磨削用量的选择
机械工艺学简答题
1 为什么要求重要表面加工余量均匀？答案：加工余量均匀→背吃刀量ap一致→切削力F均匀→变形y均匀→加工质量稳定。
2 试述粗基准和精基准的选择原则？答案：选择粗基准要求：1 各面都有足够的加工余量；2 重要表面余量均匀；3 加工面与非加工面的相互位置精度。
选择精基准要求：1 基准重合；2 基准统一；3 自为基准；4 互为基准。
3 何谓可变费用与不可变费用，怎样比较工艺方案的经济性？答案：可变费用是指随产量而变的费用；反之不随产量而变的费用称不变费用；当工艺方案中多数工序不同时用全年工艺成本和投资回收期的长短比较，只有少数工序不同时用单件工艺成本比较。
4 何谓单件时间，举例说明减少基本时间的工艺措施？答案：完成一个零件一个工序所用的时间称单件时间。
减少基本时间的措施有：提高切削用量；减少切削长度；合并工步与走刀；多件加工等。
5 机械制造中何谓封闭环？如何确定加工尺寸链的封闭环？答案：在加工、检测和装配中，最后得到或间接形成的尺寸称封闭环。
只有定位基准和加工顺序确定之后才能确定封闭环。
6 深孔加工的方式有哪些？分别适用于什么情况？答案：有3种形式：1 工件旋转，刀具不旋转只作进给运动，用于车床； 2 工件不动，刀具边旋转、边进给，用于钻床和大型工件的加工； 3 工件旋转、刀具反向旋转并作进给，用于深孔钻镗床。
7 何谓毛坯误差复映规律？如何利用误差复映规律来测试机床刚度？如何减少毛坯误差对加工精度的影响？答案：毛坯误差按递减规律传给工件称误差复映规律。
测试机床刚度时可用一带三个凸出台阶的轴，分别测量三个凸台的直径，在一次走刀中切去台阶，再分别测量三点的受力和尺寸，求得3点的误差复映系数ε，根据k=C/ε，解联立方程即令可求出机床刚度。
首先尽量提高毛坯的精度，减少加工余量；增加走刀次数；提高工艺系统的刚度。
8 何谓强迫振动。
减少强迫振动的措施有哪些？答案：由外界周期干扰力所带来的振动叫强迫振动。
减少强迫振动的措施有：充分平衡运动部件；提高工艺系统的刚度；提高传动件精度；隔振、消振。
不锈钢磨削的特点及磨削用量的选择原则
不锈钢磨削的特点及磨削用量的选择原则1、不锈钢磨削的特点：（1）磨削力大，磨削温度高，加工表面容易烧伤；（2）加工硬化趋势严重；（3）磨屑容易粘附在砂轮上，使砂轮孔隙堵塞；（4）工件表面出现磨削划伤；（5）工件容易变形。
2、磨削用量的选择原则：（1）砂轮速度vs的选择：从提高砂轮切削性能的观点出发，磨削不锈钢时，应选用较高的砂轮速度vs，但是，由于砂轮速度高时会使砂轮堵塞，反而丧失切削能力，而且容易发生磨削烧伤，并易划伤加工表面，因此磨削不锈钢时应谨慎选择砂轮速度。
实践证明，磨削不锈钢的砂轮速度以不超过25m/s较合适。
（2）工件速度vw的选择：工件速度vw要随着砂轮速度vs变化，基本原则是vs低，vw也较低；vs高，vw也随之增高，这样做可以使切屑截面积基本保持不变。
vs和vw成比例变化，可使磨削划伤减少。
一般，工件速度与砂轮的速度可选在1/60～1/100范围内。
（3）磨削深度ap的选择：在磨削不锈钢等韧性大、塑性高的材料时，磨削深度小于或等于0.01mm时，砂轮容易粘附堵塞，容易出现烧伤和划伤等现象。
其原因是砂粒都有一定的圆角半径，当磨削深度太小时，砂粒切不进基体，而在表面上划擦挤压，致使磨削力和磨削热增高，切屑易粘附堵塞砂轮，降低了砂轮切削能力，造成工件表面划伤。
粗磨时一般取0.02～0.05mm，精磨时一般取0.01mm左右。
（4）进给量的选择：进给量一般都以砂轮宽度B来计算。
外圆磨削不锈钢，粗磨的进给量可取（1/4～1/6）B，精磨的进给量可取（1/8～1/10）B。
磨削深度大时取其中较小值，磨削深度小时取其中较大值。
工件刚性好时，进给量可适当增加。
磨削细长类工件和薄壁工件时，为了防止变形，可采用大的进给量和小的磨削深度进行磨削。
内圆磨削时，粗磨的进给量可取（1/3～1/4）B，精磨的进给量可取（1/6～1/8）B。
磨浅孔时取其中较大值，磨深孔时取其中较小值。
当工件的加工精度和表面粗糙度要求较高时，进给量应适当降低。
普通平面磨床加工超精度、低粗糙度零件
普通平面磨床加工超精度、低粗糙度零件在大型工程机械制造厂磨削表面粗糙度Ra0.02--0.04μm、精度h4--h5的轴颈时，都是在昂贵的高精度平面磨床上进行。
但一般工程机械修造厂却没有高精度平面磨床，要磨削出这样的低的表面粗糙度，如此高的轴颈精度是非常困难的。
我们在现有设备M131W普通外圆平面磨床上进行大量试验，并对其进行必要的检测、刮研和调整，通过修整和精细的平衡砂轮，在磨粒上合适整出更多的等高微刃，就完全可以实现超高精度、低粗糙度的磨销，能有效地磨削出精度h4--h6，粗糙度Ra0.02--0.04μm的零件。
