第2章精密磨削加工PPT课件
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磨削加工幻灯片
4. 研磨参数 （1）磨料粒度
磨料的粒度要根据加工表面的粗糙度来选择：粒度细 粗糙度值小。 （ 2 ）研磨速度
粗研时为了提高生产率，用较粗的粒度，如 W28 ～ W40 ；
精研时则用较细的粒度，如 W5 ～ W28 ；
镜面研磨时则用更细的粒度 W1 ～ W3.5 ，甚至用 W0.5 的。
（2）研磨速度
•11
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
•12
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
无心外圆磨床
•38
•39
6.4 表面光整加工方法
光整加工是指超精研、研磨、珩磨和抛光加工。 作用：降低粗糙度，而形状精度和位置精度则主要由前面工序保证。
6.4.1 超精研 ：超精研是降低零件表面粗糙度的一种有效方法。 1. 超精研的工作原理
磨条在一定压力和速度下作往复运动，对工件进行光整加工：
•
于工件硬质点的机械摩擦，高温氧化及扩散等作
•
用均会使磨粒切刃产生耗损钝化。
•18
(2) 破碎磨损——磨粒在磨削过程中，经受反复多次急热急冷，在磨粒表
面形成极大的热应力 最后磨粒沿某面出现局部破碎。
(3) 脱落磨损——磨削过程中，随磨削温度的上升，结合剂强度相应下降。
当磨削力增大超过结合剂强度时，整个磨粒从砂轮上脱落，即成脱落磨损。
6.1.5 组织—磨粒、结合剂和气孔之间体积的比例关系 磨粒占百分比越大，组织越致密，反之疏松。
磨料的粒度要根据加工表面的粗糙度来选择：粒度细 粗糙度值小。 （ 2 ）研磨速度
粗研时为了提高生产率，用较粗的粒度，如 W28 ～ W40 ；
精研时则用较细的粒度，如 W5 ～ W28 ；
镜面研磨时则用更细的粒度 W1 ～ W3.5 ，甚至用 W0.5 的。
（2）研磨速度
•11
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
•12
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
无心外圆磨床
•38
•39
6.4 表面光整加工方法
光整加工是指超精研、研磨、珩磨和抛光加工。 作用：降低粗糙度，而形状精度和位置精度则主要由前面工序保证。
6.4.1 超精研 ：超精研是降低零件表面粗糙度的一种有效方法。 1. 超精研的工作原理
磨条在一定压力和速度下作往复运动，对工件进行光整加工：
•
于工件硬质点的机械摩擦，高温氧化及扩散等作
•
用均会使磨粒切刃产生耗损钝化。
•18
(2) 破碎磨损——磨粒在磨削过程中，经受反复多次急热急冷，在磨粒表
面形成极大的热应力 最后磨粒沿某面出现局部破碎。
(3) 脱落磨损——磨削过程中，随磨削温度的上升，结合剂强度相应下降。
当磨削力增大超过结合剂强度时，整个磨粒从砂轮上脱落，即成脱落磨损。
6.1.5 组织—磨粒、结合剂和气孔之间体积的比例关系 磨粒占百分比越大，组织越致密，反之疏松。
磨削加工 ppt课件
120# 150# 180# 220# 240# 精磨, 精密磨, 超精磨,成型磨,刀具刃磨,珩
磨
W63 W50 W40 W28
精磨, 精密磨, 超精磨,珩磨,螺纹磨
微 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 超精密磨,镜面磨,精研,加工表面粗糙度可
粉 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5
达Ra 0.05~0.012μm
ppt课件
5
1、外圆磨床
主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯 轴的轴肩和端面,可获得IT6-IT7及精度Ra在1.25-0.08μm之间。
外圆磨床的主要类型有：普通外圆磨床、万能外 圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床和端面外圆 磨床等 。
主参数: 最大磨削直径的十分之一。
ppt课件
6
外圆磨床
磨削加工
教学目的:
通过本节课的学习，掌握磨削的特点， 了解磨床的主要类型及特点，能根据工件 形状、材料、精度等方面的要求，合理地 选择磨削方法及磨具。
重点和难点：
磨具的选用、常见磨削加工的类型和特点。
ppt课件
1
磨削加工特点
（1）加工余量少，加工精度高。一般磨削可获得 IT5～7级精度，表面粗糙度可达Ra0.2～1.6um。
（2）磨削加工范围广
各种表面：内外圆表面、圆锥面、平面、齿面、螺旋面 各种材料：普通塑性材料、铸件等脆材、淬硬钢、硬质
合金、宝石等高硬度难切削材料。
ppt课件
2
