第九章磨削
【内容提要】
本章主要介绍砂轮的类型、结构和作用，以及磨削运动的组成及磨削特性。
【目的要求】
1．掌握砂轮组成要素以及砂轮的类型，根据具体的加工工艺和材料会选用砂轮的类型；
2．掌握磨削运动的组成及磨削特性
3．了解先进磨削技术。
【本章内容】
第一次课
引言：在机械制造业中，磨削是最常用的加工方法之一。磨削可加工外圆、内孔、平面、螺纹、齿轮、花键、导轨和成形面等各种表面。其加工精度可达IT5～IT6级，表面粗糙度一般可达Rа0．08μm。磨削尤其适合于加工难以切削的超硬材料(如淬火钢)。磨削的用途非常广泛。
§9-1 砂轮与磨削
一、砂轮
砂轮是磨削加工中最常用的工具。它是由结合剂将磨料颗粒黏结而成的多孑L体。掌握砂轮的特性，合理选择砂轮，是提高磨削质量和磨削效率、控制磨削加工成本的重要措施。
1．砂轮的组成要素
(1)磨料磨料即砂轮中的硬质颗粒。常用的磨料主要是人造磨料，其性能及适用范围如下表：
(2)粒度粒度表示磨料颗粒的尺寸大小。磨料的粒度可分为两大类，基本颗粒尺寸大于40μm的磨料，用机械筛选法来决定粒度号，其粒度号数就是该种颗粒正好能通过筛子的网号。网号就是每英寸(25．4mm)长度上筛孔的数目。因此粒度号数越大，颗粒尺寸越小；反之，颗粒尺寸越大。当颗粒尺寸小于40μm的磨料用
显微镜分析法来测量，其粒度号数是基本颗粒最大尺寸的微米数，以其最大尺寸前加w来表
示。
(3)结合剂结合剂的作用是将磨粒黏合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。结合剂的性能对砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性及耐热性有突出的影响，并对磨削表面质量有一定影响。
(4)硬度砂轮的硬度是指磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。砂轮硬即表示磨粒难以脱落；砂轮软，表示磨粒容易脱落。所以，砂轮的硬度主要由结合剂的黏结强度决定，而与磨粒本身的硬度无关。
选用砂轮时，应注意硬度选得适当。若砂轮选得太硬，会使磨钝了的磨粒不能及时脱落，因而产生大量磨削热，造成工件烧伤；若选得太软，会使磨料脱落得太快而不能充分发挥其切削作用。
(5)组织砂轮的组织是指磨粒在砂轮中占有体积的百分数(即磨粒率)。它反映了磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系。磨粒在砂轮总体积中所占的比例大，气孔小，即组织号小，则砂轮的组织紧密；反之，磨粒的比例小，气孔大，即组织号大，则组织疏松。砂轮上未标出组织号时，即为中等组织。
2．砂轮的形状、代号和标志
常用形状有平形(P)、碗形(BW)、碟形(D)等，砂轮的端面上一般都有标志。从管理和选用方便的角度出发，砂轮参数的表示顺序是形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。如：
PSA 400 100 127 V(A) 60 L 5 B 25
形状外径厚度孔径磨料粒度硬度组织结合剂最高工作线速度(m／s)
二、磨削运动
生产中常用的外圆、内圆和平面磨削，一般具有四个运动。
1．主运动
砂轮旋转运动为主运动。砂轮旋转的线速度为磨削速度υc。
2．进给运动
磨削的进给运动一般有圆周进给、径向进给及轴向进给三种。
(1)圆周(直线)进给运动工件的旋转运动或工作台的往复直线运动。
外圆磨削υW=πd Wn／1000(m／min)
平面磨削υW=2ln／1000(m／min)
(2)径向进给运动砂轮切人工件的运动，其大小用磨削深度аp表示。аp指工作台每单行程或双行程切人工件的深度(单位为mm／单行程或mm／双行程)。
(3)轴向进给运动工件相对于砂轮的轴向运动，其大小用进给量f表示。f指工件每转一转或工作台每一次行程，工件相对于砂轮的轴向移动距离(单位为mm／r或mm／单行程)。
三、磨削的特殊性
1．磨削力的特殊性
磨削力同样可分解为三个分力：切向分力Fc、径向分力Fp、轴向分力Ff。其中径向分力特别大，Fp=(2～4)F。，这是磨削与普通切削的明显不同，它使工件变形增大。
2．磨削温度的特殊性
由于磨粒以负前角切削，砂轮高速旋转使工件材料产生塑性变形，使磨削区的瞬时温度高达500～1000℃。
磨削热对加工过程的影响主要表现在如下几个方面。
(1)工件表面烧伤：磨削中，工件表面出现各种带色斑点，这种现象称为烧伤。即不均匀退火，使淬火钢表面层变软；或不均匀淬火使未淬火钢表层变硬，表面颜色。
(2)工件表面产生残余应力，甚至开裂。
(3)工件热变形，薄片零件变形更大。
3．磨削过程的特殊性
在磨削用量中，磨削速度很很高，比车削高10～50倍，再加上磨削厚度由零开始到最大值，因而使磨削过程伴随着很大的弹性和塑性变形，形成磨削特有的变形现象。
四、砂轮的磨损与修整
1．砂轮磨损
(1)磨粒变钝磨削力增大，磨削温度升高，但表面粗糙度值变小。
(2)磨粒溃落因磨削力使磨粒脱落，新磨粒出现的现象称为砂轮的自励作用。砂轮能够磨削高硬度的材料，主要依靠自身的自励作用。对于重磨削或难加工材料的磨削，由于砂轮的自励作用，使磨削容易进行。
当采用较低硬度的砂轮时，磨粒碎裂和脱落急剧发生，工件的尺寸精度降低和表面粗糙度值增大。因此，在磨削中应根据工件材料、表面质量要求等，合理选择砂轮的硬度。
(3)表面堵塞砂轮表面因高温使软化的磨屑堆积在砂轮磨粒的气孔中，使砂轮表面变平发亮，便为砂轮表面堵塞。
2．砂轮修整
砂轮表面变钝或堵塞时，必须进行修整，以产生新的磨粒，同时也是对砂轮表面形状的
校正。修整砂轮的方法很多，但常用单晶金刚石修整器修整砂轮。修整时，应根据具体的磨削条件，选择不同的修整用量，以满足相应的磨削要求。单晶金刚石修整器的使用方法和外圆车刀使用方法相似。
第二次课
五、磨削质量
工件的磨削质量是指尺寸精度、形状误差和表面质量，其保证措施如下。
1．尺寸精度和形状误差的保证措施
磨削时，由于径向切削力很大，引起工件、夹具、砂轮和磨床系统产生弹性变形，使实际磨削深度与磨床刻度盘上所显示的数值有差别，所以影响了磨削的尺寸精度。此外，砂轮的磨损同样影响磨削精度。为获得高精度的磨削尺寸，必须采用循环磨削(称为无火花磨削法)——将磨削分为三个阶段。
(1)初磨阶段实际磨削深度小于磨床刻度盘显示值，这是由于工艺系统弹性变形造成的。
(2)稳定阶段实际磨削深度等于磨床刻度盘显示值。此时，工艺系统变形减小，趋于稳定。
