《精密和超精密加工技术(第3版)》第3章精密磨削和超精密磨削
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精密和超精密磨削
价格$83,000
25
修整机原理
Y
X
CCD镜头部分
无火花磨削
无火花磨削 又称光磨，其次数的确定主要是使磨床相关部件的 弹性变形得以充分恢复，磨粒的微刃性的微切削、摩擦、抛光等 作用得以充分发挥。 用粗粒度砂轮(60# -80#)精细修整后进行精密磨削时，光磨次数视 加工表面粗糙度的要求不同可取5~10次单行程；用细粒度砂轮 (240#-W7)精细修整后进行精密磨削时，光磨次数可取10-25次单 行程。
对精密磨床要求
4.2.4 精密磨削用量
砂轮速度 15~30m/s 工件速度6~12m/min 工件纵向进给量0.06~0.5mm/r 横向进给量（吃刀量）0.6~2.5um/单行程 进给次数 2~3次 光磨（无火花磨削）次数
4.3 超硬磨料砂轮精密磨削
超硬磨料砂轮目前主要有金刚石砂轮和 立方氮化硼(CBN)砂轮，并用来对难加 工材料进行精密磨削。 金刚石微粉砂轮磨削主要是基于微切削 作用的微量去除来达到低表面粗糙度值， 是一种采用固结微粉磨料进行精密加工 的新方法。
国标GB2484-84
国际标准ISO
超硬磨料磨具的标志
书写顺序为：形状、尺寸、磨料、粒度、结合 剂和浓度等。平行砂轮标志示例如下：
4.1.4超硬磨料磨具的结构
超硬磨料砂轮一般由磨料层、过渡层和基体组成。
4.1.5 涂附磨具
涂覆磨具是将磨料用粘接剂均匀地涂敷在纸、 布、化纤或其他复合材料等基底上的磨具。
磨具硬度等级名称及其代号
硬度等级名称 大级 超软 软 中软 中 中硬 硬 超硬 小级 超软1 超软2 超软3 软1 中1 硬1 超硬 软2 软3 中2 P S Y 硬2 中软1 中软2 代号 （GB2484-84） D G K M Q T E H L N R F J
精密和超精密加工技术课程教学大纲
精密和超精密加工技术课程教学大纲(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《精密和超精密加工技术》课程教学大纲（一）课程基本描述课程名称：精密和超精密加工技术英文译名：Precision and Ultraprecision Machining Technology课程学时：32 学时适用专业：机械设计制造及其自动化教材：袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社，2006年教学参考书：王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社，2001年刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社，1991年（二）课程的性质、研究对象及任务精密和超精密加工技术是机械制造业中最重要的部分之一。
它不仅直接影响尖端技术和国防工业的发展，而且还影响机械产品的精度和表面质量影响产品的国际竞争力，世界各国都把它作为先进制作技术中优先发展的内容，高等院校的机制专业是较老的学科，随着新技术的应用，此专业也应与时俱进开设该课程。
本课程研究对象是精密和超精密加工技术的基本理论、加工工艺、加工设备、测量技术及环境技术等。
本课程的主要任务是培养学生：1、建立起精密和超精密加工技术的基本概念，了解精密和超精密加工技术的应用范围。
2、掌握精密和超精密加工技术的基本理论和基本技术，具有选择和应用精密和超精密加工工艺和设备的基本能力。
3、了解精密和超精密加工技术的最新发展趋势，新理论和新技术。
培养学生在相关技术领域从事精密和超精密加工工作和研究的能力。
（三）教材的选择与分析精密和超精密加工技术是一门正在不断发展的新技术，国内外有关的教材和书籍不是很多，一些专著也不完全适合作教材。
目前国内可供选择的教材有：袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社；王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社；刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社。
第三章 精密磨削和超精密磨削
– 利用静电将砂粒吸附在涂胶基底上，静电作 用使砂粒尖端向上，切削性好，等高性好， 加工质量好，被广泛应用
静电植砂原理
磨粒 粘接剂 精密磨削
• 精密磨削机理 • 精密砂轮选择 • 精密磨削时的砂轮修整 • 精密磨床
磨削过程
砂轮表面上分布着为数甚多的磨粒，每个磨粒相当于多 刃铣刀的一个刀齿，因此磨削过程可以看作是众多刀齿 铣刀的一种超高速铣削。
涂
覆
磨料
CBN
磨 刚碳人 天
玉化造 然
具
硅金 磨 刚料
分
石
类
粒度
植砂密度
疏密 型型
页卷带盘异 状状状状形
基体 布复纸硫无聚
合 代纺胺 基 纤布脂 体维纤
维 基体处理 非耐 耐水 水处 处理 理
粘结剂
干
水
磨
磨
用
用
动 合树 油
物
成 树脂
漆
胶脂
胶
涂覆磨具
• 涂覆磨粒及其粒度：与固接磨具相同 • 粘结剂
– 动物胶
砂轮表面磨粒形状各异，排 列不规则，其间距和高低随 机分布。修正后的刚玉砂轮， 前角平均为－65°～－80° ， 磨削一段时间后增大到－ 85°，即磨削时是负前角切 削，且负前角远大于一般刀 具切削。
磨粒的切削过程
a)砂轮表面突起高度较大和较为锋利的磨粒，切入工 件较深且有切屑产生，起切削作用
b)突起高度较小和较钝的磨粒，只能在工件表面刻画 细微的沟痕，工件材料被挤向两旁而隆起，此时无 明显切屑产生，仅起刻划作用。
有开式和闭式两种形式有开式和闭式两种形式可磨削平面可磨削平面内外内外圆表面圆表面曲面等曲面等接触轮硬磁盘装在主轴真空吸盘上f径向进给f径向振动用于磨削管件的用于磨削管件的砂带磨床砂带磨床带有行星系统带有行星系统a无心外圆磨导轮式工件导轮接触轮主动轮工件接触轮主动轮b定心外圆磨接触轮式c定心外圆磨接触轮式工件接触轮主动轮工件d内圆磨回转式工件支承板主动轮工作台e平面磨支承板式f平面磨支承轮式支承轮工件砂带磨削时弹性变形区域大磨粒承载均匀具有减振作用加工工件表面质量高但不易提高工件几何精度
