磨削参数分析

砂轮和磨削参数DCT工厂现场工程师(监理工程师)周鹏文摘：磨削广泛应用于机械加工行业。在我厂齿轮轴的热精加工中经常使用磨削。砂轮和磨削参数的选择直接影响零件的加工精度。关键词：磨料粒度粘结剂硬度组织线速度轴向进给径向进给一、导言磨削是热处理后精加工齿轮轴的主要方法。零件的尺寸精度、形状公差和表面精度主要由砂轮的选择和机床的加工参数决定。下面主要分析砂轮规格参数和机床加工参数。二、砂轮的选择砂轮的特性由以下五个因素决定：磨料、粒度、粘结剂、硬度和纹理。常用的磨料包括氧化物系统(Al203)、碳化物系统(碳化硅、碳化硅)和高硬度研磨系统(立方氮化硼、金刚石)。下图显示了常用磨料的名称和代码。CBN砂轮在生产中的应用越来越多。首先，立方氮化硼的硬度略低于金刚石，但其耐热性(1400)远高于金刚石(800)，且对铁的化学惰性高，特别适用于磨削坚硬的钢。第二，立方氮化硼磨粒的切削刃锋利，可以减少磨削过程中加工表面材料的塑性变形。因此，磨削表面粗糙度小于普通砂轮。第三，CBN砂轮加工的表层是残余压应力，而Al203砂轮加工的表层是残余拉应力，这是形成表面裂纹的主要原因。如右边所示。粒度表示磨粒的大小。当磨粒直径大于40m时，称为砂粒，当磨粒直径小于40m时，称为微粉。磨料粒度对磨削生产率和表面粗糙度有很大影响。粘结剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂轮具有必要的形状和强度，这直接影响砂轮的强度、耐热性和耐久性。常用的粘结剂有四种：陶瓷粘结剂(V)，其特点是化学性质稳定、耐水、耐酸、耐热、成本低，但它易碎。制成的砂轮线速度一般为35m/s。树脂结合剂(B)强度高，弹性好。主要用于高速磨削、切削和开槽。但是，使用时要注意切削液的碱含量不能超过1.5%，砂轮不能长时间存放。如果储存时间过长，可能会变质并降低粘合强度。橡胶结合剂(R)主要用于制造无心磨床的导轮和切割、开槽、抛光砂轮。但它不适用于粗砂轮。金属结合剂，通常是青铜结合剂，主要用于制造金刚石砂轮。硬度是指砂轮的磨粒在磨削力的作用下从砂轮表面脱落的难度。砂轮的硬质等级名称和代码如下图所示。在选择砂轮的硬度时，可以参考以下原则：第一，工件材料越硬，砂轮的硬度越软；工件材料越软，砂轮的硬度就越大。第二，当砂轮与工件的接触面较大时，应选用软砂轮。内圆磨削和端面平面磨削时，砂轮的硬度应低于外圆磨削。磨削薄壁零件和导热性差的工件时，砂轮的硬度也应选择得较低。三、精磨和成形磨削，应选用硬质砂轮，以保持砂轮必要的形状精度。四、砂轮的尺寸越大，其硬度越低，以防止砂轮表面组织被磨屑堵塞。五、磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料时，应选择较软的砂轮，以免砂轮表面被杂物堵塞。微观结构是指PB 4004060 A 60 L 5 B 35形状代码表外部翘曲Dx厚度Hx内径d=60毫米研磨剂(棕刚玉)60码硬度中等偏软2组织5树脂粘合剂最大线速度(m/s)三、磨床参数选择磨床加工参数主要包括砂轮线速度-VC (m/s)、工件线速度-VW (m/s)、径向进给-fr (mm/str)、轴向进给-fa (mm/r)(如图所示)。砂轮线速度越高，零件粗糙度越小，工件线速度越高，生产效率越高。但是，工件越容易烧伤，磨削过程中零件振动越严重，直接影响零件的形状公差和粗糙度。下表显示了研磨过程中常用的研磨量。单个磨粒的最大切削厚度可以由上述公式定性分析：1。当工件速度Vw、轴向进给fa和径向进给fr增加时，hDgmax将增加；2.当砂轮转速Vc、砂轮直径dt和砂轮宽度B增加时，hDgmax会减小；3.随着大粒度(细)砂轮数量的增加，hDgmax降低。当单个磨粒的切削厚度增加时，作用在磨粒上的切削力也增加，这将影响砂轮的磨损、磨削温度和加工表面的质量等。为了提高磨削质量和生产效率，我们采用了高速磨削和强力磨削。高速磨削的机理是随着砂轮速度的增加，单位时间内通过磨削区的磨粒数量增加。如果进给速度保持与正常磨削相同，则在高速磨削中每个磨粒的切削厚度变薄，同时每个磨粒的负荷减小。因此，高速磨削具有以下特点：1 .高生产率。如果高速磨削的切削厚度与普通磨削相同，高速磨削可以相应增加进给量，生产率比普通磨削提高30%-100%。2、可以延长砂轮的使用寿命。由于各磨粒所承受的切削载荷减小，各磨粒的磨削时间可以相对延长，从而延长砂轮的使用寿命。3.它可以提高精度，降低磨削表面的粗糙度。随着每个磨粒的切削厚度变得越来越薄，每个磨粒在穿过磨削区时在工件表面上留下的磨损痕迹的深度减小。同时，由于速度的增加，由于塑性变形而在研磨表面上形成的凸起的高度也降低了，从而降低了研磨表面的粗糙度。由于切削厚度薄，径向磨削力Fp相应减小，有利于保证工件(尤其是刚性差的工件)的加工精度。4.提高磨削表面质量。高速磨削时，工件的转速需要相应提高，以缩短砂轮与工件的接触时间，从而减少传递给工件的磨削热，减少或避免烧伤和裂纹现象。强力磨削的机理是普通磨削的轴向进给速度通常为0.033-0.042米/秒(2-2.5米/分钟)，强力磨削的轴向进给速度为0.000166-0.005米/秒(0.0l-0.3米/分钟)。这样，单个磨粒的切削厚度大大减小，因此作用在每个磨粒上的力也减小了。强力研磨的特点：1。由于径向进给较大，砂轮与工件的接触弧长比普通磨削要长得多。这样，单位时间内同时参与研磨工作的磨粒数量随着径向进给的增加而增加。因此，可以充分发挥机床和砂轮的潜力，提高生产效率。2.砂轮不易损坏：强力磨削时，工件纵向缓慢进给，减少磨粒和工件边缘的冲击。同时，机床振动减小，加工表面波纹小。3.稳定的精度：由于单个磨粒的切削厚度很小，并且每个磨粒上的力很小，所以砂轮的轮廓形状可以保持一段时间目前，高速高强度磨削已在我厂广泛应用。DCT360五轴热后磨削的外径采用CBN砂轮，使用DANOBAT和JUNKER机床