(3)清磨阶段完全不进给再磨一段时间，实际磨削深度趋于零，磨削火花逐步消失。清磨阶段主要是提高磨削精度和减小表面粗糙度值。
掌握了三个阶段的磨削规律，在初磨时为提高磨削效率与磨削质量可采用较大的磨削深度；修整砂轮后或砂轮磨损后，注意及时测量工件尺寸和形位公差；对轴类零件还要修整中心孔，中心孔精度高，零件的形状误差就小，磨削的精度就高。
2．表面质量的保证措施
磨削后表面粗糙度值大、表面烧伤和表面出现裂纹是表面质量低的表现。产生的原因主要有：砂轮主运动线速度低、砂轮修整太粗、磨床头架或工件夹持松动、砂轮安装时未经过平衡等。
解决措施如下：
(1)尽可能选大直径砂轮，提高磨削速度。
(2)重新平衡，重新修整砂轮。
(3)调整头架主轴和工件装夹，提高磨削工艺系统的刚性。
(4)调整主轴电动机转子，再次达到动平衡。
通过以上措施，可使表面粗糙度值明显减小。对表面烧伤和划伤等可采取下述措施。
(5)增大磨削液的浇注量，合理安装喷嘴位置。
(6)正确选择砂轮，粒度再粗些，硬度再软些，保证砂轮无堵塞，切削刃锋利。
(7)适当减小进给量，或分粗、精磨削。
磨削裂纹是磨削热应力大于工件材料强度时产生的龟裂现象。易产生裂纹的材料有硬质合金、淬火高碳钢等。主要防止措施是减小热应力和提高被磨削材料的强度极限。
§9-2 先进磨削法简介
一、高速磨削
普通磨削速度υc=18—35m／s。近年来为提高磨削效率和改善磨削表面质量，广泛采用高速磨削，即磨削速度υc>50m／s的磨削称为高速磨削。据有关资料介绍，我国高速磨床的磨削速度可达80—120m／s，发达国家的磨削速度可达200m／s以上。
采用高速磨削，若单个磨粒的切削厚度仍保持与普通磨削相同时，则由于口。和口。的提高，可将磨削效率提高30％～100％；反之，若金属切除率仍保持与普通磨削相同，则单个磨粒的切削厚度明显减小，磨削质量就会明显提高。高速磨削的主要优点是生产率高、砂轮耐用度高、加工精度高和表面粗糙度值小。
高速磨削对磨床的要求主要有如下几个方面：
(1)砂轮电动机功率要比一般电动机功率大一倍左右；
(2)砂轮径向和轴向跳动要小，轴承负荷能力要高，高速旋转的部件要经过仔细平衡，砂轮的防护罩必须坚固可靠；
(3)机床动、静刚度要好。
二、超精密磨削与镜面磨削
磨削后，表面粗糙度值Rа在0．01～0．04μm之间的磨削方法称为超精密磨削；R а小于O．01μm的磨削方法称为镜面磨削。我国在20世纪60年代就研究成功了超精密磨削与镜面磨削，并制造出相应的高精度磨床。
超精密磨削与镜面磨削，是利用经过精细修整的表面带有大量等高微刃的砂轮进行磨削。大量等高微刃切下极细的切屑，同时借助于半钝的微刃对工件表面进行抛光，使工件表面更加光整。
超精密磨削与镜面磨削对磨床与砂轮主要有如下要求：
(1)磨床主轴的回转精度要高，轴线漂移量应在1～2μm之内；
(2)磨床刚性要好，各部件经过静、动平衡，工作台低速进给平稳而无爬行，并与振源隔绝；
(3)砂轮以棕刚玉、白刚玉或微晶刚玉为原料，粒度号为60～80，并用金刚石笔精细修整。
三、强力磨削
强力磨削是20世纪70年代发展起来的一种高效磨削。这种磨削方法是采用非常大的磨削深度(一2～25mm)，而磨床工作台进给速度却非常小(一5～200mm／min)，砂轮在一次进给中几乎将全部磨削余量切除，故金属切除率大，实现了以磨代铣、粗精结合的综合加工。
近年来，强力磨削又出现了大切深、快进给的方式，要求砂轮的线速度达到120m／s，工件的进给速度达到2500mm／min，如成形磨削麻花钻的螺旋沟槽，一次进给就可磨出。
强力磨削对磨床等主要有如下要求：
(1)机床电机功率大，一般在20kW以上，主轴采用滚动轴承；
(2)机床刚性好；
(3)切削液压力要高达O．8～1．2MPa，流量达80～200L／min。
超精密平面磨削的技术要求 1.1超精密平面磨削的技术指标 精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段，通常，按加工精度划分，可将机械加工分为一般 加工、精密加工、超精密加工三个阶段。由于生产技术的不断发展，划分的界限将逐渐向前推移，过去的 精密加工对今天来说已是普通加工，因此，其划分的界限是相对的，且在具体数值上至今没有固定。精密 加工是指加工精度为1-1μm、表面粗糙度为Ra0.1-0.025μm的加工技术；超精密加工是指加工精度高于 0.1μm、表面粗糙度Ra小于0.025μm的加工技术，因此，超精密加工又称之为亚微米级加工。但是，目前 超精密加工已进入纳米级精度阶段，故出现了纳米加工及其相应的技术，如表1所示。 根据我国目前精密平面磨削的基础，结合国外超精密平面磨削的技术指标，提出以下超精密平面磨削机床 的技术指标，并与已实现的技术指标作了比较。 表1 超高精度平面磨床主要技术参数与目前三个精度级的对比单位mm 1.2超精密平面磨削的技术要求 根据表1所示的超精密平面磨削的技术指标，我们可以提出超精密平面磨削机床的技术要求：机床的砂轮 垂直进给能实现微量进给，机床具有足够的静、动态刚性，尤其是对机床的热变形及振动的控制较常规的 机床要有质的提高。 2实现超精密平面磨削的方法与手段 如上所述，为了实现这些技术要求来达到理想的技术指标，在机床的设计理念与机床的具体结构中，要求 与传统的机床有较大的改进与提高，根据我们的经验及对国外精密加工技术资料收集与分析，结合平面磨 削的机床结构、运动要求，可将整机分解为如下的主要单元技术：（1）机床布局型式；（2）新材料运用；（3）主轴精密回转技术；（4）微量进给技术；（5）运动导轨型式；（6）高精度温度控制技术。 2.1机床布局型式 机床布局型式极为重要，是决定成败的关键，但是超精密磨削技术是由精密磨削发展而来，从国外已实现 超精密平面磨削机床看，其结构型式多种多样，既有“磨头移动式”，也有“立柱移动式”或“十字拖板移动式”，无一例外，均未脱离传统的机床布局结构型式。从我们已掌握的高精度平面磨削技术基础上，认为机床结 构采用“十字拖板移动式”适合于超高精度平面磨削机床的研制。因为该结构型式，具有机床结构布局对称 性好，热稳定性好；主要运动部件重心低，运动平稳等优点。 2.2新材料运用 超精密平面磨削对机床的热变形及振动控制要求较高。在机床基础结构件材料的运用上，应突破传统以灰 铸铁为主的原则，采用一些新型材料，如：非金属材料——树脂混凝土，该材料的振动衰减性、耐热梯度、线胀系数等特性均大大优于金属材料。这在国外已被成熟运用，在国内也有运用的例子，如上海机床厂有 限公司的数控凸轮轴磨的床身采用了人造大理石材料，取得了较好的效果。因而在超精密平面磨削机床的 主要关键基础件，如床身、立柱、拖板等应采用人造大理石材料。 2.3主轴精密回转技术
