第三章常用的加工方法综述第三次课精选文档.ppt
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1、第三章常用的加工方法综述第三次课本讲稿第一页,共三十二页一、砂轮的特征要素 砂轮砂轮是由一定比例的硬度很高的粒状磨料和结合剂压制是由一定比例的硬度很高的粒状磨料和结合剂压制烧结而成的多孔物体。烧结而成的多孔物体。砂轮的性能主要取决于砂轮的性能主要取决于砂轮的磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及砂轮的磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸形状尺寸等因素。这些因素称为等因素。这些因素称为砂轮的特征要素砂轮的特征要素。本讲稿第二页,共三十二页常用磨料代号、特性及适用范围常用磨料代号、特性及适用范围 系别名称代号主要成分显微硬度(HV)颜色特性适用范围氧化物系棕刚玉AAl2O3 9196%2200228
2、0棕褐色硬度高,韧性好,价格便宜磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜白刚玉WAAl2O39799%22002300白色硬度高于棕刚玉,磨粒锋利,韧性差磨削淬硬的碳钢、高速钢碳化物系黑碳化硅CSiC95%28403320黑色带光泽硬度高于刚玉,性脆而锋利,有良好的导热性和导电性磨削铸铁、黄铜、铝及非金属绿碳化硅GCSiC99%32803400绿色带光泽硬度和脆性高于黑碳化硅,有良好的导热性和导电性磨削硬质合金、宝石、陶瓷、光学玻璃、不锈钢高硬磨料立方氮化硼CBN立方氮化硼80009000黑色硬度仅次于金刚石,耐磨性和导电性好,发热量小磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料人造金刚石MBD碳结晶
3、体10000乳白色硬度极高,韧性很差,价格昂贵磨削硬质合金、宝石、陶瓷等高硬度材料1.1.磨料磨料砂轮的磨料应具有很高的硬度、耐热性,适当的韧度和强度及边刃。砂轮的磨料应具有很高的硬度、耐热性,适当的韧度和强度及边刃。本讲稿第三页,共三十二页2.2.粒度粒度(1 1)以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度上的孔数以磨粒所能通过的筛网上每英寸长度上的孔数作为粒度。作为粒度。粒度粒度表示磨粒的大小程度。表示磨粒的大小程度。粒度号为粒度号为4 4240 240 号,粒度号越大,则磨料的颗粒越细。号,粒度号越大,则磨料的颗粒越细。(2 2)粒度号比)粒度号比240240号还要细的磨粒称为号还要细的磨粒称为微
4、粉微粉。微粉的粒度用实测的实际微粉的粒度用实测的实际最大尺寸最大尺寸,并在前冠以字母,并在前冠以字母“W”“W”来表示。来表示。粒度号为粒度号为W63W63W0.5W0.5,例如,例如W7W7,即表示此种微粉的最大尺寸为,即表示此种微粉的最大尺寸为7m7m5m5m,粒度号越小,微粉颗粒越细。粒度号越小,微粉颗粒越细。粒度的表示方法有两种:粒度的表示方法有两种:本讲稿第四页,共三十二页(1 1)一般来说,粒度号越大,则加工表面的粗糙度越小,生产率越低。)一般来说,粒度号越大,则加工表面的粗糙度越小,生产率越低。(4 4)微粉则用于精磨、超精磨等加工。)微粉则用于精磨、超精磨等加工。粒度的大小主要
5、影响加工表面的粗糙度和生产率。粒度的大小主要影响加工表面的粗糙度和生产率。粗加工宜选粒度号小粗加工宜选粒度号小(颗粒较粗颗粒较粗)的砂轮。的砂轮。(2 2)通常情况下,磨软的材料应选颗粒较粗的砂轮;磨削脆而硬材料时,)通常情况下,磨软的材料应选颗粒较粗的砂轮;磨削脆而硬材料时,则选用较细的磨粒。则选用较细的磨粒。精加工则选用粒度号大精加工则选用粒度号大(颗粒较细颗粒较细)的砂轮;的砂轮;粗磨时,加工余量较大,要求有较高的效率,为避免过度发热而烧伤,应选取粗粒度粗磨时,加工余量较大,要求有较高的效率,为避免过度发热而烧伤,应选取粗粒度的砂轮。的砂轮。精磨时,为获得较好的表面粗糙度及廓形精度,宜选
