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第五节磨削的工艺特点及其应用

用砂轮或其他磨具加工工件，称为磨削。本节主要讨论用砂轮在磨床上加工工件的特点及其应用，磨床的种类很多，较常见的有外圆磨床、内圆磨床和平面磨床等。

作为切削工具的砂轮，是由磨料加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。由于磨料、结合剂及制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削的加工质量、生产效率和经济性有着重要影响。砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和尺寸等。

一.磨削过程

磨削可以加工外圆面、内孔、平面、成形面、螺纹、齿轮等

外圆磨削

1、在外圆磨床上进行

磨法：纵磨法横磨法综合磨深磨法

2、无心外圆磨

圆面必须连续，不能有较长键槽等孔的磨削

平面磨削

周磨质量较高，但较慢端磨较快，但质量不高

特点:主运动是砂轮的旋转运动；

磨削过程:实际上是磨粒对工件表面的切削、刻削和滑擦三种作用的综合效应；

磨外圆磨内孔磨平面

磨外圆

磨内孔

磨平面

磨削往往作为最终加工工序。

磨削刀具

磨削刀具

砂轮加工

砂轮的修整

由于砂轮的“自锐性”以及切屑和碎磨粒会阻塞砂轮，在磨削一定时间后，需用金刚石车刀等对砂轮进行修整。

砂轮修整

砂轮修整

二.磨削的工艺特点

磨床的特点：

使用磨料、磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨料等）为工具，进行切削加工。

用来加工硬度较高的材料。

加工精度高、光洁度高。

一般加工余量较小。

工业发达国家，磨床比例高（约30％左右），磨床用于粗、精加工，发展了新型强力磨和高速磨。

三.磨削的应用和发展

(一)外圆磨床

磨床中所占比例较大的一种，包括万能外圆磨床、外圆磨床、无心外圆磨床。

万能外圆磨床

万能性好，常用于加工以下几种典型表面。

1磨外圆

加工所需的运动砂轮主运动n

工件的圆周进给运动f1工件的纵向进给运动f2砂轮的横向切入运动c

2磨长圆锥面

外圆磨床工作台分两层，上工作台相对下工作台调整至一定的角度位置（不超过±7°)机床运动与（1）相同，但工件回转中心线与工作台纵向进给方向不平行，故磨削出来的是圆锥面。

3磨短圆锥面

圆锥面的宽度小于砂轮宽度。砂轮架在水平面内转角度，工件不作往复运动。

4磨内锥孔（包括圆柱孔）

工件卡盘装在头架主轴上，头架可在水平面内转角度，此时大砂轮不转，内圆磨具支架翻下，小砂轮磨削。

由上可知：万能外圆磨床万能性高，但是机床的层次多，刚性差，加工精度低。

普通外圆磨床

与万能外圆磨床的区别～头架、砂轮架、头架主轴都固定不可转动，并且没有内圆磨具。主要加工外圆柱表面和锥度不大的圆锥表面。

特点：结构简单，刚性好，加工精度高，但万能性较差。

无心外圆磨

工件很短（如销钉）无法用顶针顶起，是以工件的外圆面作定位面的外圆磨床。无心磨的两种方法：

贯穿磨法～工件中心高出e=(15~25%)D工件，导轮用橡胶和树脂作磨粒粘结剂，摩擦系数大，工件随导轮转，速度相同，且磨粒粒度细不产生磨削。

砂轮转速快，与工件有相对运动，产生磨削。导轮中心线倾斜 α角，导轮与工件接触处的线速

度f分解出f2，带动工件贯穿磨削区。

导轮表面为回转双曲面，保证导轮、工件为直线接触，适宜加工无纵向槽的圆柱表面。

切入磨法

工件无轴向进给运动，由砂轮横向切入。

导轮轴相对于砂轮轴倾斜30分，使工件轴向定位。适宜加工无纵向槽的成型回转表面。

(二)内圆磨床包括无心、普通和行星式三种内圆磨。

普通内圆磨床

常带有自动测量装置

无心内圆磨床

用外圆定心磨内圆，内外圆同心度高，滚动轴承制造厂用得多，生产率高。

行星式内圆磨床

用于磨削大型箱体零件上的内孔。也可磨削大件上圆形凸台的外圆。

(三)平面磨床包括周边磨和端面磨两种

周边磨～用盘形砂轮的圆柱面磨削，加工精度高，生产率低。

端面磨～用碗形砂轮或砂瓦的端面磨削，加工精度低，生产率高。

除以上介绍的磨床外，还有工具磨床、专门化磨床、研磨机、珩磨机等。