该法简单，方便易行，效果颇佳。
1、超精磨削机理超精磨削是靠砂轮工作面上可以修整出大量等高的磨粒微刃这一特性而得以进行的。
这些等高微刃能从工作表面上切除微薄的、尚具有一些微量缺陷以及微量形状和尺寸误差和余量。
因此，运用这些等微刃具是大量的，如果磨削用量适当，在加工面上有可能留下大量的极微细的切削痕迹，所以可得到很低的表面粗糙度。
此外，还由于在无火光花光磨阶段，仍有很明来的磨擦、滑挤、抛光和压光等作用，故使加工秘得的表面粗糙度进一步降低.2、对普通平面磨床的检修为了在变通平面磨床磨削出粗糙度Ra0.02--0.04μm的工件，应对旧变通平面磨床进行如下项目检测，不符合精度要求的，则要进行刮研检修。
（1）检修床导轨1. 检测和何等刮床身V形导轨：在垂直平面内的不直度，在1m长度上，不得超过0.01mm;在水平面内的不直度，在1m长度上，不得超过0.01mm;与滑鞍座导轨的不垂直度，在250mm长度上，不得超过0.02mm;接触点要求12--14点（25×25）mm。
2. 检测的何等刮床身平面导轨：V形导轨的不平等度，在1m长度上，不得超过0.02mm;在垂直平面内的不直度，在1m长度上，法得超过0.01mm;接触斑点要求12--14点（25×25）mm。
（2）检修滑鞍座导轨1. 检测和何等刮滑鞍座V形导轨;在垂直平面内的不直度，全部长度上不得超过0.01mm;接触斑点要求10--12点（25×25）mm。
被吃刀量、进给量和切削速度的选定
六、砂轮的磨损与耐用度
自锐性
由于磨粒的微刃逐步钝 化，磨削力逐步增加， 致使磨粒破碎或脱落， 重新露出锋利的微刃。 这种特性称为自锐性。
磨钝标准
•粗磨时发生振动、噪音，说明砂 轮已经磨钝（由于切屑、碎磨粒 把砂轮堵塞，磨粒本身已磨损变 钝），应立即打磨砂轮。 •精磨时，工件表面出现波浪痕迹 或表面粗糙度增大，说明砂轮已 经磨钝。
粒的切削厚度↓ →磨削力↓。
➢工件速度vω、fa ↑ →单位时间内磨去的金属量↑ →每个磨粒
的切削厚度↑→磨削力↑；
➢径向进给量fr ↑ →每个磨粒的切削厚度↑、砂轮与工件的磨
削接触弧长↑ →同时参与磨削的磨粒数↑ →磨削力↑；
➢砂轮磨损↑磨削力↑ 。
五、磨削温度
1. 磨削温度的概念
图3－45
注意砂轮磨削区温度θA和磨粒磨削点温度θdot的区别。
一、磨料的形状特征
二、磨屑形成过程
图3－41
磨屑形成过程可分为以下三个阶段： （1）划擦阶段 （2）刻划阶段 （3）切削阶段
图3－41 磨粒切削过程的三个阶段
三、磨削运动与磨削用量
磨削速度vs
砂轮的高速旋转 运动是主运动， 磨削速度是指砂 轮外圆的线速度。
•在磨削过程中，磨削 速度、工件圆周进给速 度、轴向进给量、径向 进给量等，统称为磨削 用量。
第八节 磨削过程及磨削机理
磨削加工是用高速回转的砂轮或其它磨具以给定的背 吃刀量（或称切削深度），对工件进行加工的方法。根据 工件被加工表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动，磨 削分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和无心磨削等几种 主要加工类型。此外，还有对凸轮、螺纹、齿轮等零件进 行磨削加工的专用磨床。
2. 影响磨削温度的因素
数控磨床综合--技巧,难题,解决方案
数控磨床相关问题综合作者：王家征2012。
5。
6外圆磨床加工工件表面有螺旋线的解决方法产生原因1：修整砂轮方法不妥排除方法1：金钢钻应保持锐利，且颗粒无松动,修整时泠却液应充分，精修整砂轮修整量不宜过大.产生原因2：砂轮主轴与工作台移支平行度超差过大排除方法2:采用专用工具测量主轴平行度如超差应调整，生产中采用试切法验证平行度误差：磨削一根直径与长度比适中的外圆，使锥度达到最小值，精磨时应细修砂轮，在外圆一端或两端涂上一层薄薄的红印油，宽度与砂轮宽度相仿，然后进入切入磨微量进给,直至砂轮刚接触涂色区,擦去一层涂色痕迹，若砂轮宽度全部擦去痕迹表明砂轮母线与工件母线平行良好; 若接触右边局部部分表明主轴呈低头, 若左边接触则主轴呈抬头，注: 动态测量比静态好效果好。
误差方向确定后，且可用垫片测定修刮量。
可以修刮砂轮架滑鞍结合面或垫板底面，如果修整主轴平行度有困难，可以修整金钢钻座，使金钢钻修正中与砂轮中心一致，可减小由于砂轮主轴不平行而引起的砂轮表面修成双曲线。
产生原因3：磨削进给量应根据工件余量合理选择排除方法3：磨削进给量应选择与工件余量保持合适，特别应控制粗磨时的工件余量，否则过大而引起的暗藏的螺旋线就在精磨时显示出来，因此,磨削过程中必须逐级提高表面品质，保持经常修整砂轮防止螺旋线的产生而不消除。
