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1、第七章第七章磨削与磨具磨削与磨具 油石油石砂轮砂轮砂带砂带本章重点本章重点磨削的特点磨削的特点磨具的构成要素及磨具特性磨具的构成要素及磨具特性第一节第一节磨削概述磨削概述一、磨削特点：一、磨削特点：1、磨磨料料刮刮削削木木材材的的过过程程。每每个个磨磨粒粒相相当当于于一一把把切刀，切刀，0，刮削木材；，刮削木材；2、切削刃的形状和分布是任意的，分析、切削刃的形状和分布是任意的，分析时应时应引引入概率入概率统计统计方法；方法；3、一一个个磨磨粒粒的的切切削削厚厚度度很很小小（um级级），磨磨削削精精度度高高，微微小小的的切切削削由由于于尺尺寸寸效效应应使使单单位位切切削削力力很大，功率消耗也很大
2、；很大，功率消耗也很大；4、磨磨削削温温度度高高（切切削削与与摩摩擦擦并并存存，0，切切屑屑变变形大）；形大）；5、存存在在切切削削刃刃自自生生现现象象（新新刃刃变变钝钝破破碎碎新刃）。其自新刃）。其自锐锐性取决于磨具特性性取决于磨具特性二、磨削的种二、磨削的种类类：（一）砂（一）砂轮轮磨削磨削 特特点点：砂砂轮轮寿寿命命长长，更更换换方方便便，加加工工精精度度高高；散散热热差差，工工件件易易烧烧焦焦。可可用用于于粗粗磨磨、精精磨磨、成成形形磨削。磨削。（二）砂布（二）砂布（纸纸）磨削：）磨削：1、砂、砂盘盘磨削：磨削：利用表面利用表面贴贴砂布的旋砂布的旋转转砂砂盘盘砂削。砂削。立式、卧式、可
3、移立式、卧式、可移动动式式 特特点点：结结构构简简单单，零零件件表表面面磨磨削削不不均均匀匀，砂砂布磨布磨损损不均匀不均匀 用途：平面磨削，角磨箱子、框架等用途：平面磨削，角磨箱子、框架等立式立式卧式卧式可移动式可移动式砂盘砂盘工件工件砂盘砂盘2、砂、砂带带磨削磨削：（：（宽带宽带、窄、窄带带）特点：散特点：散热热好。粗磨好。粗磨辊辊式砂架式砂架 深度大深度大 精磨精磨压压板式砂架板式砂架 深度小深度小用途：用途：宽宽带带大大平平面面磨磨削削（人造板）（人造板）窄窄带带平平面面、曲曲面面或或成形磨削成形磨削a、b平面磨削平面磨削c、曲线磨削、曲线磨削d、成型面磨削、成型面磨削e、宽带式磨削、宽
4、带式磨削abcde 3、砂、砂辊辊磨削：磨削：单辊单辊平面、曲面加工平面、曲面加工 多多辊辊人造板、框架等人造板、框架等4、磨刷磨削：、磨刷磨削：形状复形状复杂杂的零件的零件（三）（三）喷喷射磨削：射磨削：以以水水为为溶溶剂剂，磨磨料料为为溶溶质质的的溶溶液液用用压压缩缩空空气气喷喷射射装装置置喷喷到木材表面，利用磨料的冲到木材表面，利用磨料的冲击击作用达到磨削目的作用达到磨削目的 磨料磨料碎玻璃、碎玻璃、刚刚玉玉类类和核桃壳和核桃壳颗颗粒等粒等 用途：雕刻用途：雕刻（四）（四）滚滚筒磨削：筒磨削：特点：磨削用量小，特点：磨削用量小，质质量好量好 用途：磨削手柄、用途：磨削手柄、圆圆榫等小的回
5、榫等小的回转转体体第二节第二节磨具磨具一、磨具的构成要素一、磨具的构成要素 砂轮是用结合剂将磨料结合在一起制成的；砂砂轮是用结合剂将磨料结合在一起制成的；砂布（纸）是用结合剂把磨料涂附粘结在基体（纸布（纸）是用结合剂把磨料涂附粘结在基体（纸或布）上制成的。或布）上制成的。砂纸（布）砂纸（布）砂轮砂轮1、磨料、磨料 要求有一定的硬度、要求有一定的硬度、强强度、度、韧韧性和耐性和耐热热性等性等 刚刚玉玉类类 主主要要成成分分为为氧氧化化铝铝，硬硬度度大大，强强度度高高，锋锋利利，用于高用于高压压力条件力条件 白白刚刚玉（玉（GB）棕棕刚刚玉（玉（GZ）碳化硅碳化硅 硬度大，脆性大，用于硬度大，脆性
