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外圓磨削方法以及磨削砂輪、磨削用量選擇

來源：弘元超硬材料 | 發布日期：2022-02-20

外圓磨削方法
縱向磨削法
縱向磨削法是最常用的磨削方法，磨削時，工作臺作縱向往復進給，砂輪作周期性橫向進給，工件的磨削余量要在多次往復行程中磨去。
縱向磨削法（簡稱縱向法）的特點：①在砂輪整個寬度上，磨粒的工作情況不一樣，砂輪左端面（或右端面）尖角負擔主要的切削作用，工件部分磨削余量均由砂輪尖角處的磨粒切除，而砂輪寬度上絕大部分磨粒擔負減少工件表面粗糙度值的作用。縱向磨削法磨削力小，散熱條件好，可獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值。②勞動生產率低。③磨削力較小，適用于細長、精密或薄壁工件的磨削。
切入磨削法
切入磨削法又稱橫向磨削法。被磨削工件外圓長度應小于砂輪寬度，磨削時砂輪作連續或間斷橫向進給運動，直到磨去全部余量為止。砂輪磨削時無縱向進給運動。粗磨時可用較高的切入速度；精磨時切入速度則較低，以防止工件燒傷和發熱變形。
切入磨削法（簡稱切入法）的特點：①整個砂輪寬度上磨粒的工作情況相同，充分發揮所有磨粒的磨削作用同時，由于采用連續的橫向進給，縮短磨削的基本時間，故有很高的生產效率。②徑向磨削力較大，工件容易產生彎曲變形，一般不適宜磨削較細的工件。③磨削時產生較大的磨削熱，工件容易燒傷和發熱變形。④砂輪表面的形態（修整痕跡）會復制到工件表面，影響工件表面粗糙度。為了消除以上缺陷，可在切入法終了時，作微小的縱向移動。⑤切入法因受砂輪寬度的限制，只適用于磨削長度較短的外圓表面。

分段磨削法
分段磨削法又稱綜合磨削法。它是切入法與縱向法的綜合應用，即先用切入法將工件分段進行粗磨，留0.03~0.04mm余量，最后用縱向法精磨至尺寸。這種磨削方法即利用了切入法生產效率高的優點，又有縱向法加工精度高的優點。分段磨削時，相鄰兩段間應有5~10mm的重疊。這種磨削方法適合于磨削余量和剛性較好的工件，且工件的長度也要適當。考慮到磨削效率，應采用較寬的砂輪，以減小分段數。當加工表面的長度約為砂輪寬度的2~3倍時為最佳狀態。
深度磨削法
這是一種用的較多的磨削方法，采用較大的背吃刀量在一次縱向進給中磨去工件的全部磨削余量。由于磨削基本時間縮短，故勞動生產率高。
深度磨削法的特點：①適宜磨削剛性好的工件。②磨床應具有較大功率和剛度。③磨削時采用較小的單方向縱向進給，砂輪縱向進給方向應面向頭架并鎖緊尾座套筒，以防止工件脫落。砂輪硬度應適中，且有良好的磨削性能。
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外圓砂輪的選擇
合理選擇砂輪的原則
砂輪的選擇，不但影響工件的加工精度和表面質量，而且還影響砂輪的損耗、使用壽命、生產效率和生產成本。要達到合理選擇砂輪的目的應遵守以下幾項基本原則：①磨粒應具有較好的磨削性能。②砂輪在磨削時應具有合適的“自銳性”。③砂輪不宜磨鈍，有較長的使用壽命。④磨削時產生較小的磨削力。⑤磨削時產生較小的磨削熱。⑥能達到較高的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）。⑦能達到較小的表面粗糙度值。⑧工件表面不產生燒傷和裂紋。
外圓砂輪主要特性的選擇
外圓砂輪一般為中等組織的平形砂輪，而砂輪尺寸則按機床規格選用。外圓砂輪主要特性的選擇包括磨粒、硬度和粒度的選擇。
（1）磨料的選擇：磨料的選擇主要與被加工工件的材料和熱處理方法相對應。各種人造磨料中以棕剛玉和白剛玉最常用。
（2）硬度的選擇：除應遵循硬度選擇的一般原則外，主要還應考慮對砂輪“自銳性”和微刃的等高性兩方面的影響。
（3）粒度的選擇：砂輪磨粒的粗細程度直接影響到工件表面的粗糙度和砂輪的磨削性能。精磨時應選擇較細的粒度；粗磨時則相反。磨削容易變形的工件時，粒度也要選的粗些。
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磨削余量及磨削用量的選擇
磨削余量分配
合理確定磨削余量對提高生產效率和保證工件質量均有重要作用。確定磨削余量時要考慮一系列因素，如零件的形狀、尺寸、技術要求、工藝順序、熱處理方法、采用的加工方法、設備情況等。一般原則如下：
（1）工件形狀復雜、技術要求高、工藝順序復雜時，磨削余量應較大，如高精度機床主軸和套筒等零件。
（2）工件細長或薄壁，磨削余量應大些。
（3）需要經過熱處理的工件，考慮到熱處理變形，磨削余量應大些。
（4）工件尺寸越大，加工的誤差因素就越多，由于磨削力、內應力引起變形的可能性增加，應相應增大余量。
（5）磨削余量按粗磨、半精磨、精磨、精密磨順序遞減。
外圓磨削用量選擇
磨削用量的選擇對工件表面粗糙度、加工精度、生產率和工藝成本均有影響。
（1）砂輪圓周速度的選擇：砂輪圓周速度增加時，磨削生產率明顯提高；同時由于每顆磨粒切下的磨削厚度減小，使工件表面粗糙度值減小，磨粒的負荷降低。一般外圓磨削Vs=35m/s，高速外圓磨削Vs=45m/s。高速磨削要采用高強度的砂輪。
（2）工件圓周速度的選擇：工件圓周速度增加時，砂輪在單位時間內切除的金屬量增加，從而可提高磨削生產率。但是隨著工件圓周速度的提高，單個磨粒的磨削厚度增大，工件表面的塑性變形也相應的增大，使表面粗糙度值增大。一般Vw應與Vs保持適當的比例關系。外圓磨削取Vw=13~20m/min。
（3）背吃刀量的選擇：背吃刀量增大時，生產率提高，工件表面粗糙度值增大，砂輪易變鈍。一般ap=0.01~0.03mm，精磨時ap<0.01mm。
（4）縱向進給量的選擇：縱向進給量對加工的影響與背吃刀量相同。粗磨時f=（0.4~0.8）B，精磨時f=（0.2~0.4）B，式中B為砂輪寬度。

【本文標簽】砂輪金剛石砂輪弘元超硬材料

【責任編輯】小高

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