2.4 磨削 《机械制造技术基础(第3版)》教学课件

(1)磨削主运动
vc do no m / s 1000
(2)工件进给运动
vW m / s 或m/min
(3)轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
(4)径向进给运动
fr mm
2.4.2 砂轮特性及其选择（重点）
1.砂轮
混合→搅拌→压坯→干燥→焙烧
主要起切削作用 主要起容屑和冷却作用
主要起粘接作用
2.砂轮的特性
(1)磨料 P47 表2-26
表2-17 不同磨料与部分被 磨材料的硬度比较
材料
金刚石 立方氮化硼 磨料 碳化硼 碳化硅 刚玉 淬火工具钢 高速钢 硬质合金 被磨材料 WC TiC Al2O3
显微硬度 / （HV）
10000 7300～9000 4150～5300 3100～3400 1800～2450
磨削硬脆材料、硬 质合金、宝石、高 温合金
2.砂轮的特性
(2)硬度
由结合剂的强度和数量决定
软砂轮和硬砂轮？ 砂轮自锐性？
取决于工件材料的硬度
选择原则：
工件材料软——硬砂轮
P47 表2-16
工件材料硬——软砂轮
2.砂轮的特性
(3)磨料粒度
取决于加工表面的粗糙度
P47 表2-16
磨料
磨粒 微粉<63μm
强度高、弹性好 VC>35m/s
2.砂轮的特性
(5)组织
取决于容屑空间
P47 表2-16
选择原则： 一般选用中等组织号的砂轮。
2.砂轮的特性
(5)组织
取决于容屑空间
超硬磨料系砂轮 用浓度来反映磨料在砂轮中的含量。 浓度是指砂轮工作层中每立方厘米(cm3)
内含超硬磨料的量。
2.砂轮的特性
(5Hale Waihona Puke Baidu组织
1.砂轮工作表面的形貌特征
2.4.3 磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
3) 经精细修整过的砂轮，其表 面上磨粒可以形成很多等高的微 刃。 4) 砂轮都具有一定的自锐性。
2.4.3 磨削过程
2.磨屑的形成过程
(1)单颗磨粒的切削过程 滑擦—刻划—切削
2.4.3 磨削过程
2.磨屑的形成过程 (1)单颗磨粒的切削过程 滑擦—刻划—切削 (2)砂轮磨粒的切削过程
。
A）F30 B）F100 C）F280 D）F180
3. 是指磨削时，砂轮表面上的磨粒脱落的难易程度。
A）砂轮硬度 B）磨粒硬度 C）砂轮组织 D）砂轮 粒度
2.4.3 磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
1)磨粒在砂轮工作表 面上是随机分布的。 2)每一颗磨粒的形状 和大小都是不规则的。
2.4.3 磨削过程
第2章 金属切削基本知识
2.4 磨削
XXX 教授 重庆大学
什么是磨削？
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0.8～0.08μm。
2.4.1 磨削运动及磨削用量
常用的磨削方法：
外圆磨削 平面磨削 内圆磨削 成型磨削 无心外圆磨削
2.4.1 磨削运动及磨削用量
fr名义=0
3.磨削力和磨削功率
(2)磨削力及磨削功率的计算
磨削力Fp FP Cf Z 0.7 B K （N）
磨削功率Pc Pm Cp Z 0.7 B K 10（3 KW）
单位砂轮宽度 的材料切除率
Z 1000 vw fa fr
B
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式
1) 砂轮的磨损
2.砂轮的特性
(3)磨料粒度 取决于加工表面的粗糙度的要求
选择原则：
加工表面粗糙度值越大 →选用越粗的磨料 加工表面粗糙度值越小 →选用越细的磨料
2.砂轮的特性
(4)结合剂
P47 表2-16 陶瓷结合剂
结 合 树脂结合剂 剂
橡胶结合剂
取决于磨削速度
价格便宜，耐酸、耐碱， 用的最多，使用90%以上
图2-60 砂轮的磨损
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式
1) 砂轮的磨损 磨耗磨损 破碎磨损
图2-60 砂轮的磨损
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式
1)砂轮的磨损 2)砂轮表面堵塞 3)砂轮轮廓失真
图2-60 砂轮的磨损
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式 (2)评价砂轮磨削性能的常用指标
(2)评价砂轮磨削性能的常用指标
1)磨削效率
2)砂轮寿命
3)磨削比与磨耗比
磨削比 G Zw
Z0
切除的金属体积 砂轮磨耗体积
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式 (2)评价砂轮磨削性能的常用指标
1)磨削效率 2)砂轮寿命 3)磨削比与磨耗比
磨削比 G Zw
Z0
磨耗比
1 Z0
G ZW
3.磨削力和磨削功率
(1)磨削力的主要特征及磨削阶段
切向力Fc 径向力Fp ★最大 轴向力Ff
3.磨削力和磨削功率
(1)磨削力的主要特征及磨削阶段
切向力Fc 径向力Fp ★最大 轴向力Ff
磨削的三个阶段：
初磨阶段：
fr实际<fr名义
稳磨阶段：
fr实际= fr名义 能大大提高工件的加工质量！
光磨阶段：
1)磨削效率
Z 1000vw fa fr （mm3/min）
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式 (2)评价砂轮磨削性能的常用指标
1)磨削效率 2)砂轮寿命
砂轮寿命：外圆磨：T=20～40min； 平面磨：T=25min；
内圆磨及成形磨：T=10min。
4.砂轮钝化及修整
(1)砂轮钝化的形式
超硬磨料系砂轮 常用的浓度有25%、50%、75%、100% 和150%。 例如，浓度为25%是指每立方厘米内含超硬磨料
1.1克拉（1克拉=0.2克），以后每增加25% 即增加 1.1克拉。 例如，浓度50%的金刚石砂轮，仅在其工作层中含 有金刚石磨粒，金刚石磨粒含量是2.2克拉/cm3。
3.砂轮的型号、代号、标记和尺寸
P49 表2-18
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合剂—最高线速度
形状
棕刚玉 硬度 结合剂
例：GB4127 1N-300×50×76.2-A/F60L6V-35m/s
外径×厚度×内径
粒度号 组织号
最高线 速度
Test Yourself !
1.砂轮的特性包括哪些内容？应如何选择？
2．下列4种粒度号中，磨料最细的是
700～820 760～1080 1300～1800
2400 3200 2500～3000
2.砂轮的特性
(1)磨料
取决于工件材料的硬度
P47 表2-16
氧化物
磨 碳化物 料
超硬磨料
棕刚玉 白刚玉 络刚玉 黑色碳化硅 绿色碳化硅
磨削碳钢、合金钢、 通用高速钢
磨削硬铸铁、硬质 合金、非铁金属
碳化硼
人造金刚石 立方氮化硼