什么是磨削过程和砂轮?

什么是砂轮?

研磨是一种加工方法。与切削不同，磨削使用砂轮，利用刀具上的磨料颗粒在一定压力下对工件表面进行加工。砂轮的组成包括磨料、粘结剂和气孔，它们具有不同的功能。磨料是直接切割工件的部分，黏合剂负责抓取磨料，气孔能散热、去屑。在研磨作用下，机构克服固体材料内部的链式力，研磨材料的尺寸和形状会发生变化。

磨削是一种微加工方法。磨削借助于磨床和磨料，使工件的被加工表面与磨削工具之间产生相对运动，并施加一定压力将工件从工件上去除。去除微小的表面凸起层，以获得低表面粗糙度和高尺寸精度、几何形状精度等。模内制造，广泛应用于对产品外观质量要求较高的精密压铸模具、塑料模具、汽车盖板模具等。

砂轮有各种类型，它们有不同的大小和形状。不同的磨料、粘结剂和制造工艺都有其适用范围。如果砂轮评价不当，可能直接影响加工精度、表面粗糙度和生产效率。因此，要看各种条件和情况来选择合适的砂轮，最终获得满意的效果。

磨矿的基本原则是什么?

1. 身体动作:
   磨削时，磨具的磨削表面均匀地涂有磨料。如果磨具材料的硬度低于工件的硬度，当磨具与工件在压力作用下相对运动时，磨削剂棱角锋利，硬度高。颗粒，有的会被压入磨具表面产生切削作用，有的会在磨具与工件表面之间滚动或滑动产生滑动。这些颗粒就像无数的切削刃，在工件表面产生少量的切削作用，均匀地从工件表面切割出一层薄薄的金属。同时，在磨削压力的作用下，钝化磨粒通过挤压加工表面的峰值点在加工表面产生微挤压塑性变形，使工件逐渐获得高尺寸精度和低表面粗糙度。
2. 化学作用:
   当使用氧化铬和硬脂酸等磨料时，在磨削过程中，磨料与工件的加工表面之间会发生化学作用，产生非常薄的氧化膜，很容易被磨掉。磨削过程是氧化膜不断产生和擦除的过程，多次循环重复，使被加工表面的粗糙度降低。

磨削特点:

磨削在加工柔软或易于加工的材料时可以在高速加工中发挥作用，并且可以符合复杂的工件形状。研磨有几个优点，比如磨料比工件硬，所以可以加工较硬的材料。它是可以连续产生的磨粒，钝化后需要更换刀具，但砂轮具有自锐效果，磨削速度快，无数个刀尖同时作用可以有很高的加工率。

1. 表面粗糙度低:
   磨削属于微进给磨削，切削深度小，有利于降低工件表面粗糙度值。加工表面粗糙度可达ra0.01 μm。
2. 尺寸精度高:
   磨削采用极细微粉磨料，机床、磨具、工件处于弹性浮动工作状态。在低速、低压作用下，依次磨出被加工表面的凸峰，加工精度可达0。1μm ~ 0.01μm。
3. 形状精度高:
   工件在磨削过程中基本处于自由状态，受力均匀，运动稳定，运动精度不影响形状和位置精度。加工圆筒的圆柱度可达0.1 μm。
4. 提高工件表面的机械性能:
   磨削切削热小，工件变形小，变质层薄，表面不会出现微裂纹。可降低表面摩擦系数，提高耐磨性和耐腐蚀性。磨削零件表面存在残余压应力，有利于提高工件表面的疲劳强度。
5. 对磨具的要求不高:
   用于磨削的磨具和设备一般简单，不要求极高的精度。磨具的材质一般比工件柔软，在磨削过程中会有磨损，应及时修理更换。

磨感应:

传统的磨削方法采用扭力和振动进行观察，但由于砂轮与工件接触的特性是金刚砂和粘结剂形成的致密随机结构，磨削过程中的磨削力比较复杂，在扭矩和振动传感方面比直接力传感很难看到显著条件。

如何了解磨矿状况?

在做磨削的时候，你可能知道磨削不好，会有更大更不稳定的磨削力，但磨削不好的因素有很多是无法判断的，比如砂轮脱粒、不圆度、无法补砂等。夹具锁紧性好，夹具锁紧性差，跳花，磨削力不均匀，甚至能直接反映磨削间的表面粗糙度。在智能刀柄的辅助下，可以清楚地了解磨削情况，避免了加工完成后才发现问题的问题，但工作量大，导致时间和成本较高。

如何选择合适的砂轮?

有许多类型的砂轮，包括各种大小和形状。与工具一样，根据不同的材料和性能，它们也有不同的适用范围。如果选择不正确，将直接影响加工精度、表面粗糙度，以及制造效率。

如何选择磨料?

