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1、磨加工操作工培训资料磨加工操作工培训资料 北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司 资料来源：SKF磨加工培训课程 目录目录 1、SKF磨加工系统 2、磨床特性介绍 6、冷却液（选择和应用） 3 3、砂轮的基本知识介绍、砂轮的基本知识介绍 4 4、砂轮使用的安全常识、砂轮使用的安全常识 5、电磁无心卡具 8、磨加工参数 7、磨削工艺 1 SKF OrganisationSlide 327.03.2004 Code SKF SKFSKF磨加工系统磨加工系统 为什么要参加该课程？为什么要参加该课程？ 学习本课程是为了培养你在发生问题时，能做出自己决 定的能力。其原因是为了降低成本，提高质量。 各工序之间的关
2、系十分重要。这影响到质量和产量。 表面粗糙度不够好 波纹度超差，可能导致轴承寿命缩短 轴承形状超差，导致轴承寿命缩短 磨削表面的磨削痕迹，可能导致轴承寿命缩短 通过磨加工使工件的尺寸，形状轮廓达到要求。 经磨加工的表面必须达到要求，才能通过超精加工为客户 制造出质量可靠的轴承。 采用磨加工是因为这是一种常用的方法使工件达到高精度 轴承的正确尺寸，形状和表面粗糙度。为了达到这样的目的， 我们必须关注以下参数：尺寸，形状，表面粗糙度，波纹度 和经济因素。 为什么要进行磨加工？为什么要进行磨加工？ 磨加工按加工部位可分为以下几类： 磨削端面，磨削内径，磨削外滚道，磨削内滚道，磨削外径 3 砂轮的基本
3、知识介绍 SKF OrganisationSlide 627.03.2004 Code SKF 什么是砂轮？什么是砂轮？ v砂轮由玻璃粉末（结合剂）和磨料（氧化铝，碳化硅等） 组成。将它们混合在一起然后称重并放入一个钢制模具中。 混合物在一定的压力下被挤压然后从模具中压出。接着被放 入一个炉子内当温度到达1050C时结合剂融化。这种砂轮叫 做陶瓷结合剂砂轮，SKF普遍采用这种砂轮。 v砂轮是一种圆形的精确的工具，它是由成千的尖锐磨粒与 结合剂混合而成。 尖锐磨粒（磨料）就是切削工具，可以是氧化铝、 碳化硅、立方氮化硼或金刚石 砂轮按加工方式分类砂轮按加工方式分类 1 无心磨 1a. 导轮 1b
4、. 砂轮 2. 外沟槽磨削 3. 内沟槽磨削 4. 端面磨 5. 内径磨 砂轮切削刃1.气孔2.磨粒3.结合剂 4.正切削刃5.负切削刃6.磨屑空间7.磨擦磨粒 砂轮是如何工作的？砂轮是如何工作的？ 砂轮是如何工作的？砂轮是如何工作的？ 为使砂轮能去除硬的金属就需要使它旋转。砂轮以正确的速度旋转， 然后接触磨削表面。随着砂轮的进给金属被去除并变成碎屑，陶瓷结 合剂中的气孔有空间使得磨削液对磨料与零件表面磨削的接触区域进 行冷却与润滑。同样有助于去除磨削区域的金属屑。 标准砂轮标记系统举例标准砂轮标记系统举例 磨料类型磨料类型 粒度粒度等级等级 结构结构 结合剂类结合剂类 A 刚玉粗:8 至36
5、软:E至I 紧 V 陶瓷 C 碳化硅中:46至120中:J至M 115 B 树脂 细:150至600硬:N至Z 松 R 橡胶 生产商代码 磨料磨料 最开始制造砂轮时使用的磨料来自于希腊的Naxos岛。此岛盛产金刚砂，现 在称刚玉（氧化铝）。现在砂轮中所有的磨料都是在一定的状态下在加热炉 中制成。结果是人工合成的磨粒比天然的具有更好的性能。世界各地的砂轮 制造商提供各种类型各种形状的砂轮使加工的零件达到质量、形状及表面粗 糙度的要求。 主要的磨料类型有五种。主要的磨料类型有五种。 标准磨料标准磨料 A 刚玉 B 碳化硅 C 烧结刚玉陶瓷 超硬磨料超硬磨料 A 立方氮化硼 B钻石 棕刚玉含有3%的
