不銹鋼磨削加工分析論文

1、不銹鋼磨削加工分析論文 1前言 不銹鋼零件為達(dá)到表面質(zhì)量和加工精度要求，通常采用磨削加工方法。由于不銹鋼韌性大、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小，故在磨削加工中常存在如下問題： 1)砂輪易粘附堵塞；2)加工表面易燒傷； 3)加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重；4)工件易變形。 不難看出，砂輪和磨削液的選擇直接影響磨削效率和加工精度。本文對影響粘附堵塞和表面粗糙度的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。 2實(shí)驗(yàn)條件和方法 試件材料選用1Gr18Ni9Ti,其機(jī)械性能：b=530MPa、=40%、硬度HB=187.試件尺寸直徑50mm、長300mm、50外圓表面精車，兩端面打中心孔。實(shí)驗(yàn)在MGB1420外圓磨床上進(jìn)行，砂輪為P40040203,

2、磨削方式為外圓縱向磨削，為提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，觀察平均效應(yīng)，消除隨機(jī)因素的影響，同時盡量保持磨削條件基本不變，通過改變砂輪的粒度、硬度、磨料，更換磨削液、磨削用量來考查對磨削效果的影響。 3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 3.1砂輪的粒度對粘附率的影響 選用的白剛玉、硬度K、粒度分別為36、46、60、80號的四個砂輪，對試件進(jìn)行外圓縱向磨削，磨削長度為600mm,檢測粘附率，結(jié)果如表1所示： 表1粘附率% 磨削深度/mm0.010.020.030.04砂輪粒度36103222334642444345604365-808985- 從表1中可以看出，砂輪越細(xì)，粘附越嚴(yán)重，這是由于磨粒之間存在著空洞

3、，磨削時切屑可存于空洞中；而砂輪越細(xì)，空洞越小，砂輪很快失去容屑空間，造成堵塞。 3.2砂輪硬度對粘附率的影響 選用磨料為白剛玉、粒度46,硬度分別為H、J、K、L級的砂輪，對試件進(jìn)行磨削，磨削行程600mm,檢測粘附率。結(jié)果如表2所示: 表2 磨削深度/mm0.010.020.030.04砂輪粒度H18171616J22212021K36363838L42444345 從表2中可以看出，砂輪硬度越高，粘附越嚴(yán)重。這是由于硬度低的砂輪，磨粒在磨削力作用下，易于從砂輪表面脫落，形成新的容屑空間，不易堵塞。 3.3磨料對粘附率的影響 常用砂輪磨料有白剛玉和綠碳化硅兩種，實(shí)驗(yàn)表明，兩種磨料對粘附率的

4、影響，差別不大，綠碳化硅可稍減輕粘附現(xiàn)象，原因是性脆而鋒利。 3.4磨削液對表面粗糙度的影響 分別使用乳化液三種，無機(jī)鹽磨削液和油基磨削液，加入硫、氯等極壓添加劑，觀察加工后工件的表面粗糙度，磨削液的流量為20L/min、磨削行程為600mm,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。 表3 磨削液表面張力/10-3N。/m-1極壓添加劑表面粗糙度Ra/m乳化液36.8Cl2.8%7.239.8S2.8%13.457.9011無機(jī)鹽磨削液38.7S1.0%16.1油基磨削液32.3Cl0.814.2 由表3可以看出，表面張力小，含有極壓添加劑，磨削獲得的表面質(zhì)量好。合理使用磨削液，能改善散熱條件，磨削液能將磨削屑和

5、脫落的磨粒沖掉，同時在金屬表面形成油膜，起潤滑作用，降低工件表面粗糙度。 3.5磨削用量對粘附率的影響 工件轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及磨削深度對加工影響不大，從表1、2也可以看出，磨削深度的改變，對粘附率影響很小。 4結(jié)論 1)磨削不銹鋼時，減小砂輪的粘附阻塞是提高磨削效率的重要因素，加工中要經(jīng)常修整砂輪，保持切削刃的鋒利。 2)磨削不銹鋼的砂輪選用自銳性好的砂輪是主要目標(biāo)，一般選用硬度低的砂輪效果好，但也不能選擇硬度太低，否則磨粒未磨鈍就脫落。推薦選用J級。 3)為減小磨削時砂輪的粘附阻塞，應(yīng)選用粗粒度的砂輪。粗磨時用36、46號粒度，精磨時選用60號粒度。 4)磨削不銹鋼時，采用GC砂輪可提高磨削效率。 5）磨削液選用必須兼顧潤滑和清洗兩種作用，供給充足，可選用表面張力小，含極壓添加劑的乳化液，可獲得高的表面質(zhì)量。 6)磨削用量的選擇可根據(jù)加工余量確定。 7)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，砂輪的組織和結(jié)合劑對不銹鋼的磨削過程有一定的影響，目前受實(shí)驗(yàn)手段