磨削加工概述

5.4.1　磨削加工概述

磨床的主运动是砂轮的高速旋转运动，进给运动可以由砂轮或工件分别完成，也可以由两者共同完成。

在一般条件下，加工精度为IT5～IT6级，表面粗糙度R_a值为0.32～1.25μm。

磨床加工的工艺范围很宽，可磨削内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成形面等，磨削加工主要工艺范围如图5-52所示。

磨削用量：磨削速度是磨削过程中砂轮外圆的线速度，外圆磨削时，磨削速度v取35～50m/s；轴向进给量是工件每转一圈时沿本身轴线方向移动的距离，一般f取（0.2～0.8）B（B为砂轮的宽度），单位为mm/r；背吃刀量是工作台每行程内砂轮相对工件径向移动的距离，一般a_p取0.005～0.05mm。

磨削加工时，砂轮每一个尖棱形的砂粒都相当于一个刀齿，整个砂轮可以看成是具有无数个刀齿的铣刀，所以磨削加工的实质可看成密齿刀具的超高速切削过程。与车、铣等切削加工相比，磨削加工有以下特点：

图5-52　磨削加工主要工艺范围

1）能达到高的精度和较低数值的表面粗糙度。在高精度外圆磨床上磨削，尺寸精度可达IT5以上，表面粗糙度R_a值可达0.01μm。

2）不仅能加工软材料（如未淬火钢、铸铁等），还可以完成其他机床难加工的材料（如淬硬钢、高速钢、硬质合金、玻璃、陶瓷等）。

3）磨削速度高，产生热量大。一般砂轮线速度可达50m/s，约为车削和铣削的10倍。由于砂轮的高速切削和摩擦作用，磨削区温度可达800～1000℃。因此，必须使用大量的切削液。

4）砂轮的自锐性。砂轮的自锐性是指磨料磨钝后，在切削力的作用下可自行脱落出锋利的新磨粒来进行切削加工。这一特点使得在工件硬度与磨粒硬度十分接近时也能进行磨削。

5）径向磨削力大。磨削时由于磨粒以负前角切削等因素，径向切削力一般是切向磨削力的2～3倍。大的径向切削力会引起工件、夹具及机床产生变形，影响加工精度。