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影響平面磨床砂輪磨削堵塞的內在因素和外部條件

2018-07-27 14:59來源:鹽城市大豐中磨數控機床有限公司網址:http://www.hefow52.top

影響平面磨床砂輪磨削堵塞的內在因素和外部條件

    平面磨床磨削加工是一種應用廣泛的金屬切削方法,主要加工傳統刀具難以切削的硬質材料以及表面質量、尺寸精度要求高的材料。磨削加工中,砂輪的內在因素和外部條件,對加工起著重要作用,但在加工過程中,往往出現砂輪急劇堵塞鈍化,導致砂輪壽命縮短,為避免砂輪堵塞鈍化和產生的不利影響,分析平面磨床砂輪在磨削過程中堵塞的內在因素和外部條件的成因非常必要。

一、平面磨床砂輪磨削堵塞的內在因素

1、平面磨床砂輪的種類

平面磨床砂輪在加工過程中,不同砂輪堵塞程度差別很大,從減少堵塞程度,改善磨削效果來看,不同的工件材料,應選用不同的磨料種類。如果選用的磨料不能適應工件材料的磨削性能,就容易產生急劇堵塞,使加工無法正常進行。如用剛玉類磨料磨削鐵碳合金,碳在空氣中與氧氣生成一層很薄的氧化膜,能有效地阻止工件與磨料之間的化學親和作用,但如磨削鈦合金,堵塞則嚴重的多。有的工廠磨床上的砂輪久用不換,好似節約、方便,實際上損失了效率和精度。

2、平面磨床砂輪的粒度

平面磨床選用砂輪的粒度對砂輪堵塞有一定影響,一般來說細粒度比粗粒度容易產生堵塞現象。因為細粒度砂輪的孔隙容積和磨屑截面積都小,細粒度砂輪的切刃數增加,切屑也多,加上磨削溫度升高等原因,在切入次數較小的范圍內,細粒度砂輪容易堵塞。隨著切入次數的增多,粗粒度的砂輪與細粒度砂輪相比,切入的深度要大,磨粒切刃磨損量就大,且磨削溫度上升,在孔隙里的切屑熔結物就增多。到一定次數后,粗粒度砂輪的堵塞量反而要超過細粒度砂輪的堵塞量。半精磨和精磨時,切入量小,溫度低,堵塞輕,選擇細砂輪;粗磨切入量大,溫度高,堵塞在空隙的磨屑、熔結物多,選擇粗砂輪。

3、平面磨床砂輪的硬度

砂輪的硬度指磨粒脫落的難易程度,由粘結劑的強度予以保證。粘結劑強度愈高,砂輪硬度也愈大,磨粒磨鈍量就愈多,磨粒脫落前對工件的滑擦、擠壓愈加嚴重,磨屑更容易機械地填充到砂輪空隙中去,同時還伴隨著產生更多的摩擦熱,摩擦熱為粘結性堵塞提供熔結物。因此,砂輪的硬度對堵塞量影響較大,砂輪越硬,堵塞量越大。一般情況下,砂輪硬度選用G——H,在一些難加工的材料中,也采用D——o的硬度。

4、平面磨床砂輪組織

砂輪組織反映了磨料、粘結劑、氣孔三者之間的比例關系。砂輪組織越密,工作得磨粒數越多,切削刃間距離變小,砂輪更容易堵塞。含有45%磨料的砂輪比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半;含有53%磨料的砂輪比含49. 2%磨料的砂輪磨削工件的堵塞量高二倍。在磨削難加工 材料時應選擇組織號為7至9號的砂輪, 大氣孔的砂輪效果較好。

