金剛石砂輪的磨削工藝
發(fā)布時(shí)間:2014-03-12 20:00:35砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。容易脫落的為軟金剛石、CBN電鍍砂輪,反之為硬。同一種磨料可作成不同硬度的砂輪,這主要取決于結(jié)合劑的性能、比例以及砂輪的制造工藝。
砂輪硬度選擇合適時(shí)金剛石、CBN電鍍砂輪,磨削過(guò)程中磨鈍的磨粒即可自行脫落,露出新的鋒利磨粒繼續(xù)磨削。若所選砂輪太軟,磨粒尚未鈍化就過(guò)早脫落,不僅增加砂輪消耗,而且使砂輪失去正確形狀而影響加工精度;若所選砂輪太硬,磨粒鈍化后不能及時(shí)脫落,會(huì)使砂輪表面上磨料間的空隙被磨屑堵塞,造成磨削力增大,磨削熱增多,磨削溫度升高,使工件產(chǎn)生變形甚至燒傷,而且使表面粗糙度提高,生產(chǎn)率下降。
通常金剛石、CBN電鍍砂輪,磨削硬材料時(shí),砂輪硬度應(yīng)低一些;反之,應(yīng)高一些。有色金屬韌性大,砂輪孔隙易被磨屑堵塞,一般不宜磨削。若要磨削,則應(yīng)選較軟的砂輪。對(duì)于成形磨削和精密磨削,為了較好的保持砂輪的形狀精度,應(yīng)選較硬的砂輪。一般磨削常采用中軟級(jí)至中硬級(jí)砂輪。
二、試述磨削加工工具的特點(diǎn)
磨削加工工具有以下特點(diǎn):
1)加工精度高、表面粗糙度小。由于磨粒的刃口半徑ρ小金剛石、CBN電鍍砂輪,能切下一層極薄的材料;又由于砂輪表面上的磨粒多,磨削速度高(30~35m/s),同時(shí)參加切削的磨粒很多,在工件表面上形成細(xì)小而致密的網(wǎng)絡(luò)磨痕;再加上磨床本身的精度高、液壓傳動(dòng)平穩(wěn)和微量進(jìn)給機(jī)構(gòu),因此,磨削的加工精度高(IT8~I(xiàn)T5)、表面粗糙度。≧a=1.6~0.2μm)。
2)徑向分力Fy大。磨削加工時(shí),由于磨削深度和磨粒的切削厚度都較小,所以,F(xiàn)z較小,F(xiàn)x更小。但因?yàn)樯拜喤c工件的接觸寬度大,磨粒的切削能力較差,因此,F(xiàn)y較大。一般Fy =(1.5~3)Fz。
3)磨削溫度高。由于具有較大負(fù)前角的磨粒在高壓和高速下對(duì)工件表面進(jìn)行切削、劃溝和滑擦作用,砂輪表面與工件表面之間的摩擦非常嚴(yán)重,消耗功率大,產(chǎn)生的切削熱多。又由于砂輪本身的導(dǎo)熱性差,因此,大量的磨削熱在很短的時(shí)間內(nèi)不易傳出,使磨削區(qū)的溫度很高,有時(shí)高達(dá)800~1000度。
4)砂輪有自銳性。砂輪有自銳性可使砂輪進(jìn)行連續(xù)加工。這是其它刀具沒(méi)有的特性。
三、內(nèi)圓磨削與外圓磨削相比有哪些特點(diǎn)?
與外圓磨削相比,內(nèi)園磨削主要有下列特征:
1)磨削精度較難控制。因?yàn)槟ハ鲿r(shí)砂輪與工件的接觸面積大,發(fā)熱量大,冷卻條件差,工件容易產(chǎn)生熱變形;特別是因?yàn)樯拜嗇S細(xì)長(zhǎng),剛性差,易產(chǎn)生彎曲變形,造成圓柱度(內(nèi)圓錐)誤差。因此,一般需要減小磨削深度,增加光磨次數(shù)。
2)磨削表面粗糙度 Ra大。內(nèi)圓磨削時(shí)砂輪轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)20000r/min,由于砂輪直徑很小,其線速度很難達(dá)到外圓磨削時(shí)30~50m/s。內(nèi)圓磨削的粗糙度Ra 值一般為1.6~0.4μm。
3)生產(chǎn)率較低。因?yàn)樯拜喼睆胶苄,磨耗快,冷卻液不易沖走屑末,砂輪容易堵塞,故砂輪需要經(jīng)常修整或更換。此外,為了保證精度和表面粗糙度,必須減小磨削深度和增加光磨次數(shù),也必然影響生產(chǎn)率。
四、磨削加工為什么可以獲得較高的精度及較低的粗糙度?
由于磨粒的刃口半徑ρ小,能切下一層極薄的材料;又由于砂輪表面上的磨粒多,磨削速度高(30~35m/s),同時(shí)參加切削的磨粒很多,在工件表面上形成細(xì)小而致密的網(wǎng)絡(luò)磨痕;再加上磨床本身的精度高、液壓傳動(dòng)平穩(wěn)和微量進(jìn)給機(jī)構(gòu),因此,磨削的加工精度高(IT8~I(xiàn)T5)、表面粗糙度小(Ra=1.6~0.2μm)。
五、無(wú)心外圓磨的工作原理及應(yīng)用。
無(wú)心外圓磨在磨削時(shí),工件放在兩輪之間,下方有一托板。大輪為工作砂輪,旋轉(zhuǎn)時(shí)起切削作用。小輪是磨粒極細(xì)的橡膠結(jié)合劑砂輪,稱為導(dǎo)輪。兩輪與托板組成V型定位面托住工件。導(dǎo)輪速度v導(dǎo)很低,一般為20~30m/min,無(wú)切削能力,其軸線與工作砂輪軸線斜交β角。v導(dǎo)可分解成v工與 v進(jìn)。v工用以帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn),既工件的圓周進(jìn)給速度;v進(jìn)用以帶動(dòng)工件軸向移動(dòng),既工件的縱向進(jìn)給速度。為了使工件定位穩(wěn)定,并與導(dǎo)輪有足夠的摩擦力矩,必須把導(dǎo)輪與工件接觸部位修整成直線。因此,導(dǎo)輪圓周表面為雙曲線回轉(zhuǎn)面。
無(wú)心外圓磨削主要用于大批大量生產(chǎn)的細(xì)長(zhǎng)光軸、軸銷和小套等。