产生原因4:床身导轨或砂轮架导轨在水平面内直线度误差大，影响修整轨迹。
排除方法4: 金钢钻安装位置，尽量使修整位置与磨削位置相同，金钢钻修整器在工作台纵向上的位置，应选择有利修整位置，以解决床身导轨在水平面的变曲。
产生原因5：砂轮主轴轴承间隙大，影响动态效应的刚度降低.排除方法5:应检查轴承间隙，过大时予以调整，参见《砂轮架主轴轴承付》。
产生原因6：头尾架刚性差，支承工件顶尖孔与顶尖小端接触产生支承刚性差. 可回转主轴的顶尖间磨削，可将头架调障至零, 尾架套筒有间隙过大现象予以修复. 工件顶尖孔尽量保持大端接触，尤其是外圆精度较高的工件,建议将中心锥面接触长度控制3—5mm（可将中心孔底孔扩大来达到）.产生原因7：工件材料与砂轮不匹配使砂轮不能有效切除工件，而严重钝化。
不同类型平面磨床的区别及磨削操作特点
不同类型平面磨床的区别及磨削操作特点不同类型平面磨床的区别及磨削操作特点一、平面磨削的方式按照平面磨床和工作台的结构特点和配置形式，可将平面磨床分为五种类型，即卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床、立轴圆台平面磨床及双端面磨床等。
1、平面磨床的类型简介（1）卧轴矩台平面磨床砂轮的主轴轴线与工作台台面平行，工件安装在矩形电磁吸盘上，并随工作台作纵向往复直线运动。
砂轮在高速旋转的同时作间歇的横向移动，在工件表面磨去一层后，砂轮反向移动，同时作一次垂向进给，直至将工件磨削到所需的尺寸。
（2）卧轴圆台平面磨床砂轮的主轴是卧式的，工作台是圆形电磁吸盘，用砂轮的圆周面磨削平面。
磨削时，圆形电磁吸盘将工件吸在一起作单向匀速旋转，砂轮除高速旋转外，还在圆台外缘和中心之间作往复运动，以完成磨削进给，每往复一次或每次换向后，砂轮向工件垂直进给，直至将工件磨削到所需要的尺寸。
由于工作台是连续旋转的，所以磨削效率高，但不能磨削台阶面等复杂的平面。
（3）立轴柜台平面磨床砂轮的主轴与工作台垂直，工作台是矩形电磁吸盘，用砂轮的端面磨削平面。
这类磨床只能磨简单的平面零件。
由于砂轮的直径大于工作台的宽度，砂轮不需要作横向进给运动，故磨削效率较高。
（4）立轴圆台平面磨床砂轮的主轴与工作台垂直，工作台是圆形电磁吸盘，用砂轮的端面磨削平面。
磨削时，圆工作台匀速旋转，砂轮除作高速旋转外，定时作垂向进给。
（5）双端面磨床该磨床能同时磨削工件两个平行面，磨削时工件可连续送料，常用于自动生产线等场合。
2、平面磨削的形式以砂轮工作表面的不同，平面磨削可分为周边磨削、端面磨削以及周边一端面磨削三种方式。
①周边磨削：又称圆周磨削，是用砂轮的圆周面进行磨削。
卧轴的平面磨床属于这种形式。
②端面磨削：用砂轮的端面进行磨削。
立轴的平面磨床均属于这种形式。
③周边一端面磨削：同时用砂轮的圆周面和端面进行磨削。
磨削台阶面时，若台阶不深，可在卧轴矩台平面磨床上，用砂轮进行周边一端面磨削。
影响机械加工表面质量的因素及采取措施毕业论文
影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施毕业论⽂毕业论⽂（设计）题⽬：影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施影响机械加⼯表⾯质量的因素及采取措施摘要：机械产品的使⽤性能的提⾼和使⽤寿命的增加与组成产品的零件加⼯质量密切相关，零件的加⼯质量是保证产品质量基础。
衡量零件加⼯质量好坏的主要指标有：加⼯精度和表⾯粗糙度。
本⽂主要通过对影响零件表⾯粗糙度的因素、零件表⾯层的物理⼒学性能（表⾯冷作硬化、残余应⼒、⾦相组织的变化与磨削烧伤）、表⾯质量影响零件使⽤性能等因素的分析和研究，来提⾼机械加⼯表⾯质量的⼯艺措施。
关键词：机械加⼯；表⾯质量；影响因素；控制措施⽬录前⾔ (1)⼀、概述 (1)（⼀）、基本概念 (1)1、机械加⼯ (1)2、零件的失效 (2)3、磨削烧伤 (2)4、表⾯冷作硬化 (2)⼆、影响⼯件表⾯质量的因素 (2)（⼀）、加⼯过程对表⾯质量的影响 (2)1、⼯艺系统的振动对⼯件表⾯质量的影响 (2)2、⼑具⼏何参数、材料和刃磨质量对表⾯质量的影响 (2)3、切削液对表⾯质量的影响 (3)4、⼯件材料对表⾯质量的影响 (3)5、切削条件对⼯件表⾯质量的影响 (3)6、切削速度对表⾯粗糙度的影响 (4)7、磨削加⼯影响表⾯质量的素 (4)8、影响⼯件表⾯物理机械性能的素 (5)（⼆）、使⽤过程中影响表⾯质量的因素 (7)1、耐磨性对表⾯质量的影响 (7)2、疲劳强度对表⾯质量的响 (8)3、耐蚀性对表⾯质量的响 (8)三、机械加⼯表⾯质量对零件使⽤性能的影响 (8)（⼀）、表⾯质量对零件耐磨性的影响 (8)（⼆）、表⾯质量对零件疲劳强度的影响 (9)（三）、表⾯质量对零件耐腐蚀性能的影响 (9)（四）、表⾯质量对零件间配合性质的影响 (9)（五）、表⾯质量对零件其他性能的影响 (10)四、控制表⾯质量的途径 (10)（⼀）、降低表⾯粗糙度的加⼯⽅法....、 (10)（⼆）、改善表⾯物理⼒学性能的加⼯⽅法 (13)五、提⾼机械加⼯⼯件表⾯质量的措施 (15)六、结论 (16)七、参考⽂献 (16)前⾔随着⼯业技术的飞速发展机械化⽣产以⾛进各⼤⼩企业，与之息息相关的就是各式各样的机器。
