磨削
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中文名稱；磨削 外文名稱；grinding 讀音；mó xuē 屬性；加工方法 |
磨削，讀音為mó xuē，是一種去除材料的機械加工方法。指用磨料，磨具切除工件上多餘材料的加工方法。磨削加工是應用較為廣泛的材料去除方法之一。[1]
目錄
簡介
磨削加工，在機械加工隸屬於精加工（機械加工分粗加工，精加工，熱處理等加工方式），加工量少、精度高。在機械製造行業中應用比較廣泛，經熱處理淬火的碳素工具鋼和滲碳淬火鋼零件，在磨削時與磨削方向基本垂直的表面常常出現大量的較規則排列的裂紋--磨削裂紋，它不但影響零件的外觀，更重要的還會直接影響零件質量。
原理
利用高速旋轉的砂輪等磨具加工工件表面的切削加工。磨削用於加工各種工件的內外圓柱面、圓錐面和平面,以及螺紋、齒輪和花鍵等特殊、複雜的成形表面。由於磨粒的硬度很高,磨具具有自銳性,磨削可以用於加工各種材料，包括淬硬鋼、高強度合金鋼、硬質合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金屬和非金屬材料。磨削速度是指砂輪線速度,一般為30～35米/秒,超過45米/秒時稱為高速磨削。磨削通常用於半精加工和精加工,精度可達IT8～5甚至更高，表面粗糙度一般磨削為Ra1.25～0.16微米，精密磨削為Ra0.16～0.04微米，超精密磨削為Ra0.04～0.01微米,鏡面磨削可達Ra0.01微米以下。磨削的比功率（或稱比能耗，即切除單位體積工件材料所消耗的能量）比一般切削大，金屬切除率比一般切削小，故在磨削之前工件通常都先經過其他切削方法去除大部分加工餘量，僅留0.1～1毫米或更小的磨削餘量。隨着緩進給磨削、高速磨削等高效率磨削的發展，已能從毛坯直接把零件磨削成形。也有用磨削作為荒加工的，如磨除鑄件的澆冒口、鍛件的飛邊和鋼錠的外皮等。
主要在外圓磨床上進行，用以磨削軸類工件的外圓柱、外圓錐和軸肩端面。磨削時，工件低速旋轉，如果工件同時作縱嚮往復移動並在縱向移動的每次單行程或雙行程後砂輪相對工件作橫向進給，稱為縱向磨削法（圖1）。如果砂輪寬度大於被磨削表面的長度,則工件在磨削過程中不作縱向移動,而是砂輪相對工件連續進行橫向進給，稱為切入磨削法。一般切入磨削法效率高於縱向磨削法。如果將砂輪修整成成形面，切入磨削法可加工成形的外表面。
內圓磨削
主要用於在內圓磨床、萬能外圓磨床和坐標磨床上磨削工件的圓柱孔（圖2）、圓錐孔和孔端面。一般採用縱向磨削法。磨削成形內表面時，可採用切入磨削法。在坐標磨床上磨削內孔時，工件固定在工作檯上，砂輪除作高速旋轉外，還繞所磨孔的中心線作行星運動。內圓磨削時,由於砂輪直徑小,磨削速度常常低於30米/秒。
平面磨削
主要用於在平面磨床上磨削平面、溝槽等。平面磨削有兩種：用砂輪外圓表面磨削的稱為周邊磨削(圖3)，一般使用臥軸平面磨床,如用成形砂輪也可加工各種成形面；用砂輪端面磨削的稱為端面磨削，一般使用立軸平面磨床。
無心磨削
