第8章磨削加工及其应用
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前学习 模块回顾
1.铣削工艺系统特点 2.铣削工艺特点及应用范围
本学习 模块 磨床操作与磨削加工应用
主题:
1.磨床操作 2.磨削工装应用 3.磨削加工应用
教学目标
掌握
磨床操作方法及其磨削加工应用
本教学单元 ： 磨削加工应用
主题 砂轮组成及其参数选择 磨削工艺系统及其典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
条件 精密机床 高精主轴、导轨及微进给机构 细磨粒或微粉
精细修整的砂轮
合理的磨削用量 光磨次数多 工艺条件：加工前高要求 净化的环境 高效冷却
2、高效磨削
（1）高速磨削 60～120m/s >150m/s为超高速
特点
生产率 提高
砂轮耐 用度提 好
Ra减小 质量提 高
加工精 度提高
温度下 降免烧 伤
紧密
保持廓形好，砂轮易堵塞
气孔
容屑 冷却、通气、散热
带切削液
6.砂轮形状、尺寸
1.磨粒特点
二、磨削过程特征
在砂轮表面位置高低不一
负前角大
钝圆半径大
2.磨削过程特点 磨粒作用：滑擦为主，其次为刻划，切削作用比例最小
3.磨粒特点 径向力大 4.磨削阶段 理论进给与实际磨削不一致 5.磨削热与温度
升温快 5000℃/秒
热冲击
降温快 2500 ℃ /秒 温度高 1000～1400 ℃
保持时间短
6、磨削表面质量
烧伤
残余（拉）应力
裂纹
措施
合适 砂轮
合适 用量
7、磨削工艺特点
冷却
砂轮 修整
精度高 表面
应用 砂轮
光度好 范围广 可自锐
表面易 烧伤、裂纹
三、磨削工艺系统 1、外圆磨工艺系统
外 圆 磨 床
2、内圆磨工艺系统
内圆磨工艺范围
3、平面磨削
四、先进磨削方法
1.高精度磨削方法
精磨 超精磨
IT6~IT5 IT5
镜面磨
IT5
Ra0.4~0.1um Ra0.1~0.02um Ra0.01um以下
高精
关键
砂轮 大量等高 磨粒微刃 均匀 极薄余量 大量半钝化磨粒 清磨 滑擦 抛光 综合作用
影响： 切削温度 磨削表面质量
4.硬度
在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度
影响
磨削生产率 表面质量
太硬：钝粒不易脱落，效率低
太软：粒尚未钝就脱落，砂轮损耗 大，不易保 持廓形，工件精度低
5.组织 磨料、结合剂、气孔三者 的 比例
疏松
不易堵塞、减少工件热变形、烧伤、提高 效率，不易保持廓形
条件 精密机床 高精主轴、导轨及微进给机构 细磨粒或微粉
精细修整的砂轮
合理的磨削用量 光磨次数多 工艺条件：加工前高要求 净化的环境 高效冷却
2、高效磨削
（1）高速磨削 60～120m/s >150m/s为超高速
特点
生产率 提高
砂轮耐 用度提 好
Ra减小 质量提 高
加工精 度提高
温度下 降免烧 伤
教学目标
掌握
磨削工艺特点及应用范围
一.砂轮组成及其参数选择
1.磨料 要求
担负切削工作
高强度 一定的强韧性 耐热性 热稳定性
种类
2.粒度 磨料颗粒的大小 磨粒 筛选 通过筛网孔数 孔越小 磨粒越细
微粉 水选 显微镜测 实际尺寸
3.结合剂 粘结磨粒
性能决定砂轮的： 强度 耐冲击性 耐腐蚀性 耐热性
本教学单元总结
砂轮参数及选择 磨削工艺系统及典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
前学习 模块回顾
1.铣削工艺系统特点 2.铣削工艺特点及应用范围
本学习 模块 磨床操作与磨削加工应用
主题:
1.磨床操作 2.磨削工装应用 3.磨削加工应用
教学目标
掌握
磨床操作方法及其磨削加工应用
本教学单元 ： 磨削加工应用
升温快 5000℃/秒
热冲击
降温快 2500 ℃ /秒 温度高 1000～1400 ℃
保持时间短
6、磨削表面质量
烧伤
残余（拉）应力
裂纹
措施
合适 砂轮
合适 用量
7、磨削工艺特点
冷却
砂轮 修整
精度高 表面
应用 砂轮
光度好 范围广 可自锐
表面易 烧伤、裂纹
三、磨削工艺系统 1、外圆磨工艺系统
外 圆 磨 床
大切深 缓进给
1～30mm Vw=10～100mm/min
特 点 去除率高
钢 3Kg/min 铸铁 4.5～5Kg/min
加工精度高 IT7～6Ra<1.6um
产生残余压应力
必备 条件
具有很高动、静刚度的大功率机床 较软的大气孔砂轮 高压大流量的冷却冲洗系统
成形表面磨削