主要加工范围及方法
ppt课件
3
磨削加工特点
（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。
磨工工艺 磨削加工基本知识PPT课件
4、组、系代号可查询GH/T15375—94《金属切削机床型号编制 方法》一书这里不做详细介绍。
5、 主参数或设计顺序号 磨床型号中的主参数用主参数用折算 值表示，一般等于磨削的最大尺寸或机床工作台宽度（或最大回 转直径）的数值的10/1，个别机床折算系数为1或100.如无心 外圆磨床1080表示最大磨削直径为80mm；M7130型卧轴距台 平面磨床，30表示其工作台宽度为300mm；M82410型曲轴磨 床，40则表示最大回转直径为φ400mm。
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（二）专用机床型号
型号表示方法：
例：
B1－3 100
北京第一机床厂
第三组
第100种专用机床（专用铣床）
组合机床及自动线分类代号
（三）组合机床及自动线型号
分类
代号
大型组合机床
U
小型组合机床
H
自换刀数控组合机床 K
大型组合机床自动线 UX 小型组合机床自动线 HX
自换刀数控自动线 KX
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1、分类代号、类代号
磨床的分类代号、类代号用M、2M、3M表示。我国将磨 床品种分为三大类。一般磨床为第一类，用大写汉语拼音字 母“M”表示，读作“磨”；第二类为超精加工磨床、抛光 磨床、砂带抛光机等，用“2M”表示；轴承套圈~滚子~钢 球~叶片磨床等为第三类，用“3M”表示。齿轮磨床和螺 纹则分别用“Y和“S”表示，读作“牙”和“丝”。
不能用。例：CA6140型普通车床
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• 3、机床的组别和系别代号
每类
类别
机组床别分
100
组（
1
从20
～
93组
），
4
每组
5
超精密磨削PPT培训课件
运用统计方法对加工过程进行监控，通过控制图对加工过程的稳 定性进行分析和控制。
测量系统分析（MSA）
对测量系统进行评估和分析，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量工具应用
运用质量管理工具如因果图、流程图、直方图等，对质量问题进行 分析和改进。
05 超精密磨削的未来发展
新材料对超精密磨削的影响
轻质材料
02 超精密磨削技术原理
磨削的基本原理
磨削是通过硬质颗粒在工件表面 摩擦、刻划和切削作用，使工件
表面材料逐渐去除的过程。
磨削过程中，磨粒对工件表面的 压力和摩擦产生热量，使工件表 面局部熔化或软化，从而实现对
工件的切削和抛光。
磨削不仅可以加工金属材料，还 可以加工非金属材料，如玻璃、
陶瓷等。
超精密磨削的特殊技术
感谢您的观看
超精密磨削工具包括各种磨盘、 砂轮、研磨剂等，其质量和选 择直接影响加工精度和表面质 量。
超精密磨削设备与工具需要定 期维护和校准，以确保其精度 和可靠性。
03 超精密磨削的工艺流程
粗磨阶段
总结词
去除多余材料
详细描述
粗磨阶段是超精密磨削工艺流程的起始阶段，主要任务是去除多余的材料，为 后续精磨和抛光阶段打下基础。在这一阶段，使用较硬的磨料和较大的磨削压 力，以较快的磨削速度去除大部分的余量。
新技术与新工艺的发展趋势
1 2
智能化磨削
利用人工智能、大数据等先进技术，实现超精密 磨削过程的智能监控、智能优化和智能决策，提 高加工精度和效率。
绿色磨削
在环保要求日益严格的背景下，发展绿色磨削技 术，减少加工过程中的材料浪费和环境污染。
3
微纳磨削
随着微纳制造技术的发展，超精密磨削将向微纳 级别发展，实现更小尺度的高精度加工。
测量系统分析（MSA）
对测量系统进行评估和分析，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量工具应用
运用质量管理工具如因果图、流程图、直方图等，对质量问题进行 分析和改进。
05 超精密磨削的未来发展
新材料对超精密磨削的影响
轻质材料
02 超精密磨削技术原理
磨削的基本原理
磨削是通过硬质颗粒在工件表面 摩擦、刻划和切削作用，使工件
表面材料逐渐去除的过程。
磨削过程中，磨粒对工件表面的 压力和摩擦产生热量，使工件表 面局部熔化或软化，从而实现对
工件的切削和抛光。
磨削不仅可以加工金属材料，还 可以加工非金属材料，如玻璃、
陶瓷等。
超精密磨削的特殊技术
感谢您的观看
超精密磨削工具包括各种磨盘、 砂轮、研磨剂等，其质量和选 择直接影响加工精度和表面质 量。
超精密磨削设备与工具需要定 期维护和校准，以确保其精度 和可靠性。
03 超精密磨削的工艺流程
粗磨阶段
总结词
去除多余材料
详细描述
