2.4磨削机理.ppt

文档介绍：磨削
在磨床上用砂轮对工件表面进行切削加工的方法称为磨削加工,它是零件精密加工的主要方法之一。
磨削用的砂轮是由许多细小而又极硬的磨粒用结合剂粘接而成的。将砂轮表面放大,,在砂轮的高速旋转下,切入工件表面。如图10—1所示.
磨削的实质是一种多刀多刃的超高速铣削过程
一、磨削特点
磨削时需使用大量的切削液
磨削能加工一般***难以切削的高硬度材料,如淬硬钢、硬质合金、工程陶瓷等,也易于实现自动化
磨削精度高,粗糙度数值小
磨削属于精加工方法,加工精度可达IT5~IT6,~,~ μm。
使用场合:磨削主要用于零件的内外圆柱面、内外圆锥面、平面及成形表面(如花键、螺纹、齿轮等)的精加工,以获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。几种常见的磨削加工形式如图10—2所示。
1、磨粒切刃的形状
磨粒在磨具上排列的间距和高低都是随机分布的,磨粒是一个多面体,其每个棱角都可看作是一个切削刃,顶尖角大致为90°~120°,尖端是半径为几微米至几十微米的圆弧。经精细修整的磨具其磨粒表面会形成一些微小的切削刃,称为微刃。磨粒在磨削时有较大的负前角(见10-5),其平均值为-60°左右
二、磨削过程机理
2、磨屑形成过程
磨屑形成过程可分为滑擦、刻划和切削三个阶段
(1)滑擦阶段:
磨粒切刃开始与工件接触,由于磨粒有很大的负前角和较大的刃口圆弧半径,切削厚度非常小,只是在工件表面上滑擦而过,工件仅产生弹性变形。磨粒继续前进时,随着挤入深度增大而与工件间的压力逐步增大,表面金属由弹性变形逐步过渡到塑性变形。
(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。此时磨粒切入金属表面,由于金属的塑性变形,磨粒的前方及两侧出现表面隆起现象,在工件表面刻划成沟纹。这一阶段磨粒与工件间挤压摩擦加剧,磨削热显著增加。
(3)切削阶段:
切入深度继续增大,温度达到或超过工件材料的临界温度,部分工件材料明显地沿剪切面滑移而形成磨屑
根据条件不同,磨粒的切削过程的3个阶段可以全部存在,也可以部分存在。
三、磨削力及磨削功率
尽管单个磨粒切除的材料很少,但一个砂轮表层有大量磨粒同时工作,而且磨粒的工作角度很不合理,因此总的磨削力相当大。总磨削力可分解为三个分力:
Rz——主磨削力(切向磨削力);
Fy——切深力(径向磨削力);
Fx——进给力(轴向磨削力)。
几种不同类型磨削加工的三向分力如图10—8所示。