砂轮特性及磨削原理
磨削加工
2、内圆磨削 普通内圆磨削以砂轮高速旋转作主运动，工件 旋转作圆周进给运动，同时砂轮或工件沿其轴 线往复作纵向进给运动，工件沿其径向作横向 进给运动。特点 （1）磨孔时砂轮直径受到工件孔径的限制， 直径较小。 （2）为了保证正常的磨削速度，小直径砂轮 转速要求较高。 （3）砂轮轴的直径由于受孔径的限制比较细 小，而悬伸长度较大，刚性较差，磨削时容易 发生弯曲和振动，使用权工件的加工精度和表 面粗糙度难于控制，限制了磨削用量的提高。
2、砂轮的特性及其选择 砂轮是最重要的磨削工具。它是用结合剂把磨 粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成 的多孔疏松物体。砂轮的特性主要由: （1）磨料 磨料是制造砂轮的主要材料，直接担负切削工作。 磨料应具有高硬度，高耐热性和一定的韧性， 在磨削过程中受力破坏后还要能形成锋利的几 何形状。 常用的磨料有氧化物系（刚玉类）、碳化物系和 超硬磨料系三类，其性能、适用范围。
磨削原理
（２）刻划阶段：工件材料开始产生塑性 变形，就表示磨削过程进入刻划阶段 （３）切削阶段：随着为削厚度的增加， 在达到临界值时，被磨粒推挤的金属明显 的滑移而的作用，致使磨削 时工艺系统在工件径向产生弹性变形，使实 际磨削深度与每次的径向进给量有所差别。 所以，实际磨削过程可分为三个阶段： 1、初磨阶段 在砂轮的最初的几次径向进给中，由于 工艺系统的弹性变形，实际磨削深度比磨床 刻度所显示的径向进给量要小。 工艺系统刚性愈差，此阶段愈长。
1、外圆磨削 磨削加工中，砂轮的高速旋转运动为主运动， 磨削速度是指砂轮外圆的线速度。 进行运动有工件的圆周运动，轴向进给运动 和砂轮相对工件的径向进给运动。 工件的圆周进给运动是指工件外圆的线速度。 轴向进给量是指工件转一周沿轴线方向相对 于砂轮移动的距离。Fa=(0.02~0.08)B,B为砂 轮宽度。单位为mm 径向进给量是指砂轮相对于工件在工作台每 双行程内径向移动距离。单位为mm/dstr或 mm/str
砂轮特性及磨削原理
砂轮一砂轮的特性参数及其选择砂轮是由磨料和结合剂经压坯、焙烧而制成的多孔体。
砂轮是由磨料、结合剂和气孔所组成。
它的特性是由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。
1. 磨料常用磨料可分为刚玉系、碳化物系和超硬磨料系三类。
2. 粒度粒度是指磨料颗粒大小.磨料颗粒大小通常分为磨粒和微粉两大类。
3. 结合剂把磨粒粘结在一起组成磨具的材料称为结合剂,它的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性和耐热性。
4. 硬度砂轮硬度是指在磨削力作用下,磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。
砂轮硬，表示磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。
砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，与磨粒本身的硬度无关。
5. 组织砂轮的组织是表示磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系。
根据磨粒在砂轮总体积中占有的百分数，将砂轮组织分为紧密、中等和疏松三大类。
砂轮特性,代号和适用范围二.砂轮外形及尺寸砂轮的形状根据被磨削表面的几何形状和尺寸选择，砂轮的外形及尺寸选择由磨床的规格决定。