应
沟槽加工
用
高硬高强材料加工
条件
高速 砂轮
防护罩 高速磨 床
应用
硬脆材料，难切削 材料
（2）砂带磨削
2、内圆磨工艺系统
内圆磨工艺范围
3、平面磨削
四、先进磨削方法
1.高精度磨削方法
精磨 超精磨
IT6~IT5 IT5
镜面磨
IT5
Ra0.4~0.1um Ra0.1~0.02um Ra0.01um以下
高精
关键
砂轮 大量等高 磨粒微刃 均匀 极薄余量 大量半钝化磨粒 清磨 滑擦 抛光 综合作用
条件
高速 砂轮
防护罩 高速磨 床
应用
硬脆材料，难切削 材料
（2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ砂带磨削
砂带
磨粒经高压静电植砂，单层均匀直立粘结于柔软 基体的磨具
特点
生产率高，加工质 量好，耗能低，可 磨复杂型面，结构 简单，操作安全； 不能加工小直径孔、 盲孔，阶梯外圆、 齿轮。砂带消耗快
应 用 普通黑色金属，难加工材料
（3）蠕动磨削
主题 砂轮组成及其参数选择 磨削工艺系统及其典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
教学目标
掌握
磨削工艺特点及应用范围
一.砂轮组成及其参数选择
1.磨料 要求
担负切削工作
高强度 一定的强韧性 耐热性 热稳定性
种类
2.粒度 磨料颗粒的大小 磨粒 筛选 通过筛网孔数 孔越小 磨粒越细
微粉 水选 显微镜测 实际尺寸
疏松
不易堵塞、减少工件热变形、烧伤、提高 效率，不易保持廓形
紧密
保持廓形好，砂轮易堵塞
气孔
容屑 冷却、通气、散热
带切削液
6.砂轮形状、尺寸
1.磨粒特点
二、磨削过程特征
在砂轮表面位置高低不一
负前角大
钝圆半径大
2.磨削过程特点 磨粒作用：滑擦为主，其次为刻划，切削作用比例最小
3.磨粒特点 径向力大 4.磨削阶段 理论进给与实际磨削不一致 5.磨削热与温度
3.结合剂 粘结磨粒
性能决定砂轮的： 强度 耐冲击性 耐腐蚀性 耐热性
影响： 切削温度 磨削表面质量
4.硬度
在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度
影响
磨削生产率 表面质量
太硬：钝粒不易脱落，效率低
太软：粒尚未钝就脱落，砂轮损耗 大，不易保 持廓形，工件精度低
5.组织 磨料、结合剂、气孔三者 的 比例
1.铣削工艺系统特点 2.铣削工艺特点及应用范围
本学习 模块 磨床操作与磨削加工应用
主题:
1.磨床操作 2.磨削工装应用 3.磨削加工应用
教学目标
掌握
磨床操作方法及其磨削加工应用
本教学单元 ： 磨削加工应用
主题 砂轮组成及其参数选择 磨削工艺系统及其典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
条件 精密机床 高精主轴、导轨及微进给机构 细磨粒或微粉
精细修整的砂轮
合理的磨削用量 光磨次数多 工艺条件：加工前高要求 净化的环境 高效冷却
2、高效磨削
（1）高速磨削 60～120m/s >150m/s为超高速
特点
生产率 提高
砂轮耐 用度提 好
Ra减小 质量提 高
加工精 度提高
温度下 降免烧 伤
紧密
保持廓形好，砂轮易堵塞
气孔
容屑 冷却、通气、散热
带切削液
6.砂轮形状、尺寸
1.磨粒特点
二、磨削过程特征
在砂轮表面位置高低不一
负前角大
钝圆半径大
2.磨削过程特点 磨粒作用：滑擦为主，其次为刻划，切削作用比例最小
3.磨粒特点 径向力大 4.磨削阶段 理论进给与实际磨削不一致 5.磨削热与温度
升温快 5000℃/秒
热冲击
降温快 2500 ℃ /秒 温度高 1000～1400 ℃
保持时间短
6、磨削表面质量
烧伤
残余（拉）应力
裂纹
措施
合适 砂轮
合适 用量
7、磨削工艺特点
冷却
砂轮 修整
精度高 表面
应用 砂轮
光度好 范围广 可自锐
表面易 烧伤、裂纹
三、磨削工艺系统 1、外圆磨工艺系统
外 圆 磨 床
2、内圆磨工艺系统
内圆磨工艺范围
3、平面磨削
四、先进磨削方法
1.高精度磨削方法
精磨 超精磨
IT6~IT5 IT5
镜面磨
IT5
Ra0.4~0.1um Ra0.1~0.02um Ra0.01um以下
高精
关键
砂轮 大量等高 磨粒微刃 均匀 极薄余量 大量半钝化磨粒 清磨 滑擦 抛光 综合作用
影响： 切削温度 磨削表面质量
4.硬度
在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度