6、大，用于轻轻磨条件磨条件 黑色碳化硅（黑色碳化硅（TH）绿绿色碳化硅（色碳化硅（TL）玻玻璃璃砂砂 主主要要成成分分为为氧氧化化硅硅，强强度度较较低低，锋锋利利，自自锐锐性好，主要用于制造砂性好，主要用于制造砂轮轮2、结结合合剂剂 陶陶瓷瓷结结合合剂剂(V)、树树脂脂结结合合剂剂(B)、橡橡胶胶结结合合剂剂(R)、金金属属结结合合剂剂（M）动动物胶（物胶（G）动动物物胶胶强强度度一一般般，韧韧性性好好，价价廉廉，高高温温易易氧氧化化，不不耐水，适合于耐水，适合于轻轻磨、干磨；磨、干磨；树树脂脂胶胶强强度度好好，耐耐热热，防防水水，价价格格高高，多多用用于于强强力力磨削和湿磨磨削和湿磨 有有的的
7、涂涂附附磨磨具具用用双双层层胶胶，上上层层用用树树脂脂胶胶，下下层层用用动动物胶。物胶。3、基体、基体 牛牛皮皮纸纸或或布布（斜斜纹纹布布、尼尼龙龙布布、涤涤纶纶纤纤维维）以以及及纸纸-布混合材料。布混合材料。纸纸质质基基体体承承载载力力小小，用用于于速速度度较较低低的的砂砂盘盘砂砂带带磨磨削削；布布质质用用于于高高速速强强力力机机械械化化磨磨削削如如粗粗磨磨，但但由由于于其其易易伸伸展展，故不用于故不用于滚滚筒砂光机。筒砂光机。二、磨具特性：二、磨具特性：1、粒度：、粒度：磨磨料料颗颗粒粒平平均均尺尺寸寸的的大大小小，按按尺尺寸寸大大小小有有磨磨粉粉和微粉两种和微粉两种 磨磨粉粉用用筛筛分分
8、法法确确定定粒粒度度，粒粒度度号号是是磨磨料料可可通通过过筛筛网网每每英英寸寸长长度度的的孔孔眼眼数数。粒粒度度号号越越大大，磨磨料料越越细细。微微粉粉用用沉沉淀淀法法确确定定粒粒度度，粒粒度度号号是是其其实实际际尺尺寸（寸（um）JB3630-84规规定：定：砂砂纸纸或砂布的粒度分或砂布的粒度分20个个级别级别：P8、P10、P12砂砂轮轮或油石的粒度分或油石的粒度分41个个级别级别（GB2477-83）4#、5#、6#240#（27个）个）W63、W50、W40W0.5 （实际实际尺寸）尺寸）木木材材磨磨削削中中一一般般用用P40100号号，精精磨磨时时用用120180号号，磨磨漆漆膜膜时
9、时，头头道道工工序序选选280320号号，抛抛光光时时选选380400号号 砂砂轮轮粗磨粗磨时时可可选选1624号号2、硬度：、硬度：结结合合剂剂粘粘结结磨料的牢固程度磨料的牢固程度 超超软软（CR）软软（R）中中软软（ZR）中中（Z）中中硬（硬（ZY）R1、R2、R3；ZR1、ZR2；Z1、Z2；ZY1、ZY2、ZY3 硬（硬（Y）超硬（超硬（CY）Y1、Y2；选择选择：材材质质硬硬，选选软软磨磨具具，使使磨磨粒粒变变钝钝时时能能及及时时脱脱落落，防止防止烧伤烧伤工件；工件；磨磨削削面面积积大大或或磨磨粒粒粒粒度度号号大大为为避避免免磨磨具具堵堵塞塞，用用软软磨具；磨具；软软材或精磨材或精磨
10、时时用硬磨具；用硬磨具；成成形形磨磨削削的的砂砂轮轮用用硬硬磨磨具具，使使其其在在长长时时间间内内保保持原形持原形3、组织组织：反映磨粒、反映磨粒、结结合合剂剂和空隙三者的比例关系和空隙三者的比例关系 磨磨粒粒在在磨磨具具中中占占的的比比例例大大，则则磨磨具具的的空空隙隙小小，组织组织密；反之密；反之则则松松 04 紧紧密；密；58 中等；中等；914 疏松疏松 磨粒疏松，磨具不易堵塞，散磨粒疏松，磨具不易堵塞，散热热好，好，纱带绕纱带绕性好性好 软软材、材、树树脂材及大面脂材及大面积积粗磨粗磨时时用疏松磨具；用疏松磨具；压压力力大大，表表面面光光洁洁度度高高及及硬硬材材，用用中中等等或或紧紧