在生产中通常将砂轮的形状尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序依次为：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。
其中尺寸一般是指外径*厚度*内径。
三人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮砂轮的修整一.砂轮磨损与失去磨削性能的形式1，磨粒的磨耗磨损在磨削过程中，在高温高压的作用下，磨粒发生塑性流动和化学反应。
然后，在强烈的机械摩擦作用下，被磨平变钝。
2，磨粒的破碎磨损磨粒在磨削过程中，瞬间升至高温，又在切削液的作用下骤冷。
这样经受多次反复速热骤冷，使磨粒表面形成很大热应力，从而使磨粒因热疲劳沿某个面破碎。
3，磨粒的脱粒磨损在磨削过程中，随着磨削温度的升高，结合剂强度相应下降。
当磨削力超过结合剂强度时，沿结合剂某断面破碎，使整个磨粒从砂轮上脱落不均匀，使砂轮轮廓失真。
4，砂轮表面的堵塞在磨削过程中，在高温高压的作用下使被磨削的材料粘附在磨粒上。
磨下的磨屑也会嵌入砂轮空隙中，砂轮表面的空隙被堵塞后，砂轮钝化而失去磨削能力。
砂轮
按照具体的磨削条件合理地选择各种特性砂轮提高产品质量提高效率根据工件的材料、形状、热处理方法、加工精度、表面粗糙度、磨削用量以及磨削形式等方面的要求，选用合适的砂轮。
以下分析砂轮主要特性参数：1.砂轮的特性要素砂轮的工作特性有以下几个要素衡量：磨粒、粒度、结合剂、硬度、组织、强度、形状和尺寸等。
各种特性的砂轮，都有其适用的范围，须按照具体的磨削条件选择。
（1）磨料分天然磨料和人造磨料两大类。
天然磨料有刚玉和金刚石等。
天然刚玉含杂质多，质地不匀，且价格昂贵，很少采用，所以目前制造砂轮的磨料主要是各种人造磨料。
人造磨料分刚玉类、碳化硅类、超硬类三大类。
各种人造磨料的特性如下：刚玉类磨料的主要成分是氧化铝。
由铝矾土等为原料在高温电炉中熔炼而成。
适于磨削抗拉强度较好的材料，如各种钢材。
按氧化铝含量、结晶构造、渗入物的不同，刚玉类可分为以下几种：①棕刚玉（A）棕刚玉又称氧化铝，呈棕褐色。
用它制造的陶瓷结合剂砂轮通常为蓝色或浅蓝色。
棕刚玉的硬度高韧性较好、能承受较大的磨削压力，适于磨削碳素钢、合金钢、硬青铜等金属材料。
棕刚玉价格便宜，应用较广泛。
②白刚玉（WA）白刚玉含氧化铝的纯度极高，呈白色，因此又称白色氧化铝，白刚玉较棕刚玉硬而脆，磨粒相当锋利。
在磨削过程中磨粒不易磨钝，磨钝的磨粒也容易破裂而形成新的锋利刃口。
因此白刚玉具有良好的切削性能，磨削过程产生的磨削热比棕刚玉低。
适用于精磨各种淬硬钢、高速钢以及容易变形的工件等。
③铬刚玉（PA）除了含氧化铝外，还含有少量的氧化铬，呈玫瑰红色。
铬刚玉的硬度与白刚玉相近，二韧性比白刚玉好。
磨削性能好的钢件（如磨高钒高速钢）时，砂轮的耐用度和磨削效率比白刚玉高。
在相同条件下，用铬刚玉磨出的工件表面粗糙度比白刚玉砂轮稍低。
适用于精磨各种淬硬钢件。
④微晶刚玉（MA）颜色和化学成分与棕刚玉相似。
由于磨粒熔炼成微小尺寸的晶体结构故韧性和自锐性更好。
适用于磨削不锈钢、轴承刚和特种球墨铸铁，也适用于精密磨削。
【金属切削原理】第12章：磨削详解
