准ISO
• 超硬磨料磨具的标志书写顺序为：形状、尺寸、 磨料、粒度、结合剂和浓度等。平行砂轮标志 示例如下：
超硬磨料磨具的结构
• 超硬磨料砂轮一般由磨料层、过渡层和基体组成。
四、磨削循环 一、磨削力的特征 磨削力的来源：一是各个磨粒的切削刃挤压切入工件后，工 件材料发生弹性、塑性变形时所产生的阻力；二是磨粒和结 合剂与工件表面之间的摩擦力。 以外圆纵磨为例，磨削力分解为切向力、法向力和轴向力。
由于磨粒上的切削刃为负前角，所以法向分力Fn远大于 切向分力Ft。轴向分力Fa最小。
以磨粒率表示的磨具组织及其应用范围
组织号 磨粒率 （%） 0 62 1 60 2 58 3 56 4 54 5 52 6 50 7 48 8 46
磨削加工
磨削是机械制造中最常用的加工方法之一。它的应用范围很 广，可以磨削难以切削的各种高硬超硬材料；可以磨削各种表 面。 磨削加工是用高速回转的砂轮或其它磨具以给定的背吃刀量 （或称切削深度），对工件进行加工的方法。根据工件被加工 表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动，磨削分为外圆磨削、 内圆磨削、平面磨削和无心磨削等几种主要加工类型。此外， 还有对凸轮、螺纹、齿轮等零件进行磨削加工的专用磨床。
磨削速度vc
磨削速度是指砂轮的切线 速度即砂轮的外圆的线速 度。单位为m/s。
工件旋转进给速度vw
指工件的切速度即工 件外圆的线速度。 单位为mm/r。
工件轴向进给速度va
指工件转一周沿轴线 方向相对于砂轮移动 的距离。单位为mm/r。
轴向进给量 fa
指工件转一周沿轴线 方向相对于砂轮移动 的距离。单位为mm/r；
径向进给量 fr
指砂轮相对于工件在工作台每 双（单）行程内径向移动的距 离，单位为mm/双行程或mm/单 行程。
磨削力
1. 来源
• 一是磨削过程中工件材料发生弹性和 塑性变形时所产生的阻力； • 二是磨粒与工件表面之间的摩擦力。
2. 分解
把磨削力分解为相互垂直 的三个分力：切削力Fc、背 向力Fp和进给力Ff。
本节重点
磨具的分类。 砂轮的特性及其影响因素。 磨粒 粒度 结合剂 硬度 组织 砂轮的形状、尺寸与标志。
磨削过程
1、砂轮的形貌
砂轮上的磨粒是一颗颗形状很 不规则的多面体。
二、磨削过程分析 砂轮磨削与铣削相 比，磨粒刃口钝， 分布不均匀。 磨削过程是包括切 削、刻划和抛光作 用的综合复杂过程 。
1. 磨 料
直接担负切削工作。
磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。 常用人造磨料有刚玉类、碳化硅类和高硬磨料类。 一般天然磨料含杂质多，质地不均。 目前主要使用人造磨料。
机械制造工艺-磨削加工
量
砂轮在工作台每一往复行程的时间内沿轴线
方向移动的距离
径向进给量 每一次行程的磨削深度
目录 \ CONTENTS
01 磨 削 运 动 及 过 程 02 磨 削 用 量 03 磨 削 加 工 方 法
磨削加工方法
常用磨削加工方法： 外圆磨削 平面磨削 内圆磨削 无心磨削
磨削加工方法
1.外圆磨削 主要用于磨削外圆柱面和圆锥面。 根据砂轮与工件的相对运动关系可分为纵向磨削法和径向磨削法 纵向磨削法 是应用最广泛的外圆磨削方法。
磨削加工方法
端面磨削：用砂轮的端面进行磨削称为端面磨削。
砂轮与工件接触面大 磨削效率高 加工精度低
磨削加工方法
3.内圆磨削 主要用于淬火工件的圆柱孔和圆锥孔的精密加工
内圆磨削
1—卡盘 2—砂轮轴 3—砂轮 4—工件
磨削加工方法
4.无心磨削 可用于外圆磨削，也可以进行内圆磨削 适合成批和大量生产
摩擦加剧，热应力显著
。
形成切屑
三个阶段可以全部存在，也可部分存在
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01 磨 削 运 动 及 过 程 02 磨 削 用 量 03 磨 削 加 工 方 法
磨削用量
磨削用量
磨削速度 砂轮外圆的线速度
外圆磨中 工件圆周进给速度
工件速度
磨
平面磨中 工作台直线往复的运动速度
削 用
工件回转一周沿轴线方向相对砂轮移动的距离 轴向进给量
无心磨削
1—工件 2—导轮 3—支架或支持滚轮 4—砂轮 5—压轮
—磨削加工—