粗磨阶段是超精密磨削工艺流程的起始阶段，主要任务是去除多余的材料，为 后续精磨和抛光阶段打下基础。在这一阶段，使用较硬的磨料和较大的磨削压 力，以较快的磨削速度去除大部分的余量。
新技术与新工艺的发展趋势
1 2
智能化磨削
利用人工智能、大数据等先进技术，实现超精密 磨削过程的智能监控、智能优化和智能决策，提 高加工精度和效率。
绿色磨削
在环保要求日益严格的背景下，发展绿色磨削技 术，减少加工过程中的材料浪费和环境污染。
3
微纳磨削
随着微纳制造技术的发展，超精密磨削将向微纳 级别发展，实现更小尺度的高精度加工。
精密磨削和超精密磨削课件
研磨剂
由磨料、结合剂和添加剂组成，用于 研磨和抛光，提高工件表面光洁度。
磨削设备
01
02
03
平面磨床
主要用于平面磨削，如玻 璃、石材、陶瓷等材料的 加工。
外圆磨床
主要用于外圆柱面的磨削 ，如轴、孔、凸轮等零件 的加工。
无心磨床
主要用于批量生产中小型 零件的磨削加工，可实现 自动化生产。
03
超精密磨削技术
选择合适的磨削液对于超 精密磨削的冷却、润滑和 清洗效果至关重要。
砂轮修整
砂轮的修整方式和参数对 超精密磨削的表面质量和 效率有重要影响。
磨削速度与进给量
根据工件材料和加工要求 选择合适的磨削速度和进 给量。
超精密磨削工具与材料
砂轮材料
超精密磨削通常使用金刚石、立方氮化硼等高硬度、高耐磨 性的砂轮材料。
超精密磨削案例
案例一
硅片的磨削
案例三
超硬案例四
超薄金属箔的磨削
通过引入智能化技术，实现加工 过程的自动化和智能化，提高加 工精度和效率，降低对操作人员 的依赖。
绿色制造技术
通过采用绿色制造技术，降低加 工过程中的环境污染，实现可持 续发展。
05
案例研究
精密磨削案例
01
案例一
航空发动机叶片的磨削
02
案例二
高精度齿轮的磨削
03
案例三
光学元件的磨削
04
案例四
硬质合金刀具的磨削
超精密磨削原理
磨削原理
超精密磨削利用磨粒在工件表面上的 微量切削和抛光作用，实现工件的高 精度加工。
切削深度与表面粗糙度
超精密磨削的切削深度极小，通常在 纳米级别，能够获得极低的表面粗糙 度。
由磨料、结合剂和添加剂组成，用于 研磨和抛光，提高工件表面光洁度。
磨削设备
01
02
03
平面磨床
主要用于平面磨削，如玻 璃、石材、陶瓷等材料的 加工。
外圆磨床
主要用于外圆柱面的磨削 ，如轴、孔、凸轮等零件 的加工。
无心磨床
主要用于批量生产中小型 零件的磨削加工，可实现 自动化生产。
03
超精密磨削技术
选择合适的磨削液对于超 精密磨削的冷却、润滑和 清洗效果至关重要。
砂轮修整
砂轮的修整方式和参数对 超精密磨削的表面质量和 效率有重要影响。
磨削速度与进给量
根据工件材料和加工要求 选择合适的磨削速度和进 给量。
超精密磨削工具与材料
砂轮材料
超精密磨削通常使用金刚石、立方氮化硼等高硬度、高耐磨 性的砂轮材料。
超精密磨削案例
案例一
硅片的磨削
案例三
超硬案例四
超薄金属箔的磨削
通过引入智能化技术，实现加工 过程的自动化和智能化，提高加 工精度和效率，降低对操作人员 的依赖。
绿色制造技术
通过采用绿色制造技术，降低加 工过程中的环境污染，实现可持 续发展。
05
案例研究
精密磨削案例
01
案例一
航空发动机叶片的磨削
02
案例二
高精度齿轮的磨削
03
案例三
光学元件的磨削
04
案例四
硬质合金刀具的磨削
超精密磨削原理
磨削原理
超精密磨削利用磨粒在工件表面上的 微量切削和抛光作用，实现工件的高 精度加工。
切削深度与表面粗糙度
超精密磨削的切削深度极小，通常在 纳米级别，能够获得极低的表面粗糙 度。
精密磨削加工课件
案例二：复杂曲面的精密磨削
总结词
详细描述
案例三：航空发动机叶片的超精密磨削
总结词
针对航空发动机叶片的超精密磨削，介绍其加工原理、 关键技术、应用前景和发展趋势。
详细描述
航空发动机叶片是航空工业中的重要零部件，其超精密 磨削对于提高发动机性能和可靠性至关重要。在超精密 磨削过程中，需要采用先进的加工设备和工艺参数，如 高精度数控机床、空气静压轴承、高效磨削液等。同时， 加强加工过程的监测和控制也是提高加工精度和稳定性 的关键措施。未来，随着新材料、新工艺和新技术的应 用，航空发动机叶片的超精密磨削技术将不断发展和完 善。
磨削液的过滤与再生
过滤
再生
精密测量与误差补偿
测量技术
精密磨削加工后的工件需要进行高精度的测量，以确保其满足加工要求。采用先进的测量设备和测量方法是实现 这一目标的关键。
误差补偿
在加工过程中，由于各种因素的影响，工件会产生误差。通过误差补偿技术，可以对加工过程中产生的误差进行 修正，提高加工精度。误差补偿的方法包括软件补偿和硬件补偿。
精密磨削加工的应用领域
光学领域
、 。
机械制造领域
电子制造领域 航空航天领域
CATALOGUE
精密磨削加工技术
磨料与磨具
磨料 磨具
磨削液
冷却作用
清洗作用
润滑作用
磨削工艺参数
磨削深度
磨削速度 进给量
