复习 1、磨削加工方法及其所用设备 2、砂轮要素及其选择
复 习 1、磨削加工方法及其所用设备 2、砂轮要素及其选择
§3-4磨削及其装备 本节主题： 三、砂轮与磨削过程 2、磨削过程 四、磨床常用附件及磨床夹县 五、精密磨削及高效磨削
§3-4 磨削及其装备 本节主题： 三、砂轮与磨削过程 2、磨削过程 四、磨床常用附件及磨床夹具 五、精密磨削及高效磨削
2、磨削过程 (1)磨料特点 磨料形状不规则且各不相同，从其工作状态看，存在 三个问题： 每个磨粒存在负前角Y。0,不可能通过刃磨来锋利刃口 磨粒在砂轮表面所处位置高低不一
2、磨削过程 （1）磨料特点 每个磨粒存在负前角γo＜0，且修整后γo更小 每个磨粒存在钝圆半径ρ＞0，不可能通过刃磨来锋利刃口 磨粒在砂轮表面所处位置高低不一 磨料形状不规则且各不相同，从其工作状态看，存在 三个问题：
2、磨削过程 (2)磨削过程 单个磨粒的典型磨削过程可分为三个阶段： 滑擦阶段 刻划阶段 切削阶段 图3-103单个磨粒的磨制过程 砂轮上各磨粒所处位置高低不同，只有部分磨粒能切 入工件较大深度起切削作用，部分磨粒只能在工件表面刻 划出沟痕，还有更矮的磨粒则只能从工件表面滑擦而过。 磨削过程是包含切削、刻划、滑擦作用的复杂过程
2、磨削过程 （2）磨削过程 滑擦阶段 刻划阶段 切削阶段 单个磨粒的典型磨削过程可分为三个阶段： 砂轮上各磨粒所处位置高低不同，只有部分磨粒能切 入工件较大深度起切削作用，部分磨粒只能在工件表面刻 划出沟痕，还有更矮的磨粒则只能从工件表面滑擦而过。 磨削过程是包含切削、刻划、滑擦作用的复杂过程
2、 磨削过程 (3)磨削力 磨削力亦可分解为切向力、径向力、轴向力。 磨粒负前角大，刃口钝圆半径大，磨粒钝 由于 磨粒对表面挤压严重 滑擦、刻划作用比重大 因此，磨削中径向分力很大，有时会超过主切削力， 甚至可达切向力的2~4倍。 大的径向力是磨削不同于其它切削加工的特征之一
2、磨削过程 （3）磨削力 磨削力亦可分解为切向力、径向力、轴向力。 因此，磨削中径向分力很大，有时会超过主切削力， 甚至可达切向力的2～4倍。 大的径向力是磨削不同于其它切削加工的特征之一。 磨粒负前角大，刃口钝圆半径大，磨粒钝 滑擦、刻划作用比重大 由于 磨粒对表面挤压严重
2、 磨削过程 (4)磨削阶段 由于磨削中大的径向力作用，使工艺系统产生径向弹 性变形，导致实际磨削深度与各次径向进给量不同，使磨 削过程形成三个阶段： ①初磨阶段 径向力↑一一工艺系统弹性退让一一实际磨削深度<径向进给 ②稳定阶段 工艺系统弹变抗力↑一一达径向力时——实际磨削深度=径向进给 ③清磨阶段 余量去完，径向进给停止，工艺系统弹性变形恢复，实际磨削深度不为 零，担逐渐减小，直到为零。可提高加工精度、表面质量
2、磨削过程 （4）磨削阶段 由于磨削中大的径向力作用，使工艺系统产生径向弹 性变形，导致实际磨削深度与各次径向进给量不同，使磨 削过程形成三个阶段： ①初磨阶段 径向力↑——工艺系统弹性退让——实际磨削深度＜径向进给 ②稳定阶段 工艺系统弹变抗力↑——达径向力时——实际磨削深度＝径向进给 ③清磨阶段 余量去完，径向进给停止，工艺系统弹性变形恢复，实际磨削深度不为 零，担逐渐减小，直到为零。可提高加工精度、表面质量
