磨削的基本原理及其加工能力

附：普通磨料和超硬磨料适用的被加工材料范围：
氧化铝磨料：淬硬钢、镍基超级合金、高温合金、黑色金属
陶瓷氧化铝磨料：淬硬钢、镍基超级合金、粘性不锈钢、高温合金
碳化硅磨料：硬质合金、铝和钛、橡胶聚合物、铜合金、塑料
金刚石磨料：硬质合金、铝和钛、陶瓷、金属陶瓷
立方氮化硼磨料：淬硬钢、镍基超级合金、黑色金属
砂砂轮轮良的好锋的利平程衡度会及使其磨形削状表精面度持取续决保砂持轮良的好修光整洁方度法，。并所使以寿，命任延何长时。候同都时要，使正砂确轮的修修整整装会置使处砂于轮良保 好持的稳工定作的状磨态削，表这面对和于 修 整单器点或金电刚机石驱修动正的是金修刚整石陶滚瓷轮结都合一剂样砂。轮的常用方法，这种修整方法常会导致砂轮性能不稳定，所以修整的方法和程序要 的 调 整在。磨削工件时，典型的方法是：砂轮粗磨一定的加工留量，然后改变修整参数，再精磨工件。通常的做法是，粗修砂轮 沿 砂 轮一外种圆称作为快“速搭横接向式进”给或，“而部精分修重时叠，式修”正的器修的整横方向法进，给能速保度证大正大确减、慢稳，定以的获修得整光。洁例的如砂，轮一表直面径和为工 40件6.表4m面m的。砂轮，速度为 6000sfm(1828m/min)，单点金刚石修正器的圆弧半径0.254mm作粗磨修整，每个行程的修整量为0.025mm。
磨料的种类
磨CB料N和可金分则为石两比大普类通：磨普料通更磨硬料、(如更氧耐化磨铝，、但碳非化常硅昂等贵)。和同超时硬，磨超料硬(金磨刚料石是、优立良方的氮导化热硼体等(金)。刚石的导热性是铜的6倍)，而 陶 瓷 材超料硬，磨所料以还是具绝有热很的高。的热扩散性，就是有迅速散热的能力。这一特性使超硬磨料具有“冷切削”的本性。超硬磨料的抗 大 优 于每普种通磨磨料料都，有但其超最硬适磨当料的具使备用的领这域些，特所性以也了并解不每意种味磨着料它的们特就点适十用分于重所要有。的例磨如削，工氧序化。铝陶瓷磨料——有时称作晶种凝胶 陶 瓷氧磨化料铝—：—A通l常2O比3是熔最融便(普宜通的)磨氧料化。铝磨有削更淬好硬的钢抗时磨性性能和很形好状，保在持连性续。修但整陶的瓷条磨件料下也，有也其能最磨适削当镍的基使超用级领合域金。，Al2O3对各种 很 好 的陶适瓷应氧性化，铝如：软陶的瓷和氧硬化的铝材强料度，很轻高切，削所和以重最切适削用等于，每并颗能磨磨粒出的很切高削的力表负面荷光较洁高度的。场合。陶瓷氧化铝在外圆磨削和大平面 硬 钢但时经，过其“效拉果伸很”好改。制但的它陶不瓷适氧于化切铝削磨弧粒线，长甚、至单在颗切磨削粒弧负线荷长力的较情小况之下处，，也如可内用圆于磨加、工缓粘进性给的磨不等锈。钢、高温合金等，此时 比 ( 长陶阔瓷比氧)化达铝到磨5。粒的性能可以通过加入部分脆性的熔融氧化铝形成复合磨料砂轮得到改善。此时，需要知道砂轮在工件上 度 ，碳以化便硅有：针S对i性C磨地料确具定有砂天轮然配锋比利。的形状。适于磨削硬质材料(如硬质合金)。因为其锋利，使它也适于加工很软的材料，如 、 橡 胶金以刚及石低：强天度然钢和、人铜造合金金刚和石塑都料可等用软于材磨料削。。金刚石是碳的一种超高硬度形态，因它对铁有亲合性(钢是铁和碳的合金)而 损 ， 所立以方不氮适化于硼加：工CB黑N像色金金刚属石材一料样，，但是金一刚种石非特常别昂适贵用的于磨有料色。金一属个材超料硬、磨钛料、砂陶轮瓷的和价金格属比陶普瓷通的磨磨料削的加砂工轮。要贵50倍以上，但 比 普 通CB砂N 轮最要适高于10加0倍工以黑上色，金即属使材磨料削，最特硬别的是钢在，要也求只长有时轻间微保磨持损砂。轮形状的场合，如轴承内滚道的磨削。另外，CBN较适于不 轮的工序，因为小批量和砂轮更换，在安装时都要修整，这是导致砂轮消耗的主要因素。因为CBN在高温时和水接触要起反应
