第五章磨削
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磨削技术理论与应磨削几何学与动力学教学课件
磨削过程中，磨粒的硬度、形状、大 小和分布等因素对磨削效果有重要影 响，同时工件的材料、硬度和热处理 状态等也会影响磨削效果。
磨削的分类
01
根据磨削方式和工具的不同，磨 削可以分为平面磨削、外圆磨削 、内圆磨削、无心磨削、工具磨 削等多种类型。
02
不同的磨削方式适用于不同的工 件材料、形状和加工要求，选择 合适的磨削方式和工具可以提高 加工效率、精度和表面质量。
磨削技术在航空航天领域的应用
总结词
高强度、高硬度材料加工
详细描述
航空航天领域需要加工高强度、高硬度材料 ，如钛合金、复合材料等。磨削技术能够有 效地处理这些难加工材料，实现高效、高质 量的加工。例如，在飞机发动机叶片的加工 中，磨削技术能够确保叶片的形状精度和表 面光洁度。
磨削技术在光学加工领域的应用
磨削技术的智能化与自动化
总结词
随着工业4.0和智能制造的兴起，磨削技术也在向智能化和自动化方向发展。通过引入传感器、机器视觉等技术 ，实现磨削过程的实时监测和智能控制，提高加工效率和加工质量。
详细描述
智能化磨削技术采用了先进的传感器和机器视觉技术，能够实时监测磨削过程中的各种参数，如磨削力、磨削温 度、工件表面粗糙度等，并根据监测结果自动调整磨削参数，实现高效、高精度的加工。此外，智能化磨削技术 还能够实现加工过程的远程监控和故障诊断，提高加工过程的可靠性和稳定性。
磨削的应用领域
磨削技术在机械制造、航空航天、汽车、能源等领域得到广 泛应用，主要用于加工各种高精度、高表面质量的零件和工 具。
随着技术的发展，磨削技术的应用领域不断扩大，如微细磨 削、超硬材料磨削等新兴领域的发展，为磨削技术的应用提 供了更广阔的空间。
02
磨削几何学
磨削的分类
01
根据磨削方式和工具的不同，磨 削可以分为平面磨削、外圆磨削 、内圆磨削、无心磨削、工具磨 削等多种类型。
02
不同的磨削方式适用于不同的工 件材料、形状和加工要求，选择 合适的磨削方式和工具可以提高 加工效率、精度和表面质量。
磨削技术在航空航天领域的应用
总结词
高强度、高硬度材料加工
详细描述
航空航天领域需要加工高强度、高硬度材料 ，如钛合金、复合材料等。磨削技术能够有 效地处理这些难加工材料，实现高效、高质 量的加工。例如，在飞机发动机叶片的加工 中，磨削技术能够确保叶片的形状精度和表 面光洁度。
磨削技术在光学加工领域的应用
磨削技术的智能化与自动化
总结词
随着工业4.0和智能制造的兴起，磨削技术也在向智能化和自动化方向发展。通过引入传感器、机器视觉等技术 ，实现磨削过程的实时监测和智能控制，提高加工效率和加工质量。
详细描述
智能化磨削技术采用了先进的传感器和机器视觉技术，能够实时监测磨削过程中的各种参数，如磨削力、磨削温 度、工件表面粗糙度等，并根据监测结果自动调整磨削参数，实现高效、高精度的加工。此外，智能化磨削技术 还能够实现加工过程的远程监控和故障诊断，提高加工过程的可靠性和稳定性。
磨削的应用领域
磨削技术在机械制造、航空航天、汽车、能源等领域得到广 泛应用，主要用于加工各种高精度、高表面质量的零件和工 具。
随着技术的发展，磨削技术的应用领域不断扩大，如微细磨 削、超硬材料磨削等新兴领域的发展，为磨削技术的应用提 供了更广阔的空间。
02
磨削几何学
磨削.ppt3
金工实习—磨削教案
单元1 磨削知识讲解
教学目标 大纲重点
仲全大型平面磨床616系列
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
金工实习—磨削教案
单元1 磨削知识讲解
教学目标 大纲重点
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
金工实习—磨削教案
单元1 磨削知识讲解
教学目标 大纲重点
大型平面磨床515系列
工件材料越硬，应选用越软的砂轮。 这是因为硬材料使磨粒磨损，需用较软 的砂轮以使磨钝的磨粒及时脱落。工件 材料越软，砂轮的硬度应越硬，以使磨 粒脱落慢些，发挥其磨削作用。但在磨 削有色金属、橡胶、树脂等软材料时， 要用较软的砂轮，以便使堵塞处的磨粒 较易脱落，露出锋锐的新磨粒。
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
图1.2砂轮
金工实习—磨削教案
单元1 磨削知识讲解
教学目标 大纲重点
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
由于砂轮在制造工艺上的不同和它本身 的特性，每片砂轮都不是万能的，都有 适合它的加工范围。所以，在磨削工件 之前，一定要选择好砂轮，选择砂轮主 要是根据砂轮的特性来进行选择，砂轮 的特性包括七个方面：
磨削加工和其它切削加工一样，具 备自已的加工特点。 1）精度高 能使工件获得较高的加工精度和较低的 表面粗糙度，精度可达IT6~ IT5 粗糙 度Ra0.8~ 0.2um。
学习难点
化解办法 教学计划 物质准备 教学过程
金工实习—磨削教案
单元1 磨削知识讲解
教学目标 大纲重点
2）硬度高 不但可以加工一般材料的工件，而且 能够加工高硬度材料的工件。 3）温度高 在磨削加工当中，由于砂轮的 高速旋转，它的切削速度是非常快的，它 的瞬时温度可达1000℃左右，故在磨削时 需使用大量的冷却液来降低它的温度。
磨削理论PPT学习教案
（1）工件进给速度和磨削深度增加，平均单位体积切削能量消耗降低。 （2）磨粒磨损增加，滑擦能增加。
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二、磨削温度
1.磨削温度的种类
（1）工件的平均温
升
：磨削热
w
从发热源（砂轮与工件接触面）
直接
传向工件，工件总体平均温升，一般为10～20C。
No （2）砂轮和工件
接触面的平
均温度
三、单个磨粒的切削厚度
第112页/共45页
第132页/共45页
第143页/共45页
4.3 磨削过程
砂轮表面形貌图及磨粒的形状特点
