研磨加工原理(已修改)
2025-08-13 17:44 本頁面
【正文】 第三章 研磨加工原理 第三章 研磨加工原理 ? 磨粒加工與磨粒 ? 研磨加工的特徵 ? 磨輪 ? 研磨加工用工作母機(jī) ? 研磨加工原理 第三章 研磨加工原理 ? 磨輪損耗 (脫落、不脫落、填塞 ) 與壽命 ? 影響研磨加工面精密度的因素 ? 各種磨床的精密機(jī)械加工原理 磨粒加工與磨粒 ?使用 磨粒 的硬粒子，進(jìn)行 機(jī)械式去除的加工方法 ，稱為 磨粒加工 。 ?石器的研磨或?qū)毷蔫嵖?，與人類的出現(xiàn)，同為發(fā)展最古老之加工技術(shù)。 ?現(xiàn)在的 半導(dǎo)體 之 研磨加工 ，是使用最尖端的 超精密加工技術(shù) 。 磨粒加工的特徵 ?(1)可加工切削無法加工的硬材料 ： 一般要以切削刀具加工碎火鋼較困難，故使用磨粒加工 。 ?(2)可做高精度的加工 ： 磨粒加工因?yàn)槭且詥我坏牡度?，磨除較小的體積，故可以提高加工精度。 ?(3)刀刃的再生作用 ： 磨粒在加工中受力而破碎，產(chǎn)生尖銳的刀刃，並更新刀刃。 表 主要磨粒的特性 磨粒的種類 ?： 現(xiàn)在使用於工業(yè)上的材料，是以 電爐熔化氧化鋁 ，再徐冷而結(jié)晶的熔融氧化鋁，常使用於 鐵系材料 的研磨加工。 ?： 碳化矽磨粒比氧化鋁磨粒 硬且脆 ，以電阻爐的高溫反應(yīng)，將矽與碳合成。 碳化矽磨粒用於研磨或研光 鋼以外的金屬 或玻璃 、 石材 等非金屬。 磨粒的種類 ?： 鑽石是 最硬的物質(zhì) ，自古以來用於寶石的研磨。鑽石的構(gòu)成元素為 碳 ，故不適合加工 鋼料 ，用於加工 玻璃 、 矽 、 硬度高的陶瓷 。 ?： 是硬度僅次於鑽石的物質(zhì)，其構(gòu)成元素為氮與硼，故硬且與鐵的親和性差，最適合加工 碎火鋼 。 ?： 使用游離磨粒的磨削加工，因?yàn)橐笃交募庸っ妫?在常溫 是使用硬度較低的磨粒， 在高溫 是使用硬度不會(huì)降低的磨粒。 磨粒的大小 (粒度 )與破脆性 ?磨粒 做為刀具使用時(shí)，必須依加工目的，選擇磨粒的大小。磨粒的大小稱為 粒度 ，表示磨粒的數(shù)字，稱為 篩孔尺寸 。 ?磨粒的 破脆性 與加工中刀刃的 再生作用 ，有很大的關(guān)連，並且為左右加工性能的重要特性值。破脆性愈高，只要以很小的力量，就可以造成微細(xì)的破碎。因?yàn)楫a(chǎn)生新的磨粒刀刃，故能維持銳利的狀態(tài)，但是，磨粒的消耗較快。 研磨加工的特徵 ?研磨加工 ： 是以使用結(jié)合材料，固著磨粒的磨輪，利用固定磨粒的加工，以高速旋轉(zhuǎn)圓板或圓柱狀的磨輪，利用擁有尖銳刀刃的磨粒之切削作用，來去除材料的加工方法。 ?其加工單位比切削小，可做較高精度的加工。但是每單位時(shí)間可去除的體積比切削小，其加工效率較低，故為了減少加工時(shí)間或成本，使去除部分的體積在最小限度，是很重要的。 磨輪 ?研磨加工就是以高速旋轉(zhuǎn)，利用結(jié)合材料將硬粒子的磨粒，固著在 圓板狀 的磨輪上，以磨除工作物的加工方法。 ?磨輪 是由圖 磨粒 、 結(jié)合劑 及 氣孔 所構(gòu)成，這些稱為 磨輪三要素 。 ?磨粒 是做為產(chǎn)生切屑的刀刃， 結(jié)合劑 是支持磨粒的構(gòu)造體，磨耗後不能使用的磨粒，對(duì)脫落的 再生作用 有很大的影響。 ?氣孔 是收容切屑的空間，具有很重要的任務(wù)，是大大影響研磨效率或研磨能量的因素。 圖 磨輪三要素 圖 磨輪三要素 圖 磨輪的 JlS表示方法 圖 磨輪的 JlS表示方法 表 磨輪組織 表 磨輪結(jié)合劑 研磨加工用工作母機(jī) ?研磨加工 是使用稱為 磨床 的工作母機(jī)，磨床的種類很多，其代表性磨床。 ? 平面磨床 ? 圓筒磨床 ? 內(nèi)孔磨床 ? 無心磨床 ? 限制加工目的的磨床 平面磨床 ?平面磨床用於加工平面或溝槽，依磨輪軸的方向，分為 2種 (圖 )。 ?水平磨輪軸，主要以磨輪的圓筒面為工作面的 臥式平面磨床 與垂直磨輪軸以磨輪端面加工的 立式平面磨床。 ?將工作物載於工作臺(tái)上，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 長方形工作臺(tái) 與做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 圓形工作臺(tái) 。 ?(a)臥式平面磨床 (b)立式平面磨床 圖 平面磨床 圓筒磨床 ?在切削加工中，相當(dāng)於車床的工作母機(jī)為磨床。 一邊以慢速旋轉(zhuǎn)工作物 ， 一邊以高速旋轉(zhuǎn)磨輪 ，來研磨工作物，為以精密加工圓筒面的工作母機(jī)。 ?依工作物相對(duì)於磨輪的進(jìn)給方向，分為 橫行式 與 擊輪式 兩種 (圖 ) 。 圖 圓筒磨床 內(nèi)孔磨床 ?為精密加工 圓筒內(nèi)孔 所需磨床，如圖 ，有 工作物旋轉(zhuǎn)的工作物自轉(zhuǎn)式與一邊旋轉(zhuǎn)磨輪軸 及 一邊作行星運(yùn)動(dòng)的行星式 兩種。 ?在深孔的內(nèi)孔研磨，加長在前端安裝磨輪的軸，其徑向的剛性很低，故容易產(chǎn)生磨?；虍愴懻饎?dòng)，是一種很難做到高精度加工的研磨技術(shù)。 圖 內(nèi)孔磨床 無心磨床 ?無心磨床就是沒有 頂心 的磨床，大多使用於量產(chǎn)的汽車或家電產(chǎn)品的軸類零件加工。 ?圖 ，以 調(diào)整輪 、 承板 及 磨輪 ，做三點(diǎn)支撐。一
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