磨削原理
机械制造中的磨削工艺工作原理
机械制造中的磨削工艺工作原理磨削工艺是机械制造领域中常用的一种加工方法，通过磨削可以改善工件表面的粗糙度和形状精度，提高工件的质量和表面光洁度。
磨削工艺的工作原理涉及到磨削机床、磨削磨具和工件之间的相互作用，下面将从这三个方面进行详细阐述。
1. 磨削机床磨削机床是磨削工艺中的重要设备，它提供了对磨削磨具和工件进行相对运动的基础。
磨削机床一般由主要部件和辅助部件组成，主要部件包括主轴、磨削头、工作台等。
主轴通过驱动磨削头产生旋转运动，磨削头带动磨削磨具对工件表面进行磨削。
2. 磨削磨具磨削磨具是磨削工艺中实际进行磨削的工具，它包括磨削粒子和磨具基体。
磨削粒子的选择和排列方式直接决定了磨削的效果。
常用的磨削粒子有氧化铝、碳化硅等，它们具有硬度高、耐磨性好等特点。
磨具基体起到支撑和固定磨削粒子的作用，常用的磨具基体有陶瓷、金属、树脂等材料制成。
在磨削工艺中，磨具与工件之间的相互作用是通过磨削粒子与工件表面的接触来实现的。
磨削粒子在磨削过程中对工件表面产生一定的切削力，切削力的大小与磨削粒子的硬度、粒度、磨削速度等因素相关。
磨削粒子与工件表面的接触越大，切削力越大，磨削效果越好。
3. 工作原理磨削工艺的工作原理可以概括为磨削磨具与工件表面的相互研磨作用。
当磨削工艺开始时，磨削磨具接触到工件表面，磨削粒子通过切削力对工件表面进行破坏和剥离，同时产生磨渣和切削热。
磨渣被磨削磨具和工作台带走，切削热则通过磨削磨具和冷却液排出。
磨削工艺的工作原理中还存在磨削力和磨削温度的问题。
在磨削过程中，磨削力对工件表面产生一定的切削和热变形，而磨削温度则会影响磨削粒子与工件表面的接触。
过高的磨削力和磨削温度会导致工件表面的质量下降和工具的损坏。
为了提高磨削工艺的效果，需要采取适当的磨削参数和技术手段。
磨削参数包括磨削速度、进给量等，它们的选择需要考虑到工件材料、磨削粒度和切削力等因素。
技术手段包括冷却液的使用、磨削液的选用等，它们可以有效降低磨削温度和防止损伤。
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。
磨削加工原理
磨削加工原理
磨削加工是一种常见的金属加工方法，通过磨削工具对工件进
行切削，以达到精密加工的目的。
磨削加工原理是在磨削过程中，
磨料颗粒不断接触工件表面，将工件表面的金属材料逐渐磨除，从
而形成所需的形状和尺寸。
磨削加工原理的关键在于磨料颗粒与工件表面的接触。
在磨削
过程中，磨料颗粒以一定的速度和压力接触工件表面，通过不断的
摩擦和冲击作用，磨削掉工件表面的金属材料。
这种磨削过程需要
一定的能量输入，通常是通过旋转的磨削工具或者工件本身的旋转
来提供。
磨削加工原理的另一个重要方面是磨削工具的选择和使用。
不
同的磨削工具适用于不同的工件材料和加工要求。
常见的磨削工具
包括砂轮、砂带、砂纸等，它们的磨料颗粒大小、形状和硬度都会
影响磨削加工的效果。
此外，磨削工具的转速、进给速度、磨削压
力等参数也会对磨削加工产生影响。
在磨削加工原理中，还需要考虑磨削过程中产生的热量和磨屑。
磨削过程中，由于摩擦和冲击作用，会产生大量的热量，如果不能
及时散去，会对工件和磨削工具造成损坏。
同时，磨削过程中产生的磨屑也需要及时清除，以免对加工质量产生影响。
总的来说，磨削加工原理是通过磨料颗粒不断接触工件表面，将工件表面的金属材料逐渐磨除，从而实现精密加工的目的。
在实际应用中，需要根据工件材料和加工要求选择合适的磨削工具和加工参数，同时要注意散热和清屑，以确保磨削加工的效果和质量。
磨削过程及磨削原理
六、砂轮的磨损与耐用度
形态：磨耗磨损(A)、磨粒破碎(B-B) 和脱落磨损(C-C)。 砂轮耐用度：砂轮钝化、变形后加工 质量和效率降低。~用砂轮在两次修 整之间的实际磨削时间度时，工件将发 生颤振，表面粗糙度突然增大，或出 现表面烧伤现象。
