三研講述影響磨床加工表面粗糙度的因素及其改善措施

時間：2021-09-08

三研講述影響磨床加工表面粗糙度的因素及其改善措施
1. 與磨削砂輪有關的因素
主要是砂輪的粒度、硬度以及對砂輪的修整等。
砂輪的粒度越細，則砂輪單位面積上的磨粒數越多，磨削表面的刻痕越細，表面粗糙度值越小。但粒度過細，砂輪易堵塞，使表面粗糙度值增大，同時還易產生波紋和引起燒傷。
砂輪的硬度是指磨粒受磨削力后從砂輪上脫落的難易程度。砂輪太硬，磨粒磨損后還不能脫落，使工件表面受到強烈的摩擦和擠壓，增加了塑性變形，表面粗糙度值增大，同時還容易引起燒傷；砂輪太軟，磨粒易脫落，磨削作用減弱，也會增大表面粗糙度值，所以要選合適的砂輪硬度。
砂輪的修整質量與所用修整工具、修整砂輪的縱向進給量等有密切關系。砂輪的修整是用金剛石除去砂輪外層已鈍化的磨粒，使磨粒切削刃鋒利，降低磨削表面的表面粗糙度值。另外，修整砂輪的縱向進給量越小，修出的砂輪上的切削微刃越多，等高性越好，從而獲得較小的表面粗糙度值。
2. 工件材質有關的因素
包括材料的硬度、塑性、導熱性等。
工件材料的硬度、塑性、導熱性對表面粗糙度有顯著影響。鋁、銅合金等軟材料易堵塞砂輪，比較難磨。塑性大、導熱性差的耐熱合金易使砂粒早期崩落，導致磨削表面粗糙度值增大。
3. 加工條件有關的因素
包括磨削用量、冷卻條件及工藝系統(tǒng)的精度與抗振性等。
磨削用量有砂輪速度、工件速度、磨削深度和縱向進給量等。提高砂輪速度，就可能使表層金屬塑性變形的傳播速度跟不上磨削速度，材料來不及變形，從而使磨削表面的表面粗糙度值降低示。工件速度增加，塑性變形增加，表面粗糙度值增大。磨削深度和縱向進給量越大，塑性變形越大，從而增大了表面粗糙度值。砂輪磨削時溫度高，熱的作用占主導地位，因此切削液的作用十分重要。采用切削液可以降低磨削區(qū)溫度，減少燒傷，沖去落的砂粒和切屑，以免劃傷工件，從而降低表面粗糙度值。但必須選擇適當的冷卻方法和切削液。
此外，對于外圓磨床、內圓磨床和平面磨床，其機床砂輪的主軸精度、進給系統(tǒng)的精度和平穩(wěn)性、整個機床的剛度和抗振性等，都和表面粗糙度有密切關系。
二、砂輪的修整技巧
修銳是一個將超硬磨粒砂輪的磨粒修磨鋒利的處理過程。在這一過程中，需往除磨粒間的結合劑和磨鈍的砂輪磨粒，使具有很強磨削性能的砂輪磨粒**結合劑之外，形成銳利的切削刃。修銳也必須從砂輪表面的氣孔中，往除微小的材料，防止作用于砂輪上的磨削力增大，砂輪上的磨削力增大，將會引起振動和造成零件表面燒傷。
沒有適當的修銳，即使是較好的砂輪也不可能獲得加工零件的高質量和尺寸一致性。實際上，當你投資了高質量的砂輪，為了獲得高的磨削性能，很好地修整它們就顯得非常重要。
整形可以說是砂輪預備工作的一部分，它與普通砂輪的修銳同時進行。對于超硬磨料砂輪，兩道工序是分開進行的，首先對砂輪進行整形。在使用超硬磨料砂輪磨削中，整形是使用整形工具或滾輪進行，修銳經常是使用一個陶瓷結合劑的修整棒，在整形完成后，對砂輪進行修銳處理。
在砂輪包括整形與修銳的修整之前，保證主軸軸承在一定的溫度下(如通常的砂輪磨削狀態(tài))是很重要的。這樣可避免損傷零件幾何外形以及砂輪和修整工具的非正常磨損。對于修整用的工具必須小心處理，由于它一般由質硬、耐磨但又很脆的金剛石材料制成，且對因稍微碰撞、受力引起微小裂紋和破碎都非常敏感。
由于金剛石整形器本身就是一把刀具，需保持非常鋒利。使用一個磨鈍了的修整工具來修整砂輪表面，會使砂輪變鈍。為了保持一個高質量和鋒利的金剛石修整工具，每隔一定時間，需要1/8圈地旋轉單點或帶錐尖的修整工具。旋轉次數可根據修整情況決定，根據經驗，較少天天旋轉一次。對于鑿子頭和成型的修整工具，一般需在它們磨鈍前180°地旋轉一次。
大多數外圓磨床是將零件和砂輪置于一個水平線上。零件外圓的較高點與砂輪外圓的較高點稱為零件/砂輪接觸點，金剛石修整工具應盡可能地在接近零件/砂輪接觸點處修整砂輪。對于內圓磨床用砂輪，將金剛石修整工具接近砂輪外圓的較高點(即磨孔時零件/砂輪接觸點)進行修整，這一點較為重要。
采取微量修整
為減少修整時間，好象總存在一種想選擇大些修除深度的誘惑。這是一種較其錯誤的想法。必須選擇較合適的修除深度對砂輪進行修整。選擇太大的修除深度，會產生高的切削溫度，減少修整器的使用壽命，還會將有用的砂輪層切除。良好結果是使修整器和砂輪兩者受損，適得其反。較佳的修整量為經幾次修除后，既能恢復砂輪的幾何外形，又能恰好產生出良好的磨削鋒刃為準則。使用單點修整工具，應以10-15o的軸心線傾斜角接觸砂輪的直徑方向。這樣將使單點修整工具在定期轉動時，產生一個削尖的作用。以多點接觸的修整工具不需要傾斜這一角度。改為用修整工具的整個端面與砂輪表面接觸。
橫向移動速度是修整工具在修整中通過砂輪表面的速度。它對加工零件要求的表面粗糙度和金屬切削率都起有關鍵的作用。橫向移動速度太慢，將會堵塞砂輪，損害零件的表面粗糙度和金屬切削率。太慢的橫向移動速度還可以引起砂輪振動和燒傷零件表面。均勻較快的橫向移動速度能修整出好的砂輪表面，進步砂輪的磨削性能，增加磨削效率，降低零件表面粗糙度。
保持冷卻
適當地使用冷卻液，能加快修整速度和進步修整效率。根據經驗，選用一股3/8英寸直徑的冷卻液，能夠從修整器上排除大量熱量，延長修整器的使用壽命。當金剛石修整工具通過砂輪時，安裝一個冷卻液噴管，布滿整個砂輪表面或不斷地加注冷卻液到金剛石修整工具。當修整工具與砂輪接觸開始修整后，決不答應修整工具，從冷卻液中退出。否則會使金剛石修整工具，在冷、熱的較端溫度變化下，產生裂紋或破裂。
使用過濾器對冷卻液進行高精度過濾，能避免污垢或切屑在冷卻液中的多次循環(huán)。被污染的冷卻液能夠使砂輪很快磨損，增加砂輪的修整次數。只有在干式磨削時(只有在這種情況下，可以中斷對金剛石修整工具的冷卻)，才對砂輪采取干式修整。在天天放工前，關掉冷卻液后，讓砂輪空轉幾分鐘。這樣可以防止砂輪破裂。
振動是修整的大敵
在砂輪修整中，有效地減小振動，避免在砂輪表面留下修整痕跡、碰撞和損壞修整工具等，是至關重要的。這意味著還必須保持砂輪平衡，這是砂輪本身的結構特點所決定的。密度的不均勻和整個砂輪幾何外形的好壞，都會影響一個砂輪的固有平衡。因此選擇一個高質量的砂輪也是很重要的。假如是一個高質量的砂輪，只需妥當的安裝即能保持砂輪很好的平衡。按照砂輪制造商的出廠說明，砂輪上標有一個向上箭頭，它表明砂輪經粗平衡后的輕端方位。然后用戶可以根椐箭頭指示，留意修整砂輪，使其達到動態(tài)平衡。冷卻液均勻地加注，有時也能幫助砂輪保持平衡。
為了進一步地避免振動，需保證修整工具牢固地夾緊在夾座上和保持較小的懸垂量，以保證修整工具有足夠的剛性。假如金剛石工具沒有牢固夾緊，就會引起振動、產生噪音，在零件表面產生波紋，拉傷零件表面和損壞修整工具。
一個超硬磨粒砂輪在開始磨削前，必須進行整形與修銳。遵循本文介紹的經驗，將幫助你的砂輪產生出較隹的磨削效果。