磨削表面质量
表面粗糙度 表面完整性
CATALOGUE
精密磨削加工设备
平面磨床
平面磨床是一种常见的精密磨削 加工设备，主要用于磨削平面和
磨削热与磨削力控制
磨削热控制
磨削力控制
工件表面完整性
第二章 精密磨削加工.
超精密磨削：
砂 轮 粒 度 ： W40-W5 ； 加 工 精 度 0.1μ m ， 表 面 粗 糙 度 Ra0.025-0.008μ m
第二章 精密磨削加工
1、磨料及其选择 刚玉系：磨料韧性高，微刃性和等高性好——磨削钢件 及铸铁件 碳化物系：磨料韧性差，颗粒针片状，微刃易碎裂，微 刃性和等高性差——有色金属加工。
第二章 精密磨削加工
1、固结磨料加工
将一定粒度的磨粒或微粉与结合剂粘结在一起，形成一 定形状一定强度
用烧结方法形成砂轮、砂条、油石等磨具——固结磨具 用涂敷等方法形成砂带等磨具——涂敷磨具
第二章 精密磨削加工 （1）固结磨具
精密磨削：
砂轮粒度： 60-80# ；加工精度 1-0.1μ m ，表面粗糙度 Ra0.2-0.25μ m
也可用来去毛刺；金饰业打磨洗净工作；表面抛光处
理；去除氧化薄膜工作。
第二章 精密磨削加工
第二章 精密磨削加工
磁性研磨机
第二章 精密磨削加工
去毛刺机
第二章 精密磨削加工
第二章 精密磨削加工
第二章 精密磨削加工 五.珩磨 珩磨头上的油石条进行孔加工。尺
寸达IT6～IT4，Ra值达0.2～0.025μ m 。
•大扭矩水冷式恒温电主轴
•人造大理石床身
第二章 精密磨削加工 三、精密与超精密砂带磨削
砂带轮
砂带在一定工作压 力下与工件接触并 作相对运动，进行 磨削或抛光。 有开式和闭式两
硬磁盘— 装在主轴 真空吸盘 上 接触轮 卷带轮 f-径向振动
F-径向进给
V砂带
种形式。
砂带磨削示意图
第二章 精密磨削加工 砂带磨削方式 闭式砂带磨削：采用无接头或有接头的环形砂带，张紧轮 撑紧，电动机带动砂带高速回转，工件回转，砂带头架或 工作台纵向及横向进给运动。效率高、发热大——粗磨、 半精、精磨
磨削加工技术PPT参考幻灯片共49页文档
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
1、不要轻言放弃，否则对不起பைடு நூலகம்己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
磨削加工技术PPT参考幻灯片 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
磨削加工PPT课件
欧洲工业发达国家也相
继对微型系统的研究开发进行了重点 投资， 德国自1988年 开始微 加工十 年计划 项目， 其科技 部于1990～1993年拨 款4万马 克支持 "
微系统计划"研究，并把微系统列为本 世纪初 科技发 展的重 点，德 国首创 的LIGA工艺， 为MEMS的发 展提供 了新的 技术手 段，并 已
金会把MEMS作为一个新崛起的研究 领域制 定了资 助微型 电子机 械系统 的研究 的计划 ，从1998年开 始，资 助MIT ，加州 大学等8所大
学和贝尔实验室从事这一领域的研究 与开发 ，年资 助额从100万、 200万 加到1993年的500万美 元。1994年发 布的《 美国国 防部技
术计划》报告，把MEMS列为关键技 术项目 。美国 国防部 高级研 究计划 局积极 领导和 支持MEMS的 研究和 军事应 用，现 已建成 一条
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、 立轴圆台平面磨床等。
4．工具磨床 包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床等。
5．刀具刃磨磨床 包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等。
6．专门化磨床 包括花键轴磨床、曲轴磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。
7．其它磨床 包括珩磨机、研磨机、砂带磨床、超精加工机床、砂轮机等
机械产品 1959年，Richard P Feynman(1965年诺贝尔 物理奖 获得者) 就提出 了微型 机械的 设想。 1962年 第一个 硅微型 压力传 感器问 世，其
后开发出尺寸为50～500μm的 齿轮、 齿轮泵 、气动 涡轮及 联接件 等微机 械。1965年， 斯坦福 大学研 制出硅 脑电极 探针， 后来又 在
M
锐性差
适用于金刚石砂轮
精密和超精密磨削技术PPT课件
游离磨 料加工
固结磨具
涂覆磨具 精密研磨 精密抛光
精密砂 轮磨削
油石研磨 精密珩磨
精密超 精加工
砂带磨削 砂带研磨