1 引言 磨削加工是人类最古老加工手段之一，随着工业的发展，特别是硬金属的加工，它是不可缺少的加工手段。在上世纪八十年代，发达的西方国家CN机床和机床加工中心高速发展，高速主轴和硬质刀具的应用，磨床加工与其相比也就显得加工成本昂贵了。但是随着磨削技术的发展，磨具也进一步得到改进。通过创新可供使用的磨料质量、改进组织结构以及采用新结合剂系统使磨具从根本上提高生产效率。超硬材料CBN发明，作为磨料用于砂轮的制造，不但能有效率的加工较硬的钢材(HRc45-65)，并使砂轮的耐用度成倍的提高。特别是以德国Krebs&Riedel公司（珂萡石?雷德乐）为代表的，在上世纪八十年代中期，研发出的陶瓷结合剂的CBN砂轮，尤其是在修正修锐上的技术突破，可以说它是磨削模具的一次革命。陶瓷结合剂的CBN砂轮的研发成功，反过来对生产磨床的厂家提出了技术参数，生产适应CBN砂轮性质的磨床。这样磨床生产厂商和砂轮生产厂商共同开发的数控多轴磨床，大大的提高了加工生产效率和降低了生产成本，使这古老加工工艺又发挥了新的光彩。 2 CBN砂轮的分类 CBN磨料制作的砂轮，根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。它们的性质和用途（指的机械加工用途）也有所不同。 （1）电镀CBN/金刚石砂轮 砂轮的生产工艺简单，生产成本低。成型简单但是只有一层镀层，不能修正，在加工过程中，较难知道，何时磨层受损。适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修正滚轮用。 （2）烧结式CBN/金刚石砂轮 硬度大和密度高，加工成高精度的修正滚轮，成本高。主要用于作砂轮的修正滚轮和大批量的超硬材料的加工。（3）树脂CBN/金刚石砂轮 砂轮的生产工艺简单，生产成本低。成型简单但是不好修正整型。用于多型状小批量的加工。如工具磨和刀具的加工，和玻璃的加工。 (4)陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮 加工工艺和结合剂的配方被少数外国厂家掌握，如刚进入中国市场的德国 Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集团圣戈班手下的WINTER公司，奥地利的TYROLIT公司，德国的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR。国产的陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮近期也有所突破。陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正和并且耐用等优点，是目前最理想的高速，
磨床磨削技术专业题库 一、填空题 1、常用的万能外圆磨主要、、、、砂轮架和 内圆磨具等部件组成。 2、砂轮结构三要素是指、和。 3、磨削精密主轴时应采用顶尖。 4、切屑夜有以下四个作用：、、、。 5、不平衡的砂轮作高速旋转时产生的力，会引起机床，加速轴 承，严重的甚至造成砂轮。 6、校对千分尺零位时，微分筒上的应与固定套筒的为准，微分筒垂直 的应与固定套筒的相切。 7、形位公差分为和公差两类。 8、轴承零件一般应进行热处理。 9、机械工程图样上，所标注的法定长度计量单位常以为单位。 10、千分尺上的隔热装置的作用是防止手温影响。 二、选择题 1、用百分表测量平面时，测量杆要与被测表面（）。 A、成45°夹角 B、垂直 C、平行 D、成60°夹角 2、常用金刚砂轮磨削（） A、40CR B、硬质合金 C、45 D、Q235 3、外圆磨削时横向进给量一般取( )mm。 A、0.001—0.004 B、0.005—1 C、0.05—1 D、0.005—0.05 4、机床设备上，照明灯使用的电压为（）。 A、24 B、220 C、36 D、110 5、尺寸偏差是（）。 A、绝对值 B、负值 C、正值 D、代数值 6、为了保证千分尺的使用精度，必须对其施行（）检定。 A、现场 B、交还 C、定期 D、不定期 7、减少（）可缩减基本时间。 A、工件安装次数 B、刀具的更换次数 C、工件走刀次数 D、工件测量次数
8、切屑液中，（）对所有的不锈钢都适用。 A、煤油 B、极压机械油 C、20#机油 D、水溶性乳化液 9、在轧辊磨削前将砂轮，使砂轮在磨削轧辊时减少与轧辊的接触面积，以减少烧伤和 磨粒在脱落时对轧辊表面的划痕。 A、边部直线； B、边部倒成圆弧； C、边部凸起 10、冷却液不清洁，磨削轧辊时冷却液将磨粒或磨屑带入砂轮与轧辊表面之间引起。 A、轧辊表面划痕； B、润滑不良； C、辊面斑点； 11、砂轮过钝，切削能力差，也容易引起轧辊烧伤。 A、辊面斑点； B、轧辊烧伤； C、轧辊表面划痕； 12、砂轮装夹时要清理干净砂轮轴及砂轮卡盘内锥孔的杂质，以免造成。 A、速度不稳； B、辊面不光； C、砂轮偏心； 13、为了消除在砂轮表面形成唱片纹或个别凸起，建议修最后一刀时。 A、走空刀； B、减小进刀量； C、加大进刀量 14、磨床要具有良好的稳定性、刚性和。 A、平衡性； B、大的重量； C、强度； 15、轧辊装夹时要，装合适夹箍，中心孔润滑并无损伤，保证同轴度 A、清理中心孔； B、平衡轧辊； C、直线度； 16、如果磨削辊子时，砂轮明显受阻或很脏，钝化砂粒不易脱落，砂轮易粘着磨削，磨削辊面出现烧伤、拉毛，则说明选用的砂轮。 A、太硬； B、太软； C、粒度粗； 17、磨削冷却液除了具有良好的冷却作用外，还要求冷却液流动性好、渗透性强，在磨削区域起到良好的，冲走磨屑和脱落的砂粒，保持砂轮的磨削性能。 A、清洗作用； B、保护作用； C、氧化作用； 18、砂轮的硬度对轧辊影响较大，砂轮越硬，轧辊表面烧伤越严重。 A、磨削精度； B、磨削速度； C、表面烧伤； 19、1、MG8440B中的M的意思是磨床，40表示。 A、磨削最大工件直径 B、磨削速度400mm/min； C、工件移动速度400mm/min； 20、游标卡尺的最小刻度值是0.02mm，千分尺的最小刻度值是。 A、0.04mm； B、0.02mm； C、0.01mm； 21、砂轮旋转是传动，工作台纵向移动是液压传动。 A、链； B、皮带； C、齿轮；