磨磨削削液液的的正应确用应用对于成功的磨削十分重要。磨削液的作用是对切削弧区进行冷却和润滑。水基磨削液的作用主要是冷 定 的半润合滑成作添用加。剂而的冷磨却削油液的，作最用适主用要于是磨润削滑复，杂有形点状冷和却要作求用润。滑全性合能成良添好加，剂以的防水止基烧磨伤削的液场，合最。适单用纯于的 锋油利剂的适强于力磨磨削削复砂杂轮形， 较选短 择、磨磨削削液光是洁一度项要艰求难较的高任的务场：合既。要而考乙虑二磨醇削基液的的磨初削始液价适格用，于又采要用考立虑方其氮管化理硼和砂处轮理而的又费要用避。免所使谓用对单 环纯境油无剂害的的场“合绿。色”冷 一种欺骗。有些桶装的新鲜冷却液，甚至可以饮用，但一旦磨削碎末污染了液体，就会变成对环境有害的废物。
以 油 泵油流泵量的为压：力是2为3推1i动n3液×体58在gp管m＝路1系33统98中in流3/动mi。n。有显时然系，统油的泵阻进力口可和能出超口过的油流泵量额应定该压相力等11，0P即si1。33因98为应经等常于发99生00喷0d咀。制于造是不可 、接头、活动转臂等有扭曲或阻滞现象。假如上述影响流动的阻滞因素存在，则流动速度就会减小。因此，要经常用流量剂
一般修正时常用的横向进给速度往往过快，使砂轮表面有一部分修不到。而采用多次行程虽可以使砂轮表面都修到，但 这 种砂砂轮轮修磨整削一性般能在较磨高削，工但作磨速损度快下而进不行均。匀唯。一的例外是作刮压整形修整时，在300sfm(91.44m/min)的低速下进行。横向进 据 修 整修器正的器金横刚向石进尺给寸速和度对的砂计轮算表:已面知的金要刚求石而圆计弧算半确径定(，XB一＝般0.粗01磨5″采)用，2金～刚3次石搭切接入，量精(0磨.0则01需″4)～，6砂次轮搭转接速。1400rpm。距离CB 因XB ＝0.015″，CX＝0.015″-0.001″＝0.014″。CB＝0.00735，而AB＝2CB＝0.0147″。这样就得到了金刚石每转的进给
砂轮的准备
首砂先轮，的要准按备照包砂括轮：制安造装厂、的平指衡导、书精安整装和砂修轮整，。保砂证轮砂准轮备在不修好整，前将处成于为较以好后的很原多始磨平削衡问状题态产和生最的小根的 源跳。动。第二，安装时 以 免 碰安伤装砂完轮毕内后孔，。砂砂轮轮应内依孔次在作高粗速平旋衡转、时修承整受、巨和大精应平力衡，，搬然运后和再安开装始失磨当削往。往若是砂砂轮轮原启始动状时态导很致不爆平裂 衡的且原跳因动。很第大三，，则安常装需 及再平衡。
附超硬录磨:关料于的超砂硬轮磨技料术浓规度范的中知一识项重要指标是浓度。工业界常把浓度100误解为100%，其实不然，浓度100的定义是：在1立 内 有现72以克浓拉度磨同料样。为所7以5的，两浓种度磨50料是粒指度每作立对方比英。寸一中种有是366克0粒拉度磨(料美，标磨，料下的同粒)，度另大一小种有是很2多0种0粒，度而，不它同们粒每度立的方磨英料寸可的以磨有料相含同量 拉 ， 对不于同6的0磨粒料度粒的度磨意料味，着每在克浓拉度有相69同00时颗，，细而粒20度0粒的度磨的粒磨(左料)每数克量拉多有于2粗62粒00度0颗的。磨所粒以。6假0粒定度磨的粒磨在料砂，轮在内每是立均方匀英分寸布的的砂，轮则中 方英寸中的磨粒数开立方后，可得每英寸长度上的磨粒数。对60粒度而言，为每英寸72颗，而200粒度为每英寸242颗，上述
磨 削最液新一的旦磨选削定液，的就试应验对表其明进，行磨过削滤液和浓保度养对。磨不削仅过要程考的虑影其响清不洁是度线，性还关要系控。制长其期浓以度来、，导人电们性都和认PH为值，。随着磨削液浓验是结不果正大确同的小。异例。如不，过磨，削在液有浓些度情在况7下.5，%趋～势8%不时很，明其显性；能而不在及另浓一度些5%情的况好下，，但7当.5浓%的度磨增削加液至浓10度%～ 致机床失速的程度；而浓度5%和10%的磨削液工作情况良好。
