磨削工艺的特点与优势

1.加工精度高、表面粗糙度值小

磨削加工属于精加工、尺寸精度高，表面粗糙度值小。一般磨削精度可达IT6～IT7，表面粗糙度值Ra为0.2～0.8μm。当用小粒度磨削时，表面粗糙度值Ra可达0.008～0.1μm。其主要原因是：

1）磨床制造精度高，特别是主轴的回转精度高，刚性好，稳定性好。

2）有微量的进给机构，进给量可以很微小。表5-12所示为不同机床微量进给机构的刻度值。

表5-12 不同机床微量进给机构的刻度值（单位：mm）

3）切削速度很高，外圆磨：v_c=30～50m/s，高速磨：v_c>50m/s。

4）砂轮磨削时，相当于无数微小的刀齿同时参与磨削，磨粒刃口圆弧半径r_n较小（如F46白刚玉磨粒r_n≈0.006～0.012mm，而一般车刀的r_n≈0.012～0.032mm），每个磨粒的切削深度和进给量都很小，因此，加工表面的残留面积极微小。

2.砂轮有自锐性

磨削过程中，砂轮具有自锐作用，使得磨粒能够以较锋利的刃口对工件进行切削，有利于进行强力连续磨削，以提高磨削加工的生产率。

3.背向力F_p较大

磨削过程中，由于切削深度很小，砂轮与工件表面接触面大，使背向力（径向分力）F_p比磨削力F_c大，一般F_p=（1.5～3）F_c。而且工件材料塑性越小，F_p/F_c比值越大。表5-13所示为磨削与车削加工不同材料时F_p/F_c的比值。

表5-13 磨削与车削加工不同材料时F_p/F_c的比值(www.xing528.com)

由于背向力大，在此力方向上机床、夹具、工件、刀具组成的工艺系统刚度要求高，如果较差会造成工艺系统变形，影响工件加工精度。图5-54所示为背向力引起的加工误差。

一般在最后几次走刀时，要少吃刀或不吃刀，以便逐步消除由于变形而产生的加工误差。但会降低生产率。

4.磨削温度高

磨削温度高的原因如下：

1）切削速度高，较一般加工高出10～20倍，切削热多。

2）磨削过程中，砂轮与工件表面接触面大，且挤压、滑擦、摩擦严重，切削热多。

图5-54 背向力引起的加工误差

a）变形原理 b）变形结果

3）砂轮本身传热性能很差，短时间内切削热传不出去。

磨削过程中切削温度很高，高达800～1000℃，而磨削点的温度高达1400℃。因此，磨削中应大量采用磨削液。磨削液除起冷却、润滑作用外，还可以冲刷砂轮，保证磨削的正常运行，提高砂轮寿命和工件的加工质量。磨削加工用的磨削液一般为苏打水、乳化液等。磨削铸铁、青铜等脆性材料时，一般不加磨削液。