精密砂轮磨削：砂轮的粒度60 ＃～80＃，加工精度1μm， Ra0.025μm； 超精密砂轮磨削：砂轮的粒度 W40～W50，加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
精密砂带磨削：砂带粒度W63～ W28，加工精度1μm，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度 W28～W3，加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
✓ 金属：金属结合剂砂轮耐磨耗性强，磨粒保持力大，砂轮寿命长，砂 轮自砺性差。
8
2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 超硬磨料砂轮的修整
✓ 砂轮修整：用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层的过程。 ✓ 修整方法
磨削修整 滚压挤扎 喷砂修锐 超声波振动修整 电解修整 电火花修整 激光修整 高压水喷射修整
✓ 超精密磨削中，微切削作用、塑性流动、 弹性破坏作用和滑擦作用依切削条件的变 化而顺序出现。
6
2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 磨料、砂轮类型
✓ 普通磨料 AI2O3、SiC
✓ 超硬磨料 金刚石、立方碳化硼
金刚石砂轮
CBN砂轮 7
2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 超硬磨料砂轮组成
✓ 磨料层：人造金刚石磨粒和结合剂 组成，厚度1.5~5mm31、精密和超精密磨削加基础➢ 切削和磨削的比较
4
1、精密和超精密磨削加工基础
➢ 精密磨削机理
(1) 微刃的微切削作用 (2) 微刃的等高切削作用 (3) 微刃的滑挤、摩擦、抛光作用
(a)砂轮
(b)磨粒 磨粒具有微刃性和等高性
(c) 微刃 (锐利、半钝化、钝化)
固结磨具
涂覆磨具 精密研磨 精密抛光
精密砂 轮磨削
油石研磨 精密珩磨
精密超 精加工
砂带磨削 砂带研磨
精密砂轮磨削：砂轮的粒度60 ＃～80＃，加工精度1μm， Ra0.025μm； 超精密砂轮磨削：砂轮的粒度 W40～W50，加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
精密砂带磨削：砂带粒度W63～ W28，加工精度1μm，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度 W28～W3，加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
✓ 金属：金属结合剂砂轮耐磨耗性强，磨粒保持力大，砂轮寿命长，砂 轮自砺性差。
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2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 超硬磨料砂轮的修整
✓ 砂轮修整：用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层的过程。 ✓ 修整方法
磨削修整 滚压挤扎 喷砂修锐 超声波振动修整 电解修整 电火花修整 激光修整 高压水喷射修整
✓ 超精密磨削中，微切削作用、塑性流动、 弹性破坏作用和滑擦作用依切削条件的变 化而顺序出现。
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2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 磨料、砂轮类型
✓ 普通磨料 AI2O3、SiC
✓ 超硬磨料 金刚石、立方碳化硼
金刚石砂轮
CBN砂轮 7
2、超硬磨料砂轮及修整
➢ 超硬磨料砂轮组成
✓ 磨料层：人造金刚石磨粒和结合剂 组成，厚度1.5~5mm31、精密和超精密磨削加基础➢ 切削和磨削的比较
4
1、精密和超精密磨削加工基础
➢ 精密磨削机理
(1) 微刃的微切削作用 (2) 微刃的等高切削作用 (3) 微刃的滑挤、摩擦、抛光作用
(a)砂轮
(b)磨粒 磨粒具有微刃性和等高性
(c) 微刃 (锐利、半钝化、钝化)
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粒度的微粉。
将磨料粘合在一起，形成一定的形状，并有 一定的强度。 树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂
组织和浓度及其选择
普通磨具中磨料的含量用组织表示，超硬磨具中磨料的含
量用浓度表示。成形磨削、沟槽磨削、宽接触面平面磨削
选用高质量浓度；半精磨、精磨选用细粒度、中质量浓度；
高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削选用细
