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磨削及磨削机理 一、磨削概述 1.磨削： 指用磨具进行去除材料的加工方法。 2.分类： 按其加工对象可分六种基本类型：平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、无心磨削、自由磨削、环端面磨削。按砂轮与工件相对运动关系又可分往复式、切入式及综合磨削。按工件与砂轮干涉处运动方向又可分顺磨和逆磨两种方式。轴承行业采用无心夹具磨削轴承套圈，常用顺磨方式，即砂轮与工件在切向处旋转方向相同。 3.磨削主要运动参数： 磨削主运动即砂轮高速回转。不同类型的进给形式又有不同的运动参数。外圆及内圆磨削除主运动外，还有径向进给（砂轮及工件沿其半径方向的运动）运动、轴向进给（砂轮及工件沿其轴线方向）运动、圆周运动。其中工件转速的选择原则：在保证工件表面粗糙度要求的前提下，应使砂轮在单位时间内切下最多的磨屑而砂轮磨耗最少。一般取 υ砂：υ工=80~160。 4.磨削加工的特点： 返回目录 第4页 参与磨削的磨粒数极多；起切削作用的磨粒数具有特殊性质；磨粒具有一定的脆性及热稳定性；磨粒切削刃形状不规则，单颗粒切入深度小；磨具具有较好的自锐性；比磨削能大；可获得高精度低粗糙度表面。 二、磨削过程 在磨粒切削刃与工件接触的全过程中，存在三个明显不同特征的区域，即弹性滑擦区、塑性耕犁区和切削区。而磨粒进入切削区域的过程中，磨粒切刃与工件之间的干涉深度从零开始逐渐加深。正是由于磨削过程中存在弹塑性变形，才使得磨粒在切削过程中与工件的表面生成曲线、理论干涉曲线、实际干涉曲线不重合，从而导致磨削残留余量、降低磨削精度。 三、磨削几何参数 磨削中存在的表征输入条件参数有：磨刃几何参数、有效磨粒数、切削厚度、接触弧长、砂轮当量直径等。表征输出主要参数有：材料磨除率、砂轮磨耗率、磨削比、比磨削力、功率消耗、表面粗糙度、磨削比能、加工精度及表面完整性等。其中磨刃几何参数、有效磨粒数、切削弧长、磨削比等做为基本磨削参数。 1.连续切刃间隔： 通常把实际参加切削的切刃示为有效切削刃，它不仅跟砂轮表面几何参数有关，它也随υ砂、υ工或a厚的变化而变化。 返回目录 第5页 2.磨粒最大切入深度：指单颗磨粒最大切入深度对磨削加工的力和热有着直接影响，进而影响整个加工质量、砂轮耐用度、磨削效率及磨削能的消耗。单颗磨粒最大切入深度g为： g ＝2α （其中α-----连续切刃间隔；υs-----砂轮转速； υw-----工件转速；αe-----砂轮切深；ds、dw------砂轮直径、工件直径） 此公式虽近似而得，但对磨削加工却有重要指导意义。其中外圆磨削取正，内圆磨削取负。 3.切削弧长： 一个切刃在一次切削中所产生的切屑，其未经变形的长度，又叫砂轮接触弧长 ι′=ι± =（1± 其中顺磨时取负，逆磨时取正。 4.平均切削面积： 磨削中，磨粒切刃所受的力与磨粒的切削面积成比例。一个切屑的断面积是瞬时变化的，只有讨论平均切屑断面积。这里引入比磨除率，即砂轮单位宽度上，单位时间内磨除工件体积称比磨除率Z′=νwae。若取返回目录 第6页 切屑弧长与接触弧长相等，则平均切断面积am=w2 （其中w表示平均切刃间隔） 四、磨削力 1.磨削分力 磨削力是磨削过程中切削力和摩擦力的总和，由于磨削力大小方向不断变化，所以一般将磨削力分解成三个力 其中Fn------法向磨削力。三分力最大，与砂轮和磨粒抗压强度及系统刚性有密切关系。 Ft-------切向磨削力。直接影响磨削时有效功率的消耗 Fa-------轴向磨削力。总