《金属切削原理》第十二章：磨削加工详解磨削用于加工坚硬材料及精加工、半精加工内圆磨削外圆磨削平面磨削普通平面磨削圆台平面磨削超精磨削加工第一节砂轮的特性及选择砂轮由磨料、结合剂、气孔组成特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织决定一、磨料分为天然磨料和人造磨料人造磨料氧化物系刚玉系（Al2O3）碳化物系碳化硅系碳化硼系超硬材料系人造金刚石系立方氮化硼系二、粒度表示磨粒颗粒尺寸的大小＞63µm号数为通过筛网的孔数／英寸（25.4mm）机械筛分一般磨粒＜63µm号数为最大尺寸微米数（W）显微镜分析法微细磨粒精磨细粒降低粗糙度粗磨粗粒提高生产率高速时、接触面积大时粗粒防烧伤软韧金属粗粒防糊塞硬脆金属细粒提高生产率国标用磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示三、结合剂作用：将磨料结合在一起，使砂轮具有必要的强度和形状1、陶瓷结合剂（A）常用由黏土等陶瓷材料配成特点：粘结强度高、耐热、耐酸、耐水、气孔率大、成本低、生产率高、脆、不能承受侧向弯扭力2、树脂结合剂（S）切断、开槽酚醛树脂、环氧树脂特点：强度高、弹性好、耐热性差、易自砺、气孔率小、易糊塞、磨损快、易失廓形、与碱性物质易反应、不易长期存放3、橡胶结合剂（X）薄砂轮、切断、开槽、无心磨导轮人造橡胶特点：弹性好、强度好、气孔小、耐热性差、生产率低4、金属结合剂（Q）磨硬质合金、玻璃、宝石、半导体材料青铜结合剂（制作金刚石砂轮）特点：强度高、自砺性差、形面成型性好、有一定韧性四、硬度在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度分为超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬工件材料硬砂轮软些防烧伤工件材料软砂轮硬些充分发挥磨粒作用接触面积大软砂轮精度、成形磨削硬砂轮保持廓形粒度号大软砂轮防糊塞有色金属、橡胶、树脂软砂轮防糊塞五、组织磨粒、气孔、结合剂体积的比例关系分为：紧密（0～3）、中等（4～7）、疏松（8～14）（磨粒占砂轮体积％↘）气孔、孔穴开式（与大气连通）占大部分，影响较大闭式（与大气不连通）尺寸小、影响小开式空洞型蜂窝型前两种构成砂轮内部主要的冷却通道管道型5～50µm六、砂轮的型号标注形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许最高圆周线速度P300x30x75WA60L6V35外径300，厚30，内径75第二节磨削运动一、磨削运动1、主运动砂轮外圆线速度 m/s2、径向进给运动进给量fr 工件相对砂轮径向移动的距离间歇进给 mm/st 单行程mm/dst 双行程连续进给 mm/s3、轴向进给运动进给量fa 工件相对砂轮轴向的进给运动圆磨 mm/r平磨 mm/行程4、工件速度vw线速度 m/s二、磨削金属切除率ZQ＝Q/B＝1000·vw·fr·fa/B mm^3/(s·mm)ZQ：单位砂轮宽度切除率Q：每秒金属切除量用以表示生产率B：砂轮宽度三、砂轮与工件加工表面接触弧长lc＝sqrt(fr·d0)影响参加磨削磨粒数目及磨粒负荷，容屑，冷却条件四、砂轮等效直径将外圆（内圆）砂轮直径换算成接触弧长相等的假想平面磨削的砂轮直径结论：对砂轮耐用度影响内圆＞平面＞外圆第三节磨削的过程一、单个磨粒的磨削过程磨粒的模型锐利120°圆锥钝化半球实际磨粒：大的负前角，大的切削刃钝圆半径滑擦、耕犁、切削滑擦：（不切削，不刻划）产生高温，引起烧伤裂纹耕犁：（划出痕迹）磨粒钝或切削厚度小于临界厚度，工件材料挤向两侧隆起切削：切削厚度大于临界厚度，形成切屑v↑→隆起↓（线性）塑性变形速度＜磨削速度二、磨削的特点1、精度高、表面粗糙度小高速、小切深、机床刚性2、径向分力Fn较大多磨粒切削3、磨削温度高磨粒角度差、挤压和摩擦、砂轮导热差4、砂轮的自砺作用三、磨削的阶段1、初磨阶段实际磨深小于径向进给量2、稳定阶段实际磨深等于径向进给量3、清磨阶段实际磨深趋向于0提高生产率缩短1、2提高质量保证3第四节磨削力及磨削功率一、磨削力的特征分解成三个分力Ft切向力 