机械制造业磨削基本知识..ppt

《机械制造业磨削基本知识..ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造业磨削基本知识..ppt（59页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、一一、砂轮、砂轮:由磨料加结合剂用烧结的方法由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。而制成的多孔物体。 1.磨料磨料:起切削作用，起切削作用， 2.结合剂结合剂:把磨料结合起来，使之具有一定把磨料结合起来，使之具有一定的形状、硬度和强度。的形状、硬度和强度。 3.气孔气孔:结合剂没有填满磨料之间的全部空结合剂没有填满磨料之间的全部空间，因而有气孔存在。间，因而有气孔存在。5.1 砂砂 轮轮二二、砂轮的、砂轮的基本参数基本参数磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、砂轮硬度及组成砂轮硬度及组成三、三、砂轮的特性砂轮的特性 磨料、粒度、硬度、结合剂、组织

2、以及形状和磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等尺寸等 一般含杂质多，质地不匀；天一般含杂质多，质地不匀；天然金刚石虽好，但价格昂贵。然金刚石虽好，但价格昂贵。目前主要采用人目前主要采用人造磨料。造磨料。氧化物系氧化物系:主要成分为主要成分为Al2O3碳化物系碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基体，以碳化硅、碳化硼为基体，添加的金属元素添加的金属元素 超硬磨料系超硬磨料系:主要有人造金刚石主要有人造金刚石和立方氮化硼。和立方氮化硼。系系别别名称名称代号代号颜颜 色色性性 能能适适 用用 范范 围围氧氧化化物物棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉铬刚玉铬刚玉AWAPA棕褐色棕褐色白色白色玫瑰红色玫瑰红色硬

3、度较低硬度较低,韧性韧性较好较好较较A硬度高硬度高,磨磨粒锋利粒锋利,韧性差韧性差韧性比韧性比WA好好磨削碳素钢磨削碳素钢,合金刚合金刚,可锻铸铁与青铜可锻铸铁与青铜磨削淬硬的高碳钢磨削淬硬的高碳钢,合合金钢金钢,高速钢高速钢,磨削薄磨削薄壁零件壁零件,成形零件成形零件碳碳化化物物黑碳化黑碳化硅硅绿碳化绿碳化硅硅碳化硼碳化硼CGCBC黑色带光泽黑色带光泽绿色带光泽绿色带光泽比刚玉类硬度比刚玉类硬度高高,导热性好导热性好,但但韧性差韧性差较较C硬度高硬度高, 导导热性好热性好,韧性较韧性较差差磨削铸铁磨削铸铁,黄铜黄铜,耐火耐火材料及其它非金属材材料及其它非金属材料料磨削硬质合金磨削硬质合金,宝

4、石宝石,光学玻璃光学玻璃研磨硬质合金研磨硬质合金超超硬硬磨磨料料人造金人造金刚石刚石立方氮立方氮化硅化硅DCBN白白,淡绿淡绿,黑色黑色棕黑色棕黑色硬度最高硬度最高,耐热耐热性较性较硬度仅次于硬度仅次于D韧性较韧性较D好好研磨硬质合金研磨硬质合金, 光学光学玻璃玻璃,宝石宝石,陶瓷等高陶瓷等高硬度材料硬度材料磨削高性能高速钢磨削高性能高速钢,不不锈钢锈钢,耐热钢及其它难耐热钢及其它难加工材料加工材料表表5-1砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择1 1磨料磨料5.1.2 粒度粒度 表示磨料颗粒的大小表示磨料颗粒的大小1一般磨粒一般磨粒粒度号粒度号-磨粒刚好可通过的筛网每磨粒刚好可通过的筛网每英寸

5、长度上（英寸长度上（25.4mm）上的孔眼）上的孔眼数。单位称为数。单位称为“目目”。粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小 类类别别粒度号粒度号适适 用用 范范 围围磨磨粒粒8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 24#30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90# 100# 120# 150# 180# 220# 240# 荒磨荒磨一般磨削一般磨削,加工表面粗糙度可达加工表面粗糙度可达Ra0.8m半精磨半精磨,精磨和成型磨削精磨和成型磨削,加工表面粗糙度加工表面粗糙度可达可达Ra 0.80.16m精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨

6、超精磨,成型磨成型磨,刀具刃磨刀具刃磨,珩珩磨磨微微粉粉W63 W50 W40 W28W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5精磨精磨, 精密磨精密磨, 超精磨超精磨,珩磨珩磨,螺纹磨螺纹磨超精密磨超精密磨,镜面磨镜面磨,精研精研,加工表面粗糙度可加工表面粗糙度可达达Ra 0.050.012m表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择2 2粒度粒度5.1.3 结合剂结合剂把磨粒固结成磨具的材料把磨粒固结成磨具的材料耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最常用常用 。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受。

7、但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。 强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、磨损快、易失去廓形。磨损快、易失去廓形。 比树脂有更好的弹性和硬度，可制造比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm的的薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。 抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨自锐

8、性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶瓷、半导体等材料。瓷、半导体等材料。 表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择3 3结合剂结合剂名称名称代号代号特特 性性适适 用用 范范 围围陶瓷陶瓷V耐热耐热,耐油和耐酸耐油和耐酸,碱的侵蚀碱的侵蚀,强度较高强度较高,较脆较脆除薄片砂轮外除薄片砂轮外,能制成各种砂轮能制成各种砂轮树脂树脂B强度高强度高,富有弹性富有弹性,具有一定具有一定抛光作用抛光作用,耐热性差耐热性差,不耐酸不耐酸碱碱荒磨砂轮荒磨砂轮,磨窄槽磨窄槽,切断用砂轮切断用砂轮,高速砂轮高速砂轮,镜面