由图可知，缩 短初磨阶段和稳定 阶段可提高生产效 率，而保持适当清 磨进给次数和清磨 时间可提高表面质 量。
五 磨削热和磨削温度
1. 磨削温度的基本概念 2. 影响磨削温度的主要因素
砂轮速度V： V ↑→θ↑ 工件速度Vw ： Vw ↑→θ↓ 径向进给量fr： fr↑→θ↑ 工件材料: 导热性↓→θ↑ 砂轮硬度与粒度：硬度↓→θ↓ 磨粒大小↑→θ↓
二 磨屑的形成过程
滑擦阶段：磨粒切削厚度非常小，在 工件表面上滑擦而过，工件仅产生弹 性变形。
刻划阶段：工件材料开始产生塑性变 形，磨粒切入金属表面，磨粒的前方 及两侧出现表面隆起现象，在工件表 面刻划成沟纹。磨粒与工件间挤压摩 擦加剧，磨削热显著增加。
切削阶段：随着切削厚度的增加，在 达到临界值时，被磨粒推挤的金属明 显的滑移而形成切屑。
磨削过程及磨削原理
1 磨料特征 2 磨屑的形成过程 3 磨削力 4 磨削阶段 5 磨削热和磨削温度 6 砂轮磨损与耐用度
一 磨料特征
很不规则，大多数呈菱形八面体； 顶尖角大多数为90度～120度，以很大的负前角进行切 削； 磨粒切削刃几乎都存在切削刃钝圆半径； 在砂轮表面分布不均匀，高低也不同。
磨粒常见形状
三 磨削力
➢磨削力的的来源：工件材料产生变形时的抗力和 磨粒与工件间的摩擦力。
➢磨削力的特征： (1) 单位磨削力很大 (2) 径向分力很大---径向力虽不做工，但会使
工件产生水平方向的弯曲，直接影响加工精度。
磨削加工中的磨削力分析
磨削加工中的磨削力分析磨削加工是一种高精度的加工方式，可以用于加工各种材料的零部件。
其原理是使用磨料与加工物体之间的相对运动来去除材料表面的毛刺和瑕疵，制造出精密的表面和形状。
磨削加工的质量和效率与磨削力大小有着密切关系，因此对磨削力的分析和计算是磨削加工过程中极为重要的一环。
一、磨削加工的基本原理磨削加工是利用磨料与工件之间的相对运动，在压力的作用下，去除工件表面的毛刺和瑕疵，进而达到加工目的的过程。
在磨削加工中，磨料既是一个加工工具，也是一种加工介质。
其磨削力主要由切削力、磨合力和磨料轴向力三部分组成。
其中，切削力是主要作用力，因其大小和方向对于磨削加工的影响最为显著。
二、磨削力分析的原则磨削力是磨削加工过程中产生的一种重要力，其大小和方向对于成形精度、加工效率和工件表面质量等方面都有着显著的影响。
因此，了解磨削力的大小和方向，对于进行磨削加工质量的保证和高效率的实现都具有非常重要的作用。
在磨削力分析中，我们需要掌握以下几个基本原则：1.磨削力的大小和方向是磨削加工过程中的重要指标之一，需要进行精确的测量和分析。
2.在磨削加工过程中，应尽量降低磨削力的大小，实现高效率、高精度的加工目标。
3.在磨削力分析中，需要考虑到各个因素的综合影响，不能简单地直接计算或估算。
4.针对不同的磨削加工过程和实际需要，需要采用不同的磨削力分析方法和手段。
三、磨削力的计算方法磨削力的计算方法可以分为两种：经验计算法和基于力学原理的计算方法。
在实际应用中，一般采用经验计算和力学原理相结合的方法进行磨削力的估算。
一般情况下，磨削力的计算方法根据材料的硬度和材料的粘合程度分为两种：理论计算法和实验计算法。
其中，理论计算法以理论分析为基础，通过分析材料硬度和材料粘合程度之间的关系，计算出磨削力的大小和方向。
而实验计算法则以实验结果为依据，通过不同实验条件下的测量结果，计算出磨削力的大小和方向。
在实际应用中，常采用理论计算法和实验计算法相结合的方法，进行磨削力的估算。
机械加工的工艺原理是
机械加工的工艺原理是
机械加工是利用机械设备对工件进行切削、磨削、拔拉、钻削等加工过程的技术。
其工艺原理主要包括以下几个方面：
1. 切削原理：利用刀具与工件之间的相对运动，以切削刃对工件进行削除材料的操作。