Fn法向力 Fa轴向力特征：1、单位切削力k很大磨粒几何形状的随机性和参数的不合理性7000～20000kgf/mm^2 其他切削方式k＜700kgf/mm^22、Fn值最大Fn/Ft 通常2.0～2.5工件塑性↓、硬度↑→Fn/Ft↑切深小，砂轮严重磨损 Fn/Ft 可达5～103、磨削力随磨削阶段变化初磨、稳定、光磨二、磨削力及磨削功率摩擦耗能占相当大的比例（70～80％）切向力（N）：Ft＝9.81·(CF·(vw·fr·B/v)+µ·Fn)径向力（N）：Fn＝9.81·CF·(vw·fr·B/v)·tan(α)·(π/2) vw：工件速度v：砂轮速度fr：径向进给量B：磨削宽度CF：切除单位体积切屑所需的能 kgf/mm^2µ：工件－砂轮摩擦系数α：假设粒度为圆锥时的锥顶半角磨削功率P＝Ft·v/1000 Kw理论公式精度不高，常用实验测定（顶尖上安装应变片）第五节磨削温度耕犁、滑擦和形成切屑的能量全部转化成热，大部分传入工件一、磨削温度砂轮磨削区温度θA：砂轮与工件接触区的平均温度影响：烧伤、裂纹的产生磨粒磨削点温度θdot：磨粒切削刃与切屑接触部分的温度温度最高处，是磨削热的主要来源影响：表面质量、磨粒磨损、切屑熔着工件温升：影响：工件尺寸、形状精度受影响二、影响磨削温度的因素切削液为降温的主要途径1、工件速度对磨粒磨削点温度的影响大于砂轮速度vw↑→acgmax↑→F↑→θdot↑大v↑→acgmax↓→θdot↑小→摩擦热↑↗acgmax：单个磨粒最大切削厚度 mm假设：磨粒前后对齐，均匀分不在砂轮表面平面磨：acgmax=(2·vw·fa/(v·m·B))sqrt(fr/dt)外圆磨：acgmax=(2·vw·fa/(v·m·B))sqrt((fr/dt)+(fr/dw))dt：砂轮直径m：每毫米周长磨粒数用于定性分析2、径向进给量Frfr↑→acgmax↑→θdot↑fr↑→接触区↑→同时参加切削磨粒数↑→θA↑3、其他因素fa↑→θdot↑、θA↑工件材料硬度↑、强度、↑韧性↑→θdot↑、θA↑θA↑→工件温升↑vw↑→被磨削点与砂轮接触时间↓→工件温升↗三、磨削温度的测量（热电偶）第六节砂轮的磨损及表面形貌一、砂轮的磨损类型磨耗磨损磨粒磨损破碎磨损磨粒或结合剂破碎（取决于磨削力与磨粒、结合剂强度）破碎磨损消耗砂轮多磨耗磨损通过磨削力影响破碎磨损阶段初期磨损磨粒破碎磨损（个别磨粒受力大，磨粒内部应力与裂纹）二期磨损磨耗磨损三期磨损结合剂破碎磨损二、砂轮的耐用度T砂轮相邻两次修整期间的加工时间 s各因素通过平均切削厚度来影响T经验公式：T=6.67·(dw^0.6)·km·kt/(10000·(vw·fa·fr)^2)dw：工件直径kt：砂轮直径修正系数km：工件材料修正系数粗磨时间常用单位时间内磨除金属体积与砂轮磨耗体积之比来选择砂轮三、砂轮的修整作用去除钝化磨粒或糊塞住的磨粒，使新磨粒露出来增加有效切削刃，提高加工表面质量工具单颗金刚石、单排金刚石、碳化硅修整轮、电镀人造金刚石滚轮、硬质合金挤压轮等使用单颗金刚石：导程小于等于磨粒平均直径，每颗磨粒都能修整深度小于等于磨粒平均直径，提高砂轮寿命四、表面形貌单位面积上磨粒数目越多→acgmax↓→磨粒受力↓→磨粒寿命↑→T↑磨粒高度分布越均匀→粗糙度↓磨粒间距均匀性越好→粗糙度↓第七节磨削表面质量与磨削精度一、表面粗糙度比普通切削小小于 Ra2～4µmvw↓、v↑、R工↑、R砂↑、细粒度→粗糙度↓细粒度→m↑→粗糙度↓B↑→acgmax↓→粗糙度↓磨粒等高性好→粗糙度↓二、机械性能1、金相组织变化烧伤：C↑、合金元素↑→导热性↓→易烧伤高温合金↑→磨削功率↑→θA↑→易烧伤影响：破坏工件表层组织，产生裂纹，影响耐磨性和寿命2、残余应力原因：相变引起金相组织体积变化温度引起热胀冷缩和塑性变形的综合结果光磨10次残余应力减少2～3倍光磨15次残余应力减少4～5倍fa↓、fr↓→拉应力↓3、磨削裂纹磨削速度垂直方向上的裂纹（局部高温急冷造成热应力）三、磨削精度1、磨床与工件的弹性变形2、磨床与工件的热变形3、砂轮磨损导致形状尺寸变化3、磨床与工件振动研磨加工是应用较广的一种光整加工。