9、磨砂轮镜面磨砂轮橡胶橡胶R强度高强度高,弹性更好弹性更好,抛光作用抛光作用好好,耐热性差耐热性差,不耐油和酸不耐油和酸,易易堵塞堵塞磨削轴承沟道砂轮磨削轴承沟道砂轮,无心磨导轮无心磨导轮,切割薄片砂轮切割薄片砂轮,抛光砂轮抛光砂轮5.1.4 砂轮的硬度砂轮的硬度磨粒与结合剂的粘固程度磨粒与结合剂的粘固程度在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。 砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较

10、大，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。等级等级超软超软软软中软中软中中中硬中硬硬硬超硬超硬代号代号DEFGHJKLMNPQRSTY选择选择磨淬硬钢选用磨淬硬钢选用LN,磨淬火合金钢选用磨淬火合金钢选用HK,高表面质量磨削时选用高表面质量磨削时选用KL,刃磨硬质合金刀具选用刃磨硬质合金刀具选用HJ表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择4 4硬度硬度5.1.5 砂轮的组织砂轮的组织砂轮结构的紧密或疏松程度砂轮结构的紧密或疏松程度用颗粒、结合剂

11、和气孔三者体积的比例关系来表示用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示 磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密，气孔越小；反之，组织疏松，气孔越小；反之，组织疏松紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小，容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨削压力，砂轮廓形可保持较久。削压力，砂轮廓形可保持较久。一般组织，一般磨削一般组织，一般磨削 磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞，切削

12、液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低，工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面粗糙度。糙度。 组织号组织号01234567891011121314磨粒率磨粒率(%)626058565452504846444240383634分类分类紧密类紧密类中等中等疏松类疏松类用途用途成型磨削成型磨削, 精密精密磨削磨削磨削淬火钢磨削淬火钢, 刀具刀具刃磨刃磨磨削韧性大而硬度不磨削韧性大而硬度不高材料高材料磨削

13、热磨削热敏性大敏性大的材料的材料表表5-1 砂轮特性及用途选择砂轮特性及用途选择5 5砂轮的组织砂轮的组织5.1.65.1.6 砂轮的形状、尺寸及用途砂轮的形状、尺寸及用途 为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸和特性标注在砂轮端面上和特性标注在砂轮端面上外径外径厚度厚度内径内径其顺序为：其顺序为：形状、形状、尺寸尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高工作圆周线速度工作圆周线速度 如：砂轮如：砂轮P3003075WA60L6V35 砂轮种类砂轮种类形状代号形状代号断面形状断面形状

14、主要用途主要用途平形砂轮平形砂轮P磨外圆、内圆，无心磨，磨外圆、内圆，无心磨，刃磨刀具等刃磨刀具等双斜边砂轮双斜边砂轮OSX磨齿轮及螺纹磨齿轮及螺纹双面凹砂轮双面凹砂轮PSA磨外圆，刃磨刀具，无磨外圆，刃磨刀具，无心磨心磨切断砂轮切断砂轮(薄片砂轮薄片砂轮)PB切断及切槽切断及切槽筒形砂轮筒形砂轮N端磨平面端磨平面杯形砂轮杯形砂轮B磨平面、内圆，刃磨刀磨平面、内圆，刃磨刀具具碗形砂轮碗形砂轮BW刃磨刀具，磨导轨刃磨刀具，磨导轨碟形砂轮碟形砂轮D磨齿轮，刃磨铣刀、拉磨齿轮，刃磨铣刀、拉刀、铰刀刀、铰刀表表5-2 常用砂轮的形状、代号及用途举例常用砂轮的形状、代号及用途举例有效磨粒切削刃有效磨粒切

15、削刃 无效磨粒切削刃无效磨粒切削刃 有效磨粒切削刃有效磨粒切削刃只为静态切削刃总只为静态切削刃总数的数的5%12%； 一个磨粒可能有一个磨粒可能有几个有效切削刃与几个有效切削刃与工件接触，有工件接触，有60%的有效切削刃分布的有效切削刃分布在不同磨粒上面。在不同磨粒上面。5.2 砂轮表面形貌图砂轮表面形貌图图图5.3砂轮表面形貌图砂轮表面形貌图5.3 磨削过程磨削过程磨削也是一种切削磨削也是一种切削砂轮可以看作是具有砂轮可以看作是具有极多微小刀齿的铣刀极多微小刀齿的铣刀砂轮本身虽有自锐性砂轮本身虽有自锐性图图5.4磨粒切削过程磨粒切削过程 磨削时，工件表面被砂轮滑擦、刻划以及砂轮表面比较磨削时

16、，工件表面被砂轮滑擦、刻划以及砂轮表面比较锋利且凸出的磨粒切削形成磨屑，其切削过程大致可分为三锋利且凸出的磨粒切削形成磨屑，其切削过程大致可分为三个环节个环节 结论：砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划结论：砂轮的磨削过程，实际上就是切削、刻划和滑擦三种作用的综合。和滑擦三种作用的综合。 磨屑尺寸细小而形状各异。有带状切屑、节状切屑和一磨屑尺寸细小而形状各异。有带状切屑、节状切屑和一些熔化后烧尽了的切屑灰烬，还有金属微尘等。些熔化后烧尽了的切屑灰烬，还有金属微尘等。 1）初磨阶段）初磨阶段2）稳定阶段）稳定阶段3）清磨阶段）清磨阶段 由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨削深度小于径向进给量削深度小于径向进给量 当系统弹性变形达到一定程度后，继续进给时，其当系统弹性变形达到一定程度后，继续进给时，其实际磨削深度基本上等于径向进给量。实际磨削深度基本上等于径向进给量。 由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，使实际磨削深由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，使实际磨削深度大于零。度大于零。 要提高生产率，应缩短初磨阶段和稳定阶段。要提高要提高生产率