2. 砂轮的特性及选用
5）砂轮的组织 取决于容屑空间
组织反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的 比例关系，即砂轮结构的疏密程度，分紧密、中等、 疏松三类13级。 紧密组织 成形性好，加工质量高，适于成形磨、 精密磨削和强力磨削。 中等组织 适于一般磨削工作，如淬火钢、刀具刃 磨等。 疏松组织 不易堵塞砂轮，适于粗磨、磨软材、磨 平面、内圆等接触面积较大时，磨削热敏感性强的材 料或薄件。
磨削加工技能视频
二、磨具的特性及其选用
1、磨具的类型 普通磨具：用刚玉类、碳化硅类、碳化硼类磨料 制成的磨具。 超硬磨具：用金刚石、立方氮化硼等高硬度磨料 制成的磨具。 固结磨具：砂轮、油石、砂瓦、磨头、抛磨块 涂附磨具：砂布、砂纸、砂带 研磨膏：由磨料和研磨抛光液组成的抛光剂。
二、磨具的特性及其选用
横磨法：磨外圆时，工件不作纵向进给，砂轮以缓慢的 速度连续或断续地沿工件径向作横向进给。 （砂轮宽度大于磨削宽度，适于成形磨削，一次行程完 成磨削加工全过程，效率高。磨削力大，磨削热集中。）
2、内圆磨削
磨内孔视频
主运动——砂轮旋转 进给运动——工件旋转作圆周进给，工件或砂轮纵向 往复移动和横向进给运动。 工艺范围：通孔、盲孔、孔口端面
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
1）磨粒在砂轮工作表面上是
随机分布的； 2）每一颗磨粒的形状和大小 都是不规则的。
三、磨削过程
1.砂轮工作表面的形貌特征
三、磨削过程
2. 磨屑的形成过程
单个磨粒的磨削过程分为三个 阶段： 1）滑擦阶段 磨粒只是在工件表面滑擦而过， 并未切削工件，工件仅产生弹 性变形。这一阶段由于摩擦作 用产生大量的热能使工件温度 升高。
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1、外圆磨削
磨外圆视频
主运动——砂轮旋转 进给运动——工件旋转、移动 吃刀运动——砂轮、工件的相对径向移动
工艺范围：圆柱面、圆锥面、轴肩端面、球面、特殊形状回转面
1、外圆磨削
外圆磨削按不同的进给方向分为纵磨海参和横磨法。 纵磨法：磨外圆时，工件同时作圆周进给和沿轴向作纵 向进给，每单行程或往复行程终了，砂轮作周期的横向 进给。（磨削力小，散热条件好，运用广泛）
2. 砂轮的特性及选用
砂轮由磨料、结合剂及气孔组成。 砂轮特性决定于 磨料,粒度,结合 剂,硬度,组织及形状尺寸。
主要起切削作用
主要起容屑和冷却作用
主要起粘接作用
2. 砂轮的特性及选用
1）砂轮的磨料 取决于工件材料的硬度
棕刚玉 白刚玉 络刚玉 黑色碳化硅 绿色碳化硅 碳化硼
磨料应有锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性。 氧化物 磨削碳钢、合金钢、 通用高速钢 磨削硬铸铁、硬质 合金、非铁金属 磨削硬脆材料、硬 质合金、宝石、高 温合金
无心外圆磨削
1、砂轮；2、托板；3、导轮；4、工件；5、挡块
（2）磨削方式
无心外圆磨有两种方式：贯穿磨削法（纵磨法） 和切入磨削法（横磨法）。 贯穿磨削：导轮轴线在垂直平面内倾斜一个角度， 工件从前面推入两砂轮之间，在导轮与工件间的水 平摩擦力的作用下，沿轴向移动，完成纵向进给。 （适用于不带凸台的圆柱形工件，磨削长可大于或 小于磨轮宽度，效率高。）
光磨阶段：
进给停止，由于工艺 系统弹性恢复，实际 磨削深度并不为零， 增加磨削次数，磨削 深度逐渐趋于零，工 件的精度和表面质量 逐渐提高。
磨削规律的应用
在开始磨削时，采用较大的径向进 给量，压缩初磨和稳定阶段，以提高 生产效率；适当增长光磨时间，可更 好地提高工件的表面质量。
4. 磨削力和磨削温度
工作台 头架
内圆磨具
砂轮架
横向进给机构
尾座
床 身
横向进给手柄
脚踏操作板
万能外圆磨床外观图
磨削外圆柱面
扳转工作台磨削长圆锥面
扳转砂轮架磨削短圆锥面
扳转头架磨削内圆锥面
M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图
无心外圆磨床外观图
卧轴矩台式磨床
立轴圆台式磨床
作业：
1、简述磨削加工的特点和提高表面质量的措施。
PB 400×40×60 A 60 L 5 B 35
最高工作线速度（m / s） 树脂结合剂 5号组织 硬度中软2
60号粒度
磨料（棕刚玉） 内径d＝60mm 厚度H＝40mm 外径D＝400mm 形状代号薄片
砂轮的修整
磨损表现为磨耗磨损和破碎磨损。自锐性有限， 应及时修整，保证砂轮有合理使用寿命，否则引起 振动、Ra值增大、表面烧伤或裂纹等。 砂轮修整除用于磨损砂轮外，还用于以下场合： ①砂轮被切屑堵塞； ②部分工材粘结在磨粒上； ③砂轮廓形失真； ④精密磨中的精细修整等。 常用修整工具是单颗粒金刚石。
端面磨削：
砂轮端面为磨削工作面， 接触面大，发热多，排屑及 冷却条件差，工件受热变形 大，砂轮磨损不均匀，加工 精度差，生产效率高。
4、无心磨削