磨床基础知识
磨工基础知识一、砂轮：砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。
砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。
由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。
砂轮的特性主要是由磨料、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
（1）磨料磨料是砂轮的主要组成部分，它具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和一定的韧性，以承受磨削时的切削热和切削力，同时还应具备锋利的尖角，以利磨削金属。
常用磨料代号、特点及应用范围简表 6.6表 6.6 常用磨料代号、特性及适用范围（2）粒度粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。
粒度分为磨粒和微粉两类。
对于颗粒尺寸大于40 μ m的磨料，称为磨粒。
用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。
如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。
对于颗粒尺寸小于40 μ m的磨料，称为微粉。
用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。
如W20表示微粉的实际尺寸为20 μ m。
砂轮的粒度对磨削表面的粗糙度和磨削效率影响很大。
磨粒粗，磨削深度大，生产率高，但表面粗糙度值大。
反之，则磨削深度均匀，表面粗糙度值小。
所以粗磨时，一般选粗粒度，精磨时选细粒度。
磨软金属时，多选用粗磨粒，磨削脆而硬材料时，则选用较细的磨粒。
粒度的选用见表 6.7。
表 6.7 磨料粒度的选用（3）结合剂结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。
砂轮的强度、抗冲击性、耐热性极耐腐蚀性，主要取决于结合剂的种类和性质。
常用结合剂的种类、性能及适用范围见表 6.8。
表 6.8常用结合剂的种类、性能及适用范围（4）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。
砂轮硬，表示磨粒难以脱落；砂轮软，表示砂轮容易脱落。
砂轮的硬度等级见表 6.9。
砂轮的硬度与磨料的硬度是完全不同的两个概念。
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、数量和砂轮的制造工艺。
磨削加工工艺基础
6.1
磨削加工工艺基础
图6-1 万能外圆磨床 1－床身；2－头架；3－工作台；4－内圆磨具；5－砂轮架；6－尾座；7－控制箱
6.1
磨削加工工艺基础
机床主要技术参数有：
外圆磨削直径
用中心架
不用中心架
Ф 8～Ф 60mm
6.1
磨削加工工艺基础