6、氧化钛，因此它是棕色的。当磨削 淬硬的高强度钢时使得它的磨粒非常坚硬并长时间 保持锐利。棕刚玉主要用于大尺寸使用树脂结合剂 的砂轮。 白刚玉非常纯净易碎。这就是说它的磨料非常锐利 ，与较硬的磨料（棕刚玉）相比砂轮可以使用较低 的主轴功率，磨削速度就很快。当磨削SKF3和航空 M50材料时它是最好的。 刚玉刚玉 SG，cubitron 或 SG（烧结刚玉） 烧结刚玉是以一种特殊的方式制造的。0.30.8m 的小磨粒烧结在一起形成一个单个磨粒。这种磨料 叫作微结构磨料，它不同于普通的刚玉。这种磨料 具有更锐利，更硬，甚至更多的磨粒。不同于普通 刚玉的是它没有磨损平面，由于小磨粒脱落而使得 砂轮锐利
7、。 刚玉刚玉 刚玉磨料由铝矾土制成。将铝矾土用化学药品洗净，碾 碎然后制成不同的尺寸。这些磨粒并不是所有的都具有 相同的形状，磨粒强度弱的部分破裂我们称之为剪切面 或面。磨削过程中磨粒会磨损产生平面。这会使砂 轮变钝。当平面太多时砂轮就需要修整。 刚玉磨料不导热，在别处是作为阻热和电阻材料。刚玉 有很多种，SKF最常用的是棕刚玉和白刚玉。 刚玉的分类刚玉的分类 磨料类型Tyrolit Norton Slip-naxos 电熔刚玉10AA21A 半脆刚玉52A57A33A 电熔刚玉、特殊白刚玉各半的混合物50A19A62A 半脆刚玉、特殊白刚玉各半的混合物69AX77A 半脆刚玉和单晶刚玉7
8、9A23AX 特殊红宝石刚玉和带有铬刚玉的特殊白刚玉91A25A3A 特殊铬刚玉和带有铬刚玉的特殊白刚玉88AX5A 单晶刚玉97A/79A32A53A 特殊铬刚玉和特殊白刚玉的混合物XX45A 特殊铬刚玉和特殊白刚玉的另一种混合物80AX42A 特殊白刚玉97A38A43A SG，cubitron 烧结刚玉 Vcol and 磨料的特性磨料的特性 硬度硬度是一个相关术语，通常定义为一个磨料晶粒刮擦或渗入另一 物质的能力。下图给出了不同磨料间的硬度比较。 钻石立方氮化硼碳化钒刚玉碳化钨淬硬钢低碳钢 Knoop硬度系统是一种材料强度的比较方式。 易碎性是磨粒破碎从而产生新切削刃的能力。 磨料的特
9、性磨料的特性 刚性刚性是指磨料经受热和机械冲击的能力。使用时，磨料必须能够承受磨 削过程中磨料磨擦和切削工件所产生的热量以及加工过程中的碰撞冲击 和压力。 磨料易碎性易碎性是磨粒沿面破碎而产生新切削刃的能力。磨料会产生各 种不同的力。磨料中某处弱的磨粒因较小的力便破碎而磨粒则要求 较大的磨削力才会沿面破碎。 在实际应用中要注意不同类型磨料易碎性的区别。当磨床刚性弱时，建 议使用弱的磨料，其切削时磨削力低。 刚玉碳化硅 测量烧结刚玉电熔刚玉单晶刚玉特殊白刚玉黑绿 硬度026802840 易碎性6,535,647,756,657,262,5 强弱 粒度粒度
10、 什么样的粒度是适用的，怎样对其进行测量？什么样的粒度是适用的，怎样对其进行测量？ 制造砂轮的粒度标准是在欧洲磨具制造商联盟(FEPA)颁布的标准中指定。 砂轮的粒度选择是非常重要的，因为它对圆度、金属切削率和表面粗糙度有很 大的影响。当粒度减少时，表示粒度的数字会增大。例如粒度为80的磨粒平均 直径是180m，粒度为36的磨粒平均直径是500m。 SKF (China) Investment Co Ltd. 磨粒是怎样分级的？磨粒是怎样分级的？ 将磨料碾碎后，用滤网将磨粒分成不同尺寸。按照FEPA标准，每平方英 寸的滤网被分成许多小方块，去覆盖每一个磨粒。 一平方英寸36目的滤网被分成363