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机械制造工艺基础
—磨削加工—
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01 磨 削 运 动 及 过 程 02 磨 削 用 量 03 磨 削 加 工 方 法
磨削加工的概念
磨削加工的概念
磨削加工是一种通过将磨削工具与工件表面接触并施加压力和运动来去除材料，使其达到所需的形状和尺寸的加工方法。
它通过在磨削工具与工件之间的相互磨擦作用下，去除工件上的材料，实现精确加工和表面质量的提高。
磨削加工常用于对硬脆材料（如金属、陶瓷、玻璃等）的加工，特别是对精密零件的加工和表面质量要求较高的工艺中。
它能够实现高精度、高度重复性和高表面质量的加工。
磨削过程一般需要使用磨削机床和磨料，磨削机床通过驱动磨削工具的转动或线性运动，使其与工件表面接触并产生相对运动。
磨料则是用于磨削的工具，一般为具有较高硬度和较好耐磨性的磨料颗粒，磨削时通过与工件表面的相互磨擦来去除材料。
磨削加工的优点包括可以实现高精度和高质量的加工、适用于各种材料和形状的工件、加工过程稳定等。
然而，磨削加工也存在一些缺点，如加工效率低、成本较高、对操作人员技术要求高等。
因此，在实际应用中需要根据具体情况来选择是否采用磨削加工。
磨削加工基础知识
磨削加工基础知识磨削加工是一种高精度的加工方法，具有高效、精度高、表面质量好等优点，被广泛应用于机械制造、航空航天、光学、电子、仪器仪表、医疗器械等领域。
磨削加工的基础知识对于理解磨削加工的工艺特点和实现高精度、高效加工具有重要意义。
第一、磨削加工的原理与工艺特点磨削加工是利用磨削工具对工件进行高速旋转运动和相对移动，通过对工件表面的撞击和摩擦作用，使工件表面物质逐渐脱落，同时形成较高的表面质量。
磨削工具是一个至关重要的部分，其轮廓、材料、粒度、硬度等参数会直接影响磨削效果。
同时，磨削加工具有高效、高精度、表面质量好的特点。
磨削加工时，磨削工具旋转高速，加工效率非常高。
同时，由于磨削加工的切削深度非常小，可以实现高精度加工。
此外，通过加工工艺优化，还可以获得高精度的工件表面质量。
第二、磨削加工的工具与磨削方法磨削工具是磨削加工的核心之一。
常用的磨削工具有磨石、磨轮、砂布轮、抛光布轮等，它们由不同的材料和制造工艺制成，具有不同的加工能力。
常见的磨削方法有平面磨削、圆柱磨削、内圆磨削、外圆磨削、表面磨削等。
通过选择合适的磨削工具和磨削方法，可以实现不同形状和精度要求的工件加工。
第三、磨削加工的加工参数在进行磨削加工时，需要设置一系列加工参数，包括磨削工具的转速、磨削深度、进给量、磨削液的类型和流量等。
这些参数直接影响着工件的加工效果和工具的使用寿命。
例如，在选择磨削工具的时候，需要考虑工件的材料、精度和表面质量要求等因素，选择合适的材料、形状、粒度磨削工具。
在设置磨削深度和进给量时，需要根据工件材料是否易碎、磨削强度等因素进行综合考虑。
第四、磨削加工的提高磨削加工的加工精度和表面质量程度是衡量磨削加工质量的重要指标。
为了提高磨削加工的质量和效率，可以从以下方面进行优化。
首先是磨削工具的性能提升，如开发新型材料、制造工艺等。
其次是加工参数的优化，通过对加工深度、进给量和磨削液的改进，可以进一步提高加工效果和工具的使用寿命。
磨削 加工
4.磨削力与磨削功率
第一节 磨削原理基本知识
1.磨削运动
①主运动(vc)：砂轮/砂带的旋转运动是主运动，砂轮/砂带外圆的线速度即主运动速度。
vc=πdg· ng/(1000·60) (m/s)
式中dg——砂轮直径（mm）； ng——砂轮转速（r/min）。
砂轮转速越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数越多，表面粗糙度值就越小。
②法向进给运动ƒn(或fr)(也称吃刀运动、切深运动)：指工作台每双（单）行程内工件 相对于砂轮法向移动的距离，单位为mm/d·str。通常取ƒn = 0.005～0.02mm/d·str ③轴向进给运动(ƒa)：指工件每一转或工作台每一次行程，工件相对砂轮的轴向移动的 距离。一般情况下ƒa =(0.2～0.8)B，B为砂轮宽度； ƒa的单位，内外圆磨削为mm/r，平 面磨削为mm/str。砂轮的轴向进给量小于砂轮的宽度时，工件表面将被重叠切削，而 被磨次数越多，工件表面粗糙度值就越小。 ④工件圆周进给运动(vw) ：工件外圆回转的线速度或直线移动的线速度。