一、磨粒的形状特点 磨粒的顶尖角通常为90°～120°， 磨粒以较大的负前角进行切削；磨 粒的切削刃和前刀面极不规则，磨 粒形状、大小各异，一般都有钝圆 半径；切削刃排列不规则，呈随机
进给量也称磨削深度asp。
第32页/共45页
（3）轴向进给运动
砂轮相对于工件轴向的运动，其大小用轴向进给量fa表示。
f
是指工件每转一转或工作台每双（单）行程内，工件相
a
对于砂轮轴向移动的距离，单位为（mm/ r或mm/ str）。
（4）圆周进给运动 工件的旋转运动中，工件外圆的线速度即为圆周进给速度，
图 4-1 磨 粒 形 状
分布状态。
第154页/共45页
二、砂轮表面形貌图
磨粒在砂轮中的位置分布和取向是随机的，每个磨粒有多个切削刃。 图34-2所示的是以xy坐标平面与砂轮最外层工作表面接触时，磨粒 在xyz坐标空间内的分布状态。以平行于yz坐标面所截取的磨粒切削刃 轮廓图，称为砂轮工作表面的形貌图。 Lg1，Lg2——在该截面内各磨粒平均中线间的距离； Ls1，Ls2——在该截面内各切削刃之间的距离； Zs1，Zs2——切削刃尖端离砂轮表层顶部平面的距离。 砂轮表面形貌图是磨削中的一个重要的研究现象。在磨削过程中他 是不断变化的，是磨削时间的函数，其变化取决于磨削条件。通过对其 了解，在一定程度上可任预测磨削已加工表面粗糙度的大小，分析和控 制磨削过程。
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二、磨削温度
1.磨削温度的种类
（1）工件的平均温
升
：磨削热
w
从发热源（砂轮与工件接触面）
直接
传向工件，工件总体平均温升，一般为10～20C。
No （2）砂轮和工件
接触面的平
均温度
三、单个磨粒的切削厚度
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4.3 磨削过程
砂轮表面形貌图及磨粒的形状特点
一、磨粒的形状特点 磨粒的顶尖角通常为90°～120°， 磨粒以较大的负前角进行切削；磨 粒的切削刃和前刀面极不规则，磨 粒形状、大小各异，一般都有钝圆 半径；切削刃排列不规则，呈随机
进给量也称磨削深度asp。
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（3）轴向进给运动
砂轮相对于工件轴向的运动，其大小用轴向进给量fa表示。
f
是指工件每转一转或工作台每双（单）行程内，工件相
a
对于砂轮轴向移动的距离，单位为（mm/ r或mm/ str）。
（4）圆周进给运动 工件的旋转运动中，工件外圆的线速度即为圆周进给速度，
图 4-1 磨 粒 形 状
分布状态。
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二、砂轮表面形貌图
磨粒在砂轮中的位置分布和取向是随机的，每个磨粒有多个切削刃。 图34-2所示的是以xy坐标平面与砂轮最外层工作表面接触时，磨粒 在xyz坐标空间内的分布状态。以平行于yz坐标面所截取的磨粒切削刃 轮廓图，称为砂轮工作表面的形貌图。 Lg1，Lg2——在该截面内各磨粒平均中线间的距离； Ls1，Ls2——在该截面内各切削刃之间的距离； Zs1，Zs2——切削刃尖端离砂轮表层顶部平面的距离。 砂轮表面形貌图是磨削中的一个重要的研究现象。在磨削过程中他 是不断变化的，是磨削时间的函数，其变化取决于磨削条件。通过对其 了解，在一定程度上可任预测磨削已加工表面粗糙度的大小，分析和控 制磨削过程。
刀剪磨削工艺
刀剪磨削工艺磨削是常用的精加工方法，磨削质量直接影响工件的精度和品质，刀剪产品加工的关键技术在于磨削和抛光。
刀剪磨削不同于普通磨削，其磨削特点有磨削量大、表面硬度高、纹理细密等，属一次性强力磨削。
在磨削过程中会产生磨焦、卷刃、塌头、刀剪口线不直，剪根有台阶、裂纹、纹理过粗等缺陷。
第一章介绍了刀剪产品的市场竞争趋势，对国内外刀剪产品的情况进行对比，并介绍了本文的课题来源、目标、内容和工作方案。
第二章综述了目前国内刀剪磨削方法；从磨具磨料、磨削面等方面说明刀剪的磨削特征；并分析刀剪磨削技术的发展和关键技术。
第三章对刀剪磨削力的计算进行分析。
文中列出磨削力计算经验公式、实用公式及理论计算公式，根据磨削方式的不同选择磨削力计算公式，在设计时可以反复多次计算确定各项磨削参数，并进行强度校核。
第四章提出砂轮对刀剪进行磨削加工过程中产生的磨削热是影响刀剪表面质量的重要因素，分析了磨削热的产生，讨论了磨削温度对刀剪产品的影响；对刀剪磨焦作了较详细的分析，磨削刀剪时选择合适的砂轮、冷却方式及磨削量等参数，确保刀剪产品的磨削质量。
第五章从刀剪加工工艺分析了刀剪裂纹的产生和扩展，根据刀剪的形状和磨削部位等确定危险截面，对产生的危险裂纹从受力方面进行分析。
通过断裂力学理论对民用剪刀裂纹处的应力强度因子和应力状况进行分析，由切向磨削力和法向磨削力计算出临界裂纹，并举例进行计算和验证。
通过刀具开裂成因及其改进举例分析，提出相应的改进措施。
最后，对本文的研究结果进行了总结并对进一步工作进行展望。
１．１刀剪产品市场竞争趋势刀剪行业是我国历史悠久的传统行业，现正名副其实地呈现了“小商品，大市场”的喜人形势。
２００３年国际刀剪进出口总额是３６亿美元，我国刀剪出口总额是４．１ｌ亿美元，占世界出口总额的ｌＯ％左右，其中一半以上是对外来料加工，市场空间非常广阔。
我国出口产品高档次不多，基本都是中低档产品。
随着中国加入世界贸易组织，我国的刀剪行业将更多地参与国际市场竞争。
机床加工工艺学第四版教学课件第五章磨削
１—头架 ２—砂轮 ３—内圆磨具 ４—磨架 ５— 砂轮架 ６—尾座 ７—上工作台
８—下工作台 ９—床身 １０—横向进给手轮 １１ —纵向进给手轮 １２—换向撞块
2.常用磨床的型号
M7120型平面磨床
１—磨头 ２—滑板 ３、８、１０— 手轮 ４—砂轮修整器 ５—立柱 ６—撞块 ７—工作台 ９—床身
四、磨床的结构组成
二、平面磨削方式 1.圆周磨削 2.端面磨削
（1）选用粒度较粗、硬度较低， 组织疏松的砂轮。
（2）供应充分的切削液，并经常 保持切削液的清洁。