磨工工艺-第三章-磨削用量
工件圆周速度是表示工件被磨削表面上任意一点，在每分钟内所走 过的路程，用μw表示，计算式为
式中dw—工件外圆直径（mm）；
w
dwnw
1000
nw—工件转速（r/min）；
Vw—工件圆周速度（m/min）。
工件的圆周速度远低于砂轮的圆周速度，一般为5～30m/min。
在实际生产中，工件直径是已知的，加工时通常需要确定工件的转速，为此 可将上式变换为
nw—工件转速（r/min）；
μf—工作台纵向速度（m/min）。
❖ 四、横向进给量
外圆磨削时，在每次行程结束后，砂轮在纵向进给方向上的移动量，叫做横向进给量，
用apo表示。他是衡量磨削深度大小的参数，又称背吃刀量。其尺寸从垂直于进给方向
运动测量。
计算公式为 式中D—进给前工件直径（mm）； d—进给后工件直径（mm）； ap—横向进给量（mm）。
❖ 一、砂轮的圆周速度
砂轮外圆表面上任一磨粒在单位时间内所经过的磨削路程，称为砂轮的圆 周速度，用μ0表示。此速度也即磨削主运动速度。μ0的单位为m/s，按 下式计算：
0
Dono
1000 60
式中Do—砂轮直径（mm）； no—砂轮转速（r/min） Vo—砂轮的圆周速度（m/s）。
❖ 二、工件圆周速度
ap D d 2
外圆磨削时，横向进给量很小，一般取0.005～0.04mm，精磨时取小值，粗磨时取大值。 切削速度、进给量、背吃刀量通常称为“切削三要素”磨削时应合理选择。 磨削用量的选择原则是：粗磨时以提高生产效率为主，选大的背吃刀量和纵向进给量；精
磨时以保证精度和表面粗糙度要求为主，选择较小的背吃刀量和纵向进给量。同时还要 考虑磨床、工件等具体情况，在综合分析确定。
在普通外圆磨床上磨削细长轴的一种工艺
在普通外圆磨床上磨削细长轴的一种新工艺【论文摘要】本文介绍了一种在普通外圆磨床上高效磨削高精度、低粗糙度细长轴（空筒件）的新工艺——，其特点是操作简便，容易掌握，对工人技术水平要求低，在磨削过程只需进行粗、精磨两工序，这种工艺非常适用于长径比L/D≥50的细长轴、难加工材料和较硬材质的超精磨削。
----------在普通外圆磨床上磨削细长轴的一种新工艺---------- 在普通外圆磨床上超精磨削细长轴一直是老大难问题，易产生灼伤、振纹、落沙，圆轴度超差等缺陷，特别是，当工件的长径比超过30(L/D＞30)时，尤为困难。
国外机械工业发达地方的中小型机械修造公司(厂)的长期实践表明，只要检修、调整好普通外圆磨床，合理地选择砂轮、磨削用量和工艺过程，就能满足细长轴的技术要求。
本论文介绍在普通外圆磨床一种超精磨削细长轴的缓进恒压力磨削工艺方法。
二．磨削前的几项准备工作:1. 校直细长轴校直方法有热校和冷校两种方法，热校比冷校理想。
校直后的弯曲度应控制在工件每1000mm长度，其弯曲度<0.15mm，圆轴度<0.05mm。
2. 中心孔细长轴两端的中心孔是细长轴的定位装夹基准,细长轴经过车加工、热处理和校直后，中心孔将会产生变形。
对细长轴两端的中心孔进行研磨，使用多棱的60°硬质合金顶尖挤研，60°锥孔与磨床顶尖的接触面大于80%，圆度<0.001t等标准要求。
3. 检修机床保证检修后的外圆磨床各项精度达到如下指标。
4. 调整机床主要是调整头架与尾架间的中心距离。
将工件顶在两顶尖间，用手旋转工件。
感觉不松不紧为好，如果尾座顶尖是弹簧式的，可使弹簧顶尖压缩0.5～2mm，再顶住工件中心孔。
5. 检查工件两顶尖顶住工件，先用百分表对细长轴的全长作径向跳动检查，特别是对中间弯曲度最大的地方，观察其跳动量方向是否一致。
然后再用千分尺检查工件的磨削余量和各项尺寸。
细长轴的磨削余量取较小值为宜，粗磨为0.20-0.25mm.精磨为0.05-0.10mm。
外圆磨床的磨削
注意事项： ①.工件直径过大或过重，应增加支承架和降低切削用量； ②.工件旋转轴线与工件运动方向要平行； ③.中心架调整要适当，应正确调整水平支承块压力；
④.磨削细长轴时，顶尖不要顶得太紧，尾架顶针的预紧 力要适当。 ⑤.应修研和清洁中心孔，防止中心孔形状不正确或孔内 有毛刺、污垢；顶尖与筒套锥孔接触不好时，应修复 或更换.