静电植砂原理
磨粒 粘接剂 精密磨削
• 精密磨削机理 • 精密砂轮选择 • 精密磨削时的砂轮修整 • 精密磨床
磨削过程
砂轮表面上分布着为数甚多的磨粒，每个磨粒相当于多 刃铣刀的一个刀齿，因此磨削过程可以看作是众多刀齿 铣刀的一种超高速铣削。
涂
覆
磨料
CBN
磨 刚碳人 天
玉化造 然
具
硅金 磨 刚料
分
石
类
粒度
植砂密度
疏密 型型
页卷带盘异 状状状状形
基体 布复纸硫无聚
合 代纺胺 基 纤布脂 体维纤
维 基体处理 非耐 耐水 水处 处理 理
粘结剂
干
水
磨
磨
用
用
动 合树 油
物
成 树脂
漆
胶脂
胶
涂覆磨具
• 涂覆磨粒及其粒度：与固接磨具相同 • 粘结剂
– 动物胶
砂轮表面磨粒形状各异，排 列不规则，其间距和高低随 机分布。修正后的刚玉砂轮， 前角平均为－65°～－80° ， 磨削一段时间后增大到－ 85°，即磨削时是负前角切 削，且负前角远大于一般刀 具切削。
磨粒的切削过程
a)砂轮表面突起高度较大和较为锋利的磨粒，切入工 件较深且有切屑产生，起切削作用
b)突起高度较小和较钝的磨粒，只能在工件表面刻画 细微的沟痕，工件材料被挤向两旁而隆起，此时无 明显切屑产生，仅起刻划作用。
有开式和闭式两种形式有开式和闭式两种形式可磨削平面可磨削平面内外内外圆表面圆表面曲面等曲面等接触轮硬磁盘装在主轴真空吸盘上f径向进给f径向振动用于磨削管件的用于磨削管件的砂带磨床砂带磨床带有行星系统带有行星系统a无心外圆磨导轮式工件导轮接触轮主动轮工件接触轮主动轮b定心外圆磨接触轮式c定心外圆磨接触轮式工件接触轮主动轮工件d内圆磨回转式工件支承板主动轮工作台e平面磨支承板式f平面磨支承轮式支承轮工件砂带磨削时弹性变形区域大磨粒承载均匀具有减振作用加工工件表面质量高但不易提高工件几何精度
精密和超精密磨削
精密和超精密磨削-中国设备网机械2009-11-08 21:38:35 阅读58 评论0 字号：大中小精密和超精密磨削中国设备网2007-7-5 文字选择：大中小1.精密和起精密摩削在工具和模具制造中，磨削是保证产品的精度和质量的最后一道工序。
技术关键除磨床本身外，磨削工艺也起决定性作用。
在磨削脆性材料时，由于材料本身的物理特性，切屑形成多为脆性断裂，磨削后的表面比较粗糙。
在某些应用场合如光学元件，这样的粗糙表面必须进行抛光，它虽能改善工件的表面粗糙度，但由于很难控制形状精度，抛光后经常会降低。
为了解决这一矛盾，在80年代末日本和欧美的众多公司和研究机构相继推出了两种新的磨削工艺：塑性磨削（Ductile Grinding）和镜面磨削（Mirror Grinding）。
（1）塑性磨削它主要是针对脆性材料而言，其命名来源出自该种工艺的切屑形成机理，即磨削脆性材料时，切屑形成与塑性材料相似，切屑通过剪切的形式被磨粒从基体上切除下来、所以这种磨削方式有时也被称为剪切磨削（Shers Mode Grinding）。
由此磨削后的表面没有微裂纹形成，也没有脆性剥落时的无规则的凹凸不平，表面呈有规则的纹理。
塑性磨削的机理至今仍不十分清楚，在切清形成由脆断向塑性剪切转变的理论上存在各种看法。
大多数研究者认为，当磨粒的切削深度小到一定程度时，切屑就由脆断转变为塑断，这一切削深度被称为临界切削深度，它与工件材料特性和磨粒的几何形状有关。
一般来说，临界切削深度在100μm以下，因而这种磨削方法也被称为纳米磨削（Nanogriding）。
根据这一理论。
有些人提出了一种观点，即塑件磨削要特殊磨床来实现。
这种特殊磨床必须满足如下要求；l）极高的定位精度和运动精度。
以免因磨粒的切削深度超过100μm时，导致转变为脆性磨削。
2）极高的刚性。
因为塑性磨削的切削力远超过脆件磨削的水平，机床刚性太低，会出切削力引起的变形而破坏塑性切屑形成的条件。
精密和超精密加工技术
脆性材料裂纹长度
4、脆性材料精密磨削
? 脆性材料划擦变形模型
磨粒作用下的脆性裂纹
4、脆性材料精密磨削
? 脆性材料精密磨削机理
? 磨削脆性材料时，在一定工艺条件下，切屑形成与塑性材料相似，即通 过剪切形式被磨粒从基体上切除下来。
? 磨削后工件表面呈有规则纹理，无脆性断裂凹凸不平，也无裂纹。
? 脆性材料精密磨削工艺条件
? 磁流变研磨抛光的特点
? 利用磁场达到快速及可靠的控制。 ? 易于实现数控。 ? 抛光板能准确符合复杂的形状，因此能确保非球面及复杂的表
面的精密抛光。
4、磁流变研磨抛光技术 (MRF)
? 磁流变研磨抛光技术的应用
? 长宽比例大的光学部件及基片 (通讯仪器、硬盘、晶片等 ) ； ? 光学玻璃镜片； ? 单结晶 (钙氟化物，矽 )； ? 陶瓷(矽碳化物，钨碳化物 )。
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。
? 组成要素 ：铸铁基砂轮：“ +”极 ；石墨电极：“ –”极；两电极间隙： 0.1mm
3、在线电解磨削技术
? ELID磨削的特点
? 磨削过程具有良好的稳定性； ? ELID 修整法使金刚石砂轮不会过快的磨耗，提高了贵重磨料的利用率； ? ELID 修整法使磨削过程具有良好的可控性； ? 采用 ELID磨削法，容易实现镜面磨削，并可大幅度减少超硬材料被磨零件的 残留裂纹。
4、脆性材料精密磨削
? 脆性材料划擦变形模型
磨粒作用下的脆性裂纹
4、脆性材料精密磨削
? 脆性材料精密磨削机理
? 磨削脆性材料时，在一定工艺条件下，切屑形成与塑性材料相似，即通 过剪切形式被磨粒从基体上切除下来。
? 磨削后工件表面呈有规则纹理，无脆性断裂凹凸不平，也无裂纹。
? 脆性材料精密磨削工艺条件
? 磁流变研磨抛光的特点
? 利用磁场达到快速及可靠的控制。 ? 易于实现数控。 ? 抛光板能准确符合复杂的形状，因此能确保非球面及复杂的表
面的精密抛光。
4、磁流变研磨抛光技术 (MRF)
? 磁流变研磨抛光技术的应用