刀具通过推刀进给或工件旋转提供所需的运动，切削刃将工件上的材料削除，形成所需的形状和尺寸。
2. 磨削原理：利用磨料颗粒在工件表面的相对运动，将磨削粒子对工件材料的切削和磨擦作用，使工件表面达到所要求的精度和光洁度。
3. 拔拉原理：通过拔拉设备，将工件在规定的力下进行拉伸，使其形成所需的形状，如拉制金属线材和伸长钢材等。
4. 钻削原理：通过旋转运动和向前进给的力，通过刀具的刃部对工件进行孔洞加工，同时将削屑排除。
总的来说，机械加工的工艺原理是通过机械设备对工件进行切削、磨削、拔拉、钻削等操作，以实现工件形状、尺寸和表面质量的加工要求。
整个过程依靠机械设备提供运动和力量，通过切削或磨削等方式将工件的材料削除或变形，从而得到所需的产品或工件。
磨削加工原理
磨削加工原理
磨削加工是一种通过磨削工具对工件进行切削加工的方法，它是一种高效的加
工工艺，可以用于加工各种硬度的材料。
磨削加工的原理是利用磨削工具的高速旋转和对工件施加的压力，通过摩擦和磨削将工件表面的材料去除，从而达到加工工件的目的。
磨削加工的原理包括磨削工具、磨削方式和磨削参数三个方面。
首先，磨削工具是磨削加工的关键。
常见的磨削工具有砂轮、砂带、砂布等，
它们通常由磨料、结合剂和孔隙三部分组成。
磨料是磨削工具的主要切削部分，它的硬度和尺寸决定了磨削工具的磨削性能。
结合剂起到固定磨料和提供切削支撑的作用，而孔隙则可以有效排除磨屑和冷却润滑。
其次，磨削方式是磨削加工的关键。
常见的磨削方式包括平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、表面磨削等。
不同的工件和加工要求需要选择不同的磨削方式，以达到最佳的加工效果。
最后，磨削参数是磨削加工的关键。
磨削参数包括磨削速度、进给量、切削深度、冷却润滑等。
这些参数的选择直接影响着磨削加工的效率和质量。
合理的磨削参数可以减少磨削工具的磨损，提高加工效率，同时还可以减少工件的变形和提高加工表面的质量。
总的来说，磨削加工的原理是通过磨削工具对工件进行切削加工，其关键包括
磨削工具、磨削方式和磨削参数。
只有合理选择磨削工具、磨削方式和磨削参数，才能达到最佳的加工效果。
机械制造工艺之磨削概述
通过调整砂轮转速、切削深度和进给速度等参数，优化磨削力的 大小和方向，提高加工质量和效率。
砂轮磨损与再生
1 2 3
砂轮磨损
在磨削过程中，砂轮与工件之间的摩擦会导致砂 轮磨损，影响磨削效果和加工精度。
再生技术
为了减少砂轮磨损，采用金刚石或立方氮化硼等 超硬材料对砂轮进行修整和再生，恢复砂轮的磨 削性能。
热影响
冷却技术
为了控制磨削热，采用切削液、喷雾 冷却和油雾冷却等技术，降低工件表 面温度，减少热影响。
磨削热会导致工件表面烧伤、裂纹和 变形等问题，影响工件质量和精度。
磨削力影响及优化
磨削力产生
在磨削过程中，砂轮与工件之间的相互作用力产生磨削力。
磨削力影响
磨削力的大小和方向对工件表面质量、加工精度和砂轮磨损有重 要影响。
磨削的应用领域
01
02
03
机械制造
磨削广泛应用于机械制造 领域，如汽车、航空、能 源、轨道交通等。
精密加工
由于磨削加工精度高，因 此也广泛应用于精密加工 领域，如光学、钟表、医 疗器械等。
难加工材料
对于硬脆、高强度、高精 度要求的难加工材料，磨 削是一种有效的加工方法 。
02
磨削工艺流程
磨料与磨具选择
再生方法
包括在线修整、离线修整和超声波振动修整等方 法，根据不同的加工需求选择合适的再生方法。
06
案例分析
航空发动机叶片磨削工艺
总结词
高精度、高效率
详细描述
航空发动机叶片磨削工艺是机械制造中的重 要环节，要求高精度和高效率。采用先进的 磨削设备和工艺技术，确保叶片的几何形状 、尺寸和表面质量达到设计要求，同时提高 生产效率，降低制造成本。
