机械制造基础四.ppt

第四章 磨削 主要内容 第一节 砂轮的特性与选择 第二节 磨削运动及磨削过程 第三节 磨削力、磨削功率及磨削温度 第四节 先进的磨削方法 第四章 磨削 经济加工精度达IT5－IT6 加工表面粗糙度Ra值达0.8-0.2um，当采用镜面磨削时，Ra可达0.04um-0.01um。 可以加工较硬的金属材料即非金属材料，如淬硬刚、硬质合金刀具、陶瓷等。 磨削温度高。 第一节 砂轮的特性与选择 砂轮：磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸 一、磨料 磨料的形状是很不规则的，但大多呈菱形八面体。顶锥角在80°～145°范围内，但大多数为90°～120°。 磨削时磨粒基本上都以很大的负前角进行切削。一般磨粒切削刃都有一定大小的圆弧，其刃口圆弧半径在几微米到几十微米之间。磨粒磨损后，其负前角和圆弧半径都将增大。 具有高的硬度和耐热性以及一定的韧性。 砂轮的磨料 二、粒度 粒度是指磨料颗粒尺寸的大小 。取决于加工表面的粗糙度 颗粒尺寸的大小，分为磨粒（63um）和微粉两类。 砂轮的粒度对磨削表面的粗糙度和磨削效率由很大影响。 粒度号小则磨削深度大，故磨削效率高，但表面粗糙度大。 粗磨时，一般选粗粒度，精磨时选细粒度。 磨软金属时，多选用粗的磨粒，磨脆和硬的金属时，则选用较细的磨粒， 三、硬度 磨料自砂轮脱落的难易程度 由结合剂的强度和数量决定 加工硬度大的金属用软砂轮； 加工软金属用硬砂轮。 粗磨用软砂轮。精磨硬砂轮 四、结合剂 结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。 取决于磨削速度 五、组织 砂轮的磨料、结合剂、空隙三部分的比例关系。 取决于容屑空间 疏松不易堵塞。可把切削液和空气带入切削区，降低温度。 过少容易磨钝和失去正确的廓形。 粗采用疏松，精采用紧密。 一般选用中等组织号的砂轮 六 、形状和尺寸 砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的 砂轮的特性均标记在砂轮的侧面上，其顺序是：形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂和允许的最高线速度。 砂轮1-300×30×75-A60S6V-35m/s 平形砂轮外径300mm、厚度30mm、内径75mm，棕刚玉磨料，60#粒度，硬度为硬1等级，6号组织，陶瓷结合剂，最高线速度35 m/s。 第二节 磨削运动及磨削过程 常用的磨削方法： 外圆磨削 平面磨削 内圆磨削 成型磨削 无心外圆磨削 一、磨削运动 （1）主运动 （2）径向进给运动 （3）轴向进给运动 （4）工件运动 1. 主运动 2.工件径向进给运动 3.轴向进给运动 工件相对于砂轮的轴向运动 4.工件运动切向 4.工件运动 外圆磨削时： 式中 d w - 工件直径(mm)；n w - 工件转速(r/min) 平面磨削时： 　 式中 L - 磨床工作台的行程长度(mm)； 　　n r - 磨床工作台的每分钟的往复次数。 砂轮工作表面的形貌特征 砂轮工作表面的形貌特征 （一）磨屑形成过程 (1)滑擦阶段 磨粒切削刃开始与工件接触，由于磨粒有很大的负前角和较大的刃口半径，切削厚度非常小，只是在工件表面上产生滑擦，工件仅产生弹性变形。磨粒继续前进时，随着挤入深度增大而与工件间的压力逐步增大，表面金属由弹性变形逐步过度到塑性变形。 ⑵刻划阶段 工件材料开始产生塑性变形，此时磨粒切入金属表面，因金属的塑性变形，磨粒的前方及两侧出现表面隆起现象，工件表面刻划出沟痕。该阶段磨粒与工件间挤压摩擦加剧，磨削热显著增加。表示磨削进入刻划阶段。 ⑶切削阶段 随着切削厚度的增加，在达到临界值时，被磨粒推挤的金属明显地滑移而形成切屑。 （二）磨粒的切削厚度 单个的磨粒平均最大切削厚度为： vw、fa和fr增大时，acgmax相应增大，生产率提高。但磨削力和磨削热增加，砂轮磨损加剧，且工件表面质量较差。 m值增大，则 acgmax减小，所以为了提高工件表面质量，宜选用粒度细的砂轮。 v、d0和B增大时，acgmax减小，工件表面质量将得到提高。 第三节 磨削力、磨削功率及磨削温度 一、磨削力和磨削功率 Fx(轴向磨削力) Fy (径向磨削力) Fz(切向磨削力) 径向磨削力Fy最大 轴向磨削力Fx很小 磨削力随不同的磨削阶段而变化 一、磨削力和磨削功率 一、磨