第3章磨削加工技术.ppt

第三章 磨削加工技术 3.1 磨削原理 3.2 精密和超精密磨削 3.3 缓进给磨削 3.4 砂带磨削 * 第三章 磨削加工技术 3.1 磨削原理 Grinding Abrasive Machining 3.1 磨削加工机理 磨削加工 采用固结硬质磨料工具或游离的硬质磨料对工件进行切除的加工方法 精度：IT5～IT7 Ra1.25~0.08?m 精密磨削Ra0.01?m 3.1.1 磨削加工特点及其分类1. 磨削加工的特点 ① 砂轮表面磨粒、刃口形状均随机状态 ② 磨削速度很高。 ③ 磨粒的切削刃和前（后）刀面的形状极不规则。 1. 磨削加工的特点 ④ 磨粒有自砺性。 ⑤ 单个磨粒切削厚度小，可获得高加工精度和小Ra ⑥ 大负γ0 和大 rn，使FyFz，工艺系统变形大，实际ap名义ap 。 2. 磨削加工的分类 2. 磨削加工的分类 2. 磨削加工的分类 2. 磨削加工的分类 2. 磨削加工的分类 2. 磨削加工的分类 ① 工件回转表面的磨削 外圆磨削 内圆磨削 ② 工件平型表面的磨削 成形面磨削 3.1.2 固结磨料磨具 固结磨具 磨具： 涂附磨具 研磨剂 固结磨具：通过某种方式将磨料固定住，具有固定形状的磨具。 砂轮是使用较广的固结磨具,由磨粒、结合剂和气孔组成。 1. 磨料 磨料具备的条件： ① 硬度高、红硬性好； ② 有一定的强度和韧性； ③ 有锋利的边刃 2.粒度 粒度：磨料颗粒的大小， 37个粒度号 F4～F220称为粗磨粒， F230~F1200称为微粉。 3. 结合剂 将磨料粘结成各种形状和尺寸的砂轮，直接影响砂轮的强度、耐热性和耐用度 4. 硬度 硬度：结合剂对磨料的粘结力。粘结力越大，磨料越不易脱落，砂轮的硬度越高。 砂轮自砺性：砂轮上磨粒钝化后，磨削力增大，表层的磨粒自行脱落，里层有锋利边刃的磨料露出，代替磨钝的磨粒参加磨削。 砂轮自砺性与砂轮硬度有关: 硬度高，磨粒不易脱落，自砺性差；硬度低，磨粒易脱落，自砺性好。 5. 组织 磨料、结合剂、气孔三者比例关系。磨料的比例越大，则砂轮越紧密。 6. 砂轮磨损和修整① 砂轮磨损 磨粒损耗 磨粒的钝化 C-C 磨粒的破碎 B-B 磨粒的脱落 A-A 砂轮失效 砂轮工作表面变钝 砂轮工作表面堵塞 砂轮轮廓畸变 ② 砂轮耐用度及磨削比 砂轮耐用度T: 砂轮相邻两次修整间的磨削时间 磨削比Gr: 单位时间内磨除工件材料的体积与砂轮磨耗体积比 磨耗比Gs: 为磨削比Gr的倒数，切除单位体积材料所消耗的砂轮体积 ③ 砂轮修整技术 修整目的：去除钝化和堵塞的磨粒，产生新的锋利的磨粒；获得足够的切削刃，降低粗糙度；达到所需的轮廓 整形:使砂轮具有一定精度的几何形状 修锐:去除磨粒间的结合剂，使磨粒具有一定突出高度，形成良好的切削刃和容屑空间 3.1.3 磨削加工过程1.磨削运动 ①外圆磨 ②平面磨 ① 砂轮的旋转运动Vs 即磨削速度，主运动 v↑, Ra↓，但受砂轮的强度限制，常用30－35m/s ② 工件旋转运动Vw 又称圆周进给运动，即工件速度 vw↑，生产率↑，工件磨削烧伤↓；但vw过大，振动↑，工件Ra↑。 ③ 轴向进给运动fa 工件转动一圈，工件和砂轮在砂轮轴线方向的相对移动。 根据砂轮宽度B选择 粗磨fa＝(0.3~0.85)B 精磨fa＝(0.2~0.3)B ④ 径向进给运动fr 工作台两个行程之间砂轮在半径方向上的相对位移 粗磨 fr＝0.01~0.07mm/行程 精磨 fr＝0.005~0.02mm/行程 2. 磨削过程① 单个磨粒磨削过程 磨粒的形状 刀尖角为90～120°，负前角 切削刃为空间曲线，前刀面为空间曲面，形状不规则 磨粒的切削刃有几个到几十个微米的圆角 经过修整，磨粒上会出现微刃 (2) 磨屑形成过程 ② 单个磨粒切削厚度 acgmax为单个磨粒最大切削厚度 acgmax↑= 去除率↑，F↑，θ↑ Ng: 砂轮圆周上每毫米的磨粒数, Ng↑= acgmax↓ Vw:工件速度， Vw ↑ = acgmax ↑ Vs: 砂轮速度， Vs ↑ = acgmax ↓ fr : 径向进给，fr↑ = acgmax ↑ ds: 砂轮直径， ds ↑ = acgmax ↓ 3.1.4 磨削温度及磨削烧伤1. 基本概念 ① 磨粒磨削点温度 磨粒磨削点温度是磨粒切削刃与切屑接触点的温度，是磨削中温度最高的部位，可达1000～1400℃，也是磨削热的主要热源。 ② 砂轮磨削区温度 砂轮磨削区温度是砂轮与工件接触区的平均温度。它影响工件表面的烧伤、裂