精密磨削(课堂PPT).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,精密磨削技术,镜面磨削效果,镜面效果,虹面与镜面效果对比,1,精密超精密磨削的定义和机理？,2,用什么样的磨料磨具？,3,精密磨削的磨床有什么要求？,目录,精密磨削概述,金刚石切削铁碳合金时，切削所产生的局部高温使得金刚石中碳原子很容易扩散到铁素体中，造成金刚石的碳化磨损（扩散磨损）。,金刚石微量切削陶瓷、玻璃时，切应力很大，临界剪切能量密度也很大，切削刀处的高温和高应力会使金刚石产生较大的机械磨损。,金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等材料进行超精密切削，而对于黑色金属、硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是应用精密和超精密磨料加工。,5,精密磨削概述,所谓精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。,精密磨削是指加工误差小于,10.1um,，表面粗糙度达到,0.20.025um,的磨削方法。,6,微刃的微切削作用,微刃的等高切削作用,微刃的滑挤、摩擦、抛光作用,精密磨削机理,精密磨削机理,2025/1/6 周一,7,精密磨削分类,精密和超精,密磨料加工,固结磨,料加工,游离磨,料加工,精密研磨,精密抛光,固结磨具,涂覆磨具,精密砂,轮磨削,油石研磨,精密珩磨,精密超,精加工,砂带磨削,砂带研磨,精密磨削分类,固结磨料加工,将磨料或微粉与结合剂粘合,在一起，形成一定的形状并,具有一定强度，再采用烧结、,粘接、涂敷等方法形成,砂轮、砂条、油石、砂,带等磨具。,精密砂轮磨削,精密砂轮磨削：砂轮的粒度,60,80,，加工精度,1m,，,Ra0.025m,。,精密砂带磨削,精密砂带磨削：砂带粒度,W63,W28,，加工精度,1m,，,Ra0.025;,2025/1/6 周一,9,精密加工分类,游离磨料加工,磨料或微粉不是固结在一起，,而是成游离状态。,传统方法：研磨和抛光,新方法：磁性研磨、弹性发射,加工、液体动力抛光、液中研,抛、磁流体抛光、挤压研抛、,喷射加工等。,2025/1/6 周一,10,精密砂轮磨料磨具,磨料及其选择,普通磨料,碳化物系,碳化硼,碳化硅,刚玉系,超硬磨料,金刚石,天然,人造,立方氮化硼,11,精密砂轮磨料磨具,磨料粒度及其选择,多选用,180,240,普通,磨料、,170/200,325/400,超硬磨料的磨粒和各种,粒度的微粉。,结合剂及其选择,将磨料粘合在一起，形成一定的形状，并有一定的强度。,树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂,组织和浓度及其选择,普通磨具中磨料的含量用组织表示，超硬磨具中磨料的含量用浓度表示。,成形磨削、沟槽磨削、宽接触面平面磨削选用高质量浓度；,半精磨、精磨选用细粒度、中质量浓度；,高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削选用细粒度、低质量浓度。,12,精密砂轮磨料磨具,硬度及其选择,普通磨具硬度低表示磨粒易脱落。,超硬磨具无硬度项指标。,磨具的强度,高速回转时，抵抗因离心力的作用而自身破碎的能力。,磨具的形状和尺寸及其基体材料,根据机床规格和加工情况选择磨具的形状和尺寸。,基体材料与结合剂有关，金属结合剂磨具多采用铁或铜合金；树脂结合剂磨具采用铝及合金或电木；陶瓷结合剂磨具多采用陶瓷。,2025/1/6 周一,13,涂覆磨具分类,涂,覆,磨,具,工,作,条,件,基,底,材,料,形,状,耐,水,干,磨,复,合,纸,棉,布,化,纤,布,塑,料,膜,盘,状,页,状,卷,状,环,状,带,状,精密涂覆磨具,2025/1/6 周一,15,涂覆磨料及粒度,棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆,刚玉黑色碳化硅、绿色碳化硅、,氧化铁、人造金刚石等。,涂覆磨料的粒度无论磨粒还是,微粉，都用,P,字粒度号表示。,粘接剂,又称胶，作用是将砂粒牢固地粘接在基底上。,动物胶：皮胶、明胶、骨胶等。用于轻切削的干磨和油磨。,树脂：醇酸树脂、胺基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂等。用于难磨材料或复杂形面的磨削或抛光。