2、四爪单动卡盘装夹
特点： 装夹不如三爪自定心卡盘装夹方便，不能自 动定心，但夹紧力大。 适应范围： 适用于半月夹大型或形状不规则的工件。
3、两顶尖装夹
统一采用两端中心孔作定位基准，两顶尖装夹符合 基准重合原则和基准统一原则。 特点：是装夹方便，定位精度很高，应用最为普遍。 适应范围：较长的工件和装夹定位精度高的工件。
一、外圆时工件的装夹方法
常用的装夹方法有以下几种： 三爪自定心卡盘装夹 四爪单动卡盘装夹 两顶尖装夹 一夹一顶的装夹方法。
1、三爪自定心卡盘装夹：
特点： 装夹方便，自动定心好，但夹紧力小。 适用范围： 适用于中小尺寸、形状规则的工件，工件长度不 宜过长，没有中心孔的圆柱形工件。
三、磨削方法
外圆磨削的方法；
纵磨法 横磨法 综合磨削 深度磨削
1、纵磨法 适用范围： ①适用于磨削长度与砂轮宽度之比大于3的工件； ②适用于单件、小批量生产以及精度加工。 特点：工件加工表面光洁度高，可加工长度不同的各种 工件，加工质量好，但生产高效率较低
2、横磨法（又称切入法） 适用范围: ①适用于被加工表面小于砂轮宽度的工件； ②两侧都有台肩的轴颈 ； ③不能用纵向进给磨削的场合。 特点:生产效率高，加工工件的光洁度和精度较低。
磨削实习报告(多篇)
磨削实习报告（多篇）1 高速磨削概述高速磨削是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削效率和磨削质量的工艺方法。
它与普通磨削的区别在于很高的磨削速度和进给速度，而高速磨削的定义随时间的不同在不断推进。
20 世纪60年代以前，磨削速度在50 m/ s 时。
即被称为高速磨削；而20世纪90 年代磨削速度最高已达500 m/s。
在实际应用中，磨削速度在100 m/ s 以上即被称为高速磨削。
高速磨削可大幅度提高磨削生产效率、延长砂轮使用寿命、降低磨削表面粗糙度值、减小磨削力和工件受力变形、提高工件加工精度、降低磨削温度，能实现对难磨材料的高性能加工。
随着砂轮速度的提高，目前比磨削去除率已猛增到了3 000 mm3/mm·s 以上，可达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率。
近年来各种新兴硬脆材料（如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等）的广泛应用，更推动了高速磨削技术的迅猛发展。
高速磨削技术是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术，集现代机械、电子、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术于一体。
日本先进技术研究会把高速加工列为五大现代制造技术之一。
国际生产工程学会（CIRP）将高速磨削技术确定为面向21 世纪的中心研究技术之一。
2 高速磨削加工工艺高速磨削的加工工艺涉及磨削用量、磨削液及砂轮修整等方面，下面将分别进行阐述。
2.1 磨削用量选择在应用高速磨削工艺时，磨削用量的选择对磨削效率、工件表面质量以及避免磨削烧伤和裂纹十分重要。
表1 给出了磨削用量与砂轮速度的关系。
除了砂轮速度以外，决定磨削用量的因素还有很多，因此应用中需综合考虑加工条件、工件材料、砂轮材料、冷却方式等因素，以选择最优的磨削用量。
2.2 磨削液在高速磨削过程中，所采用的冷却系统的优劣常常能决定整个磨削过程的成败。
冷却润滑液的功能是提高磨削的材料去除率，延长砂轮的使用寿命，降低工件表面粗糙度值。
它在磨削过程中必须完成润滑、冷却、清洗砂轮和传送切削屑四大任务，与普通磨削液要求类似。
2.3精密和超精密加工技术
现代制造技术
2. 非机械超精密加工技术——特种精密加工方法
包括精密电火花加工、精密电解加工、精密超声加工、
电子束加工、离子束加工、激光束加工等一些非传统加工方 法；
3. 复合超精密加工方法
传统加工方法的复合 特种加工方法的复合 传统加工方法和特种加工方法的复合
（例如机械化学抛光、精密电解磨削、精密超声珩磨等）。
1~0.1 0.1~ 0.001 0.1~ 0.01 1~0.1 1~0.1 5 5 1~0.1
0.025~ 0.008 0.025~ 0.008 0.025~ 0.008 0.01 0.01 0.01 0.01~ 0.02 0.01~ 0.008
黑色金属、铝合金 黑色金属、非金属 材料 黑色金属、非金属 材料、有色金属 黑色金属、非金属 材料 黑色金属、非金 属材料、有色金属 黑色金属等 黑色金属等 黑色金属、非金属 材料、有色金属
发展：超精密磨削应用比较成熟的首推金刚石微粉砂轮 超精密磨削。
现代制造技术 1）金刚石微粉砂轮 采用粒度为F240～F1000的金刚石微粉作为磨料，树脂、 陶瓷、金属为结合剂烧结而成；也可采用电铸法和气相沉积 法制作。 用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度 内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每 英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40 μ m的磨 料，称为微粉。 • 用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后 的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为 20 μ m
• 精密加工是指加工精度达到1～0.1μm，表面粗