11、6个小方块，一平方英寸80目的滤网 被分成8080个小方块。 SKF (China) Investment Co Ltd. SKF (China) Investment Co Ltd. 粒度的选择粒度的选择 选择砂轮粒度时，以下几个方面应当考虑： 零件材料零件材料 磨削低碳钢时，应选用粗粒度，但对于淬硬钢的磨削中等或较精细粒度较好。 金属切削金属切削 快速切削金属应选用粗磨粒。粗磨粒与精细磨粒相比其切削刃切削金属更深、 更快。 零件表面粗糙度和精度零件表面粗糙度和精度 粗磨时应使用粗粒度快速去除金属，但要使零件得到好的表面粗糙度和精度就 必须使用精细粒度。 磨加工类型磨加工类型 与通过磨削相比
12、，切入式磨削使用精细粒度砂轮。 SKF (China) Investment Co Ltd. 砂轮粒度与粗糙度的关系砂轮粒度与粗糙度的关系 砂轮粒度越小，切削速度越慢。 零件表面粗糙度越好， 磨粒磨损越慢 零件表面会产生不可接受的磨痕（振纹） 砂轮粒度越大，切削速度越快。零件表面 粗糙度越差， 磨粒磨损越快 当磨削工序需要去除很多材料时，使用大 粒度磨料。零件表面将会非常粗糙。当去 除少量材料时使用小粒度磨料。一个工序 中如果既有粗磨又有精磨，那么所选择的 磨粒必须最终使零件表面粗糙度达到技术 要求 砂轮硬度砂轮硬度 砂轮等级用以说明砂轮结合剂的强度。通常称之为砂轮硬 度。为得到好的磨削效果，
13、结合剂强度应足够大以使磨粒 处于适当位置直到磨粒变大磨损变平为止。随后磨粒必须 脱落或破碎以产生新的锐利切削刃。这并不容易做到，但 是选择正确的砂轮等级将有助于避免或减少零件表面的磨 削烧伤。标准砂轮的等级由FEPA按字母顺序从C（软）至Z （硬）给出。结合剂强度越高，砂轮越硬。 砂轮等级软中硬 代码H,I,J,KL,M,N,OP,Q,R,S 砂轮硬度砂轮硬度 如何选择砂轮硬度如何选择砂轮硬度 选择砂轮等级时应考屡下列因素。选择砂轮等级时应考屡下列因素。 1. 加工零件材料的特性和磨削留量 2. 零件精度 3. 砂轮速度 4. 砂轮宽度 5. 振纹振动 6. 磨削液 7. 切入式磨削 8. 波
14、纹 注意！ 如果你选择太硬的砂轮，可能就会产生振纹、波纹或烧伤问题。 砂轮硬度和砂轮寿命的关系砂轮硬度和砂轮寿命的关系 当砂轮等级（硬度）从G到 K增加时，其寿命逐渐变长， 当等级从K到G降低时，其 寿命逐渐变短。但是要注但是要注 意意当从G到K提高砂轮硬度 时，加工零件表面可能会 产生烧伤。同样，当从K到 G选择较软的砂轮时，加工 零件的表面粗糙度较差。 砂轮的组织号砂轮的组织号 砂轮中磨粒间的空间需符合FEPA标准。砂轮结构说 明了砂轮表面的松紧程度。最紧的砂轮结构用数字 1表示，最松的结构用数字15表示。 SKFSKF通常所使用的砂轮结构介于通常所使用的砂轮结构介于5 5到到8 8之间。
15、之间。 砂轮结构越松结合剂强度越弱。砂轮结构越紧结合剂强度 越大。无论如何，当磨粒的空间增大时，更大的空间可以 将冷液送至磨削表面，从而将磨削金属屑带走。 砂轮组织号的选择砂轮组织号的选择 加工零件材料技术要求与金属切削加工零件材料技术要求与金属切削 对于粗磨工序，需要选用松结构砂轮以便于大 的金属屑被磨掉而又不会粘在砂轮表面。但加 工零件表面粗糙度将会很差。在精磨工序，由 于金属屑尺寸小，可以使用结构较紧的砂轮， 零件表面粗糙度也会更好。 砂轮与零件接触面砂轮与零件接触面 在砂轮和工件之间有一个大的接触面，例如内 孔磨削，就有必要使用松结构砂轮将冷却液带 进磨削表面有效地带走金属屑。 结合剂
16、结合剂 定义： 砂轮中用来将磨粒结合在一起的材料叫结合剂结合剂 砂轮制造商可以通过改变结合剂成分来改变其强度。砂轮是在高温下制 造，磨粒间结合的很强。 结合剂的分类结合剂的分类 陶瓷结合剂陶瓷结合剂符号符号 树脂结合剂树脂结合剂符号符号 橡胶结合剂橡胶结合剂符号符号 菱苦土结合剂菱苦土结合剂符号符号 树脂砂轮的贮藏寿命 树脂砂轮如果保存时间过长会对砂轮外表面产生严重影响 。这种砂轮保存时间不应超过两。
