精密机械车间的工作：磨削

磨削是一种使用研磨表面从金属工件上去除材料的加工过程。从表面上看（双关语）磨削可能看起来与其他加工工艺不同，但它仍然通过切屑的形成和去除——就像锯切、铣削、拉削和大多数其他技术一样。磨削可以产生符合粗糙或非常接近公差的表面。由于其多功能性，磨削用于铸件中简单的浇口去除以及抛光和锐化等高级精加工工艺。

磨削的工作原理

从物理角度来看，大多数加工过程通过压缩和剪切去除金属 ：切削点压缩工件材料，直到它以切屑的形式断裂（剪切）。当锯切屑时，刀片的齿会将其从工件上带走。类似地，砂轮或砂带上的尖锐点会切屑，然后将其从砂轮腔中的工件带走。磨削的主要区别在于，它不是使用金属切削工具，而是使用研磨材料来提供切割金属碎片所需的锋利点。

用于研磨的工具

研磨可以使用砂轮或砂带完成。砂轮的成分取决于其应用，但大多数是由磨料与结合剂结合而成 并将混合物成型为轮子的形状。

粘合剂可以是陶瓷，在这种情况下，轮子在窑中烧制以在成型后硬化。如果需要更灵活的砂轮，也可以使用塑料基或橡胶基粘合剂。使用细磨粒和虫胶在高温下可以形成高抛光轮。形成最坚硬的砂轮，称为超级磨料 , 制造商在金属车轮上涂上极硬的晶粒，例如金刚石或 立方氮化硼 (CBN) 通过一个叫做电镀的过程。

结构 是指磨粒在表面上的间距的术语。具有低密度结构或开放结构的磨削表面具有更大的容屑腔，因此能够更快地去除材料。然而，开放结构的磨料不能提供与密度较高的磨料相同的光滑表面光洁度。 等级 是指在砂轮中将磨粒结合在一起的结合强度。

砂带磨削 , 研磨材料被固定在柔性背衬上并切割成带。砂带磨削可用于不同的应用，但其工作原理与砂轮磨削相同。

除了砂带磨床和砂轮磨床之外，磨床还可以采用多种不同的配置。所有磨床都必须能够高速旋转砂轮，或旋转承载砂带的砂轮，并且必须提供支撑以固定工件。粗磨通常是用手握住工件来完成，但精密操作需要更复杂的设备。

磨削类型

虽然磨削通常用作精加工工艺，以高精度去除少量材料，但已开发出某些磨削技术，其快速去除材料的能力可与铣削相媲美。目前使用的一些研磨类型包括：

• 抽丝： 使用开放式轮子的粗加工工艺，通常用于去除铸件上的浇口、冒口和粗糙点。当准确性不是优先事项时，会使用 Snagging。
• 缓进给磨削： 一种快速去除材料的研磨方式，速度与铣削相当。现代版本需要不断着装 砂轮（如下所述）。
• 外圆磨削： 一种用于磨削工件圆柱表面和轮廓的工艺。外圆磨削能够以极小的公差精加工零件。

维护砂轮

砂轮被认为是消耗品，因为它们在正常使用过程中会磨损，最终必须更换。根据砂轮的成分和应用，操作员可以预测砂轮的磨损速度。在自动磨削操作中，必须将磨损率考虑到机器运动中，以便即使磨削表面改变形状，每个工件也能始终如一地磨削。

砂轮磨损实际上是该过程的必要部分，因为它会使旧的、无光泽的颗粒从砂轮上剥落并露出新鲜、锋利的颗粒。然而，通常情况下，无光泽的谷物无法离开砂轮，并且切屑会留在空腔中。发生这种情况时，必须修整车轮 使无光泽的颗粒破碎并让切屑从轮子上掉下来。修整包括将专用工具放在砂轮上，将旧颗粒从复合材料中敲出。

修整是在正常磨削操作期间可能传播的另一个问题。不真实的砂轮是不平衡的，要么是由于不均匀的磨削，要么是由于切屑不均匀地堵塞了型腔。在很多情况下，穿衣可以同时解决这两个问题。

由于磨削事故通常是由不平衡的砂轮引起的，可能会损坏机器并有时会伤害操作员，因此定期修整和修整非常重要。为了促进和自动化该过程，现代数控磨床在系统中内置了自动修整器。

使用研磨时

磨削工艺极其通用，几乎任何尺寸和形状的工件都可以在现代磨削设备上完成。然而，磨削通常不像其他加工工艺那样有效地去除材料，因此磨削通常保留用于制造的最后步骤。两个例外是连续修整缓进给磨削 (CDCF) 和切断研磨 .切断研磨实际上模仿了锯切，但使用的是研磨刀片而不是带齿刀片。

锯切和磨削经常一起用于铸造零件的浇口去除。一旦铸件凝固，操作员就用锯子切掉浇口。然后，他或她研磨铸件上的残留材料以形成光滑的表面。浇口磨削通常使用开放式砂轮完成，以便快速去除材料，然后用更细的晶粒进行额外磨削以改善表面光洁度。

磨削也常用于机床生产。工具钢非常坚硬，通常不能被其他非磨料机床切割。超级磨料可用于成型、锐化和翻新由几乎任何材料制成的工具，包括硬质合金。

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