? 长宽比例大的光学部件及基片 (通讯仪器、硬盘、晶片等 ) ； ? 光学玻璃镜片； ? 单结晶 (钙氟化物，矽 )； ? 陶瓷(矽碳化物，钨碳化物 )。
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。
? 组成要素 ：铸铁基砂轮：“ +”极 ；石墨电极：“ –”极；两电极间隙： 0.1mm
3、在线电解磨削技术
? ELID磨削的特点
? 磨削过程具有良好的稳定性； ? ELID 修整法使金刚石砂轮不会过快的磨耗，提高了贵重磨料的利用率； ? ELID 修整法使磨削过程具有良好的可控性； ? 采用 ELID磨削法，容易实现镜面磨削，并可大幅度减少超硬材料被磨零件的 残留裂纹。
第三章精密磨削加工-PPT精选文档
精密和超精密砂带磨削
精密砂带磨削：砂带粒度W63～W28，加
工精度1μ m，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加 工精度0.1μ m，Ra0.025～0.008μ m。
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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。
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
涂 覆 磨 具 基 底 材 料
工 作 条 件
形 状
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
2019/3/20
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆方法
精密砂带磨削：砂带粒度W63～W28，加
工精度1μ m，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加 工精度0.1μ m，Ra0.025～0.008μ m。
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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。
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
涂 覆 磨 具 基 底 材 料
工 作 条 件
形 状
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
2019/3/20
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
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
2019/3/20
第1节 精密和超精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆方法
精密与超精密加工技术
第二章精密与超精密加工技术一．概述二．超精密切削加工技术三．超精密磨削技术四．超精密研磨抛光技术五、超精密加工装备与环境一、概述1、精密和超精密加工技术的发展是从上世纪 70年代开始，主要集中在美、日、英等国，精密和超精密加工在尖端技术和现代武器制造中占非常重要的地位，是机械制造业最主要发展的方向之一。
2、精密和超精密加工技术在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。
3、当代的超精密加工技术是现代制造技术的前沿，也是明天制造技术的基础。
超精密加工是国家制造工业水平的重要标志之一。
4、加工精度进化5、机械工业提高加工精度的效益。
1）提高制造精度后可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性；2）促进产品的小型化；3）增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配；6、在不同的历史时期，不同的科学技术发展水平情况下，对精密与超精密加工技术有不同的理解。
1）精密和超精密加工是一个十分广泛的领域，它包括了所有能使零件的形状、位置和尺寸精度达到微米和亚微米范围的机械加工方法。
2）精密和超精密只是相对而言，其间的界限随时间的推移而不断变化，因而精密和超精密在不同的时期必须使用不同的尺度来区分。
3）1983年日本的 Taniguchi教授在考查了许多超精密加工实例的基础上对超精密加工的现状进行完整的综述，并对其发展趋势进行了预测。
7、超精密加工技术的现状1）超精密加工技术是一门综合性的系统工程，它的发展综合地利用了机床、工具、计量、环境技术、微电子技术、计算机技术、数控技术等的进步。
2）精密加工和超精密加工已从单一的技术方法发展为制造系统工程，简称精密工程。
它以人、技术、组织为基础，涉及超微量去除、结合、变形加工技术，高稳定性和高净化的加工环境，检测与误差补偿，工况监测与质量控制，被加工材料等。
二、超精密切削加工技术超精密切削技术是60年代发展起来的新技术，它在国防和尖端技术的发展中起着重要的作用；超精密切削是使用精密的单晶天然金刚石刀具加工有色金属和非金属；超精密切削可代替研磨等很费工的精加工工序，不仅节省工时，还提高加工精度和表面质量。
精密磨削加工
德州职业技术学院 机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
超硬磨料砂轮
碗形金刚石砂轮
碟形金刚石砂轮
德州职业技术学院 机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
超硬磨料的优点
磨具形状和尺寸易于保持，耐用度高、精度高 可长时间使用，修整次数少，易于保持精度
磨削温度较低，可减少内应力、裂纹和烧伤等
而切不下金属。
德州职业技术学院
机械工程系
精密与特种加工 一个有效磨粒切削过程分析如下：
第三章 精密磨削加工