6、用细粒度的砂轮。精磨时,为获得较好的表面粗糙度及廓形精度,宜选用细粒度的砂轮。磨削软而粘的材料时,为避免砂轮堵塞宜选取粗粒度的砂轮。磨削软而粘的材料时,为避免砂轮堵塞宜选取粗粒度的砂轮。(3 3)当砂轮速度较高,砂轮与工件接触面积较大时,宜选取粗粒度砂轮。)当砂轮速度较高,砂轮与工件接触面积较大时,宜选取粗粒度砂轮。为减少参加磨削的磨粒数,以免发热而烧伤。为减少参加磨削的磨粒数,以免发热而烧伤。本讲稿第五页,共三十二页种类代号性 能用 途陶瓷V耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差应用最广,适用于35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等树脂B强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差
7、、气孔率小适用于50m/s的高速磨削,可制成薄片砂轮,用于磨槽、切割等橡胶R强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等金属M韧性和成形性好、强度大、但自锐性差可制造各种金刚石磨具3.3.结合剂结合剂结合剂结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。砂轮的砂轮的强度强度、抗冲击性抗冲击性、耐热性耐热性及及耐腐蚀性耐腐蚀性,主要取决于结合剂的种类和性质主要取决于结合剂的种类和性质。本讲稿第六页,共三十二页4.4.硬度硬度砂轮硬度砂轮硬度是指砂轮工作时,磨粒在外力作用下脱落的难易程度。(即结合剂对磨是指砂轮工
8、作时,磨粒在外力作用下脱落的难易程度。(即结合剂对磨料黏结能力的大小。)料黏结能力的大小。)在同样的条件和一定外力作用下,在同样的条件和一定外力作用下,若磨粒很容易从砂轮上脱落,砂轮的硬度就比较低若磨粒很容易从砂轮上脱落,砂轮的硬度就比较低(或称为软或称为软);反之,砂轮的硬度就比较高;反之,砂轮的硬度就比较高(或称为硬或称为硬)。砂轮的砂轮的“自锐性自锐性”砂轮的硬度砂轮的硬度与与磨料的硬度磨料的硬度是两个完全不同的概念。是两个完全不同的概念。硬度相同的磨料可以制成硬度不同的砂轮,硬度相同的磨料可以制成硬度不同的砂轮,砂轮的硬度主要决定于结合剂性质、数量和砂轮的硬度主要决定于结合剂性质、数量
9、和砂轮的制造工艺(即取决于结合剂的黏结强度)。砂轮的制造工艺(即取决于结合剂的黏结强度)。例如,结合剂与磨粒粘固程度越高,砂例如,结合剂与磨粒粘固程度越高,砂轮硬度越高。轮硬度越高。砂轮上的磨粒钝化后,使作用于磨粒上的磨削力增大,从而促使砂轮表层磨粒自动脱落,砂轮上的磨粒钝化后,使作用于磨粒上的磨削力增大,从而促使砂轮表层磨粒自动脱落,里层新磨粒锋利的切削刃则投入切削,砂轮又恢复了原有的切削性能。砂轮的此种能力称为里层新磨粒锋利的切削刃则投入切削,砂轮又恢复了原有的切削性能。砂轮的此种能力称为“自锐性自锐性”。本讲稿第七页,共三十二页精磨、成形磨削时,应选用硬一些砂轮精磨、成形磨削时,应选用硬
10、一些砂轮,以保持砂轮的必要形状精度。,以保持砂轮的必要形状精度。砂轮硬度的选用原则:砂轮硬度的选用原则:工件材料硬,应选用软砂轮工件材料硬,应选用软砂轮,以便砂轮磨钝磨粒及时脱落,露出锋利的新磨粒以便砂轮磨钝磨粒及时脱落,露出锋利的新磨粒继续正常磨削;继续正常磨削;工件材料软工件材料软,因易于磨削,磨粒不易磨钝,因易于磨削,磨粒不易磨钝,砂轮应选硬一些。砂轮应选硬一些。粗磨时,应选用较软砂轮;粗磨时,应选用较软砂轮;但对于但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时,由于切屑容易堵塞砂轮,由于切屑容易堵塞砂轮,应选用较软砂轮。应选用较软砂轮。本讲稿第八页,共三十二
