磨削以砂輪或其他磨具(如油石、砂瓦、磨頭、砂帶和研磨膏等)對工件進(jìn)行加工,其主運(yùn)動是砂輪的旋轉(zhuǎn)。砂輪由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成,起磨削作用。磨料具有硬度高、耐磨性好、耐熱性好、韌性好的特點(diǎn),并且有鋒利的形狀。砂輪的磨削過程實(shí)際上是磨粒對工件表面的切削、犁溝和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)。磨削中,磨粒本身也由尖銳逐漸變鈍,使切削作用變差,切削力變大。當(dāng)切削力超過黏合劑強(qiáng)度時,圓鈍的磨粒脫落,露出一層新的磨粒,形成砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會將砂輪進(jìn)行修整。
磨削分為粗糙、精磨、細(xì)磨及鏡面磨削。粗磨精度可達(dá)到IT9~I(xiàn)T8,表面粗糙度Ra為10~1.25μm;精磨精度可達(dá)到Ra為0.4~0.2μm。;鏡面磨削表面粗糙度Ra可達(dá)到0.01μm.磨削時,由于刀刃很多,所以加工平穩(wěn)、精度高~I(xiàn)T6,表面粗糙Ra為1.25~0.63μm;細(xì)磨精度可達(dá)到IT6~I(xiàn)T5,表面粗糙度Ra為。磨削過去一般常用于半精加工和精加工,表面粗糙度Ra可達(dá)到1.25~0.01μm,甚至可達(dá)Ra為0.1~0.008μm。磨削的另一特點(diǎn)是可以對淬硬的金屬材料進(jìn)行加工,常用于淬硬鋼、耐熱鋼及特殊合金材料等堅硬材料的加工。磨削的加工~量可以很小,在毛壞預(yù)加工工序如模鍛、模沖壓、精密鑄造的精確度日益提高的情況下,磨削是直接提高工件精度的一個重要的加工方法。由被磨削工件和磨具在相對運(yùn)動關(guān)系上的不同組合,可以產(chǎn)生各種的不同磨削方式。由于各種各樣的機(jī)械產(chǎn)品越來越多地采用成形表面,成形磨削和仿形磨削得到了越來越廣泛的應(yīng)用。因此,磨削往往作為最終加工工序。
磨削具有硬度高,能切除極薄的切屑;砂輪磨粒的等高性好,能獲得較好的表面質(zhì)量;砂輪特有的自脫性可使磨鈍的砂粒及時脫落,及時更新;磨削具有溫度高,容易產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象等特點(diǎn)。
磨削時,產(chǎn)生的熱量大,需有充分的切削液進(jìn)行冷卻。按功能不同,磨削還可分為中心磨與無心磨兩種。中心磨是將工件的兩頂尖孔在磨床的前后頂尖上定位進(jìn)行磨削,可以修正位置誤差;無心磨則是以工件被加工的表面本身定位,不能修正位置誤差,精度可達(dá)到IT7~I(xiàn)T6,圓度誤差為±0.005mm,圓柱度誤差為±0.004mm/100mm,表面粗糙度Ra低于1.6μm,一般用于成批生產(chǎn)或大批量生產(chǎn)。
齒輪磨削方法主要是成形磨削和展成磨削。磨削時,由于所采用的“刀具”(磨具)與一般金屬切削所采用的刀具不同,且切削速度很高,因此一顆磨經(jīng)歷了滑擦(彈性變形)、犁溝(塑性變形)及切削(形成切屑,沿磨粒前面流出)的過程,使工件表面形成熱應(yīng)力與變形應(yīng)力。磨粒在切削表面上的滑擦、犁溝和切削與磨粒的狀況和被加工材料性質(zhì)有關(guān)。上述的三個過程與砂輪速度有關(guān),砂輪速度愈高,彈塑性區(qū)就愈小。彈塑性區(qū)還與每顆磨粒的實(shí)際磨削量有關(guān)。
孔磨削是孔的精密加工方法,精度可達(dá)IT7,表面粗糙度Ra為1.6~0.4μm。磨孔不僅能獲得較高的尺寸精度和表面質(zhì)量,而且還可以提高孔的位置精度和孔的軸線的直線度。孔磨削的工作條件較差,砂輪直徑小,剛性差,排屑和散熱困難,生產(chǎn)率低。