结普通合砂剂轮的结合剂，可以采用陶瓷、树脂或塑料，超硬磨料的结合剂则可用烧结的金属基体或用电镀镍层的办法覆盖到 类 砂金轮属是结不合渗剂水和的电，镀也砂无轮空的洞磨。削液要仔细选择，以防砂轮打滑。打滑时在切削弧处产生的巨大动载液压，会顶举砂轮，导 度 恶 化结和合加剂快和砂磨轮料磨两损者。的选择密切相关。例如CBN的使用场合一般是要求砂轮在使用期间保持形状不变，并且直至消耗尽才从 由 于金CB属N的结导合热剂性有很两好种，形所式以：用电金镀属和结烧合结剂。更电有镀利砂。轮两是者不结修合整起的来，提它供们了一冷开切始削就的制条成件正。确因的为形切状削，热并通一过直磨用料至和耗砂尽轮。传烧导结，金再 用 电 火烧花结修和整电，镀然砂后轮像安电装镀到砂主轮轴那后样的装径到向机跳床动上应使小用于。0.0125mm。对金属结合剂砂轮来说，减小主轴跳动十分重要。因为磨粒 伸 出 的某距些离电很镀小砂，轮若可跳以动制达出到很0小.的02轮5m廓m，圆则弧会半发径生(约砂0轮.1的25一mm端)已。负但荷多太数重电而镀造砂成轮过的度轮磨廓损圆，弧另半一径端大则于负0.荷5m很m。轻通而常仍，很电锋镀利砂。轮 磨 削 ，整而体金金属属烧结结合砂剂轮砂适轮于对磨振削动陶、瓷跳材动料和。冷却液流量等工作条件的适应范围很小。假如磨床、工件和夹具的刚性较差，或老 状 态陶不瓷佳结，合并剂且使机用床最上为没普有遍平。衡由装于置这，种这结种合条剂件的下砂使轮用带电孔镀洞砂，轮使就得会切导削致液砂能轮有寿效命地、进工入件磨光削洁弧度，和并表有 面较纹大理的方空面洞的容问纳题磨。屑根 用金刚石工具可方便地将陶瓷结合剂砂轮修至正确形状和磨锐。
不 巧 的砂是轮，可长以期使以加来工，表磨面削的一公直差被达看到作数是万一分种之“一艺的术数”量。级直(微到米最级近)的，4同0～时5还0能年使间表，面通光过洁研度究和人切员削持纹续理地达对到磨最削佳加状工态过。程进行 了新的、改进的磨料、粘结剂体系和各种磨削液。这些成果的取得，使得磨削加工进入了科学王国。
磨削的基本原理及其加工能力
本文作者Stuart Salmon博士是美国“先进制造科技协会”主席。他认为，磨削加工在很多领域内，不论从技术上或经 与 切 削当加今工制相造匹业敌正，在有急些切领地域寻甚找至替是代唯磨一削的的加方工案方。法一。些但正目在前试制验造用业来许提多高人零认件为生磨产削效加率工的效“率新低”，方不案经 包济括，：因硬此切尽削量、不干予切采削 刀 具 和但高应速指切出削，等“。高速”两字对磨削并不陌生。砂轮的常规运行表面线速度达1829m/min，高速超硬磨料砂轮的生产实用速度 1 0 66工8m业/m界in不，喜而欢实磨验削室的里部在分磨原削因专是用对设它备不上了的解速。度超则硬可磨达料到和18缓28进8m给/m磨in削—工—艺仅不稍论低从于技声术速或。经济角度看，都可与铣削、拉削 某 些如情果况采下用的适车当削的相结匹合敌剂。，但就制可造以企使业得中磨有粒很在多加人工，过他程们中的的知脱识落停和留自在砺传过统程加得工到技控术制水。平并上且，砂往轮往变对钝 磨或削出采现取粉排屑斥状的载态荷度时。 床上修整。这些优点在其它的加工方法中都是难以做到的。
磨在削选液好应了该适注当到的切磨削削弧液区及域其，管而理不体是系简以单后地，注接向下工来件的和首砂要轮问的题结是合如部何，正通确常地浇把注磨的削冷液却注液入只磨有削很区少 域部。分进入切削弧区。 像 一 个砂吹轮风的器孔那隙样既，可把容磨屑削，液又从可砂发轮挥外搬圆运抛磨出削去液。的功能。就这样，磨削液是靠砂轮本身带到切削弧区的。所以，在适当的速 液 浇 注此到外砂，轮喷外咀圆应就作会专带门向设切计削，弧使区磨。削液以适当的速度喷注在正确的注入点。喷咀尺寸应覆盖整个砂轮宽度，当宽度已知时 口高度(d)可通过计算获得。若喷咀宽度为1.5″，则喷咀口的面积为：1.5din2。设磨削速度为5500(1676m/min)，换算成英