糙度Ra在0.1～0.01μm的加工工艺。
• 超精加工则是指加工尺寸精度高于0.1μm，表 面粗糙度Ra小于0.025μm的精密加工方法。
4砂带磨削
三、砂较 大，使磨粒承受的载荷减小，载荷值 也较均匀，且有减振作用。砂带磨削 时材料的塑性变形和摩擦力均较砂轮 磨削时减小，力和热的作用降低，工 件温度降低。砂带粒度均匀、等高性 好，磨粒尖刃向上，有方向性，且切 削刃间隔长，切屑不易堵塞，有较好 的切削性。 有砂轮磨削的滑擦、耕犁、切削；磨 粒挤压，使加工表面产生塑性变形、 硬化和断裂；还有摩擦升温引起热塑 性流动。
2014-11-4
4. 砂带磨削的除尘
无论是湿磨还是干磨，无论是在砂带磨床还 是在普通磨床上,利用砂带磨削头架磨削，都 应有吸尘和集尘装置。
2014-11-4
六、砂带磨削新技术
• 1.砂带研抛加工
– 是一种精密和超精密加工方法 – 加工方式：开式；砂带：细粒度砂粒聚 酯薄膜基底砂带；
• 使用接触轮外缘材料为橡胶，加工时抛 光作用强； • 使用接触轮外缘材料为钢铁、铜、胶木 等较硬物质，加工时的研磨作用强些， 抛光作用弱些，不但可以降低表面粗糙 度，而且可以提高精度； • 使用的接触轮材料半软半硬，如一定硬 度的橡胶或塑料，则研磨、抛光兼有， 故称砂带研抛。 应用：这种加工是砂带精密和超精密磨削的一种 方式，已经用来加工精密磁头、硬盘涂层表面等 精密元件的加工，效果十分好，应用十分广泛
• 2.砂带振动磨削
– 加工方式：开式，但除了常规运动外，还叠加 一个振动（沿接触轮的轴线方向）； – 振动作用很重要：
① 可以弥补工件不能高速运动时的效率下降，使加 工效率大大提高； ② 振动的叠加可以形成复杂而又不重复的磨削轨迹 ，形成网状纹路，有利于降低表面粗糙度； ③ 由于振动的作用，可以采用干式磨削，加工表面 不易出现划痕，对加工软材料非常有利； ④ 对于宽砂带，可以使砂带不跑偏和磨损均匀。
磨削烧伤及预防措施
[3]朱正德.工件磨削烧伤及其检测、评定方法简析[J].柴油机设计与
另外在使用砂轮时可以在砂轮圆周上开槽，使砂轮间断磨削， 制造,2013,19(2)：36-39.
工件受热时间短，金相组织来不及转变，同时又改善了散热条件，对 [4]刘高群,杨洪平.磨削烧伤研究[J].航空精密制造技,2011,47(2):54-
图 ４ 内冷却装置
１－ 锥形盖 ２－ 通道孔 ３－ 砂轮中心腔 ４－ 有径向小孔的薄璧套
表层聚集大量热量，从而形成
余应力呈现为拉应力态势，且幅值又较大，那就埋下了质量隐患。如
局部高温，以致使磨削区温度可达 ８００￣１０００℃甚至更高，从而在表 果磨削烧伤发生于在交变载荷工作环境下而且对表面质量有要求
防止烧Байду номын сангаас效果良好。
56.
２．３ 冷却条件
[5] 郭 长 永 . 磨 削 烧 伤 的 成 因 及 预 防 措 施 [J] 科 技 信 息 ,2011,19:513 -
采用切削液带走磨削区的热量可以避免烧伤。目前通用的冷却 513.
方法效果较差，由于高速旋转的砂轮表面上产生强大气流层，实际
作者简介：任青剑(1960-)，男,本科,陕西国防工业职业技术学院,
过相变温度 Ａｃ３（一般中碳钢为 ７２０℃），但超过马氏体的转变温度（一 径：一是尽可能减少磨削热的产生，二是改善冷却条件，尽量使产生
般中碳钢为 ３００℃），这时马氏体将转变为硬度较低的回火屈氏体或 的热量少传入工件。现将有关问题分述如下：
索氏体，这叫回火烧伤。（２）当工件表面层温度超过相变温度 Ａｃ３，如
对于硬度太高的砂轮，钝化砂粒不易脱落，容易产生烧伤，因此 [2]黄新春,张定华,姚倡锋,任敬心.超高强度钢 AerMetloo 磨削烧伤研
刀具几何参数与切削用量的合理选择
切削热
合理的刀具几何参数和切 削用量可以降低切削热， 减少因热变形对加工精度 的影响，提高加工效率。
04 实际应用案例分析
案例一
总结词
根据工件材料和加工要求，选择合适的刀具几何参数和切削用量，提高加工效率和表面 质量。
详细描述
在车削加工中，刀具的几何参数如前角、后角和刃倾角对切削力和切削热有显著影响。 前角增大，切削力减小，切削热增加；后角增大，切削热减少，但切削力可能增大。选 择合适的切削用量，如切削速度、进给量和切削深度，可以优化加工效率和表面质量。
刀具主副偏角
主副偏角的大小影响切削层的形状和切削宽度。减小主副 偏角，可减小切削层的截面积，降低切削力，但刀尖强度 减弱。
切削用量对加工质量的影响
1 2
切削速度
切削速度过高可能导致工件表面粗糙度增加或产 生积屑瘤；切削速度过低则可能使切削力增大， 导致刀具磨损。
进给量
进给量过大会导致切削力增大，工件表面粗糙度 增加；进给量过小则可能影响加工效率。
案例四
总结词
根据工件材料、磨料和加工要求，选择合适的刀具几何参数和切削用量，以提高磨削效率和表面质量。
详细描述
在磨削加工中，刀具的几何参数如磨料粒度、结合剂硬度对磨削效率和表面质量有重要影响。磨料粒度越细，表 面粗糙度越低；结合剂硬度越高，磨粒越稳定。选择合适的切削用量，如磨削深度、磨削速度和进给速度，可以 优化磨削效率和表面质量。
谢谢聆听
进给量过小可能导致加 工效率低下，过大则可 能导致加工表面质量下 降。
切削深度的合理选择
01
切削深度影响切削力、切削热和 刀具寿命。
02
选择合适的切削深度可以降低切 削力，减少热量产生，提高刀具
2.4磨削
1.砂轮工作表面的形貌特征
2) 每一颗磨粒的形状和大小都是不规则的；
1.砂轮工作表面的形貌特征
3) 经精细修整过的砂轮，表面上有很多微刃；
1.砂轮工作表面的形貌特征
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