德州职业技术学院
机械工程系
精密与特种加工 一个有效磨粒切削过程分析如下：
第三章 精密磨削加工
当磨粒刚进人切削区时，磨粒对切削层金属产生挤压和摩
擦；
随着切入，挤压力加大，磨粒切入工件，但只刻划出沟槽，
机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具的分类有如图所示，常用产品有干磨砂布、 砂纸、耐水砂布、砂纸、环状砂带、卷状砂带等 涂覆磨具 工作条件 基底材料 形 状
耐 水 N
干 磨 G
塑 化 棉 复 纸 料 纤 布 Z 合 膜 布 B
盘 带 卷 页 环 状 状 状 状 状 P D J Y
剂磨具多采用陶瓷。
超硬磨具的结构
平形金刚石砂轮
碗形金刚石砂轮
碟形金刚石砂轮
德州职业技术学院 机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具是将磨料用粘结剂均匀涂覆在纸、布或其 他复合材料基底上的磨具，也称为涂敷磨具。
常用涂覆磨具有：砂纸、砂布、砂带、砂盘等
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
超硬磨料砂轮
碗形金刚石砂轮
碟形金刚石砂轮
德州职业技术学院 机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
超硬磨料的优点
磨具形状和尺寸易于保持，耐用度高、精度高 可长时间使用，修整次数少，易于保持精度
磨削温度较低，可减少内应力、裂纹和烧伤等
而切不下金属。
德州职业技术学院
机械工程系
精密与特种加工 一个有效磨粒切削过程分析如下：
第三章 精密磨削加工
德州职业技术学院
机械工程系
精密与特种加工 一个有效磨粒切削过程分析如下：
第三章 精密磨削加工
当磨粒刚进人切削区时，磨粒对切削层金属产生挤压和摩
擦；
随着切入，挤压力加大，磨粒切入工件，但只刻划出沟槽，
机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具的分类有如图所示，常用产品有干磨砂布、 砂纸、耐水砂布、砂纸、环状砂带、卷状砂带等 涂覆磨具 工作条件 基底材料 形 状
耐 水 N
干 磨 G
塑 化 棉 复 纸 料 纤 布 Z 合 膜 布 B
盘 带 卷 页 环 状 状 状 状 状 P D J Y
剂磨具多采用陶瓷。
超硬磨具的结构
平形金刚石砂轮
碗形金刚石砂轮
碟形金刚石砂轮
德州职业技术学院 机械工程系
精密与特种加工
第三章 精密磨削加工
精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具是将磨料用粘结剂均匀涂覆在纸、布或其 他复合材料基底上的磨具，也称为涂敷磨具。
常用涂覆磨具有：砂纸、砂布、砂带、砂盘等
第3章 精密磨削和超精密磨削 管文 编著
2019/12/19
1)重力落砂法。先将粘结剂均匀涂敷在基底上，再靠重力将砂粒均匀 地喷洒在涂层上，经烘干去除浮面砂粒后即成卷状砂带，制造成本较低。
2)涂敷法。先将砂粒和粘结剂进行充分均匀的混合，然后利用胶辊将 砂粒和粘结剂混合物均匀地涂敷在基底上。
3)静电植砂法。其原理是利用静电作用将砂粒吸附在已涂胶的基底上， 这种方法由于静电作用，使砂粒尖端朝上，因此砂带切削性强，等高性好，加 工质量好。
(2) 磨料粒度及其选择 磨料粒度是影响精密和超精密磨削加工的重要因素，
粒度的选择应根据加工要求、被加工材料、磨料种类等来确定。
粒度是指磨料的颗粒尺寸，其大小用粒度号表示。依据国家标准，固结磨具
用粗磨料粒度分为27级，表示为F4～F220；微粉磨料粒度分为F系列微粉和J系
列微粉，F系列微粉分为11级，表示为F230～F1200或分为13级，表示为F230～
人造
210-490 300
2000
700-800
立方氮化硼 7300-9000
300
800-1000 1250-1350
普通磨料系
碳化物系
ห้องสมุดไป่ตู้
碳化硼 碳化硅
4150-9000 3100-3400
300 155
1800 1500
700-800 1300-1400
刚玉系
1800-2450
87.2
757
1200
表3-5 涂覆磨具的分类
2019/12/19
(2)涂覆磨料及粒度 常用的涂覆磨料分为普通磨料和超硬磨料两大类。通常 情况下，涂覆磨具用于精密与超精密加工，所选用磨料的粒度级次较高且粒度 较细。
(3)粘结剂 粘结剂又称为胶，其作用是将砂粒牢固地粘结在基底上，直接影 响涂覆磨具性能和质量。
1)重力落砂法。先将粘结剂均匀涂敷在基底上，再靠重力将砂粒均匀 地喷洒在涂层上，经烘干去除浮面砂粒后即成卷状砂带，制造成本较低。
2)涂敷法。先将砂粒和粘结剂进行充分均匀的混合，然后利用胶辊将 砂粒和粘结剂混合物均匀地涂敷在基底上。
3)静电植砂法。其原理是利用静电作用将砂粒吸附在已涂胶的基底上， 这种方法由于静电作用，使砂粒尖端朝上，因此砂带切削性强，等高性好，加 工质量好。
(2) 磨料粒度及其选择 磨料粒度是影响精密和超精密磨削加工的重要因素，
粒度的选择应根据加工要求、被加工材料、磨料种类等来确定。
粒度是指磨料的颗粒尺寸，其大小用粒度号表示。依据国家标准，固结磨具
用粗磨料粒度分为27级，表示为F4～F220；微粉磨料粒度分为F系列微粉和J系
列微粉，F系列微粉分为11级，表示为F230～F1200或分为13级，表示为F230～
人造
210-490 300
2000
700-800
立方氮化硼 7300-9000
300
800-1000 1250-1350
普通磨料系
碳化物系
ห้องสมุดไป่ตู้
碳化硼 碳化硅
4150-9000 3100-3400
300 155
1800 1500
700-800 1300-1400
刚玉系
1800-2450
87.2
757
1200
表3-5 涂覆磨具的分类
2019/12/19
(2)涂覆磨料及粒度 常用的涂覆磨料分为普通磨料和超硬磨料两大类。通常 情况下，涂覆磨具用于精密与超精密加工，所选用磨料的粒度级次较高且粒度 较细。