6.1.2.2 砂轮的名称、形状、尺寸、代号及用途 为了磨削不同形状和尺寸的工件，砂轮需要制成各种 不同的形状和尺寸。常用砂轮有平形、筒形、碗形和薄片 等，它们分别用于磨内外圆、平面、刀具刃磨和开槽等。 砂轮的特性，用代号标注在砂轮的端面上，其代号次 序是： 磨料—粒度—硬度—结合剂—组织号—形状—尺寸 （有时组织号可不标注）。 例如：GZ60ZR1A5P600×75×305即表示该砂轮为：棕 刚玉磨料，粒度60，中软硬度，陶瓷结合剂，中等5级组 织，平形砂轮，外径600mm、宽度75mm、孔径305mm。 有些砂轮上还标有安全速度的数字，如“25～30m/s”， 代表允许的最大磨削速度。
薄片砂轮 筒形砂轮 碗形砂轮 碟形1号砂轮 碟形3号砂轮
PSZA
PB N BW D1 D3
磨外圆及台肩
切断、磨槽 主轴端磨平面 磨机床导轨、刃磨刀具 刃磨刀具 磨齿轮及插齿刀
6.1
磨削加工工艺基础
6.1.2.3 砂轮的安装与修整
（1）砂轮的安装 砂轮在高速旋转下进行工作，使 用前必须仔细地检查安装是否正确、牢固；砂轮外观不允 许有裂纹，以免发生破裂，造成人身和质量事故。 为了使砂轮平稳地工作，一般直径较大的砂轮均装夹 在法兰盘上。安装前，还应该进行静平衡试验，否则将引 起机床振动，使磨削质量降低。 （2）砂轮的修整 在磨损过程中，砂轮的磨粒逐渐 变钝，作用在磨粒上的切削抗力增大，结果使变钝的磨粒 破碎，一部分脱落，露出锋利刃口继续切削，这就是砂轮 的自砺性。自砺性对磨削是有利的。
砂轮知识3
砂轮简介砂轮是磨削加工中最常用的磨具，由许多极硬的磨粒材料经过结合剂粘结而成的多孔体，如图9-2所示。
磨料、结合剂和孔隙构成砂轮结构的三要素。
磨料起切削作用，结合剂使砂轮具有一定的形状、硬度和强度，孔隙在磨削中起散热和容纳磨屑的作用。
图9-2砂轮的结构9.2.1砂轮的特性砂轮特性包括磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等。
1、磨料磨料是砂轮的主要成分，直接担负切削工作。
磨料在磨削过程中承受着强烈的挤压力及高温的作用，所以必须具有很高的硬度，强度、耐热性和相当的韧性。
常用的磨料的种类、代号及应用如表9-1所示。
表9-1常用的磨料种类、代号、性能及应用磨料名称代号性能应用棕刚玉 A 硬度较高，韧性较好磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁等白刚玉WA 磨削淬硬钢、高速钢等黑色碳化硅 C 硬度高，韧性差、导热性较好磨削铸铁、黄铜、铝合金等绿色碳化硅GC 磨削硬质合金、玻璃、陶瓷等立方氮化硼SD硬度很高磨削高温合金、不锈钢等人造金刚石CBN 磨削硬质合金、宝石等2、粒度粒度是指磨料颗粒的大小，即粗细程度。
粒度用筛选法分类，以1平方英寸的筛子上的孔眼数来表示，粒度号越大，磨粒越细。
直径很小的磨粒称为微粉，微粉用显微测量法测量到的实际尺寸来表示。
粒度号标准依照国家标准GB2481.1.1-1998和GB2481.1.2-1998分37个粒度号，F4～F220为粗磨粒，F230~F1200为微粉。
为提高磨削加工效率和加工表面质量，应根据实际情况选择合适的粒度号砂轮。
在磨削较软材料或粗磨时，应选用粒度号小的粗砂轮，精磨或磨削较硬材料时应选用粒度号大的细砂轮。
3、结合剂结合剂将磨粒粘结在一起，并使砂轮具有一定的形状。
砂轮的强度、耐热性、耐冲击性及耐腐蚀性等性能都取决于结合剂的性能。
常用的结合剂有陶瓷结合剂（代号为V）、树脂结合剂（代号为B）和橡胶结合剂（代号为R）。
陶瓷结合剂由于耐热、耐水、耐油、耐酸碱腐蚀，且强度大，应用范围最广。
砂带磨削及其应用