（3）采用镶块砂轮，改善磨削条 件。
镶块砂轮
１—楔块 ２—螺钉 ３—砂瓦 ４—平衡块 ５—法兰盘
三、平面磨削方法 1.横向磨削法 2.深度磨削法 3.阶梯磨削法 4.平行面的磨削方法
五、磨削的基本运动
2.磨内圆时的运动
磨内圆也叫磨孔，是用磨削方法加工工件的孔。磨内圆时的运动与磨外 圆时相同，只是砂轮的旋转方向相反，如图 5-1b 所示。
五、磨削的基本运动
3.平面磨削时的运动
平面磨削也叫磨平面，是用磨削的方法加工工件的平面。平面磨 削时，砂轮的旋转为主运动，工作台往复直线运动为纵向进给运 动；砂轮沿轴向的运动为横向进给运动；砂轮在垂直于工件表面 方向的运动为垂直进给运动，如图 5-1c 所示。
5.组织
砂轮的组织是指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比 例关系，用来表示结构紧密和疏密程度。砂轮的组织 用组织号表示。
砂轮的组织号
二、砂轮的形状及用途
砂轮的形状、代号及用途
三、砂轮的平衡与修整 1.砂轮的静平衡
引起砂轮不平衡的原因主要有以下两方面： （1）由于砂轮的制造误差，如砂轮密度不均匀、 几何形状不对称或内外圆不同轴等引起的砂轮自身不 平衡。 （2）砂轮在法兰盘上安装时所产生的不平衡量。
８—下工作台 ９—床身 １０—横向进给手轮 １１ —纵向进给手轮 １２—换向撞块
2.常用磨床的型号
M7120型平面磨床
１—磨头 ２—滑板 ３、８、１０— 手轮 ４—砂轮修整器 ５—立柱 ６—撞块 ７—工作台 ９—床身
四、磨床的结构组成
二、平面磨削方式 1.圆周磨削 2.端面磨削
（1）选用粒度较粗、硬度较低， 组织疏松的砂轮。
（2）供应充分的切削液，并经常 保持切削液的清洁。
（3）采用镶块砂轮，改善磨削条 件。
镶块砂轮
１—楔块 ２—螺钉 ３—砂瓦 ４—平衡块 ５—法兰盘
三、平面磨削方法 1.横向磨削法 2.深度磨削法 3.阶梯磨削法 4.平行面的磨削方法
五、磨削的基本运动
2.磨内圆时的运动
磨内圆也叫磨孔，是用磨削方法加工工件的孔。磨内圆时的运动与磨外 圆时相同，只是砂轮的旋转方向相反，如图 5-1b 所示。
五、磨削的基本运动
3.平面磨削时的运动
平面磨削也叫磨平面，是用磨削的方法加工工件的平面。平面磨 削时，砂轮的旋转为主运动，工作台往复直线运动为纵向进给运 动；砂轮沿轴向的运动为横向进给运动；砂轮在垂直于工件表面 方向的运动为垂直进给运动，如图 5-1c 所示。
5.组织
砂轮的组织是指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比 例关系，用来表示结构紧密和疏密程度。砂轮的组织 用组织号表示。
砂轮的组织号
二、砂轮的形状及用途
砂轮的形状、代号及用途
三、砂轮的平衡与修整 1.砂轮的静平衡
引起砂轮不平衡的原因主要有以下两方面： （1）由于砂轮的制造误差，如砂轮密度不均匀、 几何形状不对称或内外圆不同轴等引起的砂轮自身不 平衡。 （2）砂轮在法兰盘上安装时所产生的不平衡量。
第五章磨床介绍
• 纵向往复运动，液压系统实现。
• 为了避免工作台纵向往复运动时带动手轮 快速转动碰伤工人，在液压传动和手轮之 间采用了联锁装置。
5. 滑鞍及砂轮架的横向进给运动
刻度盘，上有 200格，内圈 有内齿轮
横向进给 运动可用手摇 手轮B来实现， 也可由进给液 压缸的活塞G 驱动，实现周 期的自动进给。 补偿旋钮， 开有21个孔
稳性，主轴轴承应具有足够的刚度和寿命。
接杆
自动补 偿间隙
套筒 8根弹簧
套筒
4个D级角接触球轴承
主轴后螺母
3. 头 架
• 头架组成：壳体、头架主轴及其轴承、 工件传动装置与底座等。
头架可绕底座上 的圆柱销逆时针 转动0~90°。
头架主轴的三种工作方式
• （1）工件支承在前后顶尖上
• （2）卡盘夹持工件 • （3）机床自磨顶尖
• 刀具刃磨磨床 • 专门化磨床 • 其它磨床
• 工具磨床
生产中，应用最广泛的是外圆磨床、内圆磨 床、平面磨床。
外圆磨床
万能外圆磨床 普通外圆磨床 无心外圆磨床
内圆磨床
普通内圆磨床
无心内圆磨床
行星式内圆磨床
平面磨床
卧轴矩台平面磨床
立轴矩台平面磨床
卧轴圆台平面磨床
立轴圆台平面磨床
工具磨床
工具曲线磨床 钻头沟槽磨床 丝锥沟槽磨床
点
• 普通精度级 IT6-IT7，Ra1.25-0.08m
• 工艺范围广，通用性较好，但是生产率较低
• 适用于:
用
单件小批生产车间 工具车间 机修车间
途
(一)机床的主要组成部件 及技术性能
组 成 部 件
• 床身：基础支承件，保证其它部件在工 作时有准确的相对位置。
磨削机理精选全文
是加工中一个重要数据，它可间接地说明砂轮工作表面磨粒的锋利程度。因
为随着磨粒的钝化，将引起F的急剧增大，使砂轮磨损加快，系统振动增加，
噪声加大，工件表面粗糙度上升和表面质量恶化等。所以，它也可作为砂轮
耐用度的判断依据之一 。
磨削普通钢
料
磨削淬硬钢
1.6-1.8
1.9-2.6
磨削铸铁
硬脆
2.7-3.2
研究磨削力，主要在于了解清楚磨削过程的一些基本情况，
是机床设计和工艺改进的基础，是磨削研究中的主要问题，
磨削力几乎与所有的磨削有关系。
磨削力与砂轮耐用度、磨削表面粗糙度以及磨削比能等均有
直接的关系，且由于磨削力比较容易测量与控制，通常用磨
削力判断磨削状态。因此，磨削力是磨削加工中重要的参数
之一。
磨削力分析
(2)砂轮与工件相对接触长度内的平均切削截面积A。
单位砂轮表面上参与工作的磨刃数：N d An Ce
vw
vs
ap
d se
2
如图，对于弧任意接触长度ι范围内的动态磨刃数Nd(ι)为：
l
N d (l ) N d
ls
v
2
se
1
2
F’nc-由磨削变形引起的法向力；
F’ns-由摩擦引起的法向力；
F’tc-由磨削变形引起的切向力；
F’ts-由摩擦，即工件与工作磨粒的实际接触面积；
p ——磨粒实际磨损表面与工件间的平均接触压强；
因此，可以得到单位宽度法向磨削力F’n，单位宽度切向磨削力F’t公式：
磨削陶瓷
3.5-22
磨削力的理论公式
为随着磨粒的钝化，将引起F的急剧增大，使砂轮磨损加快，系统振动增加，
