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1、磨削及砂輪第二節(jié)砂輪一、砂輪的組成要素1-砂輪2-結合劑3-磨粒4-磨屑5-氣孔6-工件砂輪是用結合劑將磨粒固結成一定形狀的多孔體。1、磨料擔負磨削時的主要切削工作。磨料有天然磨料和人造磨料兩大類。磨削硬材料時,選硬度高的磨料。2、粒度——磨粒的大小。粗磨料(篩分發(fā)區(qū)別):粒度號是以能通過的篩網上1英寸長度上的篩孔數。粒度號越大,則磨粒越細。如:60#的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長超硬磨具度上有60孔眼的篩網。微粉(沉降法區(qū)別):粒度號是以磨粒的實際尺寸表示。粒度號越大,微粉顆粒越粗。如W20表示微粉的實際尺寸為20μ
2、m。3、結合劑砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定于結合劑的性能。一般來說磨削硬材料時,選用軟砂輪;磨削軟材料時,選用硬砂輪。這是因為:硬材料,易使磨粒磨鈍,需用較軟的砂輪以使磨鈍的磨粒及時脫落,使砂輪保持有鋒利的磨粒。磨軟材料時,為了充分發(fā)揮磨粒的切削作用,應選硬一些的砂輪。4、硬度5、組織砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟,表示砂輪的磨粒容易脫落,砂輪的硬度硬,表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個不同的概念。同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪,它主要決定于結合劑
3、的性能、數量以及砂輪制造的工藝。砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結合劑、氣孔三部分體積的比例關系。通常以磨粒所占砂輪體積的百分比來分級。砂輪有三種組織狀態(tài):緊密、中等、疏松;細分成0-14號間,共15級。組織號越小,磨粒所占比例越大,砂輪越緊密;反之,組織號越大,磨粒比例越小,砂輪越疏松。二、砂輪的形狀、尺寸和標志表14-2常用砂輪的形狀、代號及主要用途代號名稱斷面形狀形狀尺寸標記主要用途1平面砂輪1—D×T×H磨外圓、內孔、平面及刃磨刀具2筒形砂輪2—D×T—W端磨平面4雙斜邊砂輪4—D×T/U×H磨齒輪及螺紋6杯形砂輪6
4、—D×T×H-W,E端磨平面,刃磨刀具后刀面表14-2常用砂輪的形狀、代號及主要用途(續(xù))代號名稱斷面形狀形狀尺寸標記主要用途11碗形砂輪11—D/J×T×H—W,E,K端磨平面,刃磨刀具后刀面12a碟形一號砂輪12a—D/J×T/U×H—W,E,K刃磨刀具前刀面41薄偏砂輪41—D×T×H切斷及磨槽注:↓所指表示基本工作頁面。三、SG砂輪與TG砂輪四、人造金剛石砂輪與立方氮化硼砂輪1、人造金剛石砂輪2、立方氮化硼砂輪金剛石砂輪的構造1-磨料層2-過渡層3-基體第三節(jié)磨削過程一、砂輪的形貌砂輪上磨粒的形狀a)外形b)典型磨
5、粒斷面二、磨削過程分析1)砂輪開始接觸工件時:由于工藝系統(tǒng)的彈性變形,實際背吃刀量比磨床刻度盤顯示的徑向進給量小。2)初磨階段:工藝系統(tǒng)彈性變形達到一定程度,繼續(xù)徑向進給,實際背吃刀量基本等于徑向進給量。3)穩(wěn)定階段:磨去主要加工余量后,可以減少徑向進給量或完全不進給再磨一段時間。實際背吃刀量大于徑向進給量。4)清磨(光磨)階段:為了提高磨削精度和表面質量。二、磨削過程分析磨粒的切削過程:二、磨削過程分析磨削時磨粒的切削層和工件表面的微觀形狀1-某次磨削所得的表面2-后一次磨削所得表面3-某磨粒所切削的材料斷面積——工件表
6、面粗糙度由砂輪的形貌和磨削用量決定。磨削優(yōu)點:精度高,表面粗糙度小。磨削缺點:切除單位體積切屑所消耗的功率大;磨削表面變形、燒傷、應力比較大。磨削過程的特點概括起來主要有以下幾點:磨削速度高,因此被磨削的金屬變形速度很快,在磨削區(qū)內短時間大量地發(fā)熱,溫度很高,易使工件加工表面層發(fā)生變化。磨削過程復雜。磨削所用刀具為砂輪,砂輪可以看作為許多刀齒隨機分布的多齒刀具,使磨削過程復雜化。冷作硬化嚴重。磨粒多數是在負前角情況下切削,且?guī)в休^大的鈍圓半徑,使工件表層金屬經強烈的擠壓變形,冷作硬化嚴重。單個磨粒的切削厚度很小,可以得到較
7、高的加工精度和較低的表面粗糙度。磨粒的自礪作用。磨鈍的磨粒在磨削力作用下會產生開裂和脫落,使新的銳利刀刃參加切削,有利于磨削加工。三、磨削厚度分析1、理想平均磨削厚度2、當量平均磨削厚度四、磨削力五、磨削階段1、初磨階段(Ⅰ)2、穩(wěn)定階段(Ⅱ)3、清磨階段(Ⅲ)——開始磨削時采用較大徑向進給量以提高生產率;最后階段采用無徑向進給磨削以提高工件質量。六、恒壓力磨削與恒功率磨削1、恒壓力磨削2、恒功率磨削影響因素——磨削速度、進給量等。七、磨削溫度——磨削區(qū)域的平均溫度。八、砂輪的磨損與修整1、磨粒的磨損2、磨粒的破碎3、砂輪
8、表面阻塞4、砂輪輪廓失真——發(fā)現砂輪失去磨削能力時:修整砂輪!磨粒的磨損、破碎和脫落第四節(jié)磨削表面質量一、表面粗糙度1、影響因素2、磨削振動磨削時磨粒的切削層和工件表面的微觀形狀1-某次磨削所得的表面2-后一次磨削所得表面3-某磨粒所切削的材料斷面積二、表面燒傷a)磨削溫度與燒傷顏色b)燒傷顏色與表面變