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第九章 磨 削 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Ra0.08μm。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。 第一节 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孔体. 1．砂轮的组成要素 (1)磨料:即砂轮中的硬质颗粒。 (2)粒度:表示磨料颗粒的尺寸大小。 (3)结合剂:是将磨粒黏合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。 (4)硬度:指磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。 (5)组织:指磨粒在砂轮中占有体积的百分数(即磨粒率)。 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 依次为：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 2．进给运动 (1)圆周(直线)进给运动 (2)径向进给运动 (3)轴向进给运动 磨削运动 三、磨削的特殊性 1．磨削力的特殊性 2．磨削温度的特殊性 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 (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 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。 (3)表面堵塞。 2．砂轮修整 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。 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 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。  2．表面质量的保证措施 (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。 (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。 第二节 先进磨削法简介 一、高速磨削 磨削速度υc50m／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。 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；Rа小于O．01μm的磨削方法称为镜面磨削。 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 ，而磨床工作台进给速度却非常小，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。 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．