在磨料的选择上，可以根据工件和热处理方法进行选择。如果工件具有较高的抗拉强度，则可以选择高韧性的磨料。对于低硬度和高延伸率的工件，可以使用脆性磨料。

• 棕刚玉砂轮:这种砂轮硬度高，韧性大。适用于磨削抗拉强度高的金属工件(碳钢、合金钢等)。这种磨料具有良好的磨削性能和广泛的适应性。它价格便宜，广泛用于去除粗磨，余量大。
• 白刚玉砂轮:硬度高于棕刚玉，韧性较低。研磨时，磨粒容易破碎。因此产生的热量小，适用于高碳钢、高速钢、或薄壁零件等的精磨，但成本比棕刚玉高。
• 黑色碳化硅砂轮:这种砂轮易碎且锋利，硬度高于白刚玉。适用于磨削机械强度较低的工件，如铸铁、铝或耐火材料。
• 绿碳化硅砂轮:这种砂轮比黑碳化硅更脆，磨粒锋利，导热性好。适用于硬质合金、光学玻璃等硬脆材料的磨削。
• 铬钢玉石砂轮:适用于磨削工具、量具、仪表等对表面加工质量要求较高的工件。
• 微晶刚玉砂轮:适用于磨削不锈钢、轴承钢等，用于成型磨削、切入磨削、镜面磨削。
• 锆钢玉石砂轮:适用于磨削奥氏体不锈钢、钛合金、耐热合金等，并倾向于重型磨削。

粒度:

粒度是指磨料的粒度大小，粒度通常用粒度数来表示。粒度较粗时，生产效率较高，但工件表面粗糙;粒度较细时，粗糙度较好，但生产率较低。在满足粗糙度要求的情况下，可选用粗粒度砂轮，以保持较高的生产效率。

硬度:

硬度是指砂轮磨料颗粒在外力作用下脱落的困难程度。根据不同工件的加工要求，将砂轮分为不同的硬度等级。如果选用的砂轮太硬，钝化的磨粒不容易脱落，造成堵塞，磨削热增加，使工件容易烧坏，降低效率，最终影响工件表面质量。如果选择太软的砂轮，在磨粒还锋利的时候就会脱落，增加砂轮的磨损，影响工件的精度，失去正确的形状。因此，在选择砂轮硬度时，必须评估砂轮与工件的接触面积、工件的形状、磨削方法、冷却方法或砂轮的粘结剂类型。

粘结剂的选择:

最常见的粘合剂是陶瓷粘合剂和树脂粘合剂。前者是一种无机粘结剂，化学性质稳定，耐热性好，耐腐蚀性好。使用该粘结剂的砂轮磨削效率高，磨损小，可对砂轮进行维护。几何形状，应用范围广泛。但是，陶瓷结合剂砂轮的缺点是易碎，不能接受剧烈振动。树脂粘结剂是一种有机粘结剂，强度高，有一定弹性，耐热性低，自锐性好，生产简单，工艺周期短，其应用范围仅次于陶瓷粘结剂。

组织选择:

组织是指砂轮内的磨粒占砂轮体积的百分比。砂轮越紧，对工件表面磨削效果越好，砂轮越松，间隙越大，能保证容纳磨屑，避免砂轮堵塞。结构可根据工件的材质进行选择。磨削软金属时，容易堵塞，可选用结构松散的砂轮。在进行更精密的磨削时，为了保证更好的粗糙度，可以选择结构紧密的砂轮。

磨矿的分类是什么?

• 根据研磨过程的自动化程度:
• 手动磨削:工件与磨具的相对运动由手动操作。加工质量取决于操作人员的技术水平，劳动密集型，效率低。适用于金属和非金属工件的各种表面。模具成形零件上的局部窄缝、槽、深孔、盲孔、死角等零件仍以手工加工为主。
• 半机械磨削:一个工件和圈使用简单的机械运动，另一个使用人工操作。加工质量仍与操作人员技能有关，降低劳动强度。用于磨削工件的内、外圆柱面、平面、圆锥面。常用于模具零件磨削时。
• 机械磨削:工件与磨具的运动采用机械运动。加工质量由机械设备保证，工作效率比较高。但它只能应用于表面形状不太复杂的零件的磨削。
• 根据磨料的使用条件:
• 湿法磨削:在磨削过程中，将磨料涂抹在磨具表面，磨料在磨具与工件之间滚动或滑动，在工件表面形成切削效果。加工效率高，但加工表面的几何形状和尺寸精度、光泽度不如干磨，多用于粗磨和半精加工平面及内外圆柱面。
• 干式磨削:在磨削前，将磨粒均匀地压入磨具的工作表面至一定深度，称为埋砂。在磨削过程中，磨具与工件保持一定的压力，并相对于一定的轨迹运动，实现微切削，从而获得高尺寸精度和低表面粗糙度。干式磨削时，不使用或只使用少量润滑磨料。一般用于细磨平面，生产效率不高。
• 半干式研磨:使用膏状研磨膏，类似湿式研磨。磨削时，根据工件加工精度和表面粗糙度的要求，及时涂抹研磨膏。适用于各种工件的粗、精磨削。

总之

在选择砂轮之前，应根据各种条件进行评估，如磨料、粒度、硬度、粘结剂、结构等，再加上不同的工件材料、磨削方法、冷却方法。虽然需要考虑的因素很多，但是，在磨削前做好充分的准备，甚至在磨削过程中借助智能刀柄进行质量检查，以确保最终的质量符合要求。