（3）磨削液的分类与使用
非水溶性磨削液：磨削油 水溶性磨削液：水溶液和乳化液 离子型磨削液
04.03.2021
22
04.03.2021
23
第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.1、精密磨削砂轮选择
精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃 及其等高性为原则。
磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好，单晶 刚玉最好，白刚玉、铬刚玉应用最普遍。
Precision and ultraprecision machining
精密和超精密加工技术
杨红涛 2008年8月
04.03.2021
1
第2章 精密磨削加工
2.1 概述 2.2 精密磨削加工机理 2.3精密磨削加工的机床及应用
2.4 超精密磨削简介
04.03.2021
2
第2.1节 精密磨削概述
2.2.2.1磨削温度
（1）磨削温度的基本概念
砂轮磨削区温度 磨粒磨削点温度
（2）影响磨削温度的主要因素
04.03.2021
20
2.2.2.2磨削液
（1）磨削液的作用机理 冷却.润滑和清洗作用 此外，根据不同要求，还有渗透性.防锈性，防腐性.
消泡性.防火性等等
04.03.2021
21
（2）磨削液的添加剂 油性添加剂 挤压添加剂 表面活性剂
金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等 材料进行超精密切削，而对于黑色金属、 硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是 应用精密和超精密磨料加工。所谓精密和 超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒 和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工， 以得到高加工精度和低表面粗糙度值。ຫໍສະໝຸດ 04.03.20213
第2.1节 精密磨削概述
工精度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。
04.03.2021
5
第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
游离磨料加工
磨料或微粉不是固结在一起， 而是成游离状态。 传统方法：研磨和抛光 新方法：磁性研磨、弹性发射 加工、液体动力抛光、液中研 抛、磁流体抛光、挤压研抛、 喷射加工等。
04.03.2021
精密和超精密砂带磨削
精密砂轮磨削：砂轮的粒度60＃～80＃， 加工精度1μm，Ra0.025μm； 超精密砂轮磨削：砂轮的粒度W40～W50， 得加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
精密砂带磨削：砂带粒度W63～W28，加
工精度1μm，Ra0.025;
超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加
04.03.2021
9
第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
涂
覆
磨
具
工
基
作
底
形
条
材
状
件
料
耐 水
干 磨
复 合
塑 料 膜
化 纤 布
棉 布
纸
盘 状
带 状
环 状
卷 状
页 状
04.03.2021
10
第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
04.03.2021
11
第2.1节 精密磨削概述
04.03.2021
15
A—砂轮架每行程均有进给期间 B—无火花磨削期间 1--砂轮架移动量 2—工作半径的减少量
04.03.2021
16
（3）磨削力
04.03.2021
17
①磨削力的主要特征 ②影响摩削力的因素
04.03.2021
18
（4）单个磨粒的切削厚度
04.03.2021
19
2.2.2磨削温度与磨削液
6
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
普通磨料
碳化物系
碳化硼
碳化硅
04.03.2021
刚玉系
超硬磨料 金刚石 天然 人造
立方氮化硼
7
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择 结合剂及其选择
多选用180＃～240＃普通 磨料、170/200～325/400 超硬磨料的磨粒和各种
一、精密和超精密加工分类
精密和超精 密磨料加工
固结磨 料加工
游离磨 料加工
固结磨具
涂覆磨具 精密研磨 精密抛光