②法向力Fn 法向力垂直于磨具表面，法向力远大于切向力，其大小影响工
艺系统的变形程度。即：
δ = Fn/Km
Km -----工艺系统综合刚度，法向力的大小取决于磨具表面磨粒的锋利程度及 工件硬度。
③轴向力Fa 磨具与工件有轴向进给时，磨具的侧向力。进给加快，这个轴 向力增大，过大时，会影响磨具和操作者的安全性。
第章磨削加工ppt课件
7.1 概述
7.1.4 磨削用量
磨削速度vc
磨轮的高速旋转 运动是主运动， 磨削速度是指磨 轮外圆的线速度。
•在磨削过程中，磨削 速度、工件圆周进给速 度、纵向进给量、横向 进给量等，统称为磨削 用量。 •合理选择磨削用量对 保证磨削加工质量和提 高生产率有很大影响。
7.2.1 砂轮的特性
结合剂
结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。砂轮的强度、抗冲击性、耐 热性及耐腐蚀性，主要取决于结合剂的种类和性质。常用结合剂的种类、 性能及适用范围见下表。
种类 代号
性能
用途
陶瓷 V 耐热性、耐腐蚀性好、气孔率 应用最广，适用于υ〈35m/s的各种成
大、易保持轮廓、弹性差
✓粗磨时，一般选粗粒度，以提高生产率。 ✓精磨时，选细粒度，以减小表面粗糙度。 ✓砂轮速度较高或砂轮与工件的接触面积较大时，选用粗磨粒，以减少
同时参加切削的磨粒数，以免烧伤工件表面。
✓磨软而韧金属时，多选用粗磨粒，以免堵塞砂轮。 ✓磨削脆而硬材料时，则选用较细的磨粒，以增大同时参加切削的磨粒
数，提高生产率。
7.2.1 砂轮的特性
粒度 粒度是指磨粒颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。
筛分法:颗粒尺寸大于40μm磨料的粒度，即用磨料通过的筛网在每英寸长度上 的网眼数来表示，称为磨粒类。其粒度号直接用阿拉伯数字表示，粒度号大小与 磨料的颗粒大小相反。 显微镜分析法：颗粒尺寸小于40μm磨料的颗粒，用颗粒的实际尺寸表示粒度， 这样确定的磨料称为微粉类。其粒度号用W和磨料颗粒尺寸数组合表示。
简述磨削加工
磨削加工1. 简介磨削加工是一种常见的金属加工方法，通过使用磨料对工件表面进行摩擦磨损，以达到加工的目的。
它可以用于改善工件表面质量、调整尺寸精度和形状精度，以及去除杂质和残余应力等。
磨削加工广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
2. 磨削原理磨削加工是利用切削性能较差的材料（磨料）对工件进行切削，通过与工件表面的相对运动来实现切削作用。
其主要原理包括以下几个方面：•切削颗粒：磨料是由硬度较高的颗粒组成，通常为氧化铝、碳化硅等材料。
这些颗粒与工件表面摩擦产生很高的切向力，从而实现切削作用。
•切向力：当磨料与工件表面接触时，由于相对运动产生了摩擦力，使得磨料在切向方向上产生了切削力。
这种力对工件表面进行了切削作用。
•磨屑形成：在磨削过程中，磨料与工件表面的摩擦力和切向力使得工件表面的材料被切削下来，形成了磨屑。
这些磨屑会随着磨料的运动带走，并通过冷却液进行排出。
•热效应：由于切削过程中的摩擦力和切向力，会产生较高的温度。
为了避免温度过高引起工件变形或损坏，通常需要使用冷却液进行冷却。
3. 磨削方法根据加工目标和工件材料的不同，磨削加工可以采用多种方法。
下面介绍几种常见的磨削方法：3.1 平面磨削平面磨削是最基本、最常用的磨削方法之一。
它主要用于对平面工件进行加工，如平面零件、平底孔等。
平面磨削通常采用平面砂轮进行加工，通过对工件表面进行连续的摩擦来实现加工效果。
在平面磨削过程中，需要注意保持磨削面与砂轮之间的良好接触，以确保加工质量。
3.2 内圆磨削内圆磨削是用于加工孔内表面的一种方法。
它通常使用内圆砂轮进行加工，通过对孔内表面进行旋转磨削来实现加工效果。
在内圆磨削过程中，需要注意选择合适的砂轮尺寸和形状，并控制好加工参数，以确保加工质量。
3.3 外圆磨削外圆磨削是用于加工轴类零件外表面的一种方法。
它通常使用外圆砂轮进行加工，通过对零件外表面进行旋转磨削来实现加工效果。
在外圆磨削过程中，同样需要注意选择合适的砂轮尺寸和形状，并控制好加工参数。