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
人造金刚石 立方氮化硼
磨削硬脆材料、硬 质合金、宝石、高 温合金
2. 选择砂轮特性的一般原则
(2) 硬度
由结合剂的粘接强度和数量决定 取决于工件材料的硬度
表2-21
选择原则： 工件材料软——硬砂轮
工件材料硬——软砂轮
2. 选择砂轮特性的一般原则
3. 砂带磨削
磨削方式 vc /(m/s)
粗磨 精磨 粗 磨 精 磨
fr /(mm)
粗磨
精磨
平面磨削 外圆磨削 内圆磨削
25~35 25~35 18~30
6~30 15~20 0.4~0.7B 20~30 20~60 0.3~0.7B 20~40 20~40 0.4~0.7B
0.2~0.3B 0.015~0.05 0.005~0.015 0.3~0.4B 0.015~0.05 0.005~0.01 0.25~0.4B 0.005~0.02 0.0025~0.01
注： B为砂轮宽度，单位：mm。
1. 砂轮特性
主要起切削作用 主要起容屑和根据被磨削材料的性质、加工 表面的质量要求和期望的磨削生产率来选择。
(1) 磨料
取决于工件材料的硬度
氧化物
钛合金零件切削用量与刀具参数的选择---中华工具网
钛合金零件切削用量与刀具参数的选择- 中华工具网钛合金零件切削用量与刀具参数的选择 主要加工方法钛合金零件的加工余量比较大，有的部位很薄(2～3mm)，主要配合表面的尺寸精度、形位公差又较严，因此每项结构件都必须按粗加工→半精加工→精加工的顺序分阶段安排工序。
主要表面分阶段反复加工，减少表面残余应力，防止变形，最后达到设计图的要求。
其主要的加工方法有铣削、车削、磨削、钻削、铰削、攻丝等。
铣削用量及刀具的选择钛合金结构件中大量应用铣削加工，如零件内外型面。
刀具应选择具有高硬度、高抗弯强度和韧性、耐磨性好、热硬性好、工艺性好、散热性好的材料，主要为高速钢W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YG8、K3O、Y330。
刀具几何参数应以保证刀具强度高、刚性好、锋利为原则，细长比不能过大，并分粗、精加工两种，加工时最好采用顺铣。
铣削刀具参数见表1，常规加工铣削用量见表2。
铣削时必须注入充足的水溶性油质切削液来降低刀具和工件的温度，切削液流量应不小于5L/min，以延长刀具的使用寿命。
在上述常规加工的基础上，为进一步提高铣削加工效率，我们在强力铣加工中心机床上进行了高效铣削试验，获得了较理想的切削用量、刀具和切削液，铣削用量数据见表3。
通过高效铣削与常规对比可以看出，高效铣削加工比常规加工效率提高了2～4倍，零件表面质量也得到较大的提高，加工周期大大缩短，制造成本相应降低。
车削用量及刀具的选择在刀具、切削用量、切削液选择合理的情况下，钛合金车削并不困难，与加工合金钢接近。
但车削钛合金表面氧化皮较为困难，一般在加工前用酸洗方法去掉表面薄层氧化皮，然后车削剩余的氧化皮，车削时切削深度应超过氧化皮深度1～5倍，走刀量可加大，但切削速度应降低。
刀具材料应选择YG类硬质合金材料。
刀具几何参数选择：前角g0=4°～8°，后角a0=12°～18°，主偏角Ø45°～75°，刃倾角l=0°，刀尖圆弧半径r=0.5～1.5mm。
磨削用量的选择
磨削⽤量的选择磨削⽤量的选择磨削⽤量包括砂轮速度vs、⼯件速度vw、纵向进给量fa、背吃⼑量ap和光磨次数等。
磨削⽤量对磨削加⼯质量和⽣产率等有很⼤影响，其影响可见表1-1.磨削⽤量⽣产率表⾯粗糙度烧伤磨削⼒砂轮磨耗磨削厚度⼏何精度vs ↗↗↘↗↘↘↘↗vw ↗↗↗↘↗↗↗↘fa ↗↗↗↘↗↗↗↘ap↗↗↗↗↗↗↗↘光磨次数↗↘↘↗↘↗↘↗⼀、砂轮速度的选择砂轮速度低，砂轮磨损严重，⽣产率低；砂轮速度过⾼，磨粒切削刃锋利程度易下降，也容易烧伤⼯件。
砂轮速度与表⾯粗糙度值得关系如图1-1所⽰。
该关系图形成条件是：⼯件材料45钢、调质250HBS、切⼊磨削、磨具PA80MV、速度⽐q=60、磨削液为2.4%的69-1乳化液。
由图可知，随着砂轮速度提⾼，表⾯粗糙度值降低，但应注意防⽌磨削颤振。
⼀般外圆和平⾯磨削，使⽤陶瓷结合剂砂轮，砂轮速度在30~50m/s之间；内圆磨削及⼯具磨削⼀般砂轮速度在（18~30）m/s。
随着磨削技术的发展，砂轮速度已提⾼到60~80m/s，有的已超过100m/s。
图1-1 砂轮速度与表⾯粗糙度的关系⼆、⼯件速度的选择⼯件速度，对外圆或内孔磨削是指⼯件的线速度，平⾯磨削时指⼯作台运动速度。
⼯件速度vw与砂轮速度vs有关，但较其要⼩得多。
若⼆者速度⽐为q（q=vs/vw），则外圆磨削 q=60~150内圆磨削 q=40~80普通磨削vw⼀般为10~30m/min，⼯件速度选择条件见表1-2.序号主要因素选择条件1速度⽐q 砂轮速度越⾼，⼯件速度越⾼；反之，前者越低，后者亦越低2砂轮的形状和硬度直径砂轮直径越⼩，则⼯件速度越低硬度1、对于硬度⾼的砂轮，选择⾼的⼯件速度2、硬度低的砂轮，⼯件速度宜低3⼯件的性能和形状⼯件硬度1、⼯件硬度⾼时，选⽤⾼的⼯件速度2、⼯件硬度低时，选⽤低的⼯件速度三、纵向进给量的选择纵向进给量的⼤⼩影响⼯件的表⾯质量和⽣产率。
纵向进给量⼤，增加磨粒的切削负荷，磨削⼒⼤；纵向进给量⼩，易使⼯件烧伤。
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磨削用量的选择
磨削用量包括砂轮速度vs、工件速度vw、纵向进给量fa、背吃刀量ap和光磨次数等。
磨削用量对磨削加工质量和生产率等有很大影响，其影响可见表1-1.