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。
磨削原理及砂轮使用(精)
（3）形成切屑
当磨粒的切削厚度增加到某一临界值时，磨粒前面的金属产生明显的剪切滑 移形成切屑。
四、磨削温度 1．磨削温度 由于磨削时单位磨削力比车削时大得多，切除金属体积相同时，磨 削所消耗的能量远远大于车削所消耗的能量。这些能量在磨削中将迅速转变 为热能，磨粒磨削点温度高达1法控制。
9、不要持续使用未经修整且表面已钝化的砂轮。 10、严禁强制磨削致使机床马达明显减速或使工件发烫。 11、严禁将砂轮用于与其设计不符的其他操作，如侧面磨削等。 12、严禁对砂轮施加外力使其被强制停止转动。
13、在砂轮停止转动前，请先将磨削液关闭，以免造成砂轮失去平衡。 14、修整砂轮后，必须保证在金刚笔复位后才能进行加工。 15、主要防止扳手等异物混入工作区域
（1）滑擦阶段
磨粒刚开始与工件接触时，由于切削厚度非常小，磨粒只是在工件上滑擦， 砂轮和工件接触面上只有弹性变形和由摩擦产生的热量。
（2）Байду номын сангаас犁阶段
随着切削厚度逐渐加大，被磨工件表面开始产生塑性变形，磨粒逐渐切入 工件表层材料中。表层材料被挤向磨粒的前方和两侧，工件表面出现沟痕，沟 痕两侧产生隆起，如图2-45中N—N截形图所示。此阶段磨粒对工件的挤压摩擦 剧烈，产生的热量大大增加。
工件硬度较高时应选用较软的砂轮；工件硬度较低时，应选用较 硬 的砂轮；砂轮与工件接触面较大时，选用较软砂轮；磨薄壁件及导 热性差的工件时选用较软的砂轮；精磨和成形磨时，应选用较硬的砂 轮；砂轮粒度号大时，应选用较软的砂轮。
三、磨削过程
磨削时砂轮表面上有许多磨粒参与磨削工作，每个磨粒都 可以看做是一把微小的刀具。磨粒的形状很不规则，其尖点的 顶锥角大多为90°~120°。磨粒上刃尖的钝圆半径大约在几微 米至几十微米之间，磨粒磨损后值还将增大。由于磨粒以较大 的负前角和钝圆半径对工件进行切削，磨粒接触工件的初期不 会切下切屑，只有在磨粒的切削厚度增大到某一临界值后才开 始切下切屑。磨削过程中磨粒对工件的作用包括滑擦、耕犁和 形成切屑三个阶段.
in-feed磨削原理
in-feed磨削原理in-feed磨削是一种常见的磨削方法，广泛应用于金属加工、自动化生产等领域。
in-feed磨削原理是指将工件与砂轮直接接触进行磨削的过程。
它相比于过磨和常规磨削等其他磨削方法，具有能够将工件切削到更高精度的优点。
in-feed磨削原理较为复杂，本文将通过分析in-feed磨削的全过程，深入了解in-feed磨削原理。
in-feed磨削原理主要分为下面四个部分：砂轮取向控制、砂轮台车控制、砂轮运动方向控制和工件支撑控制。
1.砂轮取向控制砂轮取向控制是in-feed磨削原理中的第一步，它主要用于控制砂轮的方向。
在in-feed磨削中，砂轮需要保持垂直于工件的平面。
这样砂轮才能以最合适的角度对工件进行加工，达到最佳磨削效果。
砂轮台车控制是in-feed磨削原理中的第二步，它主要用于控制砂轮的台车运动。
砂轮的台车运动方向要与工件的运动方向相同。
这需要通过砂轮台车上的控制系统来实现。
当砂轮与工件接触，台车会向工件的方向移动，从而让砂轮与工件保持接触。
4.工件支撑控制工件支撑控制是in-feed磨削原理中的第四步，它主要用于控制工件的位置。
在in-feed磨削中，工件需要保持稳定的位置，从而避免砂轮与工件接触时出现的扭曲变形。
这需要通过工件支撑架的控制来实现。
支撑架的工作原理是通过压缩机构将工件固定在支撑架上，并通过控制机构调整支撑架的高度，从而改变工件的位置。
综合来看，in-feed磨削原理是通过控制砂轮、工件支撑机构和砂轮台车等多种元素，实现工件与砂轮直接接触进行磨削的过程。
这种磨削方法可以保证磨削精度及加工质量，并且在实际应用中具有广泛的应用前景。
