砂轮的磨削与修整

admin

砂轮的磨削与修整

1.砂轮的磨损

砂轮的磨损可分为磨耗磨损和破碎磨损。磨耗磨损是由于磨粒与工件之间的摩擦引起的，一般发生在磨粒与工件的接触处。在磨损过程中，磨粒逐渐变钝，并形成磨损小平面。当变钝的磨粒逐渐增多时，磨削力随之增大，如不及时修整砂轮，将出现工件表面烧伤、振颤等后果。破碎磨损是由磨粒的破碎或者结合剂的破碎而引起的。表现为磨粒破碎或磨粒脱落。破碎磨损的程度取决于磨削力的大小和磨粒或结合剂的强度。磨削过程中，若作用在磨粒上的应力超过磨粒本身的强度时，磨粒上的一部分就会以微小碎片的形式从砂轮上脱落，形成磨粒破碎磨损。由于砂轮结合剂破坏，会形成磨粒脱落磨损。

2.砂轮的修整

新砂轮使用一段时间后，磨粒逐渐变钝，由于磨削过程中砂轮不可能时时具有自锐性，且磨屑和碎磨粒会堵塞砂轮工作表面空隙，致使砂轮丧失外形精度和切削能力。所以，砂轮工作一段时间后必须进行修整。砂轮需进行修整（达到寿命）的判别依据：砂轮磨损量达到一定数值时会使工件发生振颤、表面粗糙度值突然增加或表面烧伤。

修整砂轮常用的工具有单粒金刚石笔、多粒细碎金刚石笔和金刚石滚轮，如图8－11所示。应用最多的是用单粒金刚石笔，其修整过程相当于用金刚石车刀车削砂轮外圆，如图8－12所示。多粒金刚石笔修整效率较高，所修整的砂轮磨出的工件表面粗糙度较小。金刚石滚轮修整效率更高，适用修整成形砂轮。修整时，应根据不同的磨削条件，选择不同的修整用量。一般砂轮的单边总修整量为0.1～0.2mm。

[size=0.8em]图8－11　修整砂轮用的工具

（a）单粒金刚石笔；（b）多粒细碎金刚石笔；（c）金刚石滚轮
1—被修整砂轮；2—金刚石；3—轮体

[size=0.8em]图8－12　单粒金刚石笔修整砂轮

三、磨削加工的特点

磨削加工与其他切削加工方法如车削、铣削等比较，具有以下特点：

（1）能获得高的加工精度和小的表面粗糙度值　加工精度可达IT6～IT4，表面粗糙度值可达Ra0.8～0.02μm。磨削加工不仅可以精加工，而且可以进行粗磨、荒磨、重载荷磨削。

（2）能加工高硬度材料　磨削不仅可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般材料，还可以加工一般刀具难以切削的高硬度材料，如淬火钢、硬质合金、玻璃和陶瓷材料等。但对于塑性很大，硬度很低的非铁金属及其合金，因其切屑易堵塞砂轮孔隙而使砂轮丧失切削能力，一般不宜磨削，如纯铜、纯铝等。

（3）磨削温度高　磨削时磨削区温度可高达800℃～1000℃，很容易引起工件的热变形和烧伤。所以在磨削过程中，需要进行充分的冷却，以降低磨削温度。

（4）砂轮在磨削时具有“自锐作用”　在磨削力的作用下部分磨钝的磨粒能自动脱落，从而形成新的切削刃口，使砂轮保持良好的磨削性能。

（5）磨削的背向力（径向力）大　磨削时背向力Fp很大，是切向力Fc的1.6～3.2倍。这是磨削与普通切削的明显不同，它使工件变形增大。在Fp力的作用下，工艺系统将产生弹性变形，使得实际磨削深度比名义磨削深度小。因此在磨去主要加工余量以后，随着磨削力的减小，工艺系统弹性变形恢复，应继续光磨一段时间，直至磨削火花消失。

由于以上的特点，磨削主要用于对机器零件、刀具、量具等进行精加工。经过淬火的零件，几乎只能用磨削来进行精加工。由于现代机器上零件的精度要求不断提高，表面粗糙度要求越来越小，很多零件必须用磨削来进行最后精加工，所以磨削在现代机器制造中占有很大比重。而且随着精密毛坯制造技术的发展和高生产率磨削方法的应用，使某些零件不需经其他切削加工，而直接由磨削加工完成，这将使磨削加工在大批量生产中得到广泛的应用。目前在工业发达国家，磨床已占到机床总数的30%～40%，而且还有不断增加的趋势。