精选工程材料与成形工艺基础第十四章磨削及光整加工资料PPT课件

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400×40×127
WA 60
l 平行砂轮 外径×厚度×孔径 磨料 粒度
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5V
35
l 硬度 组织号 结合剂 最高工作线速度(m/s)
（CBN）外圆磨砂轮 Cylindrical Grinding
l 立方氮化硼外圆磨砂轮对硬度高、韧性大、高温强度 高、热传导率低的材料，具有良好的磨削性能。具有 加工加工效率高、精度高、不产生烧伤、裂纹和退火 变软现象，磨具磨损小、寿命长、加工成本低的特点。
第十四章 磨削及光整加工
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总体概述
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第一节 磨削加工
一、磨具
磨削(grinding)加工：用砂轮在磨床上对零件表面进行 切削加工的方法，是一种精密的加工方法。 磨削:内外圆柱面、内外圆锥面、平面及凸轮、螺纹、 齿轮花键等成形面的磨削。 磨削不仅可以加工一般的金属材料，如碳素钢、铸铁， 还可以加工一般刀具难以加工的高硬度材料，如淬火钢、 硬质合金等。
三、磨床
l ⑴外圆磨床： l 普通外圆床和万能外圆磨床
l 1床身 2头架 3内圆磨头 4砂轮架 5尾座 l 7转台 8横向进给手轮 9工作台
l ①床身 床身用于装夹各部件。上部装有工
作台和砂轮架，内部装有液压传动系统。
l ②砂轮架 用于装夹砂轮，并有单独电动机
带动砂轮旋转。砂轮的转动为主运动。它由 单独的电机驱动。砂轮架可沿床身后部横向 导轨前后移动，其方式有手动和快速引进、 退出两种。
精磨或成形磨削，选用较硬的砂轮；
粗磨时应选用较软的砂轮。
4. 结合剂
将磨料粘结一起，使砂 轮具有必要的形状和强 度的材料。
陶瓷结合剂(V)、 ：外圆、内圆、平面、无心磨 削和成形磨削的砂轮等； 树脂结合剂(B) ：切断和开槽的薄片砂轮及高速 磨削砂轮； 橡胶结合剂(R) ：无心磨削导轮、抛光砂轮； 金属结合剂(M) ：金刚石砂轮等。
（CBN）平面磨砂轮 Surface Grinding
（CBN）内圆磨砂轮
Internal Grinding
l 对硬度高、韧性大、 高温强度高、热传 导率低的材料，具 有良好的磨削性能。 具有加工加工效率 高、精度高、不产 生烧伤、裂纹和退 火变软现象，磨具 磨损小、寿命长、 加工成本低的特点。
5. 组 织
指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者 间的体积比例关系，以磨粒率(磨粒占磨 具体积 的百分率)表示磨具的组织号。
国标中规定了15个组织号：0，1，2，…，13，14。
0号组织最紧密，磨粒率最高；14号组织最疏松， 磨粒率最低。普通磨削常用4～7号组织的砂轮。
组织号越大，磨粒所占体积越小，表明砂轮越疏 松。这样，气孔就越多，砂轮不易被切屑堵塞， 同时可把冷却液或空气带入磨削区，使散热条件 改善。
（2）内圆磨床
砂轮架安装在床身上， 由单独电机驱动砂轮高 速旋转，提供主运动； 砂轮架还可以横向移动， 使砂轮实现横向进给运 动。 工件头架安装在工作台 上，带动工件旋转作圆 周进给运动；头架可在 水平面内扳转一定角度， 以便磨削内锥面。 工作台沿床身纵向导轨 往复直线移动，带动工
砂轮
l 砂轮：一种用结合剂把磨粒粘结起来， 经压坯、干燥、焙烧及修整而成的，具 有很多气孔、用磨粒进行切削的固结磨 具。磨粒以其露在表面部分的尖角作为 切削刃。
l 砂轮的特性：磨料、粒度、结合剂、硬 度、组织及形状尺寸。
砂轮的特征：
1. 磨 料
直接担负切削 工作。
棕刚玉
硬度高，韧性大。 加工硬度较低的塑 性材料，如中、低 碳钢和低合金钢等；
白刚玉
•硬度高于棕刚玉，磨粒易碎 裂，棱角锋利，切削性能好， 磨削热量小等。 •加工硬度较高的塑性材料， 如高碳钢、高速钢和淬硬钢等； •主要用于工具、刃具、模具、 齿轮、螺纹、薄壁零件等的磨 削及成型磨削。
黑碳化硅
加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等；
绿碳化硅
加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、 陶瓷和玻璃等。
2源自文库 粒 度
磨料颗粒的大小，用粒 度号表示。
粒度对加工表面粗糙度和磨削生产率影响较大。 粗磨用粗磨料（30＃～46＃），粒度号较小。 精磨用细磨粒（60＃～120＃），粒度号较大。 磨削硬度低、塑性大的工件材料和磨削面积较大时，为避 免砂轮堵塞，可采用粗粒度的砂轮。
3. 硬 度
磨具在外力的作用下磨 料脱落的难易程度。
磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度，磨粒难脱落 叫硬度高，反之叫硬度低。 国标中对磨具硬度规定了16个级别：D，E，F(超软)；G， H，J(软) ；K，L(中软)；M，N(中)；P，Q，R(中硬)；S， T(硬)；Y(超硬)。普通磨削常用G～N级硬度的砂轮。
工件材料较硬时，选用较软的砂轮；
工件与砂轮接触面积大，工件的导热性差时，选用较软的 砂轮；
陶瓷
筒形砂轮主要是安装在平面磨床的竖轴上磨平面
杯形砂轮
l 杯形砂轮主要用于 刃磨铣刀、饺刀、 扩孔钻、切纸刀、 切烟叶刀等，也可 以用作平面和内圆 磨削。
碗形砂轮
l 碗形砂轮适用于铸件 平面加工、刃磨铣刀、 饺刀、拉刀、盘形车 刀、插齿刀、扩孔钻、 磨道轨平面、磨道叉 等。
碟形砂轮
薄片砂轮
砂轮的标记：
l ⑤尾座 尾座的功用是用后顶尖支撑长工件。
它可在工作台上移动，调整位置以装夹不同长 度的工件。
万能外圆磨床与普通外圆磨床 的主要区别
l 万能外圆磨床增设了内圆磨头，且砂轮 架和工件头架的下面均装有转盘，能围 绕自身的铅垂轴线扳转一定角度。
l 因此，万能外圆磨床除了磨粗外圆和锥 度较小的外锥面外，还可以磨削内圆和 任意角度的内外锥面。
6. 砂轮的形状、尺寸及代号
平行砂轮
l 平行砂轮用途较广，根据尺寸的不同，可用于 内圆磨、外圆磨、平面磨、无心磨和装在砂轮 机上手动粗磨，为各种铸钢、铸铁专用砂轮
斜边砂轮
l 单斜边砂轮多用于磨削 双斜边砂轮主要用
各种锯齿、铣刀、铰刀、 于磨齿轮齿和单线
插齿刀等。
螺纹。
筒形砂轮
l 青铜烧结
l ③工作台 工作台上装有头架和尾座，用以装
夹工件并带动工件旋转。工作台有两层，磨削 时下工作台作纵向往复移动，以带动工件纵向 进给，其行程长度可借挡块位置调节。上工作 台相对下工作台在水平面内可扳转一个不大的 角度，以便磨削圆锥面。
l ④头架 头架内的主轴由单独电动机带动旋
转。主轴端部可装夹顶尖、拨盘或卡盘，以便 装夹工件并带动工件旋转作圆周进给运动。