磨削加工过程及典型加工工序
磨削加工过程及典型加工工序磨削加工是一种常见的精密加工方法，通过磨削工具对工件表面进行切削和磨擦，以达到精度高、表面质量好的效果。
本文将从磨削加工的基本原理、主要设备和典型加工工序三个方面进行详细介绍。
一、磨削加工的基本原理磨削加工是一种高速旋转的切削运动，其基本原理是利用切削力和摩擦力对金属材料进行切削和抛光。
在磨削过程中，砂轮或其他磨具与被加工物体相互作用，使被加工物体表面受到切向力和径向力的作用，并产生高温、高压等现象。
当被加工物体与砂轮之间的接触面积减小时，单位面积上承受的压力就会增大，因此被加工物体表面会发生塑性变形或断裂。
同时，由于摩擦作用和高温效应，在接触区域形成了液态金属层，从而实现了对表面缺陷、毛刺等不良部位的去除。
二、磨削加工的主要设备磨削加工过程需要使用一系列专用设备，包括砂轮机、平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等。
下面将对这些设备进行详细介绍。
1. 砂轮机砂轮机是最常用的磨削设备之一，其主要作用是利用高速旋转的砂轮对工件表面进行切削和抛光。
根据不同的加工要求，可选用不同材质和形状的砂轮，如金刚石砂轮、碳化硅砂轮等。
在使用时，需要根据具体情况调整转速和进给量，以达到最佳的加工效果。
2. 平面磨床平面磨床是一种专门用于平面加工的设备，其主要作用是通过旋转的平板和移动的刀架对工件表面进行切削和抛光。
与其他类型的磨削设备相比，平面磨床具有高精度、高效率等优点，在航空、汽车等行业广泛应用。
3. 外圆磨床外圆磨床是一种专门用于加工轴类零件的设备，其主要作用是通过旋转的工件和移动的砂轮对工件表面进行切削和抛光。
外圆磨床通常采用高精度直线导轨和液压系统，以保证加工精度和稳定性。
4. 内圆磨床内圆磨床是一种专门用于加工孔类零件的设备，其主要作用是通过旋转的工件和移动的砂轮对孔内表面进行切削和抛光。
内圆磨床通常采用高精度滚珠丝杠和液压系统，以保证加工精度和稳定性。
三、典型加工工序磨削加工过程中，需要根据不同的加工要求选择不同的切削方式、设备和材料。
磨削原理
磨削原理3.7 磨削原理磨削是用砂轮作刀具磨削工件的主要方法之一。
它不仅能加工一可以加工一般刀具难以加工的材料磨削加工的精度可以达到IT60.02~1.25μm。
磨削加工不适合软的材料。
削工件的加工过程，是零件精加工加工一般材料(如钢、铸铁等)，还的材料(如淬火钢、硬质合金等)。
~IT4，表面粗糙度Ra值可达适合磨削铝、铜等有色金属及较1.磨料：即砂轮中的硬质颗粒。
2.粒度粒度是指磨料颗粒的大小。
粒度号小的磨粒称为微粉，其号数越小，表示微粉从粗到细依次为W63、W50、W W7、W5、W3.5、W2.5、W1.5、W 度，粒度号W表示微粉，阿拉伯数字表示表示颗粒的大小为40~28μm。
砂轮的粒度对工件表面的粗糙度和磨削深度可以增加，磨削效率高，但表工作标表面上单位面积内的磨粒多，好的表面质量，但磨削效率比较低。
摩擦大，发热量大，易引起工件烧伤。
度号越大，表示磨料颗粒越小。
颗粒更表示磨料的颗粒也越小，亦即粒度越细W40、W28、W20、W14、W10、W1.0、W0.5。
微粉用显微镜测量其粒字表示磨粒的实际宽度尺寸。
例如W40度和磨削效率有较大的影响。
磨粒大，但表面质量差。
反之，磨粒小，在砂轮，磨粒切削刃的等高性好，可以获得较。
另外，粒度细砂轮与工件表面之间的。
3.结合剂结合剂用来将磨料粘合起来，使之影响砂轮的硬度、强度。
结合剂的名称及由于砂轮在高速旋转中进行磨削加击载荷以及强腐蚀性切削液的条件下工合剂本身的耐热、耐蚀性能，就成为结合使之成为砂轮。
结合剂的种类及其性质名称及其代号见表3-13。
削加工，而且又是在高温、高压、强冲下工作，所以磨料粘接的牢固程度，结为结合剂的重要要求。
