什么是磨削及其工作原理和类型?

什么是研磨过程?

定义磨:

研磨是一种将固体物质分解成更小颗粒的单元操作。

定义研磨过程:

研磨是一种使用磨料去除材料的加工方法。用磨料去除材料的工艺是人类最早使用的生产技术之一。

磨削加工是一种微加工方法。磨削是利用磨削工具和磨料(自由磨料)在工件的被加工表面和磨削工具之间产生相对运动，并施加压力使其离开工件。微小表面凸起层，降低表面粗糙度，提高尺寸精度、几何精度等。研磨工艺可用于各种金属和非金属材料。加工的表面形状包括平面、内外圆柱形和圆锥形、凹凸球面、螺纹、齿面和其他轮廓。模内制造，特别是对产品外观质量要求较高的精密压铸模具、塑料模具、汽车覆盖件模具被广泛应用。

磨床的工作原理是什么?

1. 在磨削过程中，磨具的磨削表面均匀地涂有磨料。如果磨具的材料硬度低于工件的硬度，当磨具和工件在压力下相互相对运动时，磨料具有锋利的棱角。硬度高的颗粒有的会被压入接件表面产生切削作用(塑性变形)，有的会在磨具与工件表面之间滚动或滑动产生滑移(弹性变形)。这些颗粒就像无数的切割刀片一样，在工件表面产生少量的切割作用，从工件表面均匀地切割出一层薄薄的金属。同时，在磨削压力的作用下，钝化磨料颗粒挤压被加工表面的峰值点，在被加工表面上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. 使用氧化铬、硬脂酸等磨料时，磨料与工件被加工表面在磨削过程中发生化学作用，形成很薄的氧化膜，很容易磨掉。磨削过程是氧化膜不断生成和擦除的过程，因此多次重复循环降低了被加工表面的粗糙度。

磨削加工的类型有哪些?

1. 手工磨:

   磨床与工件的相对运动由人工操作。加工质量取决于操作人员的技能水平，劳动强度高，工作效率低。适用于各种金属和非金属工件的各种表面。模具成型件上局部的窄缝、槽、深孔、盲孔、死角等仍以手工磨削为主。

2. Semi-mechanical磨:

   其中一种磨床机和工件采用简单的机械运动，另一种采用手动操作。加工质量仍与操作人员的技能有关，降低了劳动强度。主要用于磨削工件的内、外圆柱面、平面、圆锥面。常用于模具零件磨削时。

3. 机械磨:

   磨床机与工件的运动采用机械运动。加工质量由机械设备保证，工作效率相对较高。但它只能适用于表面形状不是太复杂的零件的磨削。

磨料的使用条件

1. 湿磨法:

   在磨削过程中，磨料作用于磨削工具的表面，磨削材料在磨削工具和工件之间滚动或滑动，在工件表面形成切削作用。加工效率高，但加工表面的几何形状和尺寸精度、光泽度都不如干磨。主要用于平面和内外圆柱面的粗磨和半精加工。

2. 干磨:

   研磨前，将磨料颗粒均匀地压入被磨物的工作表面，达到一定的深度，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。在干磨过程中，一般不使用或只使用少量的润滑磨料。一般用于平面的精磨，生产效率不高。

3. 半干磨:

   采用膏体研磨膏体，如湿式研磨。磨削时，根据工件加工精度和表面粗糙度的要求，及时涂抹磨削膏。适用于各种工件的粗磨和精磨。

磨削技术的应用

1. 表面粗糙度低:

   平面磨床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。表面磨床加工后的表面粗糙度可达Ra0.01μm。

2. 尺寸精度高:

   磨削采用极细的微粉磨料，机床、磨具、工件均处于弹性浮动工作状态。在低速、低压作用下，加工表面的凸点依次磨削，加工精度可达0。1μm ~ 0.01μm。

3. 形状精度高:

   磨削时，工件基本处于自由状态，受力均匀，运动稳定，运动精度不影响形状和位置精度。所加工圆柱的圆柱度可达0.1μm。

   改善工件表面的机械性能:用表面磨床磨削热量小，工件变形小，变质层薄，表面不会出现微裂纹。同时可以降低表面摩擦系数，提高耐磨性和耐腐蚀性。磨件表面存在残余压应力，有利于提高工件表面的疲劳强度。