磨削用量生产率表面粗糙度烧伤磨削力砂轮磨耗磨削厚度几何精度
vs ↗↗↘↗↘↘↘↗
vw ↗↗↗↘↗↗↗↘
fa ↗↗↗↘↗↗↗↘
ap ↗↗↗↗↗↗↗↘
光磨次数↗↘↘↗↘↗↘↗
一、砂轮速度的选择
砂轮速度低，砂轮磨损严重，生产率低；砂轮速度过高，磨粒切削刃锋利程度易下降，也容易烧伤工件。
砂轮速度与表面粗糙度值得关系如图1-1所示。
该关系图形成条件是：工件材料45钢、调质250HBS、切入磨削、磨具PA80MV、速度比q=60、磨削液为%的69-1乳化液。
由图可知，随着砂轮速度提高，表面粗糙度值降低，但应注意防止磨削颤振。
一般外圆和平面磨削，使用陶瓷结合剂砂轮，砂轮速度在30~50m/s之间；内圆磨削及工具磨削一般砂轮速度在（18~30）m/s。
随着磨削技术的发展，砂轮速度已提高到60~80m/s，有的已超过100m/s。
图1-1 砂轮速度与表面粗糙度的关系
二、工件速度的选择
工件速度，对外圆或内孔磨削是指工件的线速度，平面磨削时指工作台运动速度。
工件速度vw与砂轮速度vs有关，但较其要小得多。
若二者速度比为q（q=vs/vw），则
外圆磨削 q=60~150
内圆磨削 q=40~80
普通磨削vw一般为10~30m/min，工件速度选择条件见表1-2.
表1-2 工件速度选择条件
三、纵向进给量的选择
纵向进给量的大小影响工件的表面质量和生产率。
纵向进给量大，增加磨粒的切削负荷，磨削力大；纵向进给量小，易使工件烧伤。
粗磨钢件 fa=（~）B mm/r
粗磨铸铁 fa=（~）B mm/r
精磨 fa=（~）B mm/r
四、背吃刀量的选择
磨削背吃刀量通常数值很小。
一般外圆纵磨
粗磨钢件 ap=~
粗磨铸铁 ap=~
精磨钢件 ap=~
精磨铸铁 ap=~
外圆切入磨普通磨削 ap=~
精密磨削 ap=~
内圆磨削背吃刀量更小一些。
磨削背吃刀量选择条件见表1-3.
表1-3 磨削背吃刀量选择条件
1
砂轮特性和形状
粒度粒度号越大，背吃刀量可选得越小
硬度砂轮硬度高，背吃刀量可选大些
直径砂轮直径越小，背吃刀量可选得越小
速度砂轮速度越小，背吃刀量可选得越小
2工件性能和形状直径
工件直径越小，背吃刀量可选得越小。
对大尺寸工件，背吃刀量也
不能选得太大，因为大直径工件与砂轮接触面积大，转矩很大，设
备功率不够
速度工件速度大，可选小的背吃刀量
五、光磨次数的选择
光磨即无进给磨削，光磨可消除在进给磨削时因弹性形变而未磨掉的部分加工余量，因此可提高工件的几何精度和降低表面粗糙度值。
由图1-2可见，表面粗糙度值随光磨次数的增加而降低。
但应注意：并不是光磨次数越多越好。
经过一定的光磨次数后，表面粗糙度值变化趋于稳定。
因此欲获得更高级别的表面粗糙度值仅靠增加光磨次数是不行的，而应采用其他加工方法。
光磨次数应根据砂轮状况、加工要求和磨削方式确定。
一般外圆磨削40#~60#砂轮，一般磨削用量，光磨次数是单行程2~4次。
内圆磨削40#~80#砂轮，一般磨削用量，光磨次数是单行程2~4次。
平面磨削30#~60#砂轮，一般磨削用量，光磨次数是单行程1~2次。
图1-2 光磨次数与表面粗糙度值的关系
a—普通WA60KV砂轮 b—WA+GCW14EB砂轮
六、磨削余量
磨削为精加工工序，余量一般较小。
不同的磨削加工，其加工余量的大小可参见表1-4至表1-7进行选择。
表1-4 外圆磨削余量（单位：mm）
轴径热处理状态
长度
≤100＞100~250＞250~500＞500~800＞800~1200＞1200~2000≤10未淬硬———
表1-5 内圆磨削余量（单位：mm）
表1-6 端面磨削余量 (单位：mm)
表1-7 平面磨削余量 (单位：mm)。