4.硬度硬度是指砂轮表面上的磨粒在外力易脱落，表明砂轮的硬度低，反之，轮的硬度与磨料的硬度是两个不同的概成不同硬度的砂轮，它主要取决于结合艺。
根据GB/T2484—94标准，砂轮的硬、D、E、F、G、H、J、K、L、M、外力作用下脱落的难易程度。
磨削原理介绍
（4）硬度
指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。 取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬度无关。 硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。 分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬)，16小级
砂轮硬度选择原则：
第八节 磨削原理
➢ 磨削是一种精加工方法。 ➢ 尺寸精度可达IT5～IT6。
➢ 表面粗糙度能达到Ra0.8～0.04μm；
➢ 可磨普通材料，又可磨高硬度难加工材料； ➢ 适应各种工件形状、表面及生产批量。
一、砂轮的特性和选择
1、普通砂轮的特性和选择
砂轮 = 磨料＋结合剂 砂轮特性决定于五要素： 磨料、粒度、结合剂、 硬度和 组织。
（2）工件速度 vw 增大工件速度 ，单位时间内进入磨削区的 工件材料增加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨削力及能耗增 加，磨削温度上升；但从热量传递的观点分析，提高工件速 度 ，工件表面被磨削点与砂轮的接触时间缩短，工件上受热 影响区的深度较浅，可以有效防止工件表面层产生磨削烧伤 和磨削裂纹，在生产实践中常采用提高工件速度的方法来减 少工件表面烧伤和裂纹。
双斜边 一号砂轮
4
主要用于磨齿轮齿面和磨单线螺纹
薄片砂轮 41
用于切断和开槽等
杯形砂轮 6 碗形砂轮 11
碟形 12 一号砂轮 a
主要用其端面刃磨刀具，也可用其圆 周面磨平面及内孔
通常用于刃磨刀具，也可用于导轨磨 床上磨机床导轨
适于磨铣刀、铰刀、拉刀等，大尺寸 的砂轮一般用于磨齿轮的齿面
（7） 砂轮的标志
2）耕犁阶段 开始产生塑性变形，磨 粒逐渐切入工件表层材料中， 出现沟痕，沟痕两侧产生隆起。 产生的热量大大增加。
磨削原理的说明
磨削原理的说明磨削是一种常见的机械加工工艺，用于去除工件中的金属材料，使其达到所需的精度和表面质量。
它通过将硬度较高的磨粒与工件表面相互作用，通过切割和破碎的方式来去除金属材料。
在磨削过程中，磨粒与工件之间产生的磨削力和热量是主要影响磨削效果的因素之一。
下面将从磨削原理的角度对其进行详细说明。
磨削原理的核心在于磨粒与工件之间的相互作用。
磨削时，磨料在磨具表面产生的磨削力将磨粒推向工件表面，磨粒与工件表面相互摩擦，同时切削进入工件中。
由于磨粒硬度高于工件材料，磨粒可以切入和切削工件材料，将其去除。
同时，磨削力也会产生剪切和破碎作用，进一步破碎和去除工件材料。
磨削力不仅包括切削力，还包括辊压力和摩擦力，这些力的作用使磨削过程更加复杂。
磨削过程中产生的热量也是一个重要的因素。
磨削时，磨削力和磨粒与工件间的摩擦产生热量，这些热量通过工件和磨具的传导和对流传递到周围。
热量的积累会使工件表面温度升高，如果温度过高，可能导致工件变形或热裂纹的产生。
为了控制温度，常常使用冷却液或润滑剂来降低磨削过程中的摩擦和热量。
磨削原理中还有一些影响磨削效果的因素需要考虑。
首先是磨削速度和进给速度。
磨削速度是指磨具与工件的相对线速度，进给速度是指磨具与工件之间的相对位移速度。
适当的磨削速度和进给速度可以提高磨削效率和表面质量，但速度过高或过低都会影响加工效果。
其次是磨具的选择。
不同的工件材料和要求需要使用不同的磨具，例如砂轮、磨料带和研磨头等。