液压英才网运功分享砂带磨削及其应用砂带磨削原理：砂带磨削是以砂带作为磨具并辅之以接触轮(或压磨板)、张紧轮、驱动轮等磨头主体以及张紧快换机构、调偏机构、防(吸)尘装置等功能部件共同完成对工件的加工过程。
具体讲就是将砂带套在驱动轮、张紧轮的外表面上,并使砂带张紧和高速运行,根据工件形状和加工要求以相应接触和适当磨削参数对工件进行磨削或抛光砂带磨削特点：①砂带磨削是一种弹性磨削，因而砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。
②砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力，所以砂带磨削的效率非常高。
③磨削速度稳定，由于接触轮极不磨损，砂带可运动可保持恒速，而不会象砂轮那样越磨直径越小速度越慢。
④砂带磨削精度高。
由于砂带制作质量和砂带磨床生产水平的提高，砂带磨削早已跨入精密和超精密加工行列。
⑤砂带磨削成本低。
这主要表现在：(1)与砂轮磨床相比，砂带磨床结构简单，传动链短。
这主要是因为砂带质量轻，磨削力小，磨削过程中震动小，对机床的刚性及强度要求都远低于砂轮磨床。
(2)砂带磨削操作简便，辅助时间少。
不论是手动还是机动砂带磨削，其操作都非常简便。
从更换调整砂带到被加工工件的装夹，这一切都可以在很短的时间内完成。
(3)砂带磨削比大，机床功率利用率高，切削效率高。
这使得切除同等重量或体积的材料所消耗的工具和能源费用减少，占用时间短。
⑥砂带磨削安全可靠，噪音和粉尘小，且易于控制，环境效益好。
由于砂带本身质量很轻，即使断裂也不会有伤人的危险。
砂带磨削不象砂轮那样脱砂严重，特别是干磨时，磨屑构成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉尘。
由于采用橡胶接触轮，砂带磨削不会象砂轮那样形成对工件的刚性冲击，故加工噪音很小。
⑦砂带磨削工艺灵活性大、适应性强。
这表现在：.（1）砂带磨削可以十分方便地用于平面、内、外圆和复杂曲面的磨削。
设计一台砂带磨头装置作为功能部件可以装在车床上进行车后磨削，也可以装在刨床上使用，同时还可以设计成各种专用的磨床。
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砂轮
一砂轮的特性参数及其选择
砂轮是由磨料和结合剂经压坯、焙烧而制成的多孔体。
砂轮是由磨料、结合剂和气孔所组成。
它的特性是由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。
1.磨料
常用磨料可分为刚玉系、碳化物系和超硬磨料系三类。
2.粒度
粒度是指磨料颗粒大小.磨料颗粒大小通常分为磨粒和微粉两大类。
3.结合剂
把磨粒粘结在一起组成磨具的材料称为结合剂,它的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性和耐热性。
4.硬度
砂轮硬度是指在磨削力作用下,磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。
砂轮硬，表示磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。
砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，与磨粒本身的硬度无关。
5.组织
砂轮的组织是表示磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系。
根据磨粒在砂轮总体积中占有的百分数，将砂轮组织分为紧密、中等和疏松三大类。
砂轮特性,代号和适用范围
二.砂轮外形及尺寸
砂轮的形状根据被磨削表面的几何形状和尺寸选择，砂轮的外形及尺寸选择由磨床的规格决定。