精密砂 轮磨削
油石研磨 精密珩磨
精密超 精加工
砂带磨削 砂带研磨
04.03.2021
4
第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
固结磨料加工
精密和超精密砂轮磨削
将磨料或微粉与结合剂粘合 在一起，形成一定的形状并 具有一定强度，再采用烧结、 粘接、涂敷等方法形成 砂轮、砂条、油石、砂 带等磨具。
砂轮的粒度可选择粗粒度和细粒度两类。 结合剂选择树脂较好，加入石墨填料加强摩擦抛 光作用。
04.03.2021
24
第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.2、精密磨削时砂轮的修整
砂轮修整是精密磨削的关键，有单粒金刚石修整、
04.03.2021
12
第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆方法
重力落砂法
04.03.2021
涂覆法
静电植砂法
13
第2.2节 精密磨削加工机理
2.2.1磨削过程及磨削力 （1）磨削过程
04.03.2021
14
（2）精密磨削机理
(1)微刃的微切削作用 (2)微刃的等高切削作用 (3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用 (4)弹性变形的作用
04.03.20粒21度、低质量浓度。
8
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
硬度及其选择 磨具的强度
普通磨具硬度低表示磨粒易脱落。 超硬磨具无硬度项指标。
高速回转时，抵抗因离心力的作用而自身破 碎的能力。
磨具的形状和尺寸及其基体材料
根据机床规格和加工情况选择磨具的形 状和尺寸。 基体材料与结合剂有关，金属结合剂磨 具多采用铁或铜合金；树脂结合剂磨具 采用铝及合金或电木；陶瓷结合剂磨具 多采用陶瓷。
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨料及粒度
棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆 刚玉黑色碳化硅、绿色碳化硅、 氧化铁、人造金刚石等。 涂覆磨料的粒度无论磨粒还是 微粉，都用P字粒度号表示。
粘接剂
又称胶，作用是将砂粒牢固地粘接在基底上。 动物胶：皮胶、明胶、骨胶等。用于轻切削的干磨 和油磨。 树脂：醇酸树脂、胺基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂 等。用于难磨材料或复杂形面的磨削或抛光。 高分子化合物：聚醋酸乙稀酯。用于精密磨削。
将磨料粘合在一起，形成一定的形状，并有 一定的强度。 树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂
组织和浓度及其选择
普通磨具中磨料的含量用组织表示，超硬磨具中磨料的含
量用浓度表示。成形磨削、沟槽磨削、宽接触面平面磨削
选用高质量浓度；半精磨、精磨选用细粒度、中质量浓度；
高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削选用细
（3）磨削液的分类与使用
非水溶性磨削液：磨削油 水溶性磨削液：水溶液和乳化液 离子型磨削液
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第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.1、精密磨削砂轮选择
精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃 及其等高性为原则。
磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好，单晶 刚玉最好，白刚玉、铬刚玉应用最普遍。
Precision and ultraprecision machining
精密和超精密加工技术
杨红涛 2008年8月
04.03.2021
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第2章 精密磨削加工
2.1 概述 2.2 精密磨削加工机理 2.3精密磨削加工的机床及应用
2.4 超精密磨削简介
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第2.1节 精密磨削概述
2.2.2.1磨削温度
（1）磨削温度的基本概念
砂轮磨削区温度 磨粒磨削点温度
（2）影响磨削温度的主要因素
04.03.2021
20
2.2.2.2磨削液
（1）磨削液的作用机理 冷却.润滑和清洗作用 此外，根据不同要求，还有渗透性.防锈性，防腐性.