噪声加大，工件表面粗糙度上升和表面质量恶化等。所以，它也可作为砂轮
耐用度的判断依据之一 。
磨削普通钢
料
磨削淬硬钢
1.6-1.8
1.9-2.6
磨削铸铁
硬脆
2.7-3.2
研究磨削力，主要在于了解清楚磨削过程的一些基本情况，
是机床设计和工艺改进的基础，是磨削研究中的主要问题，
磨削力几乎与所有的磨削有关系。
磨削力与砂轮耐用度、磨削表面粗糙度以及磨削比能等均有
直接的关系，且由于磨削力比较容易测量与控制，通常用磨
削力判断磨削状态。因此，磨削力是磨削加工中重要的参数
之一。
磨削力分析
(2)砂轮与工件相对接触长度内的平均切削截面积A。
单位砂轮表面上参与工作的磨刃数：N d An Ce
vw
vs
ap
d se
2
如图，对于弧任意接触长度ι范围内的动态磨刃数Nd(ι)为：
l
N d (l ) N d
ls
v
2
se
1
2
F’nc-由磨削变形引起的法向力；
F’ns-由摩擦引起的法向力；
F’tc-由磨削变形引起的切向力；
F’ts-由摩擦，即工件与工作磨粒的实际接触面积；
p ——磨粒实际磨损表面与工件间的平均接触压强；
因此，可以得到单位宽度法向磨削力F’n，单位宽度切向磨削力F’t公式：
磨削陶瓷
3.5-22
磨削力的理论公式
磨削机理ppt课件
CF——切除单位体积的切屑所需的能(kgf／mm2)。 2、磨削功率Pm为
Pm = Fz·v/1000 kW 式中，Fz——切向磨削力(N)；
v——砂轮线速度(m／s)。
3、影响磨削力的因素 1）砂轮速度v：v增大，单位时间内参加切削的磨粒数增 大，每个磨粒的切削厚度减小，磨削力随之减小。
2）工件速度vw和轴向进给力fa增大时，单位时间内磨去的 金属质量增大，如果其他条件不变，则每个磨粒的切削厚 度增大，磨削力增大。
根据条件不同，磨粒的切削过程的3个阶段可以全部存 在，也可以部分存在 。
典型磨屑有带状、挤裂状、 球状及灰烬等(图10— 7)．
三、磨削力及磨削功率
尽管单个磨粒切除的材料很少，但一个砂轮表层有 大量磨粒同时工作，而且磨粒的工作角度很不合理， 因此总的磨削力相当大。总磨削力可分解为三个分力：
Rz——主磨削力(切向磨削力)； Fy——切深力(径向磨削力)； Fx——进给力(轴向磨削ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)。 几种不同类型磨削加工的三向分力如图10—8所示。
1、磨削力的主要特征如下：
(1)单位磨削力很大。
由于磨粒几何形状的随机性和参数不合理，磨削时的单 位磨削力p值很大，根据不同的磨削用量，p值约在 7000～20000kgf／mm2之间，而其他切削加工的单 位切削力p值均在700kgf／mm2以下。
(2)三向分力中切深力Fy值最大，原因同上。 在正常磨削条件下，Fy／Fz约为2.0～2.5，在磨削深度 很小和砂轮严重磨损时， Fy／Fz可能加大到5～10。 由于Fy对砂轮轴、工件的变形与振动有关，直接影响加 工精度和表面质量，故该力是十分重要的。
对于导热性差的材料在磨削高温的作用下，容易在 工件内部与表层之间产生很大的温度差，致使工件表层 产生磨削应力和应变。有时能使工件表面产生很细的裂 纹，降低表面质量。
机械制造工程学PPT课件3.9磨削
一、砂轮特性及其选择
1. 砂轮 是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成。
磨粒---主要起切削作用 气孔---主要起容屑和冷却作用 结合剂---主要起粘接作用
2. 砂轮的特性
砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组 织等五因素所决定。
1）砂轮的磨料
取决于工件材料的硬度
氧化物
棕刚玉 白刚玉 络刚玉
vc do no m / s 1000
2. 工件的切向进给运动
VW m / s 或m/min
3. 工件轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
4. 径向进给量
fr mm
三、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.影响磨削温度的因素 ❖ (1)砂轮速度
提高砂轮速度,单位时间通过工件表面的磨粒数增多， 单颗磨粒切削厚度减小，挤压和摩擦作用加剧，单位时 间内产生的热量增加，使磨削温度升高。 ❖ (2)工件速度
增大工件速度，单位时间内进入磨削区的工件材料增 加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨削力及能耗增加，磨 削温度上升；
1.砂轮工作表面的形貌特征
2. 磨屑的形成过程 1）单颗磨粒的切削过程 滑擦—耕犁—切削
2）磨削速度与隆起量的关系
3与切削力相比，磨削力有如下主要特征；
❖ 1)单位磨削力值大，原因是磨粒大多以较大的负 前角进行切削。单位磨削力在70KN/mm2以上， 而其他切削加工的值均在7KN/mm2以下。
❖ 6）砂轮形状
3. 砂轮的型号、代号、标记和尺寸
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合 剂—最高线速度
形状
1. 砂轮 是用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成。
磨粒---主要起切削作用 气孔---主要起容屑和冷却作用 结合剂---主要起粘接作用
2. 砂轮的特性
砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组 织等五因素所决定。
1）砂轮的磨料
取决于工件材料的硬度
氧化物
棕刚玉 白刚玉 络刚玉
vc do no m / s 1000
2. 工件的切向进给运动
VW m / s 或m/min
3. 工件轴向进给运动
fa mm/ r 或 mm/st
4. 径向进给量
fr mm
三、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.影响磨削温度的因素 ❖ (1)砂轮速度