高精度细长轴的特殊磨削方法 细长轴通常指长度与直径之比大于12的工件。其加工难度较大，主要是其加工刚性很差，磨削时，因磨削力和工件自重的作用，易在横向产生弯曲变形，磨出的工件呈现腰鼓形；磨削时易振动出现纵向振痕；此外，中心孔稍有偏差，工件就会产生椭圆形，两顶尖连线与纵向行程稍不平行就会产生锥形等。传统的方法是使用中心架，但调整很不方便，现行的仿形法和成形法对单件、小批生产又不经济。本文介绍凹形砂轮磨削法和赶刀磨削及多刃磨削法以解决上述的问题。 1 凹形砂轮磨削法 图1所示为一精密细长轴，磨削时将砂轮修整成凹形并用特殊的小弹性顶尖，见图2，这样，可减少砂轮与工件的接触面积，又因砂轮整体宽度不变，可减少细长轴在旋转中产生的自激振动。 图1 工件 图2 特殊顶尖
? 砂轮的选择 见表1 ? 切削用量的选择 见表2 2 赶刀磨削和多刃磨削法 将砂轮修成阶梯状，因精度较高，一般分2～3级；又因要求表面粗糙度值较低，阶梯深度一般取最小深度为0.01～0.02mm ，且最后一个阶梯应宽一些，见图3。总之，因多刃磨削，可增大磨削量，提高生产率，又因相对减少了砂轮宽度，从而减少了磨削压力，保证了工件质量。砂轮的选择与切削用量的选择同表1、3。 3 注意事项 为了更好地利用上述两种方法，磨削精度要求较高的细长轴还需注意下述事项： 1. 不宜使用单爪拨盘 因为单爪拨盘在传动中传动力与切削力方向有时相同，有 时相反，易造成工件圆柱度超差，故可采用双爪拨盘平衡传动力，以消除该项误差。 2. 横向进给量 工作台每往复一次的横向进给应小于或接近于砂轮最小阶梯宽， 必须指出，磨削用量与零件材料和砂轮材料有关，在确定磨削用量时要加以考虑。 3. 转速 转速应选择低一些，这是为了减少细长轴旋转而产生的振动。此外，工 作台纵向速度较大，可将一部分切削力转化为轴向力，从而减小径向力。 4. 消除工件残余应力 精磨前要经过校直和消除应力处理，减少工件弯曲应力。 5. 工件磨好后要吊直 为了保证细长轴的加工精度，工件一定要垂吊，否则会因 为工件本身的自重而使其产生弯曲。另外，工件装夹在两顶尖上的时间不能过长，特别是磨削将要结束时工件余量已经很少，易因工件弯曲而报废。 6. 冷却液 为了减少细长轴磨削时的热变形，工件应得到充分冷却，但水流不能 太急，应加大喷嘴出水流量。 7. 尺寸控制 精磨工件在只剩0.02～0.03mm 余量时，不要急于求成，要对工件 质量状况全面分析之后，再继续终磨至尺寸。 46#～70# 2B/3 B 图3 阶梯状砂轮
7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为 0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜
常见的3种磨削方法介绍 磨削过程就是砂轮表面上的磨粒对工件表面的切削、划沟和滑擦的综合作用过程。（一）外圆磨削 外圆磨削可以在普通外圆磨床或万能外圆磨床上进行，也可在无心磨床上进行，通常作为半精车后的精加工。 1、纵磨法 磨削时，工件作圆周进给运动，同时随工作台作纵向进给运动，使砂轮能磨出全部表面。每一纵向行程或往复行程结束后，砂轮作一次横向进给，把磨削余量逐渐磨去。可以磨削很长的表面，磨削质量好。特别在单件、小批生产以及精磨时，一般都采用纵磨法。 2、横磨法（切入磨法） 采用横磨法，工件无纵向进给运动。采用一个比需要磨削的表面还要宽一些（或与磨削表面一样宽）的砂轮以很慢的送给速度向工件横向进给，直到磨掉全部加工余量。横磨法主要用于磨削长度较短的外圆表面以及两边都有台阶的 3、深磨法 特点是全部磨削余量（直径上一般为0.2～0.6mm）在一次纵走刀中磨去。磨削时工件圆周进给速度和纵向送给速度都很慢，砂轮前端修整成阶梯形或锥形。深磨法的生产率约比纵磨法高一倍，能达到IT6级，表面粗糙度的Ra值在0.4～0.8之间。但修整砂轮较复杂，只适于大批、大量生产，磨削允许砂轮越出被加工面两端较大距离的工件。 4、无心外圆磨削法 工件放在磨削砂轮和导轮之间，下方有一托板。磨削砂轮（也称为工作砂轮）旋转起切削作用，导轮是磨粒极细的橡胶结合剂砂轮。工件与导轮之间的摩擦力较大，从而使工件以接近于导轮的线速度回转。无心外圆磨削在无心外圆磨床上进行。无心外圆磨床生产率很高，但调整复杂；不能校正套类零件孔与外圆的同轴度误差；不能磨削具有较长轴向沟槽的零件，以防外圆产生较大的圆度误差。因此，无心外圆磨削多用于细长光轴、轴销和小套等零件的大批、大量生产轴径。 （二）内圆磨削 内圆磨削除了在普通内圆磨床或万能外圆磨床上进行外，对大型薄壁零件，还可采用无心内圆磨削；对重量大、形状不对称的零件，可采用行星式内圆磨削，此时工件外圆应先经过精加工。 内圆磨削由于砂轮轴刚性差，一般都采用纵磨法。只有孔径较大，磨削长度较短的特殊情况下，内圆磨削才采用横磨法。 与磨外圆磨削相比，内圆磨削有以下一些特点： (1)磨内圆时，受工件孔径的限制，只能采用较小直径的砂轮。内圆磨削砂轮需要经常修整和更换，同时也降低了生产率。 (2)砂轮线速度低，工件表面就磨不光，而且限制了进给量，使磨削生产率降低。 (3)内圆磨削时砂轮轴细而长，刚性很差，容易振动。因此只能采用很小的切入量，既降低了生产率，也使磨出孔的质量不高。 (4)内圆磨削砂轮与工件接触面积大，发热多，而切削液又很难直接浇注到磨削区域，故磨削温度高。
平面磨床磨削砂轮的选择 砂轮磨具是磨削加工不可缺少的一种工具，砂轮选择合适与否，是影响磨削质量，磨削成本的重要条件。本公司生产一系列的平面磨床，需配置不同的砂轮来适应各种工件的平面加工。为方便用户及本公司设计、工艺人员选择，本文针对平面磨床磨削砂轮的选择，常用不同工件材料的砂轮选择进行汇总，以供大家使用参考（见附表）。 砂轮的种类很多，并有各种形状和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各种砂轮就具有不同的工作性能。每一种砂轮根据其本身的特性，都有一定的适用范围。因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。 一、普通砂轮的选择 1. 磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a. 磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b. 磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c. 磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d. 