,高分子化合物：聚醋酸乙稀酯。用于精密磨削。,精密涂覆磨具,2025/1/6 周一,16,涂覆方法,重力落砂法,涂覆法,静电植砂法,精密涂覆磨具,2025/1/6 周一,17,精密磨削砂轮选择,精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃及其等高性为原则。,磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好，单晶刚玉最好，白刚玉、铬刚玉应用最普遍。,砂轮的粒度可选择粗粒度和细粒度两类。,结合剂选择树脂较好，加入石墨填料加强摩擦抛光作用。,2025/1/6 周一,18,精密磨削时砂轮的修整,砂轮修整是精密磨削的关键，,有单粒金刚石修整、,金刚石粉末烧结型修整器修整,和金刚石超声波修整等。,19,精密磨削时砂轮的修整,砂轮的修整用量有修整导程、修整深度、修整次,数和光修次数。,修整导程（纵向进给量）为,10,15mm/min,，,修整深度为,2.5,m/,单行程，精修次数,2,3,次，,光修次数,1,次单行程。,2025/1/6 周一,20,精密磨床,精密磨床应满足的要求：,1,、高几何精度：主要有砂轮主轴回转精度和导轨平直度，以保证工件的几何形状精度要求，主轴轴承一般采用动压和动静压组合轴承。,2,、低速进给运动的稳定性：要求无爬行和冲击现象，能平稳工作。特殊设计液压系统，采取排除空气、低流量节流阀、工作台导轨压力润滑。,3,、减少振动,1,）电动机的转子应进行动平衡，电动机与砂轮架之间进行隔振；,2,）砂轮要进行动平衡；,3,）精密磨床最好安装在防振地基上。,2025/1/6 周一,21,磨削用量,砂轮速度,一般在,15,30m/s,一般在,6,12m/min,工件速度,工件纵向进给量,一般为,50,100mm/min,或,0.06,0.5mm/r,横向进给量（吃刀量）,一般取,0.6,2.5m/,单行程,横向进给次数,一般约,2,3,次（单行程）,光磨（无火花磨削）,粗粒度砂轮精细修整后，光磨次数采用,5,8,次,细粒度砂轮精细修整后，光磨次数采用,10,25,次。,22,超硬磨料砂轮磨削,超硬磨料砂轮目前主要指金刚石砂轮和,CBN,砂轮，主要用来加工难加工材料（高硬度、高脆性材料：硬质合金、陶瓷、玻璃等）。,2025/1/6 周一,23,超硬磨料砂轮磨削,共同特点：,1,可用来加工各种高硬度、高脆性金属和非金属材料。,金刚石,700-800,度；,CBN12501350,度（热稳定性好、较强化学惰性）。,2,磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易控制加工尺寸；,3,磨削力小，金刚石磨削是碳化硅砂轮的,1/51/4;,4,磨削效率高；,5,加工成本低，主要是寿命长，效率高，工时少，综合成本低。,24,超精密磨削,超精密磨削是指加工精度达到或高于,0.1um,，表面粗糙度低于,0.025um,的磨削，是一种亚微米级加工方法。,镜面磨削一般指表面粗糙度达到,0.020.01um,，使被加工表面光泽如镜的磨削方法。在加工精度上的要求不明确。,2025/1/6 周一,25,超精密磨削机理,机理：,1,超微量切除,（高温、高压和高剪切应力，一般用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料砂轮；普通磨粒很快磨损或崩裂，以随机方式长出新切削刃，可连续，但精度和粗糙度不好）,磨削加工过程,单颗粒磨削：微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，还有滑擦作用。,连续磨削：弹性让刀量,无切深磨削状态（无火花）,2025/1/6 周一,26,超精密磨床的特点,1,高精度,尺寸精度正负,0.50.25um,；表面粗糙度,0.010.006um;,2,高刚度,减少弹性让刀量，提高磨削系统能够刚度；,3,高稳定性,温度控制、工作环境,4,配有微进给装置,行程,520um,；位移精度,0.20.02um,；分辨率达,0.10.01um,。精密丝杠、弹性支撑、电热伸缩等。,5,计算机数控,27,超精密磨床的结构,1,主轴,主轴支撑由动压向动静压和静压发展，由液体静压向空气静压发展。,2,导轨,多采用空气静压导轨，也有精密研磨配制的镶钢滑动导轨。,3,石材部件,床身、工作台等大件,稳定性好的天然或人造花岗石。,4,热稳定性结构,整个机床,对称结构、密封结构、淋浴结构。,28,