磨具的选择应考虑硬度、颗粒度、结构和绑定剂等因素。
最后是刀具与工件的角度和相对位置。
不同的磨削角度会对磨削效果产生影响，需要根据工件材料的特性来选择合适的角度。
总之，磨削是一种通过磨粒与工件表面的相互作用来去除金属材料的机械加工过程。
通过切削和破碎的方式来进行磨削，同时磨削力和热量的作用对磨削效果起到重要影响。
磨削过程中的磨削速度、进给速度、磨具选择和刀具角度等因素也需要合理调整和控制，以达到所需的加工精度和表面质量。
第2章磨削原理
2.2表征磨削过程的磨削要素
2.1.3磨粒的切削作用与磨削过程(2)
2.2表征磨削过程的磨削要素
2.1.3磨粒的切削作用与磨削过程(3)
2、 磨削的三个过程 根据上述模型可以看到磨削过程存在三个阶段. 第一阶段为 滑擦阶段 ,该阶段内切削刃与工件表面开始接触 ,工件系统仅仅发生弹性 变形 .随着切削刃切过工件表面 ,进一步发生变形，因而法向力稳定地上升，摩擦力用切向 力也同时稳定增加，即该阶段内，磨粒微刃不起切削作用，只是在工件表面滑擦。 第二阶段为 耕犁阶段 ，在滑擦阶段，摩擦逐渐加剧，越来越多的能量转变为热当金 属被加热到临界点，逐步增加的法向应力超过了随温度上升而下降的材料屈服应力时，切 削刃就被压入塑性基本体中。经塑性变形的金属被推向磨粒的侧面及前方，最终导致表面 的隆起。这就是磨削中的耕犁作用这种耕犁作用构成了磨削过程的第二个阶段。
磨削过程的第三个阶段即 切削屑形成阶段 。在滑擦和耕犁阶段中，磨粒并不产生磨 屑。由此可见，要产生磨屑及切下金属，存在着一个临界磨削深度。此外还可以看到，磨 粒切削刃推动于金属材料的流动，使前方隆起，两侧面形成沟壁，随后将有磨屑沿切浮点 刃前面滑出。
为了难验证磨粒磨削过程的三个阶段，R.S.Hahn和R.P.Lindsay曾通过单位磨削宽度法 高磨削力与切入进给量的关系进行了实验，从力的角度也清楚地说明了滑擦、耕和磨屑形 成过程。
N t C1k s a q p
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磨削原理
讨论磨具与工件在磨削加工过程中的各种物理现象及其内在联系
的一门学科。
磨削原理的讨论内容重要包括磨屑形成过程、磨削力和磨
削功率、磨削热和磨削温度、磨削精度和表面质量、磨削效率等，目的
在于深入了解磨削的本质，并据以改进或制造磨削方法。
磨削原理的讨论始于1886年，美国的C.H.诺顿和C.艾伦合作讨
论砂轮和磨削过程，20年之后订立出正确选择砂轮类别和砂轮速度的原则；同时发觉为了提高磨削效率和精度，必需对砂轮进行平衡，并在磨
削过程中正确地修整砂轮（见砂轮修整）和使用切削液。
1914～1915年，英国的J.格斯特和美国的G.奥尔登对磨削用量、磨屑大小和选择砂轮
等问题又作了进一步的讨论。
此后，磨削原理的讨论不断深入。
在磨屑
形成方面，德国的K.克鲁格对砂轮上磨粒与工件的接触弧长和影响单颗
磨粒的切深的因素进行了几何计算和讨论在1925年提出了讨论报告。
德国的M.库莱恩和G.施勒辛格尔以及日本的关口八重吉等人对磨削力
作了讨论，在20时代末至30时代先后提出了磨削过程中影响磨削力的
诸因素，并使磨削力的测量技术不断进展。
从30时代起，随着测量磨
削表面温度试验技术的进展推动了有关磨削热的理论讨论。
对于砂轮磨
削性能的理论讨论导致一系列新型高速砂轮的显现进展了砂带磨削。
由
于金刚石和立方氮化硼磨料的应用，磨削原理又得到新的进展。
70时代
以来，应用扫描电子显微镜对磨削的微观过程和超精密磨削的机理作了
深入的分析。
磨屑形成过程
磨粒在磨具上排列的间距和高处与低处都是随机分布的，磨粒是
一个多面体，其每个棱角都可看作是一个切削刃，顶尖角大致为90～120，尖端是半径为几微米至几十微米的圆弧。
经精细修整的磨具其磨
粒表面会形成一些微小的切削刃，称为微刃。