消泡性.防火性等等
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21
（2）磨削液的添加剂 油性添加剂 挤压添加剂 表面活性剂
金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等 材料进行超精密切削，而对于黑色金属、 硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是 应用精密和超精密磨料加工。所谓精密和 超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒 和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工， 以得到高加工精度和低表面粗糙度值。ຫໍສະໝຸດ 04.03.20213
第2.1节 精密磨削概述
工精度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。
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第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
游离磨料加工
磨料或微粉不是固结在一起， 而是成游离状态。 传统方法：研磨和抛光 新方法：磁性研磨、弹性发射 加工、液体动力抛光、液中研 抛、磁流体抛光、挤压研抛、 喷射加工等。
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精密和超精密砂带磨削
精密砂轮磨削：砂轮的粒度60＃～80＃， 加工精度1μm，Ra0.025μm； 超精密砂轮磨削：砂轮的粒度W40～W50， 得加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
精密砂带磨削：砂带粒度W63～W28，加
工精度1μm，Ra0.025;
超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
涂
覆
磨
具
工
基
作
底
形
条
材
状
件
料
耐 水
干 磨
复 合
塑 料 膜
化 纤 布
棉 布
纸
盘 状
带 状
环 状
卷 状
页 状
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三、精密和超精密涂覆磨具
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第2.1节 精密磨削概述
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15
A—砂轮架每行程均有进给期间 B—无火花磨削期间 1--砂轮架移动量 2—工作半径的减少量
04.03.2021
16
（3）磨削力
04.03.2021
17
①磨削力的主要特征 ②影响摩削力的因素
04.03.2021
18
（4）单个磨粒的切削厚度
04.03.2021
19
2.2.2磨削温度与磨削液
6
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
普通磨料
碳化物系
碳化硼
碳化硅
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刚玉系
超硬磨料 金刚石 天然 人造
立方氮化硼
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第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择 结合剂及其选择
多选用180＃～240＃普通 磨料、170/200～325/400 超硬磨料的磨粒和各种
一、精密和超精密加工分类
精密和超精 密磨料加工
固结磨 料加工
游离磨 料加工
固结磨具
涂覆磨具 精密研磨 精密抛光
精密砂 轮磨削
油石研磨 精密珩磨
精密超 精加工
砂带磨削 砂带研磨
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第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
固结磨料加工
精密和超精密砂轮磨削
将磨料或微粉与结合剂粘合 在一起，形成一定的形状并 具有一定强度，再采用烧结、 粘接、涂敷等方法形成 砂轮、砂条、油石、砂 带等磨具。
砂轮的粒度可选择粗粒度和细粒度两类。 结合剂选择树脂较好，加入石墨填料加强摩擦抛 光作用。
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第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.2、精密磨削时砂轮的修整
砂轮修整是精密磨削的关键，有单粒金刚石修整、
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆方法
重力落砂法
04.03.2021
涂覆法
静电植砂法
13
第2.2节 精密磨削加工机理
2.2.1磨削过程及磨削力 （1）磨削过程
04.03.2021
14
（2）精密磨削机理
(1)微刃的微切削作用 (2)微刃的等高切削作用 (3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用 (4)弹性变形的作用
04.03.20粒21度、低质量浓度。
8
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
硬度及其选择 磨具的强度
普通磨具硬度低表示磨粒易脱落。 超硬磨具无硬度项指标。
高速回转时，抵抗因离心力的作用而自身破 碎的能力。
磨具的形状和尺寸及其基体材料
根据机床规格和加工情况选择磨具的形 状和尺寸。 基体材料与结合剂有关，金属结合剂磨 具多采用铁或铜合金；树脂结合剂磨具 采用铝及合金或电木；陶瓷结合剂磨具 多采用陶瓷。
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨料及粒度
棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆 刚玉黑色碳化硅、绿色碳化硅、 氧化铁、人造金刚石等。 涂覆磨料的粒度无论磨粒还是 微粉，都用P字粒度号表示。
粘接剂
又称胶，作用是将砂粒牢固地粘接在基底上。 动物胶：皮胶、明胶、骨胶等。用于轻切削的干磨 和油磨。 树脂：醇酸树脂、胺基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂 等。用于难磨材料或复杂形面的磨削或抛光。 高分子化合物：聚醋酸乙稀酯。用于精密磨削。