(3)粘结剂 粘结剂又称为胶，其作用是将砂粒牢固地粘结在基底上，直接影 响涂覆磨具性能和质量。
超精密磨削
4.3.1超硬砂轮精密磨削的机理
金刚石微粉砂轮在磨削时，其主要机理 是微切削，磨粒具有很大的负前角和较 大的切削刃钝圆半径，一般前角可达 γ 0=-45o，切削刃钝圆半径可达 rn=100μm，因此，在切削过程中有磨屑 形成、耕犁(隆起)，滑擦(滑动和摩擦)等 现象。
4.3.2超硬磨料砂轮磨削特点及应用范围
应 用 范 形状保持性好，磨 适用于一般磨削， 围 削表面粗糙度值低，淬火钢磨削，刀具 适于重负荷磨削， 刃磨 成形磨削，精密磨 削，加工硬脆材料
粗磨和磨削韧性大、硬 磨削热敏性较 度不高的工件，机床导 大的钨银合金、 轨和硬质合金刀具磨削，磁钢、有色金 适合磨削薄壁、细长工 属以及塑料、 件，或砂轮与工件接触 橡胶等非金属 材料 面大以及平面磨削
价格$83,000
25
修整机原理
Y
X
CCD镜头部分
无火花磨削
无火花磨削 又称光磨，其次数的确定主要是使磨床相关部件的 弹性变形得以充分恢复，磨粒的微刃性的微切削、摩擦、抛光等 作用得以充分发挥。 用粗粒度砂轮(60# -80#)精细修整后进行精密磨削时，光磨次数视 加工表面粗糙度的要求不同可取5~10次单行程；用细粒度砂轮 (240#-W7)精细修整后进行精密磨削时，光磨次数可取10-25次单 行程。
涂附磨具的结构及其制造
4.2 普通砂轮精密磨削
精密磨削是指加工精度1~0.1 μm ，表面 粗糙度达到Ra0.2～0.025 μm 的磨削。又 称低粗糙度磨削。 多应用于机床主轴、轴承、液压滑阀、 滚动导轨、量规等的精密加工。
4.2.1 精密磨削机理
主要靠砂轮的精细修整，使磨粒具有微刃性和等 高性，磨削后，被加工表面留下大量极微细的磨 削痕迹，残留高度极小，再加上无火化磨削阶段 的作用，获得高精度和低粗糙度的表面。机理归 纳为： 微刃的微切削作用 微刃的登高切削作用 微刃的滑挤、摩擦和抛光作用
02213江苏自考复习宝典3_第三章 精密与超精密磨料加工
有一定的磨料嵌人性和浸含性。常用的研磨盘
材料有铸铁、黄铜 、玻璃等。
１.研磨盘 在研具表面开槽的目的： １)在槽内存储多余的磨粒，以防止磨料堆积而
损伤工件表面。
２)加工过程中作为向工件供给磨粒的通道。
３)作为及时排屑的通道，以防止研磨表面被划
伤。
２.抛光盘
抛光盘平面精度及其精度保持性是实现高精度 平面抛光的关键。因此，抛光小面积的高精度
２.砂轮粒度
粗粒度砂轮经过精细修整形成微刃,以微切削作
用为主;
细粒度砂轮经过精细修整形成半钝态微刃,与工
件表面的摩擦抛光作用比较显著,可得到质量更 高的加工表面和砂轮耐用度。
三、精密磨削砂轮
３.砂轮结合剂
砂轮结合剂有树脂类、金属类、陶瓷类等,以树
脂类应用为广。
四、精密磨削中的砂轮修整
修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有
六、非接触抛光
非接触抛光是指在抛光中工件与抛光盘互不接 触,依靠抛光剂冲击工件表面,以获得加工表面完 美结晶性和精确形状的抛光方法。
六、非接触抛光
其去除量仅为几个到几十个原子级。 非接触抛光主要用于功能晶体材料抛光(注重结
晶完整性和物理性能),和光学零件的抛光(注重
表面粗糙度及形状精度)。
１.弹性发射加工
精度和优 良表面粗糙度的加工方法。属于游离
磨粒切削加工 。
一、研磨加工机理
1.硬脆材料的研磨
2.金属材料的研磨
１.硬脆材料的研磨
图３-８
研磨加工模型
2.金属材料的研磨
金属材料的研磨在加工机理上和脆性材料的研 磨有很大区别。研磨时，磨粒的研磨作用相当 于普通切削和磨削的切削深度极小时的状态，
没有裂纹的产生。
精密磨削和超精密磨削
五、超硬磨料砂轮的平衡
静平衡 力矩平衡，用于窄砂轮的平衡，是在一个平面上的平衡。 （1）机外静平衡架上平衡 （2）机上动态平衡 （3）机外动态平衡
动平衡
力偶平衡，用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡，是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。
2016/6/6
超精密磨削
一、超精密磨削和镜面磨削
开式砂带磨削
闭式砂带削
砂带磨削分类： 按砂带与工件接触形式 分为接触轮式、支承板 （轮）式、自由浮动接 触式和自由接触式。 按加工表面类型分为外 圆、内圆、平面、成形 表面等磨削方式。
开式砂带磨削
一、砂带磨削方式、特点和应用
砂带磨削特点
1）砂带与工件是柔性接触，磨粒载荷小而均匀，砂带磨削 工件表面质量高，表 面粗糙度可达Ra 0.05～0.01μm，砂带磨削又称“弹性”磨削。 2）砂带制作时，用静电植砂法易于使磨粒有方向性，力、热作用小，有较好的 切削性，有效地减小了工件变形和表面烧伤。工件的尺寸精度可达5～0.5μm， 平面度可达1μm。砂带磨削又有“冷态” 磨削之称。 3）砂带磨削效率高，无需修整，有“高效”磨削之称。 4）砂带制作简单方便，无烧结、动平衡等问题，价格也便 宜，砂带磨削设备结 构简单，有“廉价”磨削之称。 5）砂带磨削有广阔的工艺性和应用范围、很强的适应性，有“万能”磨削之称。
磨削效率高。
综合成本低。
二、超硬磨料砂轮修整（修整过程）
整形
对砂轮进行微量切削，使砂轮达到所要求 的几何形状精度，并使磨料尖端细微破碎， 形成锋利的磨削刃。
修锐
去除磨粒间的结合剂，使磨粒间有一定的容 屑空间，并使磨刃突出于结合剂之外（一般 是磨粒尺寸的1/3左右），形成切削刃。
二、超硬磨料砂轮修整（修整方法） 车削法 磨削法
精密与特种加工技术_第三章_磨削理论 上课用
安徽工程大学
21
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
图3-2 砂轮工作表层磨粒切削刃空间图
Anhui Polytechnic University
安徽工程大学
22
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