在生产中通常将砂轮的形状尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序依次为：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。
其中尺寸一般是指外径*厚度*内径。
三人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮
砂轮的修整
一.砂轮磨损与失去磨削性能的形式
1，磨粒的磨耗磨损
在磨削过程中，在高温高压的作用下，磨粒发生塑性流动和化学反应。
然后，在强烈的机械摩擦作用下，被磨平变钝。
2，磨粒的破碎磨损
磨粒在磨削过程中，瞬间升至高温，又在切削液的作用下骤冷。
这样经受多次反复速热骤冷，使磨粒表面形成很大热应力，从而使磨粒因热疲劳沿某个面破碎。
3，磨粒的脱粒磨损
在磨削过程中，随着磨削温度的升高，结合剂强度相应下降。
当磨削力超过结合剂强度时，沿结合剂某断面破碎，使整个磨粒从砂轮上脱落不均匀，使砂轮轮廓失真。
4，砂轮表面的堵塞
在磨削过程中，在高温高压的作用下使被磨削的材料粘附在磨粒上。
磨下的磨屑也会嵌入砂轮空隙中，砂轮表面的空隙被堵塞后，砂轮钝化而失去磨削能力。
使用硬度高、组织号小及粒度号大的砂轮磨削韧性材料时，最易发生堵塞现象。
砂轮磨损后失去了磨削能力，若继续使用，则磨削效率降低、磨削表面质量下降；同时发生振动与噪声。
发现砂轮失去磨削能力时，应及时修整砂轮。
二.砂轮的修整
修整砂轮的常用工具有大颗粒金刚石笔，多粒细碎金刚石笔和金刚石滚轮。
本厂用大颗粒金刚石笔修整砂轮。
修整数据参考如下：
大颗粒金刚石笔修整用量
磨削表面的质量
一.磨削表面的粗糙度
1，磨削表面的粗糙度的形成
磨削表面的粗糙度是由磨粒磨削后在加工表面上形成残留轮廓和工艺系统振动所引起的波纹所决定的。
2，影响磨削表面粗糙度的因素
磨削时的残留部分决定于砂轮的粒度、硬度、砂轮的修整质量及磨削用量。
磨削中的振动远比残留部分对表面粗糙度的影响大。
消除振动，减小波纹的主要措施：严格控制磨床主轴的径向跳动；砂轮及其他高速旋转部件要经过仔细的动平衡；保证磨床工作台慢进给时无爬行；提高磨床动刚度；磨削用量和砂轮选择合理。
二．磨削表面烧伤（不介绍）
三．磨削表面层的残余应力（不介绍）
本公司2#磨辊间使用砂轮
砂轮举例
本厂选用砂轮为GC120#为例
磨粒为：碳化物系(绿碳化硅砂轮)，组织号为7(磨粒率为48%)，硬度代号为H（软），粒度为120#，结合剂为B（树脂）。
砂轮入库标准
砂轮更换基准
⑴选择所需要的砂轮，用木锤轻轻敲击，并仔细检查砂轮表面是否有裂纹；有缺陷的砂轮保存好，以便向厂家索赔，严禁使用；
⑵准备更换砂轮时所需工具；
⑶清除备用法兰盘的污物，砂轮与法兰盘之间应垫上纸圈；
⑷法兰盘要对角紧固，用力均匀；
⑸调整砂轮静平衡；
⑹关闭Grinder所有线形轴的传动；
⑺取下砂轮防护罩外面的防溅挡板；
⑻用取拔器取下已报废的（或需更换）砂轮；
⑼装入新砂轮，注意对角均匀用力紧固外圈螺丝；
⑽确认砂轮在主轴上安装是否到位，外圈是否紧固；
⑾用手转动砂轮，检查主轴是否窜动；
⑿装上砂轮防护罩；
⒀修磨新砂轮；（注意修砂轮的程序与研磨轧辊的程序不一样，应修磨前先确认）
⒁调节砂轮的动平衡。
砂轮存放要求
检验合格的砂轮入库后,应注意以下几点:
1)砂轮要求存放在干燥的地方,砂轮竖立放置,如水平放置,每片砂轮之间必
须加垫纸,(做好砂轮安放架,放在磨辊间内部)。
2)砂轮入库后,按照类别和磨床需要分别安放。
3)安放后,在砂轮表面做上标记,以示区别,便于取用。
4)观察砂轮消耗量，及时申请购买。