选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。 最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。 棕刚玉砂轮：棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。 白刚玉砂轮：白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。 黑碳化硅砂轮：黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。 绿碳化硅砂轮：绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 铬刚玉砂轮：适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高的工件。 单晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。 微晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等，用于成型磨，切入磨，镜面磨削。 锆刚玉砂轮：适于磨削奥氐体不锈钢、钛合金、耐热合金，特别适于重负荷磨削。 2. 粒度的选择主要取决于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。 粒度是指磨料的颗粒尺寸，其大小则用粒度号表示（见表1）。 用粗粒度砂轮磨削时，生产效率高，但磨出的工件表面较粗糙；用细粒度砂轮磨削时，磨出的工件表面粗糙度较好，而生产率较低。在满足粗糙度要求的前提下，应尽量选用粗粒度的砂轮，以保证较高的磨削效率。一般粗磨时选用粗粒度砂轮，精磨时选用细粒度砂轮。 当砂轮和工件接触面积较大时，要选用粒度粗一些的砂轮。例如，磨削相同的平面，用砂轮的端面磨削比用砂轮的周边磨削选的粒度要粗些。 不同粒度的砂轮其适用范围（见表2）。 3. 硬度的选择主要取决于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面质量。 硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料磨加工的要求,制造砂轮时分成不同硬度的等级（见表3）。 砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几何形状，影响工件精
磨削加工时，影响工件表面粗糙度的因素 1、磨削用量对表面粗糙度的影响 1）砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，因而工件表面的粗糙度值就越小。同时，砂轮速度越高，就有可能使表面金属塑性变形的传播速度大于切削速度，工件材料来不及变形，致使表层金属的塑性变形减小，磨削表面粗糙度值也将减小。 2）工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反，增大工件速度时，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，表面粗糙度值将增加。 3）砂轮的纵向进给减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，被磨表面的粗糙度值将减小。 4）磨削液厂家“联诺化工”发现随着磨削深度增大，表层塑性变形将随之增大，被磨表面粗糙度值也会增大。 2、磨削液对表面粗糙度的影响 磨削液对磨削力,磨削温度及砂轮磨损等方面的影响,最终会影响工件表面粗糙度。 高效磨削液是一种水基化学合成液,它含有阴离子表面活性剂,磨削加工时,砂轮与工件间的磨削产生阳离子。因此,这种磨削液可使砂轮与工件的接触区不产生高热,减少磨粒磨损。同时它含有润滑性能好,吸附性能强的添加剂,在高温高压下与铁反应形成牢固的润滑膜,减小了磨削阻力。高效磨削液还含有非离子表面活性剂,它可降低水的表面张力,提高磨削液的浸润性和清洗性,有利于降低工件表面粗糙度。磨削液厂家“联诺化工”的SCC750B水性环保磨削液属于高效磨削液。SCC750B选用特制的高性能极压添加剂、防锈剂等其它添加剂复配而成，与水混合时可形成稳定的透明荧光绿色溶液。SCC750B水性环保磨削液具有良好的极压润滑性、防锈性、冷却性、沉降性和清洗性。具有极强的抗微生物分解能力，在不同的水硬度条件下，仍可保持其稳定性，是新一代高性能的多用途的无泡磨削液。 SCC750B水性环保磨削液优点： ●含特种极压润滑添加剂，可显著减少砂轮磨损； ●采用高分子水/油溶性防锈剂，对设备及工件（特别是铸铁）有极好的防锈性； ●无泡沫倾向，清洗性能好，比同类产品有更好的金属屑沉降性；透明度高，有利于监察工件的表面加工状态及切削液消耗量，不会刺激皮肤，保护操作者健康；使用寿命长，一年以上更换期，符合环保要求，减少浪费，提高生产效率； ●对操作工人皮肤无伤害、及机台油漆无影响，且有保护作用。 3、砂轮对表面粗糙度的影响 1）砂轮粒度单纯从几何因素考虑，砂轮粒度越细，磨削的表面粗糙度值越小。但磨削液厂家“联诺化工”发现磨粒太细时，砂轮易被磨屑堵塞，若导热情况不好，反而会在加工表面产生烧伤等现象，使表面粗糙度值增大。因此，砂轮粒度常取为46～60号。 2）砂轮硬度砂轮太硬，磨粒不易脱落，磨钝了的磨粒不能及时被新磨粒替代，使表面粗糙度值增大。磨削液厂家“联诺化工”发现砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会使表面粗糙度值增大。常选用中软砂轮。 3）砂轮组织紧密组织中的磨粒比例大，气孔小，在成形磨削和精密磨削时，能获得较小的表面粗糙度值。疏松组织的砂轮不易堵塞，适于磨削软金属、非金