2、磨削过程 (5)磨削热与磨削温度 磨削速度高，耗功多 磨削升温快 由于 1~2ms内达250~600℃ 磨粒钝，磨削厚度小，摩擦、挤压严重升速达5000℃/秒 磨削区不同位置温度不同，磨削点处温度高可达1000~1400℃ 但降温迅速，数ms内下降数百度，降速达2500 对磨削表面来说，热的冲击是造成表面烧伤、残余应 力、裂纹的主要原因
2、磨削过程 （5）磨削热与磨削温度 对磨削表面来说，热的冲击是造成表面烧伤、残余应 力、裂纹的主要原因。 由于 磨削区不同位置温度不同，磨削点处温度高可达1000～1400℃ 但降温迅速，数ms内下降数百度，降速达2500 磨削速度高，耗功多 磨粒钝，磨削厚度小，摩擦、挤压严重 磨削升温快 1～2ms内达250～600 ℃ 升速达5000℃/秒
2、 磨削过程 (6)磨削表面质量 烧伤一一金相变化，硬度、塑性变化 磨削区高温使表层 残余应力一一温度所引起，以拉应力为主 裂纹一一拉应力作用 合理选择砂轮 硬度较软、组织疏松、树脂结合剂… 般采取措施 合理取用量一一提高工件圆周、轴向进给量，有利散热 采取良好冷却措施
2、磨削过程 （6）磨削表面质量 烧伤——金相变化，硬度、塑性变化 残余应力——温度所引起，以拉应力为主 裂纹——拉应力作用 磨削区高温使表层 合理选择砂轮——硬度较软、组织疏松、树脂结合剂… 合理取用量——提高工件圆周、轴向进给量，有利散热 采取良好冷却措施 一般采取措施
2、磨削过程 (7)砂轮的磨损与修整 ①砂轮磨损 磨粒磨损 磨粒棱角磨平且未脱落一一砂轮过硬 磨粒破碎一一磨粒受热应力而疲劳一一 冷却不及时 砂轮堵塞一一切屑、粘结剂堵住气孔一一工材过软，接触面积过大 砂轮脱形 一一 砂粒脱落过于频繁且不均匀一一砂轮过软 ②砂轮修整 (简单介绍单颗金刚石修整法、金属滚轮挤压法、碳化硅砂轮磨削 法、金刚石滚轮磨削法等) 修整量小一一砂轮上微刃性好，切削性能好，工件R小，但过小会使 温度升高，易使工件烧伤，产生振纹 修整量过大一一会使整个磨粒破碎脱落，砂轮磨耗大，不易平整
2、磨削过程 （7）砂轮的磨损与修整 磨粒磨损——磨粒棱角磨平且未脱落——砂轮过硬 磨粒破碎——磨粒受热应力而疲劳——冷却不及时 砂轮堵塞——切屑、粘结剂堵住气孔——工材过软，接触面积过大 砂轮脱形——砂粒脱落过于频繁且不均匀——砂轮过软 ①砂轮磨损 修整量小——砂轮上微刃性好，切削性能好，工件Ra小，但过小会使 温度升高，易使工件烧伤，产生振纹 修整量过大——会使整个磨粒破碎脱落，砂轮磨耗大，不易平整 ②砂轮修整 （简单介绍单颗金刚石修整法、金属滚轮挤压法、碳化硅砂轮磨削 法、金刚石滚轮磨削法等）
四、磨削加工常用附件与夹具 1、内、外圆磨削常用附件与夹具 一端夹持 外圆磨削工件安装方式{两端顶持 专用夹具安装 外圆磨削常用附件：三爪卡盘、四爪卡盘、心轴、顶尖、 拨盘.… 修研中心孔工具：四棱硬质合金顶尖 端夹持 一三爪卡盘.… 内圆磨削工件安装方式 专用夹具安装 内、外圆磨削采用的专用夹具大多为定心夹具 (简介自动定心夹具)
四、磨削加工常用附件与夹具 1、内、外圆磨削常用附件与夹具 外圆磨削常用附件：三爪卡盘、四爪卡盘、心轴、顶尖、 拨盘…… 修研中心孔工具：四棱硬质合金顶尖 外圆磨削工件安装方式 一端夹持 两端顶持 专用夹具安装 内圆磨削工件安装方式 一端夹持——三爪卡盘…… 专用夹具安装 内、外圆磨削采用的专用夹具大多为定心夹具 （简介自动定心夹具）