磨削加工32077

四、硬度
指砂轮工作时磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。 也反映磨粒与结合剂的粘固程度。
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： 1. 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 2. 磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工件烧伤； 3.砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 4.成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。
度通常可达IT6～IT5，表面粗糙度值一般为Ra0.8～0.01μm。
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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
钝 的磨粒能自动崩碎脱落，从而形成新切削刃口，从而使砂轮保持 良好的磨削性能。
七、磨削加工类型与应用
◆ 加工范围
动画1 磨削加工范围
动画2 磨削加工范围(续)
1.外圆磨削方法
外圆磨削是对工件圆柱、圆锥、台阶轴外表面和旋转体外 曲面进行的磨削。磨削一般作为外圆车削后的精加工工序， 尤其是能消除淬火等热处理后的氧化层和微小变形。
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）
砂轮中磨粒尺寸的大小。
1）以其能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，粒度 号为4-240，粒度号越大，颗粒尺寸越小，如60＃
2）微粉：以实测到的最大尺寸，并在前面冠以“F”的符号来 表示。其粒度号为F63-F0.5，如F7，表示此种微粉的最大尺寸 为7～5um，粒度号越小，则微粉的颗粒越细。 ◆粗磨用颗粒较粗的砂轮，以提高生产效率；精磨用颗粒直 径较小的砂轮，以减小已加工表面粗糙度值。 ◆当工件材料软，塑性大，磨削面积大时，采用粗粒度，以免 堵塞砂轮烧伤工件。 ◆成形磨削和高速磨削时应选用细粒度砂轮。
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。
平形砂轮
筒形砂轮
杯形砂轮
碗形砂轮
蝶形砂轮
表4 砂轮的形状与代号
七、磨削加工特点
砂轮表面磨粒的外露部分形成参差分布的棱角，每一棱角相 当于具有负前角的微小刀刃，随着砂轮的高速旋转，无数的微 刃以极高的速度从工件表面切下一条条极细微的切屑，从而形 成了残留面积极小的光滑加工表面。 • 磨削加工与车、铣削加工比较，具有以下特点： • 1）具有很高的加工精度和很小的表面粗糙度值。加工精
① 黑色碳化硅(C): 比刚玉类硬度高，导热性好，韧性差。磨铸铁、黄铜等脆材 ② 绿色碳化硅(GC)：比C硬度高，导热性好，但韧性差。磨Y合金、陶瓷、玻 璃等
3、超硬磨料
人造金刚石（D）：硬度最高，耐热性较好，韧性最差，价格昂贵。 立方氮化硼（CBN）：硬度仅次于D，韧性较D好，与铁元素亲和好。
二、粒度
三、结合剂
结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状 和强度。 1、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占 90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜 高速，线速度一般为35m/s。 2、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或 切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差 (300℃)，自锐性好。 3、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、 导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。 4、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好， 但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。
五、组织
反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系，
即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、疏松三类13级。
1）紧密组织成形性好，加工质量高，适于成形磨、精密磨和强 力磨削。
2）中等组织适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃磨等。 3）疏松组织不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨平面、内 圆等接触面积较大时，磨热敏性强的材料或薄件
第七章 磨削加工
磨削是用带有磨粒的工具对工件进行加工的方法。 • 磨削是用于零件精加工和超精加工的切削加工方法。 • 尺寸精度可达IT5～IT6。 • 表面粗糙度能达到0.8～0.04.
1、 磨具的特性与选用
砂轮 ： 磨料＋结合剂+气孔 砂轮特性决定于五要素： 磨料、粒度、结合剂、硬度和 组织。
平形砂轮
六、砂轮的标志方法
按GB2484—84规定，标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨 料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。
砂轮标志方法示例如下：
PB 400×40×60 A 60 L 5 B 35
形状代号薄片 外经D＝400mm 厚度H＝40mm 内径d＝60mm 磨料（棕刚玉） 60号粒度 硬度中软2 5号组织 树脂结合剂 最高工作线速度（m / s）
外圆磨削可采用以下五种方Байду номын сангаас。
1）纵磨法 ◆ 机床运动：磨削时，砂轮高速旋转为主运动，工件旋转为圆周
进给，磨床工作台作往复直线运动为纵向进给。每当工件一次往复 行程终了时，砂轮作周期性的横向进给。
◆特点：纵磨法的磨削力小，磨削热少，散热条件好；砂轮沿进
给方向的后半宽度，等于是副偏角为零度的修光刃，光磨次数多。 工件加工精度高，表面粗糙度小。 ◆用途：可用一个砂轮磨削各种不同长度的工件，适应性强。广 泛用于单件小批生产，特别适用于细长轴的精磨。