《精密磨削加工》PPT课件

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1、第3章精密磨削加工教学提示：精密磨削加工技术涉及的方法很多，本章主要介绍精密磨削加工的分类、精密磨削加工的机理分析、精密磨削加工机床和应用以及精密研磨和抛光等基本知识。教学要求：通过本章的学习，要求学生在普通磨削加工的基础上，了解精密磨削加工的相关知识，重点掌握精密磨削加工的机理，以及精密磨削加工机床的各组成部件及特点，同时了解精密研磨与抛光等精密加工技术。2021/7/251中北大学祝锡晶3．1概述3.1.1概述磨削是一种常用的半精加工和精加工方法，砂轮是磨削的主要切削工具。磨削的基本特点如下：1．磨削除可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料外，

2、还能加工一般刀具难以切削的高硬度材料如淬火钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等。但不适宜加工塑性较大的有色金属工件。2．磨削加工的精度高，表面粗糙度值小。精度可达IT5及IT5以上；表面粗糙度值为1.25-0.01，镜面磨削时为0.04-0.01。3.磨削的径向磨削力Fy大，且作用在工艺系统刚性较差的方向上。因此，在加工刚性较差的工件时（如磨削细长轴)，应采取相应的措施，防止因工件变形而影响加工精度。2021/7/252中北大学祝锡晶4．磨削温度高。磨削产生的切削热多，是80％-90％传入工件，(10％-15％传入砂轮，1％-10％由磨屑带走)加上砂轮的导热性

3、很差，大量的磨削热在磨削区形成瞬时高温，容易造成工件表面烧伤和微裂纹。因此，磨削时应采用大量的切削液以降低磨削温度。5．砂轮有自锐作用。在磨削过程中，磨粒的破碎将产生新的较锋利的棱角，同时由于磨粒的脱落而露出一层新的锋利的磨粒，它们能够使砂轮的切削能力得到部分的恢复，这种现象叫做砂轮的自锐作用，也是其他切削刀具所没有的。磨削加工时，常常通过适当选择砂轮硬度等途径，以充分发挥砂轮的自锐作用来提高磨削的生产效率。必须指出，磨粒随机脱落的不均匀性会使砂轮失去外形精度；破碎的磨粒和切屑会造成砂轮的堵塞。因此，砂轮磨削一定时间后，需进行修整以恢复其切削能力和外

4、形精度。2021/7/253中北大学祝锡晶6．磨削加工的工艺范围广。磨削不仅可以加工外圆面、内圆面、平面、成形面、螺纹、齿形等各种表面，还常用于各种刀具的刃磨。7．磨削在切削加工中的比重日益增大。在工业发达国家磨床在机床总数中的比重已占到30％-40％，且有不断增长的趋势。磨削在机械制造业中将得到日益广泛的应用。2021/7/254中北大学祝锡晶3.1.2精密磨削加工的分类精密磨削加工是利用细粒压的磨粒或微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，得到高加工精度和小表面粗糙度值。它是用微小的多刃刀具削除细微切屑的一种加工方法。一般多指砂轮磨削和砂带磨削。精密

5、磨削和超精密磨削加工都是20世纪60年代发展起来的，近年来已扩大到磨料加工的范围。因此精密磨削加工按磨料加工大致可分为以下几类，如表3.1所示：表3.1磨料加工分类2021/7/255中北大学祝锡晶3.1.2.1固结磨料加工将一定粒度的磨粒或微粉与结合剂粘结在一起，形成一定形状并具有一定强度，再采用烧结、粘结、涂敷等方法即形成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。其中用烧结方法形成砂轮、砂条、油石等称为固结磨具；用涂敷方法形成砂带称为涂覆磨具或涂敷磨具。(1)固结磨具精密砂轮切削是利用精细修整粒度为的砂轮进行磨削，其加工精度可达1-0.1、表面粗糙度值可达0

6、.2-0.25。超精密砂轮磨削是利用经过精细修整的粒度力w40-w50的砂轮进行磨削，可以获得加工精度为0.1，表面粗糙度值为0.025-0.008的加工表面。2021/7/256中北大学祝锡晶①磨料及其选择在精密和超精密磨削中，磨料除使用刚玉系和碳化物系外，还大量使用超硬磨料。超硬磨料在当前是指金刚石、立方氮化硼及以它们为主要成分的复合材料。两种材料均属于立方品系。金刚石又分为天然和人工两大类。天然金刚石有透明、半透明和不透明，以透明的为最贵重。颜色上有无色、浅绿、淡黄、褐色等，以褐色硬度最高，无色次之。人造金刚石分单晶体和聚晶烧结体两种，前者多用

7、来做磨料磨具，后者多用来做刀具。金刚石是自然界中硬度最高的物质，有较高的耐磨性而且有很高的弹性量．可以减小加工时工件的内应力、内部裂隙及其它缺陷。金刚石有较大的热容量和良好的热导性，线膨胀系数小、熔点高。但在700℃以上易与铁族金属产生化学作用而形成碳化物，造成化学磨损，故一般不适宜磨削钢铁材料。立方氯化硼的硬度略低于金刚石，但耐热性比金刚石高，有良好的化学稳定性，与碳在2000℃时才起反应，故运用于磨削钢铁材料。由于它在高温下易与水产生反应，因此一般多用于干磨。2021/7/257中北大学祝锡晶超硬磨料砂轮密削的特点是：a．可用来加工各种高硬度、高

8、脆性金属和非金属材料。b．磨削能力强、耐磨性好、耐用度高，可较长时间保持切削性，修整次数少，易于保持粒度；易