石材磨削技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

磨削是在磨床上用砂輪作為切削刀具對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法。該方法的特點(diǎn)是：

（1）由于砂輪磨粒本身具有很高的硬度和耐熱性，因此磨削能加工硬度很高的材料，如淬硬的鋼、硬質(zhì)合金等。

（2）砂輪和磨床特性決定了磨削工藝系統(tǒng)能作均勻的微量切削，一般ap=0.001～0.005mm；磨削速度很高，一般可達(dá)v=30～50m/s；磨床剛度好；采用液壓傳動(dòng)，因此磨削能經(jīng)濟(jì)地獲得高的加工精度（IT6～I(xiàn)T5）和小的表面粗糙度（Ra=0.8～0.2μm）。磨削是零件精加工的主要方法之一。

（3）由于劇烈的磨擦，而使磨削區(qū)溫度很高。這會(huì)造成工件產(chǎn)生應(yīng)力和變形，甚至造成工件表面燒傷。因此磨削時(shí)必須注入大量冷卻液，以降低磨削溫度。冷卻液還可起排屑和潤(rùn)滑作用。

（4）磨削時(shí)的徑向力很大。這會(huì)造成機(jī)床—砂輪—工件系統(tǒng)的彈性退讓，使實(shí)際切深小于名義切深。因此磨削將要完成時(shí)，應(yīng)不進(jìn)刀進(jìn)行光磨，以消除誤差。

（5）磨粒磨鈍后，磨削力也隨之增大、致使磨粒破碎或脫落，重新露出鋒利的刃口，此特性稱為“自銳性”。自銳性使磨削在一定時(shí)間內(nèi)能正常進(jìn)行，但超過一定工作時(shí)間后，應(yīng)進(jìn)行人工修整，以免磨削力增大引起振動(dòng)、噪聲及損傷工件表面質(zhì)量。

砂輪

砂輪是磨削的切削工具，它由許多細(xì)小而堅(jiān)硬的磨粒和結(jié)合劑粘而成的多孔物體。磨粒直接擔(dān)負(fù)著切削工作，必須鋒利并具有高的硬度，耐熱性和一定的韌性。常用的磨料有氧化鋁（又稱剛玉）和碳化硅兩種。氧化鋁類磨料硬度高、韌性好，適合磨削鋼料。碳化硅類磨料硬度更高、更鋒利、導(dǎo)熱性好，但較脆，適合磨削鑄鐵和硬質(zhì)合金。

同樣磨料的砂輪，由于其粗細(xì)不同，工件加工后的表面粗糙度和加工效率就不相同，磨粒粗大的用于粗磨，磨粒細(xì)小的適合精磨、磨料愈粗，粒度號(hào)愈小。

結(jié)合劑起粘結(jié)磨料的作用。常用的是陶瓷結(jié)合劑，其次是樹脂結(jié)合劑。結(jié)合劑選料不同，影響砂輪的耐蝕性、強(qiáng)度、耐熱性和韌性等。

磨粒粘結(jié)愈牢，就愈不容易從砂輪上掉下來，就稱砂輪的硬度，即砂輪的硬度是指砂輪表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。容易脫落稱為軟，反之稱為硬。砂輪的硬度與磨料的硬度是兩個(gè)不同的概念。被磨削工件的表面較軟，磨粒的刃口（棱角）就不易磨損，這樣磨粒使用的時(shí)間可以長(zhǎng)些，也就是說可選粘接牢固些的砂輪（硬度較高的砂輪）。反之，硬度低的砂輪適合磨削硬度高的工件。

砂輪在高速條件下工作，為了保證安全，在安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查，不應(yīng)有裂紋等缺陷；為了使砂輪工作平穩(wěn)，使用前應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。

砂輪工作一定時(shí)間后，其表面空隙會(huì)被磨屑堵塞，磨料的銳角會(huì)磨鈍，原有的幾何形狀會(huì)失真。因此必須修整以恢復(fù)切削能力和正確的幾何形狀。砂輪需用金剛石筆進(jìn)行修整。

平面磨床的結(jié)構(gòu)與磨削運(yùn)動(dòng)

磨床的種類很多，主要有平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、萬能外圓磨床（也可磨內(nèi)孔）、齒輪磨床、螺紋磨床，導(dǎo)軌磨床、無心磨床（磨外圓）和工具磨床（磨刀具）等。這里介紹平面磨床及其運(yùn)動(dòng)。

1.平面磨床的結(jié)構(gòu)（以M7120A為例，其中：M——磨床類機(jī)床；71——臥軸矩臺(tái)式平面磨床；20——工作臺(tái)面寬度為200mm;A——第一次重大改進(jìn)。）（1）砂輪架——安裝砂輪并帶動(dòng)砂輪作高速旋轉(zhuǎn)，砂輪架可沿滑座的燕尾導(dǎo)軌作手動(dòng)或液動(dòng)的橫向間隙運(yùn)動(dòng)。

（2）滑座——安裝砂輪架并帶動(dòng)砂輪架沿立柱導(dǎo)軌作上下運(yùn)動(dòng)。

（3）立柱——支承滑座及砂輪架。

（4）工作臺(tái)——安裝工件并由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

（5）床身——支承工作臺(tái)、安裝其它部件。

（6）冷卻液系統(tǒng)——向磨削區(qū)提供冷卻液（皂化油）。

（7）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)——其組成有：

1）動(dòng)力元件——為油泵，供給液壓傳動(dòng)系統(tǒng)壓力油；

2）執(zhí)行元件——為油缸，帶動(dòng)工作臺(tái)等部件運(yùn)動(dòng)；

3）控制元件——為各種閥，控制壓力、速度、方向等；

4）輔助元件——如油箱、壓力表等。

液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比具有傳動(dòng)平穩(wěn)，能過載保護(hù)，可以在較大范圍實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。

2．平面磨削運(yùn)動(dòng)

（1）主運(yùn)動(dòng)——砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

1）縱向進(jìn)給——工作臺(tái)帶動(dòng)工件的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；

2）垂直進(jìn)給——砂輪向工件深度方向的移動(dòng)；

3）橫向進(jìn)給——砂輪沿其軸線的間隙運(yùn)動(dòng)。