詞條
詞條說明
金剛石砂輪性能優(yōu)點** 2021-2025年行業(yè)產量不斷上升
金剛石砂輪是以金剛石磨料為原料，以金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結合劑制成的固結磨具。金剛石砂輪可加工普通砂輪所不能加工的硬質合金及硬脆材料，具有磨削精度高、使用壽命長的優(yōu)點，被廣泛應用在工業(yè)各個領域，例如模具、光學材料、集成電路、半導體、機械、汽車、航空航天、*、地質勘探等。金剛石砂輪硬度高，可加工難加工材料，例如硬質合金以及玻璃、陶瓷等硬脆材料；金剛石砂輪耐磨性優(yōu)，長期使用其磨粒形狀變化
金剛石砂輪種類及用途
金剛石砂輪：金剛石砂輪是以金剛石為磨料制成的磨削工具，與普通磨具比較，它具有磨削性能優(yōu)異，生產效率高，精度高，磨削力小等優(yōu)點。 1 樹脂結合劑金剛石砂輪適用于硬質合金，半導體材料和磁性材料的粗磨，精磨，拋光等。金屬結合劑金剛石砂輪適用于汽車擋風玻璃，建材玻璃，陶瓷，寶石等非金屬材料的切割，粗磨，精磨或成型磨。樹脂結合劑立方氮化硼砂輪適用于磨削高釩高速鋼，不銹鋼，冷硬鑄鐵等材料的磨削。 2 金
樹脂砂輪生產過程中常見的20種質量問題及解決措施
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