浅析磨削加工技术
来源:用户上传
作者:
[摘 要]本文根据实际工作经验，通过介绍磨具方面的知识，探讨磨削加工技术。本文从优化加工工艺、选择合适的磨具等几个方面的探讨改进从而提高零件的加工合格率。
[关键词]磨具；砂轮；磨料
中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0048-01
1 引言
磨削加工称为人们越来越乐于使用的加工方式。为了满足今天的高精度加工标准，磨削加工有时甚至已经成为唯一的加工方式。通过充分采用更新型的磨料粒度，磨床及磨削工艺有了进一步的提高和改进。下面我们针对磨削加工技术，围绕磨具对上述这些影响磨削加工质量的因素加以介绍，以及提出如何更好的提高磨削加工精度。
2 磨削方式
常见的磨削加工方式有周边磨削如外圆纵磨，外圆横向切入磨削，端面外圆斜切入磨削，无心外圆磨削，内圆纵磨，平面磨削，导轨磨削等；端面磨削如平面磨削，双端面磨削等；成形磨削如轴承滚道磨削，花键磨削，螺纹磨削，齿轮成形磨削等。
3 磨具
3.1磨具的结构
磨具是由磨料、结合剂和气孔三部分组成的，按其基本形状和使用方法可分为砂轮、油石、砂瓦、磨头、砂布砂纸和研磨膏六大类。其中我公司砂轮应用广泛，在选择磨具的时候要考虑磨削条件和技术要求，如工件材料的物理机械性能，工件的热处理方法，工件的精度和光洁度的要求，工件的磨削余量，工件的形状和尺寸，磨削方式的选用，磨削用量、切削液情况、磨床状况、生产类型以及操作者的熟练程度等。
3.1.1磨料
磨料是制造磨具的主要材料，它能是磨具产生切削作用，还可以用于某些研磨工作。磨料分为氧化物系，碳化物系，高硬磨料系，不同的磨料具有不同的特性，根据加工零件的实际情况合理选用。
3.1.2粒度
粒度是指磨粒的尺寸。用筛选法可获得磨粒，粒度号是用一英寸长度上有多少个孔眼的筛网来确定的。磨料的粒度与加工光洁度、成型精度、生产效率、磨削方法及被加工材质等诸多因素有关。要求磨削效率高，而工件表面光洁度要求不高时，应选择粗的粒度；砂轮与工件接触面大的磨削，应选择粗的磨粒；用砂轮的端面磨削时，砂轮粒度要粗些；磨削有色金属和软金属时，选用的粒度要粗些；磨削韧性大、延展性大而粘的材料时，选用的粒度要粗一些；磨削高硬脆而组织紧密的材料时，选用较细的粒度；磨削薄工件或薄壁工件时，应选用粗一些的粒度；精磨和成形磨削时，应选用细一些的粒度；对不允许有拉毛划伤的工件磨削时，应选用细一些的粒度；高速磨削的砂轮，其粒度相应要细一些。
3.1.3硬度
磨具的硬度与磨粒本身的硬度是不一样的，磨具硬度是指磨具工件表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。磨粒容易脱落的，则磨具硬度就低，反之硬度就高。软材料选用较硬的磨具，硬材料选用硬度较低的磨具；磨削特别软而韧的材料，容易堵塞砂轮表面，宜选用硬度更低的磨具；磨具与工件接触面大的磨削，其磨具硬度应低一些；磨削孔或薄壁工件應选用硬度低的磨具；用砂轮的端面磨削时，砂轮硬度应低；内圆磨削时，工件的孔径与砂轮的外径尺寸相差愈小，砂轮的硬度应低；相同材料，外圆磨比内圆磨、平面磨的砂轮硬度高一些；精密磨削和超精密磨削的硬度高些；湿磨比干磨的硬度要高；自动进给磨削比手动进给的磨削砂轮硬度高一些；间断表面磨削，砂轮硬度高些；高速磨削砂轮的硬度要高一些；成形磨削砂轮硬度要高些；磨削树脂、橡皮等有机材料，应选用硬度低的砂轮；镜面磨削时要选用硬度超软的砂轮。
3.1.4结合剂