无心磨床的磨削 磨削加工一种历史悠久、应用广泛金属切削方法。国内，目前主要应用传统刀具难以切削硬质材料以及精度、表面质量要求高零件加工。随着大量新材料出现应用以及科学技术发展所带来对零件精度、质量新要求，磨削加工应用增长幅度远超过其他传统加工方法。国外，磨削加工已广泛地应用毛坯直接加工，很多方面取代了传统切削方法，磨床数量也达到机床总数60％左右。磨削加工，不仅磨粒尺寸、形状分布对加工起着重要作用，往往加工韧性金属时，出现砂轮急剧堵塞钝化，导致砂轮寿命过早结束，要避免砂轮堵塞钝化由此产生不利影响，研究砂轮堵塞机理、过程十分有必要。 一、磨屑形成磨削过程一个复杂多因素、多变量共同作用过程，其目通过切除一定量工件材料获得较高表面质量精度。砂轮一个由磨料、结合剂经压坯、干燥、烧结而成疏松体，其单个磨粒就一把微小切削刃，有很大负前角刃口钝圆半径。高速运动磨粒经过滑擦、耕犁后切入工件。切削层材料有明显沿剪切面滑移后形成短而薄切屑，这些磨屑磨削区内被加热到很高温度(如碳钢材料可达到1200K以上)，然后被氧化熔化，随后固化成微粒球体，球体面上还有某些叉枝，这种球状磨屑一种主要磨屑形式。磨削不锈钢Cr20Ni24Si4Ti时，通过扫描电子显微镜，发现大量球状磨屑，当然还伴随着带状、节状磨屑以及灰烬，这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔，依附磨料四周，引起砂轮堵塞，导致磨削精度下降，烧伤工件，缩短砂轮寿命。 二、砂轮堵塞类型机理砂轮堵塞类型有嵌入型、依附型、粘着型、混合型。嵌入型堵塞磨屑嵌砂轮工作表面气孔处堵塞状态。依附型堵塞磨粒靠暂时力量依附磨粒切削刃后刀面上一种堵塞状况。粘着型堵塞指磨削熔化后粘附磨粒凸出切削刃四
第11章刨削及磨削 练习题 1. 牛头刨床主要由哪几部分组成？各部分有何作用？ 答：牛头刨床的结构一般由床身、滑枕、底座、横梁、工作台和刀架等部件组成。 1）床身。主要用来支撑和连接机床各部件。其顶面的燕尾形导轨供滑枕作往复运动；床身内部有齿轮变速机构和摆杆机构，可用于改变滑枕的往复运动速度和行程长短。 2）滑枕。主要用来带动刨刀作往复直线运动（即主运动），前端装有刀架。其内部装有丝杠螺母传动装置，可用于改变滑枕的往复行程位置。 3）刀架。主要用来夹持刨刀。松开刀架上的手柄，滑板可以沿转盘上的导轨带动刨刀作上下移动；松开转盘上两端的螺母，扳转一定的角度，可以加工斜面以及燕尾形零件。抬刀板可以绕刀座的轴转动，使刨刀回程时，可绕轴自由上抬，减少刀具与工件的摩擦。 4）工作台和横梁。横梁安装在床身前部的垂直导轨上，能够上下移动。工作台安装在横梁的水平导轨上，能够水平移动。工作台主要用来安装工件。台面上有T形槽，可穿入螺栓头装夹工件或夹具。工作台可随横梁上下调整，也可随横梁作横向间歇移动，这个移动称为进给运动。 2. 试述摆杆机构的主要作用。 答:摆杆机构的作用是把摇杆齿轮的旋转运动转变为滑枕的往复直线运动，其工作原理如图11-4所示。摇杆齿轮每转动一周时，滑枕就往复运动一次。工作行程时间大于回程时间，但工作行程和回程的行程长度相等，因此回程速度比工作速度快（即慢进快回）。另外，无论在工作行程还是回程，滑枕的运动速度都是不等的，每时每刻都是变化的。 3. 刨刀与车刀相比有何异同点？ 答：刨刀一般采用白刚等刀具，有强大的抗冲击能力。车刀就多了，一般以锋利的合金为主。可以达到工件所需的光洁度。 4. 刨床的主运动和进给运动是什么？刨削运动有何特点？
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<，圆轴度<。 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<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～
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，粗磨为精磨为。 三：砂轮及磨削用量的选择 1. 砂轮的选择 图1 砂轮形状（代号：P） 根据细长轴材料的不同，选择不同磨料、硬度、粒度的砂轮，这是很重要的。磨细长轴的砂轮硬度应稍软，粒度应稍粗。砂轮的形状如图1所示，可以减少细长轴在旋转中产生自激振动，砂轮的选择见表1，砂轮宽60mm。 表1 砂轮的选择 2. 切削用量的选择 表2切削用量的合理选择
教师姓名授课形式讲授授课时数1授课日期年月日授课班级 授课项目及任务名称 第九章磨削 第四节平面磨床的磨削方法 教学目标知识目 标 掌握工件的装夹方法。 掌握平面磨削的方法。技能目 标 学会平面磨削方法。 教学重点磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法教学难点端磨和周磨的方法 教学方法教学手段 借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法基础知识。教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。 学时安排1.工件装夹约10分钟； 2.平面磨削约35分钟； 教学条件多媒体设备、多媒体课件。 课外作业查阅、收集平面磨削的相关资料。检查方法随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记
授课主要内容 第四节平面磨床的磨削方法 平面磨削是在铣、刨基础上精加工。经磨削后平面的尺寸精度可达公差等级IT6～IT5，表面粗糙度值达0.8～0.2μm. 一、工件的装夹方法 平面磨床上工件的装夹，需要根据工件的形状、尺寸和材料等因素来决定。 所有的钢、铸铁等磁性材料，且有两个平行平面的工件，一般都用电磁吸盘直接装夹。电磁吸盘体装有线圈，通入直流产生磁力，吸牢工件，对于非磁性材料或形状复杂的工件，应在电磁吸盘上安放一精密虎钳或简易夹具装夹，也可以直接在普通工作台上采用虎钳或简易夹具来安装。二、平面磨削方法 平面磨削可分为端磨和周磨两种。 1.端磨 端磨是在立轴平面磨床上利用砂轮的端面进行磨削。端磨平面时砂轮与零件的接触面积大，磨削力大，磨削热多，散热、冷却和排屑条件差，端磨精度比较差。但磨头悬伸长度短，可采用较大的磨削用量，生产效率较高，常用于大批量生产中代替铣削和刨削进行粗加工。 2.周磨 周磨则是在卧轴平面磨床上利用砂轮的外圆面进行磨削。周磨时砂轮与零件的接触面积小，磨削力小，磨削热少，散热、冷却和排屑条件好，砂轮磨损均匀，所以能获得高的精度和低的表面粗糙度，常用于各种批量生产中对中、小型零件的精加工。 任务小结 回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，本课主要讲解磨削工件装夹方法、端磨和周磨的方法等基础知识。