提高砂轮速度,单位时间通过工件表面的磨粒数增多， 单颗磨粒切削厚度减小，挤压和摩擦作用加剧，单位时 间内产生的热量增加，使磨削温度升高。 ❖ (2)工件速度
增大工件速度，单位时间内进入磨削区的工件材料增 加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨削力及能耗增加，磨 削温度上升；
1.砂轮工作表面的形貌特征
2. 磨屑的形成过程 1）单颗磨粒的切削过程 滑擦—耕犁—切削
2）磨削速度与隆起量的关系
3与切削力相比，磨削力有如下主要特征；
❖ 1)单位磨削力值大，原因是磨粒大多以较大的负 前角进行切削。单位磨削力在70KN/mm2以上， 而其他切削加工的值均在7KN/mm2以下。
❖ 6）砂轮形状
3. 砂轮的型号、代号、标记和尺寸
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合 剂—最高线速度
形状
《机械制造技术基础》第五章钻、镗、刨、插、拉削加工的知识
2.粗精加工一起完成，影响了工件的加工质量；
3.排屑困难，易产生阻塞，导致刀齿损坏。
§5-1 钻削与孔加工刀具 孔加工复合刀具种类较多，按工艺类型分有： 1.同类工艺复合刀具
2.不同类工艺复合刀具
§5-1 钻削与孔加工刀具 二、麻花钻的构造与主要几何参数
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT12，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最
（3）通常只能单刀加工，不能用多刀同时切削。 所以与铣加工比较，牛头刨床的生产率比较低。 牛头刨床主要用于单件、小批量生产或修理车间。
二、龙门刨床
主要用来加工大平 面，尤其是长而窄的 平面，也可加工沟槽 或同时加工几个中小 型零件的平面。生产
率不如铣削高，主要
用于中小批生产及修 理车间。
§5-4 刨床、插床及其加工范围 三、单臂刨床
§5-1 钻削与孔加工刀具
1.从实体材料上加工出孔的刀具 用于加工精度要求不高，或为精度要求较高的 孔作预加工。 （1）扁钻 （2）中心钻 中心钻用来加工各种轴类工件的中心孔。
§5-1 钻削与孔加工刀具
3、麻花钻
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT13，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最 常用。
适用于加工宽度较大，而又不需要在整个宽度上加工的零件。
四、插床
插床的生产效率较低，通常只用于单件、小批量生产中插削槽、 平面及成型表面等。
§5-4 刨床、插床及其加工范围
插刀上下运动为主运动，工件 可作纵横两个方向的移动，
工作台还可作分度运动。加工 与安装面垂直的面、沟槽
外圆表面的加工方法ppt课件
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹
②前后顶尖
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹
②前后顶尖
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 ③四爪单动卡盘
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 ③四爪单动卡盘
5.1外圆表面加工 一、外圆车削 1.工件的装夹 ④心轴
纵磨法加工精度和表面质量较高，适应性强，用同一砂 轮可磨削直径和长度不同的工件，但生产率低。在单件、 小批量生产及精磨中，应用广泛，特别适用于磨削细长 轴等刚性差的工件。
二、外圆磨削 4.外圆磨削方法 ②横磨法
磨削时，工件不作纵向往复运动，砂轮以缓慢的速度连续或间 断地向工件作横向进给运动，直到磨去全部余量。横磨时，工 件与砂轮的接触面积大，磨削力大，发热量大而集中，所以易 发生工件变形、烧刀和退火.
二、外圆磨削 1.砂轮
特性：
磨料 粒度 硬度 结点
（1）精度高、表面粗糙度小(外圆IT7~IT5、表面 粗糙度Raμm) （2）堵塞 （3）自锐性 （4）背向力大、磨削温度高
二、外圆磨削 3.工件装夹
外圆表面磨削一般在外圆磨床或无心外圆磨床上进 行，也可采用砂带磨床磨削。 在外圆磨床上磨削工件外圆时，轴类零件常用顶尖 装夹，其方法与车削时基本相同，但磨床所用顶尖 不随工件一起转动。
1.外圆表面常用加工方法有哪些？如何选 用？
2.砂轮的特征主要取决于哪些因素？如何 进行选择？
3.外圆磨削有哪几种方式？各有有何特点？ 各适用于什么场合？
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横磨法生产效率高，适用于成批或大量生产中，磨削长 度短、刚性好、精度低的外圆表面及两侧都有台肩的轴 颈。若将砂轮修整成形，也可直接磨削成形面。
华南农业大学工艺学第五章 机械加工表面质量及其控制练习题
一、名词解释1．冷作硬化：机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，这些都会使表层金属的硬度增加，此称为冷作硬化。
2．磨削烧伤：对于已淬火的钢件，很高的磨削温度往往会使表层金属的金相组织产生变化，使得表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。
二、选择题1.磨削淬火钢时，磨削区温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（）。
A、淬火烧伤B、回火烧伤C、退火烧伤D、不烧伤。
2.磨削淬火钢时在重磨削(不用切削液）条件下可能产生（）形式的磨削烧伤。
A、淬火烧伤B、回火烧伤C、不烧伤D、退火烧伤3.加工过程中若表面层以冷塑性变形为主，则表面层产生（）应力。
A、拉应力B、压应力C、无应力层4.机械加工中的振动，按其产生的原因可分为三种，试指出自激振动的能量特性（）A、在外界周期性干扰力持续作用下的持续振动；B、只有初始干扰力的作用、振动中再也没有能量输入，故为衰减振动；C、维持振动的交变力是振动系统在自身运动中激发出来的，从而引起系统的持续振动。