二、平面磨床砂輪堵塞的外部條件面平面磨床平面磨床     1、砂輪磨削的線速度

砂輪線速度的增加使磨粒的最大切深減少,切屑截面積減小,同時切削次數和磨削熱增加,這兩個因素均使堵塞量增加,但是當砂輪線速度高達一定程度時(如達50m/s以上)砂輪的堵塞量反而大大下降。在生產中磨削不銹鋼、 高溫合金時,50m/s砂輪速度比30m/s砂輪的堵塞量減少。因此,在磨削難磨材料時,要么采用低于20m/s 的速度,要么采用高于50m/s的速度, 選在其之間的磨削速度對砂輪的堵塞是很不利的。對于各種工件材料來說,各有一定的其堵塞量小的臨界砂輪速度值。

2、砂輪加工工件速度

平面磨床在加工工件時,速度對砂輪堵塞程度的影響,與切削條件中其他因素有密切關系。工件線速度提高一倍,砂輪堵塞量增加三倍。這是因為工件速度越高磨粒切入深度就越淺,切屑截面積變小,相當于砂輪特性變硬,故容易引起砂輪堵塞。

3、平面磨床磨削方式

橫向切入磨削比縱向磨削堵塞嚴重。在切入磨削時,砂輪與工件間接觸面積大,磨粒切削刃在同一條磨痕上要擦過幾次,磨削液進入磨削區困難,磨削時熱量高,易造成堵塞??v磨接觸工件材料的是砂輪一側緣,當磨損面增大到一定程度時,在磨削力作用下磨粒破碎、斷裂,實現自。大多數磨粒能處于鋒利狀態下工作,使磨削力和磨削熱相對來說較低。同時,受磨削力和磨削熱影響區的相當一部分可以順縱磨方向排出到工件之外,故降低了發生化學粘附的可能性。

4、砂輪徑向切入量

平面磨床在加工工件時,砂輪的徑向切入量對砂輪堵塞的影響呈駝峰趨勢。當徑向切入量<0.01mm較小時 ,產生堵塞現象,隨著切入量的增加,平均堵塞量也增加,當切 入量增大到一定程度(0.03mm)時, 堵塞量又呈減少趨勢,之后隨著切入量的繼續增加(達到0.04mm)時,堵塞量又急劇上升。在磨削難磨材料時,控制最后一次徑向切入量,對于提高工件的表面質量和精度是至關重要的。

5、磨削溫度

平面磨床砂輪磨削時,凡是增加磨削熱、導致磨削溫度升高的因素,都會加劇砂輪的堵塞,因此,當磨削工件發熱時,應加大冷卻液的流量,或暫停磨削作業,以控制溫度的升高,待工件溫度降低時繼續工件加工。

6、砂輪修整速度

平面磨床砂輪修整速度對堵塞有明顯影響,當砂輪修整速度低時,砂輪工作表面平坦,單位面積內有效磨刀數增加,使切屑的截面積變小,切削數量增多,故容易產生堵塞。當砂輪修整速度髙時,砂輪工作面變粗,有效磨粒數減小,在砂輪表面出現凹部,起到孔隙作用,切屑易被沖走,熔結物容易脫落。

7、平面磨床磨削液

平面磨床在加工工件時,不同的磨削液對磨削效果影響很大,目前通用的乳化液,含有大量礦物油和油性添加劑,稀釋后呈水包油乳白色液體,它的比熱容和導熱系數小,在劇烈摩擦過程中很容易造成砂輪與工件之間的粘附磨損和擴散性磨損,使砂輪堵塞,磨削力增加,最后引起磨粒過早破碎和脫落,使磨削比降低。選用優良的磨削液對改善磨削性能有重要作用。

綜上所述,平面磨床砂輪堵塞是磨削加工中的普遍現象,無論加工條件選擇得如何合理,要完全防止堵塞是不可能的,只是程度上有所不同。砂輪種類和加工條件對砂輪堵塞有較大影響,因此,用戶在使用平面磨床加工工件時,首先要根據工件的加工要求,在充分考慮砂輪的內在因素和外部條件的前提下,選擇好砂輪和加工方法,以減少因砂輪堵塞而引起的磨削精度下降,燒傷工件,縮短砂輪壽命等缺陷。