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第3节 超硬磨料砂轮磨削 四、超硬磨料砂轮磨削工艺 磨削液 磨削液的作用 磨削液的种类和组成 降低磨削温度,减少磨削力,改善磨削表面质量,提高磨削效率和砂轮寿命。 润滑、冷却、清洗性能,尚有渗透性、防锈性、防腐性、防火性、切削性和极压性等 油性液:成分是矿物油,如机油、轻质柴油、煤油,加入脂肪油和添加剂。 水溶性液:成分是水,如乳化液、无机盐水溶液和化学合成液等。 金刚石砂轮磨削时常用油性液和水溶性液,立方氮化硼砂轮磨削时用油性液。 第3节 超硬磨料砂轮磨削 五、超硬磨料砂轮的平衡 静平衡 动平衡 力矩平衡,用于窄砂轮的平衡,是在一个平面上的平衡。 (1)机外静平衡架上平衡 (2)机上动态平衡 (3)机外动态平衡 力偶平衡,用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡,是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。 第4节 超精密磨削 一、超精密磨削和镜面磨削 超精密磨削的加工精度达到或高于0.1μm,表面粗糙度低于0.025μm,是一种亚微米级的加工方法;对于钢、铁材料和陶瓷、玻璃等硬脆材料是一种重要的加工方法。镜面磨削加工表面粗糙度达到0.02~0.01μm,属于精密和超精密磨削范畴。 超精密磨削的特点: 1)超精密磨床是超精密磨削的关键 2)超精密磨削是一种超微量去除加工 3)超精密磨削是一个高精度、高稳定 性的系统工程 第4节 超精密磨削 二、超精密磨削机理 磨削加工过程 单颗粒磨削 1)磨粒是一颗具有弹性支承(结合 剂)的和大负前角切削刃的弹性体。 2)磨粒切削刃的切入深度是从零开 始逐渐增加,到达最大值再逐渐减 少,最后到零。 3)磨粒磨削时在工件的接触过程中, 开始是弹性区,继而塑性区、切削区、 塑性区,最后是弹性区。 4)超精密磨削时有微切削作用、塑性 流动和弹性破坏作用,同时还有滑擦 作用。 第4节 超精密磨削 磨削加工过程 磨削加工是无数磨粒的连续磨削。加工的实质是工件被磨削的 表层,在无数磨粒瞬间的挤压,摩擦作用下产生变形,而后转为磨 屑,并形成光洁表面的过程。磨削过程可分为:三个阶段,砂轮表 面的磨粒与工件材料接触,发生弹性变形,磨粒继续切入工件(切 削深度增加),工件材料进入塑性阶段,材料晶粒发生滑移。塑性 变形不断增大,当力达到工件的强度极限时,被磨削层材料产生挤 裂,即进入切削阶段,最后被切离。当磨削切入量达到最大值后, 逐渐减少,最后到零,同时经历塑性区和弹性区。 二、超精密磨削机理 第4节 超精密磨削 三、超精密磨床 超精密磨床的特点 (1)高精度 尺寸精度:正负0.25~正负0.5 圆度:0.25~0.1μm 圆柱度:25000:0.25~5000:1μm 表面粗糙度:0.006~0.01μm (2)高刚度 刚度值一般应在200N/μm以上 (3)高稳定性 (4)微进给装置 使砂轮获得行程为2~50μm,位移精度为0.02~0.2μm,分辨率达 0.01~0.1μm。 (5)计算机数控 第4节 超精密磨削 三、超精密磨床 超精密磨床的结构 超精密磨床在结构上的发展趋势: (1)主轴轴承由动压向动静压和 静压发展,由液体 静压向空气静 压发展。 (2)多采用空气静压导轨,也有 采用精密研磨配制 的镶钢滑动导轨。 (3)床身、工作台等逐渐采用稳 定性好的天然或人 造花岗岩。 (4)整个机床采用对称结构、密 封结构、淋浴结构 等热稳定性措施。 第4节 超精密磨削 三、超精密磨床 超精密磨削工艺 砂轮线速度:1860m/min 工件线速度:4~10m/min 工作台纵向进给速度;50~100mm/min 磨削深度:0.5~1μm 磨削横进给次数:2~4次 无火花磨削次数:3~5次 磨削用量:2~5μm 第5节 精密和超精密砂带磨削 砂带磨削方式 闭式砂带磨削 开式砂带磨削 采用无接头或有接头的环形砂带,通过张紧轮撑紧,由电动机通过接触轮带动砂带高速回转,工件回转,砂带头架或工作台纵向及横向进给运动,从而对工件进行磨削。 采用成卷砂带,由电动机经减速机构通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动,砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触,工件回转,砂带头架或工作台纵向及横向进给,从而对工件进行磨削。砂带在磨削过程中的连续缓慢移动,切削区不断出现新砂粒,磨削质量高且稳定,磨削效果好 一、砂带磨削方式、特点和应用 闭式砂 带磨削 砂带磨削分类: 按砂带与工件接触形式 分为接触轮式、支承板 (轮)式、自由浮动接 触式和自由接触式。 按加工表面类型分为外 圆、内圆、平面、成形 表面等。 3.1 精密和超精密磨削概述 3.2 精密磨削
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