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外圆磨床工程技术中心详解磨削力与磨削热的技术方案

作者:admin 发布时间:2019/10/12 浏览量:834

数控外圆磨床磨削是一个系统的工程。如果只是一个砂轮一个磨床,通电就能磨工件,那真是太没难度了。如果想让磨削问题搞透大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,是需要参与到磨削的整个系统且要进行分解才能搞透。

一大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」、磨削力。

①.磨削力的来源和分解大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

磨削时有大小相等大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」、方向相反的力作用在砂轮和工件上,这个在磨削过程中产生的力称为磨削力(切削力)大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

磨削力主要由两部分组成:磨粒在切除金属时要使被切金属产生很大的塑性变形大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,而形成得到切削力大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」;磨粒和工件表面之间在切削时产生的磨削力。

②.磨削力对加工的影响。

磨削时磨粒以负前角切削,刃口圆角半径R往往要比背吃刀量要大大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,故磨粒对工件的径向挤压力很大,一般Fp=(2~3)FC。由于较大的径向力作用,使机床~工件~砂轮组成的工艺系统产生较大的弹性变形,从而影响磨削精度大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

如工件由于径向力和切向力的作用产生变形,其轴心相对移动为e大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,会造成工件的直径误差。

由径向力引起的工艺系统变形,往往使实际背吃刀量与砂轮进给刻度盘上所示的树值有差别。因此,合理的磨削循环是在进给后要停留一下,以消除由径向力产生的变形,这种不进给的磨削称光磨或者无火花磨削。当磨削细长轴时,由径向力作用,工件被磨成鼓形。

砂轮的特性、砂轮的磨削宽度、工件材料大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」、磨削用量(ap、f)对径向力有很大影响。 

二大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」、磨削热。

1. 磨削热及其传导大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

磨削时,砂轮对工件表面的剧烈摩擦,使磨削局部区域的瞬间温度达到1000℃以上。

磨削火花,就是磨屑在空气中氧化大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」、燃烧的现象大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。磨粒与工件间的摩擦以及金属层的塑形变形能量全部转化为热能,故磨削热及其传导可用下式表示:

Q=Q摩擦+Q变形=Q工件+Q磨屑+Q砂轮+Q介质

2.磨削热对加工的影响。

①. 造成工件表面烧伤:在瞬间高温作用下工件表层可能被烧伤。

所谓烧伤,一般是淬硬工件表面的金属材料在磨削热作用下发生不均匀的退火大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。于是工件表面硬度降低,从而影响到零件的使用性能和寿命。

严重烧伤的工件表面肉眼就能看出大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,表面呈现一层焦黄色或焦黑色的氧化膜大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

轻微烧伤的工件表面呈淡黄色大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。磨削导热性能差的材料,如轴承钢、耐热合金钢等大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,最容易产生烧伤大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

②. 工件表面残余应力和裂纹:当磨削区的温度达到使金属材料的金相组织发生变化(简称相变)时,使金属表层产生金相组织变化,并产生应力。当局部应力超过工件材料的强度极限时大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,工件表面就产生裂纹大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

③. 影响工件的加工精度:磨削热会使工件产生热膨胀变形,影响工件的形状精度和尺寸精度。

④.减小磨削热的措施。

A. 根据工件的材质,合理选用砂轮要素,使磨削性能达到最佳化。

砂轮的硬度对磨削热有较大影响。当干磨或工件与砂轮接触弧长较长时,为了避免烧伤,可选用较软的砂轮,以发挥砂轮的自锐性大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

在磨削量特别大的情况下,可选用大气孔砂轮,不易堵塞,切削力强且散热快。

B. 采取良好的冷却措施大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,如选用合适的切削液或高压冷却均可使冷却条件得到改善。目前对大批量生产的磨床,采用切削液调温装置使切削液在常温下冷却工件。

C. 合理选用磨削用量。当砂轮的圆周速度提高时,单颗磨粒的磨屑厚度减小大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,但砂轮与工件表面间的摩擦次数增加,磨削热也相应增加大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,工件表面容易烧伤。

工件速度提高虽然使磨削热有所增加大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,但因为减小了工件在磨削区域的接触时间,对散热有利。故粗磨时工件速度应适当高些大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

背吃刀量对磨削热的影响最大。如采用精细修整的砂轮用较大背吃刀量磨削大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」,易产生烧伤现象大发体育登录-大发体育登录-「下载手机app」。

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