第2章精密磨削加工.
第2.1节 精密磨削概述
金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等 材料进行超精密切削，而对于黑色金属、 硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是 应用精密和超精密磨料加工。所谓精密和 超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒 和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工， 以得到高加工精度和低表面粗糙度值。
涂覆磨料及粒度
棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆 刚玉黑色碳化硅、绿色碳化硅、 氧化铁、人造金刚石等。 涂覆磨料的粒度无论磨粒还是 微粉，都用P字粒度号表示。
粘接剂
又称胶，作用是将砂粒牢固地粘接在基底上。 动物胶：皮胶、明胶、骨胶等。用于轻切削的干磨 和油磨。 树脂：醇酸树脂、胺基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂 等。用于难磨材料或复杂形面的磨削或抛光。 高分子化合物：聚醋酸乙稀酯。用于精密磨削。
砂轮的粒度可选择粗粒度和细粒度两类。 结合剂选择树脂较好，加入石墨填料加强摩擦抛 光作用。
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第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.2、精密磨削时砂轮的修整
砂轮修整是精密磨削的关键，有单粒金刚石修整、 金刚石粉末烧结型修整器修整和金刚石超声波修 整等。 砂轮的修整用量有修整导程、修整深度、修整次 数和光修次数。修整导程（纵向进给量）为10～ 15mm/min，修整深度为2.5μm/单行程，精修次 数2～3次，光修次数1次单行程。
（3）磨削液的分类与使用 非水溶性磨削液：磨削油 水溶性磨削液：水溶液和乳化液 离子型磨削液
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第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.1、精密磨削砂轮选择
精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃 及其等高性为原则。
磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好，单晶 刚玉最好，白刚玉、铬刚玉应用最普遍。
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第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
精密和超精 密磨料加工
固结磨 料加工
游离磨 料加工
固结磨具
涂覆磨具 精密研磨 精密抛光
精密砂 轮磨削
油石研磨 精密珩磨
精密超 精加工
砂带磨削 砂带研磨
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第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
固结磨料加工
精密和超精密砂轮磨削
将磨料或微粉与结合剂粘合 在一起，形成一定的形状并 具有一定强度，再采用烧结、 粘接、涂敷等方法形成 砂轮、砂条、油石、砂 带等磨具。
精密和超精密砂带磨削
精密砂轮磨削：砂轮的粒度60＃～80＃， 加工精度1μm，Ra0.025μm； 超精密砂轮磨削：砂轮的粒度W40～W50， 得加工精度0.1μm， Ra0.025～0.008μm。
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A—砂轮架每行程均有进给期间 B—无火花磨削期间 1--砂轮架移动量 2—工作半径的减少量
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（3）磨削力
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①磨削力的主要特征 ②影响摩削力的因素
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（4）单个磨粒的切削厚度
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2.2.2磨削温度与磨削液
2.2.2.1磨削温度
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆方法
重力落砂法
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涂覆法 静电植砂法
第2.2节 精密磨削加工机理
2.2.1磨削过程及磨削力 （1）磨削过程
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（2）精密磨削机理
(1)微刃的微切削作用 (2)微刃的等高切削作用 (3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用 (4)弹性变形的作用
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨
底
形
条
材
状
件
料
耐 水
干 磨
复 合
塑 料 膜
化 纤 布
棉 布
纸
盘 状
带 状
环 状
卷 状
页 状
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
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第2.1节 精密磨削概述
三、精密和超精密涂覆磨具
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精密砂带磨削：砂带粒度W63～W28，加
工精度1μm，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加 工精度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。
第2.1节 精密磨削概述
一、精密和超精密加工分类
游离磨料加工
磨料或微粉不是固结在一起， 而是成游离状态。 传统方法：研磨和抛光 新方法：磁性研磨、弹性发射 加工、液体动力抛光、液中研 抛、磁流体抛光、挤压研抛、 喷射加工等。
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第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
普通磨料
碳化物系
碳化硼
碳化硅
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刚玉系
超硬磨料 金刚石 天然 人造
立方氮化硼
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料粒度及其选择 结合剂及其选择
多选用180＃～240＃普通 磨料、170/200～325/400 超硬磨料的磨粒和各种 粒度的微粉。
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第2.3节 精密磨削加工的机床及应用
2.3.3、精密磨床
精密磨削要在精密磨床上进行。精密磨床应满足的要求： 1、高几何精度：主要有砂轮主轴回转精度和导轨平直度， 以保证工件的几何形状精度要求，主轴轴承一般采用动压和 动静压组合轴承。 2、低速进给运动的稳定性：要求无爬行和冲击现象，能平 稳工作。特殊设计液压系统，采取排除空气、低流量节流阀、 工作台导轨压力润滑。 3、减少振动 1）电动机的转子应进行动平衡，电动机与砂轮架之间进行 隔振； 2）砂轮要进行动平衡； 3）精密磨床最好安装在防振地基上。
第2.1节 精密磨削概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
硬度及其选择 磨具的强度
普通磨具硬度低表示磨粒易脱落。 超硬磨具无硬度项指标。
高速回转时，抵抗因离心力的作用而自身破 碎的能力。
磨具的形状和尺寸及其基体材料
根据机床规格和加工情况选择磨具的形 状和尺寸。 基体材料与结合剂有关，金属结合剂磨 具多采用铁或铜合金；树脂结合剂磨具 采用铝及合金或电木；陶瓷结合剂磨具 多采用陶瓷。
（1）磨削温度的基本概念 砂轮磨削区温度 磨粒磨削点温度
（2）影响磨削温度的主要因素
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2.2.2.2磨削液 （1）磨削液的作用机理 冷却.润滑和清洗作用 此外，根据不同要求，还有渗透性.防锈性，防腐性. 消泡性.防火性等等
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（2）磨削液的添加剂 油性添加剂 挤压添加剂 表面活性剂
将磨料粘合在一起，形成一定的形状，并有 一定的强度。 树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂
组织和浓度及其选择
普通磨具中磨料的含量用组织表示，超硬磨具中磨料的含 量用浓度表示。成形磨削、沟槽磨削、宽接触面平面磨削 选用高质量浓度；半精磨、精磨选用细粒度、中质量浓度； 高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削选用细 2020/6/2粒8 度、低质量浓度。