第十四章磨削与砂轮电子教案

磨粒率 (%)
62
60
58
56
54
52
50
48
46
44
42
40
38
36
34
分类
紧密类
中等
疏松类
用途
成型磨削Байду номын сангаас 精密 磨削
磨削淬火钢, 刀具 磨削韧性大而硬度不
刃磨
高材料
磨削热 敏性大 的材料
5.1.6 砂轮的形状、尺寸及用途
为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸 和特性标注在砂轮端面上
其顺序为： 形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高 工作圆周线速度
0.005
0.002 0.002
2．砂轮有自锐作用
切断及切槽
端磨平面
磨平面、内圆，刃磨刀 具
刃磨刀具，磨导轨
磨齿轮，刃磨铣刀、拉 刀、铰刀
5.2 砂轮表面形貌图
图5.3砂轮表面形貌图
有效磨粒切削刃
无效磨粒切削刃
有效磨粒切削刃 只为静态切削刃总 数的5%～12%；
一个磨粒可能有 几个有效切削刃与 工件接触，有60% 的有效切削刃分布 在不同磨粒上面。
一般组织，一般磨削
疏松类
磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞 ，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低， 工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易 失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗 糙度。
表5-1 砂轮特性及用途选择5—砂轮的组织
组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
树脂 橡胶
B
强度高,富有弹性,具有一定 抛光作用,耐热性差,不耐酸 碱
荒磨砂轮,磨窄槽,切断用砂轮, 高速砂轮,镜面磨砂轮
R 强好睹度,塞耐高热,弹 性性 差更,不好耐,抛油光和作酸用,易磨 切削割轴薄承片沟砂道轮砂,抛轮光,无砂心轮磨导轮,
5.1.4 砂轮的硬度 磨粒与结合剂的粘固程度
在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。
表示磨料颗粒的大小
1．一般磨粒
粒度号---磨粒刚好可通过的筛网每 英寸长度上（25.4mm）上的孔眼 数。单位称为“目”。
粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小
2．微细磨粒
粒度号---在显微镜下测得的该颗粒 最大尺寸的微米数。
粒度号越大，微粉颗粒尺寸越大。
表5-1 砂轮特性及用途选择2—粒度
类 别
粒度号
适用范围
4.青铜（Q）
抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但 自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨 硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶 瓷、半导体等材料。
表5-1 砂轮特性及用途选择3—结合剂
名称 代号
特性
适用范围
陶瓷
V
耐热,耐油和耐酸,碱的侵蚀, 强度较高,较脆
除薄片砂轮外,能制成各种砂轮
磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和 尺寸等
5.1.1 磨料
⒈天然磨料：
一般含杂质多，质地不匀；天 然金刚石虽好，但价格昂贵。
2.人造磨料：
目前主要采用人 造磨料。
氧化物系:主要成分为Al2O3
碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基 体，添加的金属元素
超硬磨料系:主要有人造金 刚石和立方氮化硼。
5.1.2 粒度
耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最 常用 。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受 侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。
强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨 削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、 磨损快、易失去廓形。
比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm的 薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。
外径×厚度×内径
如：砂轮P300×30×75WA60L6V35
表5-2 常用砂轮的形状、代号及用途举例
砂轮种类 形状代号
平形砂轮
P
双斜边砂轮 OSX
双面凹砂轮 PSA
切断砂轮
(薄片砂轮)
PB
筒形砂轮
N
杯形砂轮
B
碗形砂轮
BW
碟形砂轮
D
断面形状
主要用途 磨外圆、内圆，无心磨，
刃磨刀具等 磨齿轮及螺纹
磨外圆，刃磨刀具，无 心磨
砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大 ，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。 半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。
表5-1 砂轮特性及用途选择4—硬度
等级 超软
软
中软 中 中硬
硬
超硬
代号 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
选择
磨位淬硬钢选用L~N,磨淬火合金钢选用H~K,高表面质量磨削时选用 K~L,刃磨硬质合金刀具选用H~J
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Ra0.05~0.012μm
5.1.3 结合剂
把磨粒固结成磨具的材料
⒈瓷（A） 2.树脂（S） 3.橡胶（X）
５.1 砂 轮
一、砂轮:由磨料加结合剂用烧结的方法 而制成的多孔物体。
1.磨料:起切削作用， 2.结合剂:把磨料结合起来，使之具有一定 的形状、硬度和强度。 3.气孔:结合剂没有填满磨料之间的全部空 间，因而有气孔存在。
二、砂轮的基本参数
磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、 砂轮硬度及组成
三、砂轮的特性
5.3 磨削过程
图5.4磨粒切削过程
磨削也是一种切削 砂轮可以看作是具有 极多微小刀齿的铣刀 砂轮本身虽有自锐性
5.3.1 磨削特点
1．精度高、表面粗糙度小
表5.3 不同机床控制切深机构的刻度值（mm）
机床名称 立式铣床 车床
平面磨床
外圆磨床
精密外圆磨 床
内圆磨 床
刻度值 0.05 0.02 0.01
8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 荒磨
24#
磨 粒
30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90#
100#
一般磨削,加工表面粗糙度可达Ra0.8m 半精磨,精磨和成型磨削,加工表面粗糙度 可达Ra0.8~0.16μm
120# 150# 180# 220# 240# 精磨, 精密磨, 超精磨,成型磨,刀具刃磨,珩
5.1.5 砂轮的组织 砂轮结构的紧密或疏松程度
用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示
磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密 ，气孔越小；反之，组织疏松
紧密类 中等
紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小， 容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨 削压力，砂轮廓形可保持较久。