11、密磨具密磨具 砂砂轮轮一一般般有有中中等等组组织织，过过松松不不易易保保持持砂砂轮轮形形状状涂附磨具代号顺序：涂附磨具代号顺序：产品形状产品形状名称名称尺寸尺寸磨料分类磨料分类粒度粒度形状代号：形状代号：页状（页状（Y）、卷状（、卷状（J）、带状（、带状（D）、盘状）、盘状（P）名称代号：名称代号：干磨纱布（干磨纱布（BG）、耐水纱布（、耐水纱布（BN）、干磨、干磨砂纸（砂纸（ZG）、耐水砂纸（、耐水砂纸（ZN）三、磨具三、磨具标识标识普通砂轮标识：普通砂轮标识：P4005060GB60Z15S45最高线速度最高线速度（m/s）结合剂（树脂）结合剂（树脂）组织号组织号砂轮硬度砂轮硬度粒度号粒度
12、号磨料（白刚玉）磨料（白刚玉）砂轮内孔径砂轮内孔径砂轮厚度砂轮厚度砂轮外径砂轮外径形状代号（平砂轮）形状代号（平砂轮）四、砂带保存及使用四、砂带保存及使用1、砂带保存、砂带保存温度、湿度要求温度、湿度要求砂带不应贮存在温湿度变化较大的地方，理想的温度为：砂带不应贮存在温湿度变化较大的地方，理想的温度为：18-22；理想的湿度为：；理想的湿度为：40-65%，温度过高会使粘结剂老，温度过高会使粘结剂老化，降低砂带的使用寿命。合成纤维基体砂带化，降低砂带的使用寿命。合成纤维基体砂带(如聚脂布砂带如聚脂布砂带)对寒冷比较敏感，不能贮存在寒冷的仓库内。对寒冷比较敏感，不能贮存在寒冷的仓库内。湿度过高或
13、过低会使砂带产生一定的变形，而变形会降湿度过高或过低会使砂带产生一定的变形，而变形会降低砂带胶砂层的粘结强度。特别是湿度过大对砂带的影响比低砂带胶砂层的粘结强度。特别是湿度过大对砂带的影响比较严重。除耐水砂带外，一般砂带受潮后使用，都易出现打较严重。除耐水砂带外，一般砂带受潮后使用，都易出现打折、拉皱等现象而使砂带报废。此外，受潮的砂带磨削时磨折、拉皱等现象而使砂带报废。此外，受潮的砂带磨削时磨削物易粘附在砂带表面，降低砂带的使用寿命。高温、低湿削物易粘附在砂带表面，降低砂带的使用寿命。高温、低湿对纸基砂带影响比较大，使纸基砂带变脆，使用时易断裂报对纸基砂带影响比较大，使纸基砂带变脆，使用时易
14、断裂报废。废。贮存贮存贮存砂带的仓库应阴凉、干燥、通风；砂带要摆贮存砂带的仓库应阴凉、干燥、通风；砂带要摆放在货物架上，不能摆放在地上；货物架既要与地放在货物架上，不能摆放在地上；货物架既要与地面、墙壁保持面、墙壁保持200-500mm左右的距离，同时又要左右的距离，同时又要避免靠近散热和排水装置；未使用的砂带尽量不要避免靠近散热和排水装置；未使用的砂带尽量不要打开包装箱。砂带包装箱上不能堆放重物，以免砂打开包装箱。砂带包装箱上不能堆放重物，以免砂带产生折痕和裂口。带产生折痕和裂口。2、砂带使用前的处理、砂带使用前的处理砂带的悬挂砂带的悬挂砂带使用前最少应悬挂砂带使用前最少应悬挂2-5天，其目
15、的是消除因包装而产生天，其目的是消除因包装而产生的卷曲。的卷曲。将拆开包装的砂带悬挂在将拆开包装的砂带悬挂在100-200mm直径的管子上或专用直径的管子上或专用的砂带支撑架上。管子的长度应大于砂带的宽度，否则砂带的砂带支撑架上。管子的长度应大于砂带的宽度，否则砂带易脱落或产生喇叭口易脱落或产生喇叭口;管子应成水平状态，否则易损坏砂带边管子应成水平状态，否则易损坏砂带边缘。缘。悬挂的砂带其环境温湿度应符合砂带的贮存条件，最简单悬挂的砂带其环境温湿度应符合砂带的贮存条件，最简单的办法是在一间密封的房间内，用几盏的办法是在一间密封的房间内，用几盏40W或或60W的灯泡来的灯泡来保持干燥。保持干燥。
16、外观检查外观检查悬挂后的砂带在使用前应做必要的外观质量检查，悬挂后的砂带在使用前应做必要的外观质量检查，察看砂带接头是否平整、牢固；砂带表面有无破洞、察看砂带接头是否平整、牢固；砂带表面有无破洞、砂团、缺砂、胶斑、皱折；砂带边缘是否整齐和有砂团、缺砂、胶斑、皱折；砂带边缘是否整齐和有无裂口，边缘若有较小裂口，剪除后无裂口，边缘若有较小裂口，剪除后(剪成圆弧形剪成圆弧形)不影响使用。不影响使用。多道砂带磨削工序的粒度选择多道砂带磨削工序的粒度选择一个工件若采用多道砂带磨削工序，后道使用砂一个工件若采用多道砂带磨削工序，后道使用砂带的粒度同前道相比最多只能跳越两个粒度号，只带的粒度同前道相比最多只