5.削扁镗杆的抗振性比圆镗杆好是由于（）。
A、系统刚度的组合特性合适B、阻尼大、消耗振动能量大C、刚度高6.磨削淬火钢时，若工件表面出现淬火烧伤，工件表面将产生（）残余应力。
A、拉伸B、压缩C、无7.零件配合性质的稳定性与（）的关系较大。
A．零件材料B．加工表面质量C．载荷大小D．接触刚度8.如果使扁形镗杆能够产生消振作用，需要（）。
A．选择合适的削扁值和刀头相对削扁方向的位置B．选择合适的镗杆长度C．选择合适的削扁值D．选择合适的刀头相对削扁方向的位置9.冷态下塑性变形经常在表层产生（）。
A．拉应力B．不定C．压应力D．金相组织变化10.金属的加工硬化现象将导致什么结果。
A、强度降低，塑性提高B、强度提高，塑性提高C、强度提高，塑性降低D、强度降低，塑性降低11.工件材料的塑性越大，冷作硬化倾向（），冷作硬化程度（）A．越小，越轻微B．越小，越严重C．越大，越轻微D．越大，越严重12.机械加工时，工件表面产生波纹的原因有（）。
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加工的最后一道工序精加工或光整加工工序。 磨削时，砂轮的回转运动是主运动，根据不同的磨削 内容，进给运动可以是：砂轮的轴向、径向移动，工件的 回转运动，工件的纵向、横向移动等。
磨削
磨外圆
磨孔
磨平面
磨花键
磨螺纹
磨齿轮
磨导轨
二、 磨床
用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料）作为刀
具进行切削加工的机床，统称为磨床。
（2）主运动与进给运动及磨削形式
主运动：磨削外圆时为砂轮的回转运动；磨内圆时 为内圆磨头的磨具（砂轮）的回转运动。 进给运动：
工件的圆周进给运动，即头架主轴的回转运动 工作台的纵向进给运动，由液压传动实现 砂轮架的横向进给运动，为步进运动，即每当工作台一个纵 向往复运动终了，由机械传动机构使砂轮架横向移动一个位 移量（控制磨削深度）
1）砂轮的安装
安装前应仔细检查是否有裂纹 直径较大的砂轮均用法兰盘装夹
直径较小的砂轮则使用黏结剂紧固
2）砂轮的平衡
砂轮的平衡一般采取静平衡方式，在平衡架上进行。
1－导柱
2－支架 3－螺钉
圆棒导柱式平衡架
求不平衡位置
装平衡块
平衡
3）砂轮的修整
砂轮的修整——用砂轮修整工具将砂轮工作表面已
磨削温度高
能获得很好的加工质量
磨削范围广
少切屑 砂轮在磨削中具有自锐作用
二、磨削实例——磨削传动轴
1．零件图与工艺分析 2．加工要点
三、磨削实例——磨削垫块
1．零件图与工艺分析 2．零件工艺分析 3．加工要点
三、高精密磨削
高精度磨削包括 1、精密磨削（Ra为0.05～0.1μm） 2、超精密磨削（Ra为0.012～0.025μm） 3、镜面磨削（Ra≤0.08μm）
1.精密磨削
主要靠对砂轮的精细修整，使磨粒具有微刃性和 等高性，这些等高微刃能切除极薄的的金属，在被加工 表面留下大量极细微的磨削痕迹，加上磨削过程中微刃 的挤压、摩擦、抛光作用，使工件得到很高的加工精度。
2.超精密磨削
利用人造金刚石、立方氮化硼等超硬磨料对工件进 行磨削。 磨粒去除的金属比精密磨削还要薄，有可能在晶粒 内部进行切削。磨粒受到很高的压力，其切削表面受到 高温高压的作用，可能还伴有塑性流动和弹性破坏等作 用。主要用于钢铁等黑色金属材料的精密与超精密加工。 若采用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮，可对高硬度、 高脆性材料（如硬质合金、陶瓷、玻璃等）和高温材料 进行精密及超精密加工，所以，其应用非常广泛。
纵向磨削法
横向磨削法综合磨削法深度磨削法磨削方法
（2）无心外圆磨削
磨削原理
贯穿法
切入法
2.磨内圆
与磨外圆相比，磨内圆有如下特点： （1）砂轮与砂轮的接长轴的直径都受到工件孔径的 限制，因此，一方面磨削速度难以提高，另一方面磨具 刚性较差，容易振动，使加工质量和生产率受到影响。 （2）砂轮容易堵塞、磨钝、磨削时不易观察，冷却
vc——磨削速度，m/s Do——砂轮直径，mm no——砂轮转速，r/min
背吃刀量ap
对于外圆磨削，背吃刀量又称横向进给量，即工 作台每次纵向往复行程终了时，砂轮在横向移动的距 离。 背吃刀量大，生产率高，但对磨削精度和表面粗 糙度不利。通常，粗磨外圆时，ap=0.01～0.025mm；精
磨外圆时，ap=0.005～0.015mm。
条件差。
磨内圆的方法
3.平面磨削 在平面磨床上磨削平面有圆周磨削和端面 磨削两种形式。 卧轴矩台和卧轴圆台平面磨床的磨平面属 圆周磨削形式。
平面磨床磨削平面的方法
4.磨外圆锥面
转动工作台法
转动头架法
转动砂轮架法
磨外圆锥面的方法
5.磨内圆锥面
转动工作台法
转动头架法
磨内圆锥面的方法
3）主运动与进给运动
主运动：磨头主轴上砂轮 的回转运动。
进给运动：
工作台的纵向进给运动 砂轮的横向进给运动 砂轮的垂直进给运动
平面磨床上装夹形状复杂或非磁 性材料制造的工件需采用特殊夹具装 夹，一般装夹由钢或铸铁制造的具有 平行平面的工件，则采用电磁吸盘装 夹。
4.内圆磨床
用于磨削各种圆柱孔 （包括通孔、盲孔、台阶 孔和断续表面的孔）及圆 锥孔，有些内圆磨床附有 专门磨头，可在一次装夹 中同时磨出工件端面。
§5－3 光整磨削
光整加工是精加工后，从工件上不切除加工余量或仅 切除极薄的金属层，进一步提高加工精度和减小表面粗糙 度值的加工方法。
一、研磨
二、珩磨
三、超精加工
四、抛光
§5－4 磨削加工实例分析
一、磨削的工艺特点
二、磨削实例——磨削传动轴
三、磨削实例——磨削垫块
一、磨削的工艺特点
磨削速度高
三、磨具
以磨料为主制造而成的切削工具称为磨具。
磨具分为两类：
固结磨具（砂轮、油石、砂瓦等） 涂覆磨具（砂带）
1、砂轮的特性和选择
1）组成
1－气孔
2－磨料
3－结合剂
2）砂轮特性
磨料
粒度
结合剂 硬度 组织 形状和尺寸
强度（最高工作速度）
