磨削加工

磨削加工时，根据工件的形状、材质合理地选择使用砂轮，可提高磨削表面的质量和精度。选择砂轮时，要综合考虑砂轮的种类、磨料和结合剂的种类以及砂轮的其他要素等。另外，根据加工表面的精度等来选择磨tjl)条件也非常重要。 磨削砂轮： 如果将砂轮表面放大，其状态如图6. 75所币。可以发现在磨粒间有无数个空隙（气孔），即砂轮是由磨料和结台剂厦气孔构成的。磨粒有尖硬的棱角，可起到切削工件表面材料的切削刃的作用。数控车床利用结合剂使磨粒之间相互结合。气孔有排除切屑和辅助冷却液循环的作用。数控车床以上是构成砂轮的三要素。 赓料的种类和粒度、结合剂的种类、砂轮的硬度及其组织足影响砂轮性质的重要因素，合称为砂轮性质的五大要素。磨削时，应根据丁件的材质合理地选择。 磨料的种类磨料要选择具有韧性好、耐磨损、耐热及化学性质稳定的材料。常用的磨料有氧化铝系列料、碳化硅系列磨料和金刚石。表6 8为常用人造磨料的种类及用途。 磨料颗粒的大小用粒度表示。JIS大致分为粗粒、一般研磨用微粒及精研磨用微粒。 粗粒有F4到F220的26种，一般研磨用微粒有F230到F1200的11种，精研磨用微粒有#240号到#8000号的18种类。一般表示粒度时常常省略符号“F”或“#”。数控车床表示粒度的符号中，数值越小，则粒度越大，反之，数值越大，则粒度 越小。研磨砂轮中采用的粒度为24号～220号。 结合剂的种类结合剂可以使磨斟问相互结合形成砂轮。常用的结合剂有：用黏十和长石烧结的冉瓷结合剂，用热同性树脂的粉末成型的树脂结合荆，以及用铜、镍等金属通过粉末冶金或电镀法使磨料黏结的金属结台剂。 硬度表示在磨削力的作用下，抵抗磨粒从砂轮l脱落的程度。硬度分为A～Z的26个等级，A为软.z为硬。 常用从G级到P级的硬度范围。数控车床组织表示砂轮中磨料的疏密程度。数控车床组织疏橙的砂轮用于加工较而黏的工件材料或切削用量大的场合。而组织紧密的砂轮用于加工硬而脆的]二件或用于精加工。砂轮组织的代号为0～14级，其中O为紧密．14为摄疏松。常用的范围是5～7级，砂轮的形状和边缘对于砂轮的形状和边缘，JIS根据外圆研磨、无心研磨、内圆研磨、横轴平面研磨等研磨用途有规定，如图6 76所示。 砂轮的选择首先根据磨削方式或工件的形状选择砂轮的形状，然后根据工件的形状、材质及加工表面等要求，选择磨料的种类、粒度、硬度及组织等。 通常，工件材质较硬时应选择硬度较软的砂轮，当要求加工表面的粗糙度值小时，则应选择粒度细并且组织紧密的砂轮。 磨削原理 磨削加工时，工件及砂轮的大小、磨剀时砂轮的圆周速度、切r削深度和进给速度等对加工效率及加工表面的精度都有较大影响。 加工裹面的精度因磨削时的切削深度极小，与工件的速度相比，砂轮的转速非常高t所以切屑很小，切r层形状如图6. 77中的ABCD所示。其中AC是切削的长度，BD是切削深度。 如图6 78所示，由于砂轮表面的磨粒与磨粒的间距不均匀，导致切削的厚度和长度都不相同，切削深度也有差异。 又因为磨粒距工件的高度不等，使磨粒切^工件的深度也不一致。由此形成微小的凸凹不平的加工表面，使加工表面的表面粗糙度不均匀。 另外，加工面的表面粗糙度除受磨粒的间距和切削深度的影响外，还受磨料的粒度、砂轮的硬度、组织以厦砂轮的圆周速度等磨削条件影响。 磨削加工时，当工件的圆周速度为ZO m／min时，工件与砂轮的圆周速度比的标准值为1/100。砂轮的圆周速度降低会使砂轮的磨损增大，而砂轮圆周速度过高叉会导致磨粒磨损加剧，使其锋利度降低。表6 9是磨削进给量的标准值。 磨剐力磨削力与车削时车刀上所受的作用力相同。数控车床在砂轮作用面上，磨削力可分解成三个分力：切线方向上的 主切削力、垂直方向的切深抗力和轴线方向的进蟹抗力。