金属工艺实训教学课件作者蔡锌如6.ppt

第6章 磨削加工 6.1 磨削加工概述 6.2 砂　轮 6.3 磨床及磨削加工方法 6.4 磨削加工技能训练 6.1 磨削加工概述 在磨床上用砂轮进行切削加工的过程叫磨削。磨削用的砂轮是由许多细小而且极硬的磨粒用结合剂黏结而成的，将砂轮表面放大，可以看到在砂轮表面杂乱地布满很多尖棱多角的颗粒，它们叫砂粒或磨粒。这些锋利的磨粒就像铣刀的刀齿一样，磨削时就是依靠它们，在砂轮的高速旋转下切入工件表面，将工件表面的金属层不断切除。所以，磨削的实质是一种多刀多刃的超高速切削过程。 在磨削过程中，由于磨削速度很高，产生大量的切削热，温度可达１０００℃以上，同时，剧热的磨屑在空气中发生氧化作用会产生火花，在这样的高温下，会使工件材料的性能改变而影响加工表面质量。因此，为了减少摩擦和散热，降低磨削温度，应及时冲走磨屑，以保证工件表面质量。在磨削时，需使用大量冷却液。 6.1 磨削加工概述 由于砂轮的砂粒硬度极高，因此磨削不仅可以加工一般的金属材料，如碳钢、铸铁及一些有色金属，而且可以加工硬度很高的材料，如淬过火的钢件、各种切削刀具以及硬质合金等。 由于磨削时每次磨去的金属层很薄，因此只适用于精加工，工件经过磨削后加工精度可达ＩＴ７～ＩＴ５级，表面粗糙度可达０.８～０.１μｍ。磨削主要用于零件的内外圆柱面、圆锥面、平面、成形表面（螺纹、齿轮等） 的精加工，常见的磨削方式如图６-２所示。 6.2 砂　轮 砂轮是磨削的切削工具，是由磨粒用结合剂黏结而成的多孔体。砂轮的切削性能与磨料种类、颗粒大小、结合剂、磨粒黏结强度（砂轮的硬度）、磨粒间空隙及砂轮形状、尺寸等因素有关。 ６.２.１　磨料 磨料具有很高的硬度，是起切削作用的。常用的磨料见表６-１。 ６.２.２　粒度 粒度是指磨料颗粒的粗细。 6.2 砂　轮 粒度分磨粒与微磨粒两组：磨粒用筛选法分类，是以一英寸长的筛子上的孔网数来表示；微磨粒（ｗ）是用显微测量法实际量得的磨料尺寸来分类。粒度号小，磨粒粗，磨削效率高，加工表面粗糙；粒度号大，磨粒细，磨出工件的表面较光洁，但切削效率低。 ６.２.３　结合剂 结合剂是砂轮中用以黏结磨料的物质。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力等，主要取决于结合剂的性能。常用结合剂的性能及用途见表６-３。 6.2 砂　轮 ６.２.４　砂轮硬度 砂轮硬度是指砂轮工作表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。砂轮硬度软的，磨粒易脱落；砂轮硬度硬的，磨粒不易脱落。硬度主要取决于结合剂的性能、数量及砂轮的制造工艺。表６-４列出了砂轮的硬度等级。 ６.２.５　砂轮组织 砂轮组织表示磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系。砂轮的组织号是以磨粒所占磨轮体积的百分数来确定的，组织号越大，砂轮组织越松，磨削时不易堵塞，磨削效率高，但磨刃少，磨削后表面粗糙度较大。表６-５所列是砂轮组织分类及用途。 6.2 砂　轮 ６.２.６　砂轮的形状和尺寸 在生产上，为了适应工件表面形状、尺寸以及磨床种类规格的不同，制成各种不同形状和尺寸的砂轮。在可能情况下，砂轮的外径应尽量选得大一些，提高砂轮的线速度，以获得较高的生产率和较低的表面粗糙度。表６-６为各种常用砂轮的形状、代号和用途。 ６.２.７　砂轮的标记 砂轮各种特性、尺寸和参数的标注次序举例如下： Ａ６０Ｌ５Ｂ３５ＰＳＡ４００×１００×１２７ 6.2 砂　轮 其中，Ａ—磨料为棕钢玉；６０—粒度为６０＃；Ｌ—硬度为中软；５—组织号为５；Ｂ—树脂结合剂；３５—最高工作线速度（ｍ／ｓ）；ＰＳＡ—形状为双面凹；４００×１００×１２７—砂轮尺寸：外径４００ｍｍ，厚度１００ｍｍ，孔径１２７ｍｍ。 ６.２.８　砂轮的安装及平衡 由于砂轮工作时转速很高，因此安装砂轮时，必须安装正确和夹持牢固。砂轮在安装前，应通过外形观察或用木棒轻敲，检查砂轮是否有裂纹，有裂纹的严格禁止使用。安装时，砂轮内孔与砂轮轴配合间隙要适当，过松会使砂轮旋转时偏向一边而产生振动，过紧则磨削时受热膨胀易将砂轮胀裂，一般配合间隙为０.１～０.８ｍｍ。 6.2 砂　轮 砂轮在装到磨床上之前，必须经过平衡。静平衡是使砂轮各部分的重量在静止状态时互相均等，经过平衡之后的砂轮，在工作时就不会发生振动，工作平稳，磨削质量高。平衡是在平衡架上进行的（图６-４）。砂轮装在心轴上，心轴则放在平衡架轨道的刀口上。如果砂轮是不平衡的，较重的部分总是转在下面，这时可以移动法兰盘端面环槽内的平衡块来进行平衡，然后再进行检查。这样反复进行，直至砂轮可以在刀口上任意位置静止，这时砂轮各部分重量是均匀的。 ６.２.９　砂轮的修整 砂轮工作一段时间后，磨粒逐渐变钝，砂轮表面空隙被堵塞，使磨削质量和生产率都降低，这时就须修整砂轮。修整砂轮通常采用金刚石刀进行。 6.2 砂　轮 修整时要充分冷却或不用冷却，不可在点滴冷却下修整