影响
磨削生产率 表面质量
太硬：钝粒不易脱落，效率低
太软：粒尚未钝就脱落，砂轮损耗 大，不易保 持廓形，工件精度低
5.组织 磨料、结合剂、气孔三者 的 比例
疏松
不易堵塞、减少工件热变形、烧伤、提高 效率，不易保持廓形
条件 精密机床 高精主轴、导轨及微进给机构 细磨粒或微粉
精细修整的砂轮
合理的磨削用量 光磨次数多 工艺条件：加工前高要求 净化的环境 高效冷却
2、高效磨削
（1）高速磨削 60～120m/s >150m/s为超高速
特点
生产率 提高
砂轮耐 用度提 好
Ra减小 质量提 高
加工精 度提高
温度下 降免烧 伤
教学目标
掌握
磨削工艺特点及应用范围
一.砂轮组成及其参数选择
1.磨料 要求
担负切削工作
高强度 一定的强韧性 耐热性 热稳定性
种类
2.粒度 磨料颗粒的大小 磨粒 筛选 通过筛网孔数 孔越小 磨粒越细
微粉 水选 显微镜测 实际尺寸
3.结合剂 粘结磨粒
性能决定砂轮的： 强度 耐冲击性 耐腐蚀性 耐热性
本教学单元总结
砂轮参数及选择 磨削工艺系统及典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
前学习 模块回顾
1.铣削工艺系统特点 2.铣削工艺特点及应用范围
本学习 模块 磨床操作与磨削加工应用
主题:
1.磨床操作 2.磨削工装应用 3.磨削加工应用
教学目标
掌握
磨床操作方法及其磨削加工应用
本教学单元 ： 磨削加工应用
升温快 5000℃/秒
热冲击
降温快 2500 ℃ /秒 温度高 1000～1400 ℃
保持时间短
6、磨削表面质量
烧伤
残余（拉）应力
裂纹
措施
合适 砂轮
合适 用量
7、磨削工艺特点
冷却
砂轮 修整
精度高 表面
应用 砂轮
光度好 范围广 可自锐
表面易 烧伤、裂纹
三、磨削工艺系统 1、外圆磨工艺系统
外 圆 磨 床
大切深 缓进给
1～30mm Vw=10～100mm/min
特 点 去除率高
钢 3Kg/min 铸铁 4.5～5Kg/min
加工精度高 IT7～6Ra<1.6um
产生残余压应力
必备 条件
具有很高动、静刚度的大功率机床 较软的大气孔砂轮 高压大流量的冷却冲洗系统
成形表面磨削
应
沟槽加工
用
高硬高强材料加工
条件
高速 砂轮
防护罩 高速磨 床
应用
硬脆材料，难切削 材料
（2）砂带磨削
2、内圆磨工艺系统
内圆磨工艺范围
3、平面磨削
四、先进磨削方法
1.高精度磨削方法
精磨 超精磨
IT6~IT5 IT5
镜面磨
IT5
Ra0.4~0.1um Ra0.1~0.02um Ra0.01um以下
高精
关键
砂轮 大量等高 磨粒微刃 均匀 极薄余量 大量半钝化磨粒 清磨 滑擦 抛光 综合作用
条件
高速 砂轮
防护罩 高速磨 床
应用
硬脆材料，难切削 材料
（2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ砂带磨削
砂带
磨粒经高压静电植砂，单层均匀直立粘结于柔软 基体的磨具
特点
生产率高，加工质 量好，耗能低，可 磨复杂型面，结构 简单，操作安全； 不能加工小直径孔、 盲孔，阶梯外圆、 齿轮。砂带消耗快
应 用 普通黑色金属，难加工材料
（3）蠕动磨削
主题 砂轮组成及其参数选择 磨削工艺系统及其典型磨削表面 磨削工艺特点 先进磨削工艺
教学目标
掌握
磨削工艺特点及应用范围
一.砂轮组成及其参数选择
1.磨料 要求
担负切削工作
高强度 一定的强韧性 耐热性 热稳定性
种类
2.粒度 磨料颗粒的大小 磨粒 筛选 通过筛网孔数 孔越小 磨粒越细
微粉 水选 显微镜测 实际尺寸
疏松
不易堵塞、减少工件热变形、烧伤、提高 效率，不易保持廓形
紧密
保持廓形好，砂轮易堵塞
气孔
容屑 冷却、通气、散热
带切削液
6.砂轮形状、尺寸
1.磨粒特点
二、磨削过程特征
在砂轮表面位置高低不一
负前角大
钝圆半径大
2.磨削过程特点 磨粒作用：滑擦为主，其次为刻划，切削作用比例最小
3.磨粒特点 径向力大 4.磨削阶段 理论进给与实际磨削不一致 5.磨削热与温度
3.结合剂 粘结磨粒
性能决定砂轮的： 强度 耐冲击性 耐腐蚀性 耐热性
影响： 切削温度 磨削表面质量
4.硬度
在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度
影响
磨削生产率 表面质量
太硬：钝粒不易脱落，效率低
太软：粒尚未钝就脱落，砂轮损耗 大，不易保 持廓形，工件精度低
5.组织 磨料、结合剂、气孔三者 的 比例