无心磨削是工件不定中心的磨削，有无心外圆磨 削和无心内圆磨削两种。 （1）工作原理 工件放在砂轮和导轮之间，以被磨削表面为基准， 支承在托板上。砂轮通过摩擦力带动工件转动，导 轮靠摩擦力旋转，砂轮与工件间有很大的速度差而 产生磨削作用。工件中心须高出砂轮与导轮中心连 线，这样工件与砂轮和导轮的接触点不对称，从而 使工件上的凸点在多次转动中逐渐磨圆。
1、外圆磨床
主要用于磨削内,外圆柱和圆锥表面,也能磨阶梯 轴的轴肩和端面,可获得IT6-IT7及精度Ra在1.25-0.08μm之间。 外圆磨床的主要类型有：普通外圆磨床、万能外 圆磨床，无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床和 端面外 圆磨床等 。主参数: 最大磨削直径。 万能型外圆磨床加工各种典型表面时，机床各部 件的相对位置关系和所需要的各种运动： 磨外圆砂轮的旋转运动N砂；磨内孔砂轮的旋转 运动N内；工件旋转运动N周；工件纵向往复运动F 纵；砂轮横向进给运动f横（往复纵磨时是周期的间 歇运动；切入磨削时 是连续进给运动）。此外，机 床还有两个辅助运动：砂轮架的横向快速进退运动； 尾架套筒的伸缩移动。
切入磨削：将工件放在托板和导轮之间，使磨削砂 轮横向切入进给，来磨削工件表面。导轮中心线需 偏转一个很小的角度（约定30′）使工件在微小轴 向摩擦力的作用下紧靠挡块，得到可靠的轴向定位。
外圆无心磨削方法特点：
1）工件不需打中心孔，支承刚性好，磨削余量小而均 匀，生产率高，易实现自动化，适合成批生产；
选择原则：
工件材料软——硬砂轮 （磨有色金属除外） 工件材料硬——软砂轮
2. 砂轮的特性及选用
2）砂轮硬度 砂轮硬度选择原则：
• • • • • 磨削硬材，选软砂轮；磨削软材，选硬砂轮； 磨导热性差的材料，不易散热，选软砂轮以免工 件烧伤；磨有色金属，选较软的砂轮； 砂轮与工件接触面积大时，选较软的砂轮； 成形磨精磨时，选硬砂轮；粗磨时选较软的砂轮。
磨 料
碳化物 超硬磨料
人造金刚石
立方氮化硼
2. 砂轮的特性及选用
2）砂轮硬度 由结合剂的强度和数量决定
指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。 取决于结合剂的结合能力及所占比例，与磨料硬 度无关。硬度高，磨料不易脱落；硬度低，自锐性好。 硬度分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、 超硬)，16小级。
磨削加工
教学目的:
通过本节课的学习，掌握磨削的特点， 了解磨床的主要类型及特点，能根据工件 形状、材料、精度等方面的要求，合理地 选择磨削方法及磨具。
重点和难点：
磨具的选用、常见磨削加工的类型和特点。
一、磨削加工特点
（1）加工余量少，加工精度高。一般磨削可获得 IT5～7级精度，表面粗糙度可达Ra0.2～1.6um 。 （2）磨削加工范围广
3. 砂轮的型号、代号、标记和尺寸
形状—尺寸—磨料—粒度号—硬度—组织号—结合 剂—最高线速度
形状 白刚玉 硬度 结合剂
例： P300×30×75WA60L6V35
外径×厚度×内径
粒度号 组织号 最高 线速度
砂轮的标志方法
按GB2484—84规定，标志顺序如下：磨具形状、尺 寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速 度。砂轮标志方法见示例：
磨料
微粉<63μm
磨粒粒度号越大越细， 微粉粒度号越小越细。
2. 砂轮的特性及选择
3）磨料粒度
取决于加工表面的粗糙度的要求
选择原则：
加工表面粗糙度值越大 →选用越粗的磨料
加工表面粗糙度值越小 →选用越细的磨料 砂轮速度高或与工件接触面大时用粗磨料 磨软材料用粗磨料，磨硬材料用细磨料
2. 砂轮的特性及选用
2）加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6，形状精 度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16μm ； 3）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面。
4）只能加工尺寸较小形状简单的零件。
五、磨床
磨床是用磨料磨具(砂轮,砂带,油石和 研磨料)为工具进行切削加工的机床。广 泛用于零件的精加工,尤其是淬硬钢件,高 硬度特殊材料及非金属材料(如陶瓷)的精 加工。 磨床种类很多,其主要类型有:外圆磨 床,内圆磨床,平面磨床,工具磨床，刀具 和刃具磨床及各种专门化磨床.如曲轴磨 床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。。 此外还有珩磨机,研磨机和超精加工机床 等。
2、内圆磨削
内圆磨削特点：
1、砂轮直径小，容易磨钝，需经常修整和更换。 2、为保证磨削速度，砂轮转速要求高。 3、砂轮轴细小，悬伸长度大，刚性差，磨削时易 弯曲和振动，加工精度 和表面粗糙度难于控制。
磨平面视频
3、平面磨削
周边磨削：
砂轮周边为磨削工作面， 接触面小，发热小，排屑及 冷却条件好，工件受热变形 小，砂轮磨损均匀，加工精 度高，生产效率低。
1）磨削力的主要特征
切向力Fc
径向力Fp
轴向力Fa ★
其中径向力最大，直 接影响工艺系统变形 和加工精度。