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金屬切削原理與刀具PrincipleofMetalCuttingandCuttingTools磨削基礎

磨削是常用的精加工方法精度：5－7級，甚至±1微米表面粗糙度：Ra0.8-Ra0.1,甚至Rz0.01硬材料的有效加工手段

§7-1砂輪的特性與選擇常用磨削工具：砂輪、砂布、砂帶、油石等砂輪磨料和結合劑燒結而成的多孔體砂輪的六因素：磨料，粒度，結合劑，組織，硬度，尺寸

1.磨料磨料具備的條件硬度高、紅硬性好；有一定的強度和韌性；有鋒利的邊刃

常用的磨料系列成分顯微硬度(HV)氧化物系Al2O32000～2300碳化物系SiCBC2800～4500超硬磨料CBN8000～9000金剛石8000～10000

2.粒度粒度：磨料顆粒的大小，分12、14、16、20、24、30、36、46、60、70、80、100、120、150、180、240、280共17級。數字表示每英寸上的篩眼數，數字越大，表示粒度越細。比280號還細的磨料粒度用W表示，如W2.5表示微粉的尺寸在1.5～2.5微米。

3.結合劑結合劑：將磨料粘結成各種形狀和尺寸的砂輪，直接影響砂輪的強度、耐熱性和耐用度。砂輪強度：砂輪在離心力作用下不被破壞的能力，用安全速度表示，一般取30m/s。

結合劑的選擇種類主要成分特點應用場合無機類陶瓷黏土、生長石、滑石、硼玻璃、矽石等化學穩定性好、耐酸堿、耐高溫，但脆性大、易碎裂磨削厚度大、軸向力小、速度小於35m/s金屬青銅強度高、韌性好，但自礪性差金剛石砂輪有機類樹脂酚醛、環氧彈性好，但化學穩定性差，不耐酸堿，溫度不能超過200℃磨狹窄的溝槽、切割磨片、熱敏材料的磨具橡膠人造橡膠彈性好，但化學穩定性差，不耐酸堿，溫度不能超過200℃磨狹窄的溝槽、切割磨片、熱敏材料的磨具、導輪、拋光輪。

4.硬度硬度：結合劑對磨料的粘結力。粘結力越大，磨料越不易脫落，砂輪的硬度越高。砂輪自礪性：砂輪上磨粒鈍化後，磨削力增大，表層的磨粒自行脫落，裏層有鋒利邊刃的磨料露出，代替磨鈍的磨粒參加磨削。砂輪自礪性與砂輪硬度有關:硬度高，磨粒不易脫落，自礪性差；硬度低，磨粒易脫落，自礪性好。

砂輪硬度的選擇磨削條件工件硬度工件種類加工接觸面磨削種類砂輪粒度高低有色金屬、橡膠、樹脂淬火鋼大小精磨、成形磨粗磨細粗砂輪硬度軟硬軟硬軟硬硬軟軟硬

5.組織磨料、結合劑、氣孔三者比例關係。磨料的比例越大，則砂輪越緊密。

砂輪組織選擇組織組織號選用緊密類0、1、2、3重壓力磨削、成形磨削、精密磨削中等類4、5、6、7一般情況下的磨削疏鬆類8、9、10、11、12接觸面較大的磨削、熱敏材料的磨削、薄壁件磨削、軟質材料磨削

6.形狀與尺寸平形、薄片、筒形、碗形、碟形等。同一形狀有多種規格的尺寸。

§7-2磨削運動和磨削要素磨削運動磨削要素

一.磨削運動磨削方法：外圓磨內圓磨平面磨無心磨外圓磨示意圖

1.砂輪的旋轉運動V即磨削速度，主運動v↑,Ra↓，但受砂輪的強度限制，常用30－35m/s

2.工件旋轉運動Vw又稱圓周進給運動，即工件速度vw↑，生產率↑，工件磨削燒傷↓；但vw過大，振動↑，工件Ra↑。

3.軸向進給運動fa工件轉動一圈，工件和砂輪在砂輪軸線方向的相對移動。根據砂輪寬度B選擇。粗磨fa＝(0.3~0.85)B精磨fa＝(0.2~0.3)B

4.徑向進給運動fr工作臺兩個行程之間砂輪在半徑方向上的相對位移。粗磨fr＝0.01~0.07mm/行程精磨fr＝0.005~0.02mm/行程

二.磨削要素單個磨粒的切削厚度acgmax當量磨削厚度aceq

1.單個磨粒切削厚度的計算

2.單個磨粒切削厚度公式l-相鄰兩磨料的圓周距離:l↓（砂輪組織密），acgmax↓Vw-工件轉速:Vw↑，acgmax↑，但磨粒的負荷增加，砂輪磨損快。V-砂輪轉速:Vw↑，acgmax↓，可使工件表面品質得到改善。

B-砂輪寬度:砂輪寬度↑，同時參與磨削的磨粒個數成比例↑，acgmax↓。fr-徑向進給量:acgmax與fr成正比，fr提高一倍，acgmax只提高41.4%，所有在剛度允許的情況下，採用fr↑，fa↓，可以提高生產率（深磨法）。fa-軸向進給量:fa↑，同一時間磨去的金屬量成比例↑，acgmax↑。do-砂輪直徑;do↑，acgmax↓，磨粒的負荷降低，工件表面品質改善。dw-工件直徑:dw↓，acgmax↑。

3.當量磨削厚度磨粒分佈和切削的隨機性使得很難以“切削厚度”的概念為基礎來研究磨削過程CIRP提出以當量磨削厚度的概念作為研究磨削過程的基本參數

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