磨粒在磨削时有较大的负
前角（见刀具），其平均值为—60左右。
磨粒的切削过程可分3个阶段。
①滑擦阶段：磨粒开始挤入工件，滑擦而过，工件表面产生弹性
变形而无切屑。
②耕犁阶段：磨粒挤入深度加大，工件产生塑性变形，耕犁成沟槽，磨粒两侧和前端堆高隆起；
③切削阶段：切入深度连续增大，温度达到或超过工件材料的临
界温度，工件材料明显地沿剪切面滑移而形成磨屑。
依据条件不同，磨粒的切削过程的3个阶段可以全部存在，也可
以存在。
磨屑的形状有带状、挤裂状和熔融的球状等，可据以分析各重
要工艺参数、砂轮特性、冷却润滑条件和磨料的性能等对磨削过程的影响，从而寻求提高磨削表面质量和磨削效率的措施。
磨削力和磨削功率
磨削时磨粒受到工件材料变形的阻力以及磨粒与工件表面间的摩
擦力，形成磨削力。
磨削力可按工件与磨具的相对位置分解为切向分力Ft，法向分力Fn和轴向分力Fa。
一般法向分力较大，随着工件材料和
砂轮特性的不同，Fn/Ft=1.5～3；当采纳润滑性能好的切削液时，由于
摩擦力削减，Fn/Ft可高达4。
轴向分力较小，一般可不予考虑。
磨削
功率Pm（千瓦）与切向分力F（N）和磨削速度（米/秒）的关系如下式：Pm=Ftv/1000。
在特定的磨削条件下，都有一个最佳磨削力区间，采纳
该区间的磨削力加工可获得较高的金属切除率、较小的表面粗糙度和较
长的砂轮寿命，因此进展了在磨削过程中使磨削力按预定数值保持恒定
的掌控力磨削技术。
磨削热和磨削温度
磨削过程中所消耗的能量几乎全部变化为磨削热。
试验讨论表明，依据磨削条件的不同，磨削热约有60～85％进入工件，10～30％进入砂轮，0.5～30％进入磨屑，另有少以传导、对流和辐射形式散出。
磨削
时每颗磨粒对工件的切削都可以看作是一个瞬时热源，在热源四周形成
温度场。
磨削区的平均温度约为400～1000℃，至于瞬时接触点的最高
温度可达工件材料熔点温度。
磨粒经过磨削区的时间极短一般在0.01～
0.1毫秒以内，在这期间以极大的加热速度使工件表面局部温度快速上升，形成瞬时热聚集现象会影响工件表层材料的性能和砂轮的磨损。
磨削精度和表面质量
大多数情况下磨削是最后加工工序，因此直接决议工件的质量。
磨削力造成磨削工艺系统的变形和振动，磨削热引起工艺系统的热变形，两者都影响磨削精度。
磨削表面质量包括表面粗糙度、波纹度、表层材
料的残馀应力和热损伤（金相组织变化、烧伤、裂纹）。
影响表面粗糙
度的重要因素是磨削用量、磨具特性、砂轮表面状态（也称砂轮地形图）、切削液、工件材质和机床条件等。
产生表面波纹度的重要原因是
工艺系统的振动。
由于磨削热和塑性变形等原因，磨削表面会产生残馀
应力。
残馀压应力可提高工件的疲乏强度和寿命；残馀拉应力则会降低
疲乏强度，当残馀拉应力超过材料的强度极限时，就会显现磨削裂纹。
磨削过程中因塑性变形而发生的金属强化作用，使表面金属显微硬度明
显加添，但也会因磨削热的影响，使强化了的金属发生弱化。
例如砂轮
钝化或切削液不充分，在磨削表面的肯定深度内就会显现回火软化区，
使表面质量下降，同时在表面显现明显的褐色或黑色斑痕，称为磨削烧伤。
磨削效率
评定磨削效率的指标是单位时间内所切除材料的体积或质量，用mm3/s或kg/h表示。
提高磨削效率的途径有：①加添单位时间内参加磨
削的磨粒数，如采纳高速磨削或宽砂轮磨削；②加添每颗磨粒的切削用量，如采纳强力磨削。
在砂轮两次修整之间切除金属的体积与砂轮磨损
的体积之比称为磨削比（也有以两者的重量比表示的）。
磨削比大，在
肯定程度上说明砂轮寿命较长。
磨削比减小，将加添修整砂轮和更换砂
轮的次数，从而加添砂轮消耗和磨削成本。
影响磨削比的因素有：单位
宽度的法向磨削分力、磨削速度以及磨料的种类、粒度和硬度等。
一般
单位法向磨削分力越小或磨削速度越高，则磨削比越大；砂轮粒度较细
和硬度较高时，磨削比也较大。