实验三木材刨削、铣削、车削、钻削和磨削加工用刀具资 料收集 一．实验目的 1.通过实验进一步了解各种刨削、铣削、车削、钻削和磨削加工用刀具。 2.加深对木材加工的各种道具的理解并掌握其结构特点 二．实验内容 现场收集生产车间的各种木材切削用刀具（锯除外)，详细绘制各种刀具的结构图或现场拍摄其照片，作为资料收集。特别注意是整体式刀具还是组装式刀具或夹装式？是刀轴式还是刀头式？是直刃还是其他形式？刀刃材料，是否镶嵌硬质合金？如何安装？用什么机床？具有哪些特点？根据收集的刀具结构图或照片，写出实验报告。 三．实验结果
整体式铣刀；刀头式；直刃；刀刃材料镶嵌硬质合金；安装：在专业生产刀片的厂家，精制成各种形状和规格的硬质合金刀片，刀具生产厂商将其焊接在刀体上，以构成整体焊接式铣刀；适合用于手动进给机床；特点：切削力变化小，工作平稳安全，用量均匀，切削运动平稳，能提高加工表面质量；
组合式刀具；刀头式；直刃；刀刃材料镶嵌硬质合金；安装：一般将刀片交错安放，由键、销或其他机构固定其相互位置；适用于直线形状组合而成的铣削加工；特点：将复杂的工件轮廓分解，制成几个简单的盘铣刀，刃磨时，分别刃磨每一片铣刀刀齿后面，若有损坏可单独更换，非常方便；
装配式刀具；刀轴式；直刃；刀刃材料没有镶嵌硬质合金，一般为全钢或镶钢；安装：①所有刀片的切削刃应在同一圆柱面上。②刀片的装夹应该牢固可靠，定位要好。③刀片的伸出量不应过多，加工平面时，圆柱形铣刀刀片的伸出量一般不超过1~1.5mm，并应对刀轴进行自动平衡检测；一般用于木工平刨、压刨等机床；特点：刀片的装夹方法合理、可靠，转动时空气动力性噪声小，允许的转速高，刀片伸出量的调节方便。 机夹重磨式车刀
坐标磨床磨削加工工作原理(3)
精品文档 坐标磨床磨削加工工作原理 双击自动滚屏发布者：jingle发布时间：2011-4-14 阅读：740次 坐标磨床的磨削加工不同于其他磨床。现对CNC坐标磨床磨削加工工作原理如下： 1、磨削一个孔时，砂轮的工作边将偏离行星主轴轴心线一个工件半径值，在磨削过程中砂轮除了本身的转动外，还必须绕行星主轴进行公转。同时，还要在龙门磨磨削过程中扩大偏心量，进行微量进给，用这种方式来得到孔的精细控制。 2、平面磨削时，行星主轴一般是不转的，而工作台沿着X向或Y 向移动来实现。而砂轮的进给仍用扩大偏心半径，进行微量进给。 3、在轮廓磨削中，CNC坐标磨床是采用点位控制式（也称定点磨削），即利用X、Y坐标的移动使行星主轴中心与工件上圆弧半径的圆心重合，并用行星主轴下端的偏心滑板来微量进给控制半径尺寸。连续轨迹数控坐标磨上，则用范成法进行磨削。 4、在锥孔磨削中，采用组合式径向进给与垂直走刀搭配加工。 CNC坐标磨床几种常用的磨削方式 坐标磨削的方式一般有三种：即径向进给式磨削、切入式磨削和插磨法磨削。 1、径向进给磨削。这种方式的特点是利用砂轮的圆周面进行磨削，进给时每次砂轮沿着偏心半径的方向相对于工件作少量的移动。这是一种最常见的磨削方式，最容易掌握，因此应用最广泛。当采用陶瓷结合剂砂轮时，由于砂轮表面可以修得很平整，因此可以获得很高的尺寸精度和很低的粗糙度。这种方式的缺点是，由于砂轮受到较大的挤压力，每次进给量较小，发热量较大，要有较长的去火花清磨时间，适用于磨削各种内孔和外圆柱面。 2、切入式磨削。这种磨削方式是利用砂轮的端面来进行，也称为端面磨削，进给时砂轮龙门刨沿轴向进给。由于热量和切屑不易排出，磨削条件恶劣，为了改善磨削条件，砂轮的端面应修正成中凹的形状。在磨削时，也要特别小心，以免进给过大引起砂轮爆裂。如果没有绝对的必要（如磨削台肩面、球面、端面等），一般不采用这种方式。 3、插磨法磨削。这种方式在磨轮快速上下移动的同时，围绕着被磨零件的轮廓进行磨削。它的特点是可以采用较大的切削深度而产生的热量较小，同时其对砂轮的跳动要求比较低，故特别适用于在利用喷镀砂轮来进行磨削轮廓的场合。在小孔磨削中，由于必须采用喷镀砂轮，因此采用这种方式往往可得到比径向进给式磨削来得低的粗糙度，但与经修正的陶瓷结合剂砂轮相比，这种方式的粗糙度要大一些。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
第十二章磨削 磨削用于加工坚硬材料及精加工、半精加工 内圆磨削 外圆磨削 平面磨削普通平面磨削 圆台平面磨削 超精磨削加工 第一节砂轮的特性及选择 砂轮由磨料、结合剂、气孔组成 特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织决定 一、磨料 分为天然磨料和人造磨料 人造磨料氧化物系刚玉系（Al2O3） 碳化物系碳化硅系碳化硼系 超硬材料系人造金刚石系立方氮化硼系 二、粒度 表示磨粒颗粒尺寸的大小 ＞63μm号数为通过筛网的孔数／英寸（25.4mm）机械筛分一般磨粒 ＜63μm号数为最大尺寸微米数（W）显微镜分析法微细磨粒 精磨细粒降低粗糙度 粗磨粗粒提高生产率 高速时、接触面积大时粗粒防烧伤 软韧金属粗粒防糊塞 硬脆金属细粒提高生产率 国标用磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示 三、结合剂 作用：将磨料结合在一起，使砂轮具有必要的强度和形状 1、陶瓷结合剂（A）常用 由黏土等陶瓷材料配成 特点：粘结强度高、耐热、耐酸、耐水、气孔率大、成本低、生产率高、脆、不能承受侧向弯扭力 2、树脂结合剂（S）切断、开槽 酚醛树脂、环氧树脂 特点：强度高、弹性好、耐热性差、易自砺、气孔率小、易糊塞、磨损快、易失廓形、与碱性物质易反应、不易长期存放 3、橡胶结合剂（X）薄砂轮、切断、开槽、无心磨导轮 人造橡胶 特点：弹性好、强度好、气孔小、耐热性差、生产率低 4、金属结合剂（Q）磨硬质合金、玻璃、宝石、半导体材料 青铜结合剂（制作金刚石砂轮） 特点：强度高、自砺性差、形面成型性好、有一定韧性