3.3.2 磨屑的形成过程与磨削阶段 一、磨削过程
1.滑擦阶段
工件表层产生弹性变形和 热应力。
安徽工程大学
Anhui Polytechnic University
3
精密与特种加工技术
ห้องสมุดไป่ตู้第三章 精密磨削加工
10.精度高、表面粗糙度小：IT5及以上，Ra为1.25~0.01um 11.径向作用力大且作用在工艺系统刚性较差的方向上。
12.磨削加工的工艺范围广：外圆面、内圆面、平面等。
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2.刻划阶段
产生塑性变形沟痕隆起 现象和热应力。
3.切削阶段
切削厚度、切应力和温度 达一定值，材料明显滑移 形成切屑。
图3-3 磨粒切削过程
Anhui Polytechnic University
安徽工程大学
23
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
二、磨削阶段
1.初磨阶段 由于工艺系统的弹性变形，实际磨削深度小于径向进给量。
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安徽工程大学
5
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
在精密和超精密磨削中，磨料大多使用超硬磨料： 立方氮化硼。磨粒的粒度影响加工的表面粗糙度值， 粒度号数越大，加工表面的粗糙度值越小。 精密砂轮磨削：粒度60~80、精度1~0.1um、Ra为 0.2~0.25um。 超精密砂轮磨削：粒度W40~W5、精度0.1um、Ra 为0.025~0.008um。
精密与超精密加工技术
大于工件加工精 度，且厚度极薄的金属层或非金属层
刀具种类：金刚石刀具； 超精密磨削砂轮
金刚石刀具
1、金刚石刀头的特性： 颜色：有红色和绿色等多种颜色，其硬
度随颜色而不同； 硬度：显微硬度值比其他物质高许多； 热传导率：在矿物中最大。
金刚石刀具
2、金刚石刀头的制造： 成形：采用研磨加工方法； 研磨方法：用空气轴承的研磨机； 特殊刀头的形状
第三章 先进制造工艺技术
第一节 精密与超精密加工技术
一、 精密与超精密加工技术概述
1、精密加工与超精密加工定义
精密加工是指加工精度在0.1～lμm之间， 表面粗糙度Ra在0.lμm以下（称微米加工）
超精密加工的加工精度在0.lμm以下，表面 粗糙度在0.02μm以下（称为亚微米加工）
2、精密加工与超精密加工的特点
光纤测微仪 更小测量范围的测量仪器：扫描隧道显微
镜 、扫描电子显微镜、原子力显微镜
激光干涉仪
SPA-400 多功能扫描探针显微镜
回顾
一、 精密与超精密加工技术概述 二、 超精密加工方法 三、 超精密加工刀具 四、 超精密加工设备 五、 精密加工环境 六、 超精密加工精度的在线检测及计量测试
五、精密加工环境
超精密加工必须在超稳定的环境下进 行。
超稳定环境：恒温、超净和防振。
六、超精密加工精度的在线检测及计量测试
对加工误差进行在线检测，实时建模与 动态分析预报，再根据预报数据对误差 源进行补偿，从而消除或减少加工误差。
六、超精密加工精度的在线检测及计量测试
大距离的测量仪器：双频激光干涉仪 小距离的测量仪器：电容式、电感式测微仪、
超精密磨削砂轮
超精密磨削质量控制方面的首要因素： 砂轮磨料：应与工件材料选配适当； 磨料粒度：具备形成微刃的粒度； 砂轮硬度：硬度中软。
刀具种类：金刚石刀具； 超精密磨削砂轮
金刚石刀具
1、金刚石刀头的特性： 颜色：有红色和绿色等多种颜色，其硬
度随颜色而不同； 硬度：显微硬度值比其他物质高许多； 热传导率：在矿物中最大。
金刚石刀具
2、金刚石刀头的制造： 成形：采用研磨加工方法； 研磨方法：用空气轴承的研磨机； 特殊刀头的形状
第三章 先进制造工艺技术
第一节 精密与超精密加工技术
一、 精密与超精密加工技术概述
1、精密加工与超精密加工定义
精密加工是指加工精度在0.1～lμm之间， 表面粗糙度Ra在0.lμm以下（称微米加工）
超精密加工的加工精度在0.lμm以下，表面 粗糙度在0.02μm以下（称为亚微米加工）
2、精密加工与超精密加工的特点
光纤测微仪 更小测量范围的测量仪器：扫描隧道显微
镜 、扫描电子显微镜、原子力显微镜
激光干涉仪
SPA-400 多功能扫描探针显微镜
回顾
一、 精密与超精密加工技术概述 二、 超精密加工方法 三、 超精密加工刀具 四、 超精密加工设备 五、 精密加工环境 六、 超精密加工精度的在线检测及计量测试
五、精密加工环境
超精密加工必须在超稳定的环境下进 行。
超稳定环境：恒温、超净和防振。
六、超精密加工精度的在线检测及计量测试
对加工误差进行在线检测，实时建模与 动态分析预报，再根据预报数据对误差 源进行补偿，从而消除或减少加工误差。
六、超精密加工精度的在线检测及计量测试
大距离的测量仪器：双频激光干涉仪 小距离的测量仪器：电容式、电感式测微仪、
超精密磨削砂轮
超精密磨削质量控制方面的首要因素： 砂轮磨料：应与工件材料选配适当； 磨料粒度：具备形成微刃的粒度； 砂轮硬度：硬度中软。
精密磨削和超精密磨削概述
用碳化硅、刚玉、硬质合金或钢铁等制成修整轮， 与超硬磨料砂轮在一定压力下进行自由对滚，使 结合剂破裂形成容屑空间，并使超硬磨粒表面崩 碎形成微刃。加入碳化硅、刚玉等游离磨料，依 靠游离磨料挤轧作用进行修锐。
1振动机；2气 源； 3 压缩空气； 4 流量调整阀； 5 磨料或玻璃球； 6筛网；7电磁 阀； 8 高压空气 及磨料； 9 喷嘴； 10 磨 料 或 玻 璃 球 ； 11 修 整 轮 ； 12 超 硬 磨 料 砂 轮
