磨削一般是指使用砂轮、砂带等磨具对工件表面进行切削加工,加工量比较大,使工件达到要求的尺寸精度和表面质量标准;而研磨一般是着重于达到要求的表面配合质量,只是对工件某处表面进行细微的去除,加工量极小,对尺寸精度往往不做具体的要求。
磨削是指用磨料,磨具切除工件上多余材料的加工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。 研磨利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒,通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工(如切削加工)。研磨可用于加工各种金属和非金属材料,加工的表面形状有平面,内、外圆柱面和圆锥面,凸、凹球面,螺纹,齿面及其他型面。加工精度可达IT5~01,表面粗糙度可达Ra0.63~0.01微米。
磨削 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
砂轮种类繁多:
按所用磨料可分为普通磨料(刚玉和碳化硅等)砂轮和天然磨料超硬磨料和(金刚石和立方氮化硼等)砂轮;
按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。
由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在最高工作转速下,不会破裂)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
磨床上用砂轮特点是:
由于剧烈的磨擦,而使磨削区温度很高。这会造成工件产生应力和变形,甚至造成工件表面烧伤。因此磨削时必须注入大量冷却液,以降低磨削温度。冷却液还可起排屑和润滑作用。
磨削时的径向力很大。这会造成机床-砂轮-工件系统的弹性退让,使实际切深小于名义切深。因此磨削将要完成时,应不进刀进行光磨,以消除误差。
磨粒磨钝后,磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落,重新露出锋利的刃口,此特性称为"自锐性".自锐性使磨削在一定时间内能正常进行,但超过一定工作时间后,应进行人工修整,以免磨削力增大引起振动、噪声及损伤工件表面质量。
由于砂轮磨粒本身具有很高的硬度和耐热性,因此磨削能加工硬度很高的材料,如淬硬的钢、硬质合金等。
砂轮和磨床特性决定了磨削工艺系统能作均匀的微量切削,一般ap=0.001~0.005mm;磨削速度很高,一般可达v=30~50m/s;磨床刚度好;采用液压传动,因此磨削能经济地获得高的加工精度(IT6~IT5)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。
研磨 研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研 3类。①湿研:又称敷砂研磨,把液态研磨剂连续加注或涂敷在研磨表面,磨料在工件与研具间不断滑动和滚动,形成切削运动。湿研一般用于粗研磨,所用微粉磨料粒度粗于W7。②干研:又称嵌砂研磨,把磨料均匀在压嵌在研具表面层中,研磨时只须在研具表面涂以少量的硬脂酸混合脂等辅助材料。干研常用于精研磨,所用微粉磨料粒度细于W7。③半干研:类似湿研,所用研磨剂是糊状研磨膏。研磨既可用手工操作,也可在研磨机上进行。工件在研磨前须先用其他加工方法获得较高的预加工精度,所留研磨余量一般为5~30微米。
研具是使工件研磨成形的工具,同时又是研磨剂的载体,硬度应低于工件的硬度,又有一定的耐磨性,常用灰铸铁制成。湿研研具的金相组织以铁素体为主;干研研具则以均匀细小的珠光体为基体。研磨M5以下的螺纹和形状复杂的小型工件时,常用软钢研具。研磨小孔和软金属材料时,大多采用黄铜、紫铜研具。研具应有足够的刚度,其工作表面要有较高的几何精度。研具在研磨过程中也受到切削和磨损,如操作得当,它的精度也可得到提高,使工件的加工精度能高于研具的原始精度。
要正确处理好研磨的运动轨迹是提高研磨质量的重要条件。在平面研磨中,一般要求:①工件相对研具的运动,要尽量保证工件上各点的研磨行程长度相近;②工件运动轨迹均匀地遍及整个研具表面,以利于研具均匀磨损;③运动轨迹的曲率变化要小,以保证工件运动平稳;④工件上任一点的运动轨迹尽量避免过早出现周期性重复。 常用的平面研磨运动轨迹。为了减少切削热,研磨一般在低压低速条件下进行。粗研的压力不超过 0.3兆帕,精研压力一般采用0.03~0.05兆帕。粗研速度一般为20~120米/分,精研速度一般取10~30米/分。