结合剂是把磨粒粘合在一起而构成磨具的材料，分为陶瓷结合剂，树脂结合剂，橡胶结合剂，菱苦土结合剂，金属结合剂。在使用的时候根据其特性如弹性，耐热性，韧性，强度，结合能力合理选用。其中陶瓷结合剂能耐热、油、酸和碱的侵蚀，强度较高而性脆，适用于成形磨削。树脂结合剂强度高并富有弹性，能在高速下进行工作，但坚固性和耐热性比陶瓷结合剂差，不耐酸碱，可用来制造切割各种钢管和其它材料的薄片砂轮。
3.1.5组织
组织是指磨具中的磨粒、结合剂及气孔三者体积的比例关系。磨粒在磨具总体积中所占的比例越大，气孔越大，则磨具的组织越紧密；如果磨粒的比例小，则组织松、气孔大。在成形磨削和精密磨削时，为了保持砂轮的形状和获得较好的光洁度，选用紧密组织的磨具，间断磨削也选用紧密组织的磨具。组织中等的磨具一般用来淬火钢零件及刀具刃磨等。磨削接触面积较大的以及热敏性强的材料或薄工件和磨削韧性大而硬度不高的工件时选用组织松的砂轮。
3.1.6形状尺寸
磨具的形状和尺寸是根据磨床条件和工件形状来选择的。在可能的条件下，磨具的外径应大一些，这样可以提高生产率和工件表面光洁度以及砂轮的耐用度；纵磨时，应选用较宽的砂轮；磨削内圆时，砂轮外径一般取工件孔径的三分之二左右。
3.1.7强度
磨具的强度是指磨具在离心力的作用下抵抗破坏的能力。通常在磨具上都标有安全线速度的极限值，严格禁止超速使用。
3.2砂轮
3.2.1砂轮的平衡
砂轮的重心与它的回转轴线不重合时，砂轮就不平衡。引起砂轮不平衡的原因有砂轮的几何形状不对称，砂轮各部分的密度不均有以及安装时偏心等。不平衡的砂轮在高速回转时会产生振动，从而影响加工质量，严重时还会造成磨床损坏和砂轮碎裂。因此，使用直径大于125mm的砂轮必须进行平衡。
3.2.2砂轮的修整方法
车削法修整。这是一种最常用的砂轮修整方法，这种修整方法与车削螺纹相似。但是金刚石与磨粒接触时，不是在磨粒上车出与金刚石形状相同的沟槽，而是将磨粒打碎，使磨粒形成高低不平的表面，从而形成各种不同形状的切刃。这种修整方法修整出的砂轮，磨粒比较锋利，有较好的切削性能和较高的砂轮耐用度。
磨削法修整。磨削法的修整工具可用碳化硅磨轮。修整时，磨轮在旋转同时做纵向移动。此时磨轮上的切削棱边将砂轮表面上的磨粒打碎。但是随后磨轮圆周表面上的磨粒也参加修整，而将砂轮工作表面上的磨粒顶端磨平，一次修整后的砂轮表面不锋利，切削性能较差。只有在没有金刚石的情况下作为一种代用的修整方法。但是在高光洁度磨削时，这种修整方法也是有一定效果的。
3.2.3修整砂轮时的注意事项
a、应根据砂轮尺寸来选择金刚石颗粒。大砂轮不宜用小的金刚石，否则金刚石容易损耗，而且修整后的砂轮质量差。
b、金刚石尖端必须保持锋利，磨钝了的金刚石应进行翻身修磨。
c、必须根据加工要求来确定修整用量。
d、修整器必须装夹牢固，以免修整时发生振动。
e、金刚石的安装角应为5-10°左右，同时根据砂轮的旋转方向来决定金刚石中心高的位置如图所示。
f、当金刚石一个方向磨钝后，可转换一个角度，这样又会出现新的棱角，使修整得到良好的效果。
g、当金刚石的修整位置应与磨削位置相同，这样可保证砂轮母线与工件接触良好。
h、修整时应尽可能用磨削液进行冷却，以免造成金刚石碳化和碎裂。
4 结束语
这篇文章对磨削加工技术作了简单的分析，重点分析了磨削方式、磨具结构、砂轮的平衡、砂轮的修整方法及注意事项。磨具是磨削加工技术中最为基本也是尤为关键的环节，在现代高精密加工技术中起着重要的作用。我们通过多年工作经验的积累，阐述了一些自己的想法，对磨削加工技术的细节关键问题，还需要进一步的研究学习，争取为提高磨削加工技术能力奉献力量。
参考文献：
[1]赵恒华，王颖.磨削加工技术的发展及现状[J].制造技术与机床. 2007（07） 135-136
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15332323.htm