磨料
磨料——磨具（砂轮）中磨粒的材料。
二、磨削方法
1．外圆磨削
工件的装夹方法
两顶尖装夹 四爪单动卡盘装夹
三爪自定心卡盘装夹
磨削用量
磨削速度vc 背吃刀量ap
纵向进给量f
工件的圆周速度vw
磨削速度vc
又称切削速度，即砂轮的圆周速度。为砂轮外 圆表面上任一磨粒在1s内所通过的路程。
πDo no vc 1000 60
组织
组织——砂轮内部结构的疏密程度 。
根据磨粒在整个砂轮中所占体积的比例不同，砂轮
组织分成紧密（0～4）、中等（5～8）和疏松（9～14） 三大类共15级，用组织号0～14表示 。
形状和尺寸
砂轮的形状及用途
强度
强度——在惯性力作用下，砂轮抵抗破碎的能力。
2.砂轮的标记
3、砂轮的安装、平衡与修整
结合剂
结合剂——用来将分散的磨料颗粒黏结成具有一定
形状和足够强度的磨具的材料 。 结合剂的种类和性质将影响砂轮的硬度、强度、耐
腐蚀性、耐热性及抗冲击性等。
常用的结合剂有陶瓷、树脂、橡胶和金属，分别用 V、B、R、M表示。
硬度 硬度——结合剂黏结磨料颗粒的牢固程度，它 表示砂轮在外力（磨削抗力）作用下磨料颗粒从砂 轮表面脱落的难易程度 。
3.镜面磨削
利用砂轮上大量的等高微刃同时参加磨削（形成 光滑表面），利用磨钝的微刃对工件加工面进行摩擦、 挤压及抛光等综合作用形成镜面，最后是反复多次的无 火花磨削除去加工表面的残留余量。
四、高效磨削
1.高速磨削——砂轮的速度Vs≥50m/s磨削。 2.强力磨削——以大的磨削深度（10㎜左右）和小的纵 向进给（相当于普通磨削的1/100～1/10）进行磨削，又 称缓进深磨或深磨。适用于各种成形面和沟槽，能可有 效地磨削耐热合金等难加工材料。 3.砂带磨削——以砂带回转为主运动，传送带带动工件 做进给运动。
影响磨削的加工精度和生产率。
砂轮硬度等级名称及代号
硬度 等级 小级 代号
超软
软
中软
中
中硬
硬
超软 DEF
软1 G
软2 H
软3 J
中软 1 K
中软 2 L
中1 M
中2 N
中硬 1 P
中硬 2 O
中硬 3 R
硬1 S
硬2 T
硬3 Y
选择砂轮硬度的原则： 1）磨削软材料选择较硬砂轮；磨削硬材料选较软砂轮。 2）磨削时工件容易产生烧伤或裂纹现象的，应选择较 软的砂轮。 3）加工精度及表面粗糙度要求较高时，砂轮硬度要高 一些。 4）砂轮磨粒承受磨削力较大时，应选择较硬的砂轮； 反之，应选较软的砂轮。
第五章 磨削工艺
§5－1 §5－2 §5－3 §5－4 磨削加工的工艺装备 磨削的方法 光整加工 磨削加工实例分析
§5－1 磨削加工的工艺装备
一、磨削加工概述
磨削——以砂轮的高速旋转为主运动，与工件的低速 旋转和直线移动（或磨头的移动）作为进给运动相配合，
切去工件上多余金属层的一种加工方法。常作为金属切削
磨料经压碎后，成为各种粗细不同且具有锐利锋口 的磨粒，它是砂轮的主要成分，是砂轮产生切削作用的
根本要素。
粒度
粒度F——表示磨料颗粒尺寸大小的参数 。
粒度分为磨粒（筛分法）和微粉（显微测量法）两
组。 按磨料基本颗粒大小，共规定有41个粒度号。其中 磨粒类有4号、5号…，240号共27个，号数越大磨粒越 细；微粉类w63、w50…，w0.5共14个，号数越大磨粒越 粗。 粒度的选择主要根据加工的表面粗糙度要求和加工 材料的力学性能。
（2）平面磨削 1）纵向进给运动。即工件的往复运动。用Vw表示，单 位m/min。 2）对于工件砂轮做轴向进给运动。用工作台每往复行 程（双行程）或单行程表示，用fa表示，单位为mm/单 （双）行程。
3.切入运动（磨削深度） 在磨削外圆、内圆和平面时，为了得到所需尺寸，除了 上述运动外，在加工中砂轮还需要做径向切入运动，其 大小用工作台（或工件）每单行程或双行程，砂轮沿径 向切入深度fr表示，单位为㎜/单（双）行程。
2.磨圆弧垫块夹具
磨削
磨外圆
磨孔
磨平面
磨花键
磨螺纹
磨齿轮
磨导轨
二、 磨床
用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料）作为刀
具进行切削加工的机床，统称为磨床。
（2）主运动与进给运动及磨削形式
主运动：磨削外圆时为砂轮的回转运动；磨内圆时 为内圆磨头的磨具（砂轮）的回转运动。 进给运动：
工件的圆周进给运动，即头架主轴的回转运动 工作台的纵向进给运动，由液压传动实现 砂轮架的横向进给运动，为步进运动，即每当工作台一个纵 向往复运动终了，由机械传动机构使砂轮架横向移动一个位 移量（控制磨削深度）
1）砂轮的安装
安装前应仔细检查是否有裂纹 直径较大的砂轮均用法兰盘装夹
直径较小的砂轮则使用黏结剂紧固
2）砂轮的平衡
砂轮的平衡一般采取静平衡方式，在平衡架上进行。
1－导柱
2－支架 3－螺钉
圆棒导柱式平衡架
求不平衡位置
装平衡块
平衡
3）砂轮的修整
砂轮的修整——用砂轮修整工具将砂轮工作表面已
磨削温度高
能获得很好的加工质量
磨削范围广
少切屑 砂轮在磨削中具有自锐作用
二、磨削实例——磨削传动轴
1．零件图与工艺分析 2．加工要点
三、磨削实例——磨削垫块
1．零件图与工艺分析 2．零件工艺分析 3．加工要点
三、高精密磨削
高精度磨削包括 1、精密磨削（Ra为0.05～0.1μm） 2、超精密磨削（Ra为0.012～0.025μm） 3、镜面磨削（Ra≤0.08μm）
1.精密磨削
主要靠对砂轮的精细修整，使磨粒具有微刃性和 等高性，这些等高微刃能切除极薄的的金属，在被加工 表面留下大量极细微的磨削痕迹，加上磨削过程中微刃 的挤压、摩擦、抛光作用，使工件得到很高的加工精度。
2.超精密磨削
利用人造金刚石、立方氮化硼等超硬磨料对工件进 行磨削。 磨粒去除的金属比精密磨削还要薄，有可能在晶粒 内部进行切削。磨粒受到很高的压力，其切削表面受到 高温高压的作用，可能还伴有塑性流动和弹性破坏等作 用。主要用于钢铁等黑色金属材料的精密与超精密加工。 若采用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮，可对高硬度、 高脆性材料（如硬质合金、陶瓷、玻璃等）和高温材料 进行精密及超精密加工，所以，其应用非常广泛。
纵向磨削法
