磨削加工的特点及应用探析

在磨床上用磨具（砂轮、砂带、油石、研磨剂等）对工件进行切削加工的方法称为磨削。磨削加工是零件精加工的主要方法。

1.磨削运动与磨削用量

磨削外圆时的磨削运动和磨削用量，如图3-62所示。

图3-62　磨削外圆时的磨削运动及磨削用量

（1）主运动及磨削速度（vc）

砂轮的旋转运动是主运动，砂轮外圆相对于工件的瞬时速度称为磨削速度，可用下式计算：

式中，d——砂轮直径（mm）；

n——砂轮每分钟转速（r/min）。

（2）圆周进给运动及进给速度（vw）

工件的旋转运动是圆周进给运动，工件外圆处相对于砂轮的瞬时速度称为圆周进给速度，可用下式计算：

式中，dw——工件磨削外圆直径（mm）；

nw——工件每分钟转速（r/min）。

（3）纵向进给运动及纵向进给量（f纵）

工作台带动工件所做的直线往复运动是纵向进给运动，工件每转一转时砂轮在纵向进给运动方向上相对于工件的位移称为纵向进给量，用f纵表示，单位为mm/r。

（4）横向进给运动及横向进给量（f横）

砂轮沿工件径向上的移动是横向进给运动，工作台每往复行程（或单行程）一次砂轮相对工件径向上的移动距离称为横向进给量，用f横表示，其单位是mm/行程。横向进给量实际上是砂轮每次切入工件的深度即背吃刀量，也可用ap表示，单位为mm（即每次磨削切入以毫米计的深度）。(www.xing528.com)

2.磨削特点及加工范围

磨削加工的工艺范围很广，不仅能加工内外圆柱面、锥面和平面，还能加工螺纹、花键轴、曲轴等特殊的成型面，常见的磨削加工类型如图3-63所示。

图3-63　常见的磨削加工类型

（a）外圆磨削；（b）内圆磨削；（c）平面磨削；（d）花键磨削；（e）螺纹磨削；（f）齿形磨削

磨削加工与其他常见的切削加工方法如车、铣、刨削相比，具有以下特点：

（1）加工精度高

磨削属于多刃、微刃切削，砂轮上每个磨粒都相当于一个刃口半径很小且锋利的切削刃，能切下很薄一层金属，可以获得很高的加工精度和低的表面粗糙度。磨削所能达到的经济精度为IT6～IT5，表面粗糙度Ra值一般为0.8～0.2μm。

（2）加工范围广，可以加工高硬度材料

磨削不但可以加工软材料，如未淬火钢、铸铁等多种金属，还可以加工一些高硬度的材料，如淬火钢、高强度合金、各种切削刀具以及硬质合金、陶瓷材料等，这些材料用一般的金属切削刀具是很难加工甚至是无法加工的。

（3）砂轮的自锐性

砂轮的自锐性使得磨粒总能以锐利的刀刃对工件连续进行切削，这是一般刀具所不具备的特点。

（4）磨削速度高、切削厚度小、径向切削力大

（5）磨削温度高

磨削时，砂轮相对工件做高速旋转，加之绝大部分磨粒以负前角工作，因而磨削时产生大量的切削热。为保证加工质量，磨削时需使用大量的冷却液。

由于以上特点，磨削主要用于对机器零件、刀具、量具等进行精加工，也就是先用其他加工方法去除大部分余量，留下很小的余量由磨削加工去除，以获得较高的精度和很小的表面粗糙度。经过淬火的零件，几乎只能用磨削来进行精加工。