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，通过张紧 轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速 回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给运动，从而对工件进行磨削。效率 高、噪声大、易发热，用于粗、半精和精加 工。 采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷 带轮带动砂带作极缓慢的移动，砂带绕过接 触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面 接触，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给，从而对工件进行磨削。砂带在磨 削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现 新砂粒，磨削质量高且稳定，磨削效果好。 效率不如闭式磨削，用于精密和超精密磨削。
五、超硬磨料砂轮的平衡
静平衡 力矩平衡，用于窄砂轮的平衡，是在一个平面上的平衡。 （1）机外静平衡架上平衡 （2）机上动态平衡 （3）机外动态平衡
动平衡
力偶平衡，用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡，是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。
2019/1/6
超精密磨削
一、超精密磨削和镜面磨削
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的制作原理
在砂轮制造过程中，加入铜粉可以限制树脂变形，提高整体性。再烧结成形— —修整——电解处理。
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的磨削
电解处理后的砂轮磨削的表面的粗糙度明显减小，铜粉所占比例越小，表面粗 糙度越小。
1振动机；2气 源； 3 压缩空气； 4 流量调整阀； 5 磨料或玻璃球； 6筛网；7电磁 阀； 8 高压空气 及磨料； 9 喷嘴； 10 磨 料 或 玻 璃 球 ； 11 修 整 轮 ； 12 超 硬 磨 料 砂 轮
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，通过张紧 轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速 回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给运动，从而对工件进行磨削。效率 高、噪声大、易发热，用于粗、半精和精加 工。 采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷 带轮带动砂带作极缓慢的移动，砂带绕过接 触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面 接触，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给，从而对工件进行磨削。砂带在磨 削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现 新砂粒，磨削质量高且稳定，磨削效果好。 效率不如闭式磨削，用于精密和超精密磨削。
五、超硬磨料砂轮的平衡
静平衡 力矩平衡，用于窄砂轮的平衡，是在一个平面上的平衡。 （1）机外静平衡架上平衡 （2）机上动态平衡 （3）机外动态平衡
动平衡
力偶平衡，用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡，是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。
2019/1/6
超精密磨削
一、超精密磨削和镜面磨削
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的制作原理
在砂轮制造过程中，加入铜粉可以限制树脂变形，提高整体性。再烧结成形— —修整——电解处理。
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的磨削
电解处理后的砂轮磨削的表面的粗糙度明显减小，铜粉所占比例越小，表面粗 糙度越小。
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。
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。
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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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2018/3/11
第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
超硬磨料制作的磨具在以下几方面能够满足精密加工和超精密加工 的要求,因此使用广泛。
1)磨具在形状和尺寸上易于保持,使用寿命高,磨削精度高。
2)磨料本身磨损少,可较长时间保持切削性,修整次数少,易于保持精度。
3)磨削时,一般工件温度较低,因此可以减小内应力、裂纹和烧伤等缺
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。
2018/3/11
第1节 概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
根据涂覆磨具的形状、基底材料和工作条件与用途等,分类见下表
涂 覆 磨 具
工 作 条 件
基 底 材 料
形 状
耐 水 (N)
2018/3/11
精密砂带磨削：砂带粒度F230～F320，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。
2018/3/11
