2 精密磨削加工.pptVIP

2.精密磨削加工 （1）磨削（加工的定义）是一种常用的半精加工和精加工方法,砂轮是磨削的重要切削刀具。加工时通过刀具上的磨粒对工件的表面不断进行划擦，耕犁，切削作用而获得较高精度和较好表面质量，精度可达IT5以上Ra为1.25～0.01μm （4）精密磨削加工的分类 （一）固结磨削加工 A. 磨料及其选择 精密超精密磨削加工的磨料： 刚玉系 碳化物系 超硬磨料。——金刚石、立方氮化硼及其它们的复合材料。 金刚石与立方氮化硼的比较 金刚石是自然界中硬度最高的物质，有较高的耐磨性，并且有较高的弹性模量，可以减小磨削加工时的工件的内应力、内部裂隙以及其他缺陷；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。但是在700°C以上易与铁质金属产生化学作用而形成碳化物，造成化学磨损。故一般不宜磨削钢铁材质。 立方氮化硼的硬度略低于金刚石，但是耐热性比金刚石高，有良好的化学稳定性，与碳在2000 °C时才起反应，故适用于磨削钢铁材料。由于在高温下易与水产生反应，因此一般多用于干磨。 金刚石与立方氮化硼的比较 超硬磨料砂轮磨削的特点 超硬磨料的应用 超硬磨料能加工各种高硬度、难加工材料是其突出的优越性。 可以磨削陶瓷、光学玻璃、宝石、硬质合金以及高硬度合金钢、耐热钢、不锈钢等材料。 B. 磨料粒度及其选择 E.硬度及其选择 2）涂覆磨具 ① 涂覆磨具的分类 ②磨料及其粒度 ③粘结剂 ④涂覆方法 2．2 精密磨削加工机理 精密磨削是指加工精度为l~0.1μm、表面粗糙度值R a达到0.2~0.025μm的磨削加工方法，又称低粗糙值磨削。 它是用微小的多刃刀具削除细微切屑的一种加工方法。一般是通过氧化铝和胶化硅砂轮来实现的。 2．2．1 磨削过程及磨削力 (1)磨削过程 (1)磨削过程 （2）精密磨削机理 砂轮的修整 修整砂轮的目的和使用的工具 车削修整法 修整用量 金刚石滚轮修整法 精、细修整砂轮 小结： 修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有一定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度(一般是磨粒尺寸的1／3左右)，形成良好的切削刃和足够的容屑空间。普通砂轮的整形和修锐一般是合二为一进行的，而超硬磨料砂轮的整形和修锐则是分为前后两步进行。这是因为整形与修锐的目的和要求不同所致，即整形是为了获得理想的砂轮几何形状，修锐是为了提高磨削性能。 修整是超硬磨料砂轮在应用过程中的一个重要的技术难题，修整质量对被加工工件的质量、生产率和生产成本有着决定性的影响。 （2）精密磨削机理 （2）精密磨削机理 （2）精密磨削机理 （2）精密磨削机理 ④弹性变形的作用 在磨削过程中，必须把磨床和工件作一个弹性系统来分析。 在第一次磨削加工中，由于砂轮轴、砂轮、机床主轴、尾架中 心、工件等都将产生不同的弹性位移，这样工件和砂轮就会产生相 对位置变化。由于切削力的影响．如增多行程次数使砂轮架不 再进给。砂轮和砂轮架的切削深度就会趋于一致。 （3）磨削力 单个磨粒切除的材料虽然很少，但一个砂轮表面层有大量磨粒同时工作，而且磨粒的工作角度很不合理，绝大多数为负前角切削，因此总的磨削力相当大。总磨削力可分解为三个分力： Fz一主磨削力(切向磨削力) Fy一切深力(径问磨削力) Fx一进给力(轴向磨削力)。 （3）磨削力 a、单位磨削力很大。由于磨粒几何形状的随机性和参数不合理，磨削时的单位磨削力P值很大，可达70000N／mm2以上。 b、三向分力中切深力Fy值最大。在正常磨削条件下，Fy／Fx约为2.0一2.5。由于Fy对砂轮轴、工件的变形与振动有关，直接影响加工精度与表面质量，故该力十分重要的。 （3）磨削力 (4)单个磨粒的切削厚度 2.2.2 磨削温度和磨削液 磨削温度的影响因素 二、磨削液 磨削液的作用： 降低磨削温度、 减小磨削力、 减小工件热变形、 减小已加工表面的表面粗糙度值、 改善磨削表面的质量、 提高磨削效率 提高砂轮寿命。 1.磨削液的作用机理 2. 磨削液的冷却作用 切削液的冷却作用主要靠热传导带走大量的切削热，从而降低磨削温度，提高砂轮的耐用度、减少工件的热变形、提高加工精度。 在磨削速度高、工件材料导热性差、热膨胀系数较大的情况下、磨削的冷却作用尤为重要。 磨削液的传热性能取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量、流速等。 水溶液的导热系数、比热容比油类大得多，故水溶液的冷却效果比油类好，乳化液介于两者之间。 3. 磨削液的润滑作用 金属磨削加工时切屑、工件、砂轮界面的摩擦可以分为： 干磨擦 流体润滑摩擦、 边界润滑摩擦。 4. 磨削液的清洗作用 磨削液具有冲刷磨削中产生的磨