横向磨削法综合磨削法深度磨削法磨削方法
（2）无心外圆磨削
磨削原理
贯穿法
切入法
2.磨内圆
与磨外圆相比，磨内圆有如下特点： （1）砂轮与砂轮的接长轴的直径都受到工件孔径的 限制，因此，一方面磨削速度难以提高，另一方面磨具 刚性较差，容易振动，使加工质量和生产率受到影响。 （2）砂轮容易堵塞、磨钝、磨削时不易观察，冷却
vc——磨削速度，m/s Do——砂轮直径，mm no——砂轮转速，r/min
背吃刀量ap
对于外圆磨削，背吃刀量又称横向进给量，即工 作台每次纵向往复行程终了时，砂轮在横向移动的距 离。 背吃刀量大，生产率高，但对磨削精度和表面粗 糙度不利。通常，粗磨外圆时，ap=0.01～0.025mm；精
磨外圆时，ap=0.005～0.015mm。
条件差。
磨内圆的方法
3.平面磨削 在平面磨床上磨削平面有圆周磨削和端面 磨削两种形式。 卧轴矩台和卧轴圆台平面磨床的磨平面属 圆周磨削形式。
平面磨床磨削平面的方法
4.磨外圆锥面
转动工作台法
转动头架法
转动砂轮架法
磨外圆锥面的方法
5.磨内圆锥面
转动工作台法
转动头架法
磨内圆锥面的方法
3）主运动与进给运动
主运动：磨头主轴上砂轮 的回转运动。
进给运动：
工作台的纵向进给运动 砂轮的横向进给运动 砂轮的垂直进给运动
平面磨床上装夹形状复杂或非磁 性材料制造的工件需采用特殊夹具装 夹，一般装夹由钢或铸铁制造的具有 平行平面的工件，则采用电磁吸盘装 夹。
4.内圆磨床
用于磨削各种圆柱孔 （包括通孔、盲孔、台阶 孔和断续表面的孔）及圆 锥孔，有些内圆磨床附有 专门磨头，可在一次装夹 中同时磨出工件端面。
§5－3 光整磨削
光整加工是精加工后，从工件上不切除加工余量或仅 切除极薄的金属层，进一步提高加工精度和减小表面粗糙 度值的加工方法。
一、研磨
二、珩磨
三、超精加工
四、抛光
§5－4 磨削加工实例分析
一、磨削的工艺特点
二、磨削实例——磨削传动轴
三、磨削实例——磨削垫块
一、磨削的工艺特点
磨削速度高
三、磨具
以磨料为主制造而成的切削工具称为磨具。
磨具分为两类：
固结磨具（砂轮、油石、砂瓦等） 涂覆磨具（砂带）
1、砂轮的特性和选择
1）组成
1－气孔
2－磨料
3－结合剂
2）砂轮特性
磨料
粒度
结合剂 硬度 组织 形状和尺寸
强度（最高工作速度）
磨料
磨料——磨具（砂轮）中磨粒的材料。
二、磨削方法
1．外圆磨削
工件的装夹方法
两顶尖装夹 四爪单动卡盘装夹
三爪自定心卡盘装夹
磨削用量
磨削速度vc 背吃刀量ap
纵向进给量f
工件的圆周速度vw
磨削速度vc
又称切削速度，即砂轮的圆周速度。为砂轮外 圆表面上任一磨粒在1s内所通过的路程。
πDo no vc 1000 60
组织
组织——砂轮内部结构的疏密程度 。
根据磨粒在整个砂轮中所占体积的比例不同，砂轮
组织分成紧密（0～4）、中等（5～8）和疏松（9～14） 三大类共15级，用组织号0～14表示 。
形状和尺寸
砂轮的形状及用途
强度
强度——在惯性力作用下，砂轮抵抗破碎的能力。
2.砂轮的标记
3、砂轮的安装、平衡与修整
结合剂
结合剂——用来将分散的磨料颗粒黏结成具有一定
形状和足够强度的磨具的材料 。 结合剂的种类和性质将影响砂轮的硬度、强度、耐
腐蚀性、耐热性及抗冲击性等。
常用的结合剂有陶瓷、树脂、橡胶和金属，分别用 V、B、R、M表示。
硬度 硬度——结合剂黏结磨料颗粒的牢固程度，它 表示砂轮在外力（磨削抗力）作用下磨料颗粒从砂 轮表面脱落的难易程度 。
3.镜面磨削
利用砂轮上大量的等高微刃同时参加磨削（形成 光滑表面），利用磨钝的微刃对工件加工面进行摩擦、 挤压及抛光等综合作用形成镜面，最后是反复多次的无 火花磨削除去加工表面的残留余量。
四、高效磨削
1.高速磨削——砂轮的速度Vs≥50m/s磨削。 2.强力磨削——以大的磨削深度（10㎜左右）和小的纵 向进给（相当于普通磨削的1/100～1/10）进行磨削，又 称缓进深磨或深磨。适用于各种成形面和沟槽，能可有 效地磨削耐热合金等难加工材料。 3.砂带磨削——以砂带回转为主运动，传送带带动工件 做进给运动。
影响磨削的加工精度和生产率。
砂轮硬度等级名称及代号
硬度 等级 小级 代号
超软
软
中软
中
中硬
硬
超软 DEF
软1 G
软2 H
软3 J
中软 1 K
中软 2 L
中1 M
中2 N
中硬 1 P
中硬 2 O
中硬 3 R
硬1 S
硬2 T
硬3 Y
选择砂轮硬度的原则： 1）磨削软材料选择较硬砂轮；磨削硬材料选较软砂轮。 2）磨削时工件容易产生烧伤或裂纹现象的，应选择较 软的砂轮。 3）加工精度及表面粗糙度要求较高时，砂轮硬度要高 一些。 4）砂轮磨粒承受磨削力较大时，应选择较硬的砂轮； 反之，应选较软的砂轮。
第五章 磨削工艺
§5－1 §5－2 §5－3 §5－4 磨削加工的工艺装备 磨削的方法 光整加工 磨削加工实例分析
§5－1 磨削加工的工艺装备
一、磨削加工概述
磨削——以砂轮的高速旋转为主运动，与工件的低速 旋转和直线移动（或磨头的移动）作为进给运动相配合，
切去工件上多余金属层的一种加工方法。常作为金属切削
磨料经压碎后，成为各种粗细不同且具有锐利锋口 的磨粒，它是砂轮的主要成分，是砂轮产生切削作用的
根本要素。
粒度
粒度F——表示磨料颗粒尺寸大小的参数 。
粒度分为磨粒（筛分法）和微粉（显微测量法）两
组。 按磨料基本颗粒大小，共规定有41个粒度号。其中 磨粒类有4号、5号…，240号共27个，号数越大磨粒越 细；微粉类w63、w50…，w0.5共14个，号数越大磨粒越 粗。 粒度的选择主要根据加工的表面粗糙度要求和加工 材料的力学性能。
（2）平面磨削 1）纵向进给运动。即工件的往复运动。用Vw表示，单 位m/min。 2）对于工件砂轮做轴向进给运动。用工作台每往复行 程（双行程）或单行程表示，用fa表示，单位为mm/单 （双）行程。
3.切入运动（磨削深度） 在磨削外圆、内圆和平面时，为了得到所需尺寸，除了 上述运动外，在加工中砂轮还需要做径向切入运动，其 大小用工作台（或工件）每单行程或双行程，砂轮沿径 向切入深度fr表示，单位为㎜/单（双）行程。
2.磨圆弧垫块夹具