11、页硬度等级大级超软软中软中中硬硬超硬小级 超软软1软2软3中软1中软2中1中2中硬1中硬2中硬3硬1硬2超硬代号DEFGHJKLMNPQRSTY砂轮的硬度等级及其代号砂轮的硬度等级及其代号机械加工中常用砂轮硬度等级为机械加工中常用砂轮硬度等级为H H至至N N(软(软2-2-中中2 2)。)。本讲稿第九页,共三十二页砂轮的组织砂轮的组织是指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系。是指砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系。磨料在砂轮总体积上所占的比例越大,则砂轮的组织越紧密磨料在砂轮总体积上所占的比例越大,则砂轮的组织越紧密;反之,则组织越疏;反之,则组织越疏松。松。砂轮的组织分为砂轮
12、的组织分为紧密、中等、疏松紧密、中等、疏松3 3大类,细分大类,细分0 01414共共1515个组织号。组织号为个组织号。组织号为0 0者,组织最紧密者,组织最紧密,组织号为,组织号为1414者,组织最疏松。者,组织最疏松。砂轮组织的选择:砂轮组织的选择:砂轮组织疏松砂轮组织疏松,有利于排屑、冷却,但容易磨损和失去正确的廓形。,有利于排屑、冷却,但容易磨损和失去正确的廓形。组织紧密组织紧密,则情,则情况与之相反,并且可以获得较小的表面粗糙度。况与之相反,并且可以获得较小的表面粗糙度。一般情况下采用一般情况下采用中等组织的砂轮中等组织的砂轮。精磨和成形磨用。精磨和成形磨用组织紧密的砂轮组织紧密的
13、砂轮。磨削接触面积。磨削接触面积大和薄壁零件时,用大和薄壁零件时,用组织疏松的砂轮组织疏松的砂轮。5.5.组织组织本讲稿第十页,共三十二页常用砂轮形状、代号和用途常用砂轮形状、代号和用途砂轮名称代号简图主要用途平行砂轮1外圆磨、内圆磨、平面磨、无心磨、工具磨薄片砂轮41切断及切槽筒形砂轮2端磨平面碗形砂轮11刃磨刀具、磨导轨蝶形1号砂轮12a磨铣刀、铰刀、拉刀、磨齿轮双斜边砂轮4磨齿轮及螺纹杯形砂轮6磨平面、磨内圆、刃磨刀具砂轮的形状和尺寸砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的。是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的。6.6.砂轮的形状及尺寸砂轮的形状及尺寸
14、本讲稿第十一页,共三十二页砂轮的特性均标记在砂轮的端面(侧面)上,其顺序是:砂轮的特性均标记在砂轮的端面(侧面)上,其顺序是:例如:例如:外径外径300mm300mm,厚度,厚度50mm50mm,孔径,孔径75mm75mm,磨料为棕刚玉(,磨料为棕刚玉(A A),粒度号为),粒度号为6060,硬度为,硬度为L L(中软(中软2 2),组织号为),组织号为5 5,结合剂为陶瓷(,结合剂为陶瓷(V V),最高工作线速度),最高工作线速度35 m/s35 m/s的平行砂轮的平行砂轮(1 1为平行砂轮)。为平行砂轮)。形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度形状代号、尺寸、磨料、粒度
15、号、硬度、组织号、结合剂、线速度7.7.砂轮的特性要素及规格尺寸标志砂轮的特性要素及规格尺寸标志其标记为:其标记为:砂轮砂轮1-3005075-A60L5V-35m/s 1-3005075-A60L5V-35m/s (GB2484-94GB2484-94)。)。本讲稿第十二页,共三十二页二、磨削工艺的特点二、磨削工艺的特点1.1.精度高、表面粗糙度小。精度高、表面粗糙度小。磨削时,砂轮表面有磨削时,砂轮表面有极多的切削刃,并且刃囗圆弧半径较小极多的切削刃,并且刃囗圆弧半径较小。磨削所用的磨削所用的磨床,比一般切削加工机床精度高,刚度及稳定性较好磨床,比一般切削加工机床精度高,刚度及稳定性较好,
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