四、硬度 在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度 分为超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬 工件材料硬砂轮软些防烧伤 工件材料软砂轮硬些充分发挥磨粒作用 接触面积大软砂轮 精度、成形磨削硬砂轮保持廓形 粒度号大软砂轮防糊塞 有色金属、橡胶、树脂软砂轮防糊塞 五、组织 磨粒、气孔、结合剂体积的比例关系 分为：紧密（0～3）、中等（4～7）、疏松（8～14）（磨粒占砂轮体积％↘）气孔、孔穴开式（与大气连通）占大部分，影响较大 闭式（与大气不连通）尺寸小、影响小 开式空洞型 蜂窝型前两种构成砂轮内部主要的冷却通道 管道型5～50μm 六、砂轮的型号标注 形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许最高圆周线速度 P300x30x75WA60L6V35 外径300，厚30，内径75 第二节磨削运动 一、磨削运动 1、主运动 砂轮外圆线速度 m/s 2、径向进给运动 进给量fr 工件相对砂轮径向移动的距离 间歇进给 mm/st 单行程 mm/dst 双行程 连续进给 mm/s 3、轴向进给运动 进给量fa 工件相对砂轮轴向的进给运动 圆磨 mm/r 平磨 mm/行程 4、工件速度vw 线速度 m/s 二、磨削金属切除率 ZQ＝Q/B＝1000·vw·fr·fa/B mm^3/(s·mm) ZQ：单位砂轮宽度切除率 Q：每秒金属切除量用以表示生产率 B：砂轮宽度 三、砂轮与工件加工表面接触弧长
第10章 铣削、刨削和磨削 10.1铣削 在铣床上用铣刀对工件进行切削加工的方法称为铣削。铣削的加工范围很广，可加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形面、齿轮以及切断等，图10‐1所示为铣削加工应用的示例。在铣床上还能钻孔和镗孔。铣削加工的精度一般可达IT9～7级，表面粗糙度R a值为6.3～1.6μm。 图10-1 铣削加工应用 铣床的种类很多，最常见的是卧式（万能）铣床和立式铣床。两者区别是在于前者主轴水平设置，后者竖直设置。 10.1.1 卧式万能铣床 XW6132卧式万能铣床的主要组成部分和作用如下（参见图10‐2）： （1）床身。床身支承并连接各部件，顶面水平导轨支承横梁，前侧导轨供升降台移动之用。床身内装有主轴和主运动变速系统及润滑系统。 （2）横梁。它可在床身顶部导轨前后移动，吊架安装其上，用来支承铣刀杆。 （3）主轴。主轴是空心的，前端有锥孔，用以安装铣刀杆和刀具。 （4）工作台。工作台上有T形槽，可直接安装工件，也可安装附件或夹具。它可沿转台的导轨作纵向移动和进给。
（5）转台。转台位于工作台和横溜板之间，下面用螺钉与横溜板相连，松开螺钉可使转台带动工作台在水平面内回转一定角度（左右最大可转过45°）。 （6）纵向工作台。纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动，以带动台面上的工件作纵向进给。台面上的T形槽用以安装夹具或工件。 （7）横向工作台。横向工作台位于升降台上面的水平导轨上，可带动纵向工作台一起作横向进给。 （8）升降台。升降台可沿床身导轨作垂直移动，调整工作台至铣刀的距离。 这种铣床可将横梁移至床身后面，在主轴端部装上立铣头，能进行立铣加工。 10.1.2 立式铣床 如图10‐3所示，立式铣床与卧式铣床很多地方相似。不同的是：它床身无顶导轨，也无横梁，而是前上部是一个立铣头，其作用是安装主轴和铣刀。通常立式铣床在床身与立铣头之间还有转盘，可使主轴倾斜成一定角度，铣削斜面。立式铣床可用来镗孔。 图10－2 X6132型卧式万能升降台铣床 图10-3 立式升降铣床外观图 1－床身底座 2－主传动电动机 3－主轴变速机构 1-主轴；2-工作台 4－主轴 5－横梁6－刀杆 7－吊架 8－纵向工作台 9－转台 10－横向工作台 11－升降台 10.1.3 铣刀及其安装 1.铣刀的种类 按铣刀结构和安装方法可分为带柄铣刀和带孔铣刀。 （1）带柄铣刀。带柄铣刀有直柄和锥柄之分。一般直径小于20mm的较小铣刀做成直柄。直径较大的铣刀多做成锥柄。 （2）带孔铣刀。带孔铣刀适用于卧式铣床加工，能加工各种表面，应用范围较广。 2.铣刀的安装 （1）带柄铣刀的安装 ①直柄铣刀的安装。直柄铣刀常用弹簧夹头来安装，如图10‐4(a)所示。安装时，收紧螺母，使弹簧套作径向收缩而将铣刀的柱柄夹紧。
砂轮 一砂轮的特性参数及其选择 砂轮是由磨料和结合剂经压坯、焙烧而制成的多孔体。砂轮是由磨料、结合剂和气孔所组成。它的特性是由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。 1.磨料 常用磨料可分为刚玉系、碳化物系和超硬磨料系三类。 2.粒度 粒度是指磨料颗粒大小.磨料颗粒大小通常分为磨粒和微粉两大类。 3.结合剂 把磨粒粘结在一起组成磨具的材料称为结合剂,它的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性和耐热性。 4.硬度 砂轮硬度是指在磨削力作用下,磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。砂轮硬，表示磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，与磨粒本身的硬度无关。 5.组织 砂轮的组织是表示磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系。根据磨粒在砂轮总体积中占有的百分数，将砂轮组织分为紧密、中等和疏松三大类。
砂轮特性,代号和适用范围
二.砂轮外形及尺寸 砂轮的形状根据被磨削表面的几何形状和尺寸选择，砂轮的外形及尺寸选择由磨床的规格决定。在生产中通常将砂轮的形状尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序依次为：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。其中尺寸一般是指外径*厚度*内径。 三人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮 砂轮的修整 一.砂轮磨损与失去磨削性能的形式 1，磨粒的磨耗磨损 在磨削过程中，在高温高压的作用下，磨粒发生塑性流动和化学反应。 然后，在强烈的机械摩擦作用下，被磨平变钝。 2，磨粒的破碎磨损 磨粒在磨削过程中，瞬间升至高温，又在切削液的作用下骤冷。这样经受多次反复速热骤冷，使磨粒表面形成很大热应力，从而使磨粒因热疲劳沿某个面破碎。 3，磨粒的脱粒磨损 在磨削过程中，随着磨削温度的升高，结合剂强度相应下降。当磨削力超过结合剂强度时，沿结合剂某断面破碎，使整个磨粒从砂轮上脱落不均匀，使砂轮轮廓失真。