17、能跳越两个粒度号，只有这样，才能发挥砂带磨削的高效性，才能保证加有这样，才能发挥砂带磨削的高效性，才能保证加工工件的形状尺寸和加工工件的表面质量工工件的形状尺寸和加工工件的表面质量.3、使用原则、使用原则多道砂带磨削工序的磨除量分布多道砂带磨削工序的磨除量分布两道工序：前后道的分布比两道工序：前后道的分布比85/15;三道工序：前后道的分布比三道工序：前后道的分布比65/25/10;四道工序：前后道的分布比四道工序：前后道的分布比50/30/12/8 砂带运转方向的选择砂带运转方向的选择使用搭接砂带时，要使砂带的运转方向同砂带背使用搭接砂带时，要使砂带的运转方向同砂带背面所标志的方向一致，否则
18、砂带在使用过程中易过面所标志的方向一致，否则砂带在使用过程中易过早断裂，并影响加工工件的表面质量。使用对接砂早断裂，并影响加工工件的表面质量。使用对接砂带时可以不考虑砂带的运转方向。带时可以不考虑砂带的运转方向。第三节第三节磨削运动学磨削运动学 一、磨削厚度（砂一、磨削厚度（砂带带磨削）磨削）u相相对对磨磨削削方方向向的的垂垂直直进进给给速度速度v 磨削速度；磨削速度；t 齿齿距距b 磨削表面刻痕磨削表面刻痕宽宽度；度；N 单单位面位面积积上磨粒数上磨粒数ue；ve；粒度号粒度号（N）e 二、影响磨削表面二、影响磨削表面质质量的因素：（砂量的因素：（砂带带）1、磨削速度：磨削速度：速速度度高高
19、，表表面面不不平平度度下下降降，表表面面粗粗糙糙度度下下降降，但但过过高会高会烧烧焦工件焦工件2、进给进给速度：速度：进给进给速度大，表面不平度大，表面粗糙速度大，表面不平度大，表面粗糙3、磨具粒度：、磨具粒度：粒度号大，粗糙度下降（单位面积上的磨粒多，粒度号大，粗糙度下降（单位面积上的磨粒多，已加工表面残留面积小，质量好）已加工表面残留面积小，质量好）4、磨削压力：、磨削压力：压力大，磨削深度大，磨削质量差压力大，磨削深度大，磨削质量差适当减小磨削深度有利于适当减小磨削深度有利于提高加工质量提高加工质量5、木材性木材性质质：含含水水率率高高，质质量量差差；=5 51010的的逆逆纹纹磨磨削削
20、质质量最差量最差6、振振动动磨削磨削：（砂：（砂带轴带轴向向窜动窜动）三、磨削力和功率三、磨削力和功率1、经验公式（、经验公式（）：）：p01 m2磨削面磨削面积积上的上的压压力；力；A磨削面磨削面积积砂砂带带与工件与工件间间的摩擦系数的摩擦系数磨削功率：磨削功率：2、经验公式（）fx 一个磨粒作用于水平方向的分力一个磨粒作用于水平方向的分力 fy 一个磨粒作用于垂直方向的分力一个磨粒作用于垂直方向的分力（理（理论论上）上）Fx磨削力磨削力 Fy作用于砂作用于砂带带上的上的总压紧总压紧力力值值受磨粒受磨粒锋锋利程度的影响：新砂利程度的影响：新砂带带：随着砂带磨损：随着砂带磨损：四、影响磨削生四、影响磨削生产产率和功率的因素：率和功率的因素：1、单单位磨削力位磨削力 单单位位磨磨削削力力大大，磨磨削削量量大大，功功率率大大2、磨削速度、磨削速度速度高，磨削量大，当速度超过一定值时，磨速度高，磨削量大，当速度超过一定值时，磨削量下降削量下降3、磨具性质（砂布磨削）、磨具性质（砂布磨削）粒度号大（单位压力一定），磨削压力小，生粒度号大（单位压力一定），磨削压力小，生产率低产率低4、木材性质、木材性质比重大，磨削比重大，磨削量小；量小；含水率高，含水率高，磨削量大磨削量大5、磨削方向、磨削方向=60磨削量最大；逆纹磨削时磨削量大磨削量最大；逆纹磨削时磨削量大