一般在無心磨床上進行，用以磨削工件外圓。磨削時，工件不用頂尖定心和支承，而是放在砂輪與導輪之間，由其下方的托板支承，並由導輪帶動旋轉。當導輪軸線與砂輪軸線調整成斜交1°～6°時，工件能邊旋轉邊自動沿軸向作縱向進給運動，這稱為貫穿磨削（圖4）。貫穿磨削只能用於磨削外圓柱面。採用切入式無心磨削時，須把導輪軸線與砂輪軸線調整成互相平行，使工件支承在托板上不作軸向移動，砂輪相對導輪連續作橫向進給。切入式無心磨削可加工成形面。無心磨削也可用於內圓磨削，加工時工件外圓支承在滾輪或支承塊上定心，並用偏心電磁吸力環帶動工件旋轉，砂輪伸入孔內進行磨削，此時外圓作為定位基準，可保證內圓與外圓同心。無心內圓磨削常用於在軸承環專用磨床上磨削軸承環內溝道。
加工特點
磨削與其他切削加工方式，如車削、銑削、刨削等比較，具有以下特點：
（1）磨削速度很高，每秒可達 30m～50m；磨削溫度較高，可達1000℃～1500℃；磨削過程歷時很短，只有萬分之一秒左右。
（2）磨削加工可以獲得較高的加工精度和很小的表面粗糙度值。
（3）磨削不但可以加工軟材料，如未淬火鋼、鑄鐵等，而且還可以加工淬火鋼及其他刀具不能加工的硬質材料，如瓷件、硬質合金等。
（4）磨削時的切削深度很小，在一次行程中所能切除的金屬層很薄。
（5）當磨削加工時，從砂輪上飛出大量細的磨屑，而從工件上飛濺出大量的金屬屑。磨屑和金屬屑都會使操作者的眼部遭受危害，塵未吸入肺部也會對身體有害。
（6）由於砂輪質量不良、保管不善、規格型號選擇不當、安裝出現偏心，或給進速度過大等原因，磨削時可能造成砂輪的碎裂，從而導致工人遭受嚴重的傷害。
（7）在靠近轉動的砂輪進行手工操作時，如磨工具、清潔工件或砂輪修正方法不正確時，工人的手可能碰到砂輪或磨床的其他運動部件而受到傷害。
（8）磨削加工時產生的噪音最高可達 110dB以上，如不採取降低噪聲措施，也會影響健康。
加工工藝
磨削是指用磨料，磨具切除工件上多餘材料的加工方法，根據工藝目的和要求不同，磨削加工工藝方法有多種形式，為了適應發展需要，磨削技術朝着精密，低粗糙度，高效，高速和自動磨削方向發展。磨削加工方法的形式很多，生產中主要是指用砂輪進行磨削，為了便於使用和管理，通常根據磨床產品的磨削加工形式及其加工對象，將磨削加工方法劃為四種方式：
1.按磨削精度分 粗磨,半精磨,精磨,鏡面磨削,超精加工.
2.按進給形式分 切入磨削,縱向磨削,緩進給磨削,無進給磨削,定壓研磨,定量研磨.
3.按磨削形式分 砂帶磨削,無心磨削,端面磨削,周邊磨削,寬砂輪磨削,成型磨削,仿形磨削,振盪磨削,高速磨削,強力磨削,恆壓力磨削,手動磨削,干磨削,濕磨削,研磨,珩磨等.
4.按加工表面分 外圓磨削,內圓磨削,平面磨削和刃磨(齒輪磨削和螺紋磨削)
除此之外,還有多種區分方法,如按磨削中使用的磨削工具的類型分為:固結磨粒磨具的磨削加工方法和游離磨粒的磨削加工方法.固結磨粒磨具的磨削加工方法主要包括砂輪磨削,珩磨,砂帶磨削,電解磨削等;游離磨粒磨削的加工方法主要包括研磨,拋光,噴射加工,磨料流動加工,振動加工等.按砂輪線速度Vs的高低分為:普通磨削Vs<45m/s,高速磨削45m/s<=Vs<150m/s和超高速磨削>=150m/s.按採用的新技術情況分為:磁性研磨,電化學拋光等。
磨床
磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。
大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。
加工範圍
參考來源