第1节 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。
第3章 精密磨削和超精密磨削 3.1 概述
3.2 精密磨削 3.3 超硬磨料砂轮磨削
3.4 超精密磨削
3.5 精密和超精密砂带磨削
2018/3/11
第1节 概述
精密和超精密磨料加工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,得到高 加工精度和低表面粗糙度值。对于铜、铝及其 合金等软金属,用金刚石刀具进行超精密车削是 十分有效的,而对于黑色金属、硬脆材料等,用 精密和超精密磨料加工在当前是最主要的精密 加工手段。
2018/3/11
第1节 概述
一、精密和超精密磨料加工方法分类
精密和超精 密磨料加工 固结磨 料加工 固结磨具 精密砂 轮磨削 精密超 精加工 涂覆磨具 精密 砂带磨削 游离磨 料加工 精密研磨 精密抛光
油石研磨
精密珩磨
砂带研抛
2018/3/11
第1节 概述
一、精密和超精密加工磨料分类
固结磨料加工
2018/3/11
第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
组织和浓度及其选择
表3-6 浓度值与磨料含量的关、精密和超精密砂轮磨料磨具
组织和浓度及其选择
浓度直接影响磨削质量、效率和加工成本,选择时应综合考 虑磨料材料、粒度、结合剂、磨削方式、质量要求和生产率 等因素。 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 粒度、低质量浓度,甚至低于25%。
2018/3/11
第1节 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
磨具的强度是指磨具在高速回转时,抵抗因 离心力的作用而自身破碎的能力。 普通磨具的硬度是指磨粒在外力作用下,自磨 料表面脱落的难易程度。超硬磨具无硬度项 指标。
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。
精密和超精密砂带磨削
精密砂轮磨削：砂轮的粒度F60～F80，加 工精度1μm，表面粗糙度Ra0.025μm； 超 精 密 砂 轮 磨 削 ： 砂 轮 的 粒 度 F280 ～ F1000 ，得加工精度 0.1μm， Ra0.025 ～ 0.008μm。
干 磨 (G)
复 合
塑 料 膜
化 纤 布
棉 布 (B)
纸 (Z)
盘 状 (P)
带 状 (D)
环 状
卷 状 (J)
页 状 (Y)
第1节 概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具是将磨料用粘接剂均匀地涂覆在纸、布或其他复合材料基底上的 磨具,其结构示意图如下。
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第1节 概述
三、精密和超精密涂覆磨具
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第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
超硬磨料在当前是指金刚石和立方氮化硼以及以它们为主要成分的复合材
料。 金刚石分为天然的和人造的两大类。人造金刚石分单晶体和聚晶烧结体两 种,前者多用作磨料磨具,后者多用作刀具。 立方氮化硼的硬度略低于金刚石,但耐热性比金刚石高,有良好的化学稳定 性,与碳在2000℃时才起反应,故适于磨削钢铁材料。
磨料粒度及其选择
表3-5 #240~#8000微粉粒度中值（电阻法颗粒计数器）
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第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
结合剂及其选择
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。
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二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择
表3-3 F4~F220粗磨粒粒度中的基本粒筛孔尺寸
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二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择
表3-4 F230~F2000微粉粒度中值（光电沉降法）
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二、精密和超精密砂轮磨料磨具
陷。
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二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
表3-2 各种磨料的主要物理性能
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第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择
磨粒的粒度是指磨粒的几何尺寸大小,是沿磨粒长轴的垂直方向测 定的。
磨粒的大小用粒度号表示,由于粒度号实际不可能只包括一个粒度,
所以某一个粒度号表示了某一范围尺寸的磨粒。 磨料从其粒度考虑可分为粗磨粒和微粉两大类。 粗磨粒是比较粗的粒度,用于制造固结磨具和作为自由磨粒用,通常 是用筛网筛分的方法分级。粗磨粒的粒度有F系列,在粒度号前冠以字 母“F”表示,由最粗粒、粗粒、基本粒和混合粒组成, 微粉是指用沉降法检验其粒度组成时中值粒径不大于60μm的磨粒, 其粒径用粒度号表示,由于其制造和检验方法不同,包括F系列微粉和J系 列微粉,粒度号前分别冠以字母“F”和字符“#”。