無(wú)心磨床磨削故障分析

1、六六零零件件表表面面有有環(huán)環(huán)形形螺螺紋紋線線產(chǎn)生原因（1）前后導(dǎo)板凸出導(dǎo)輪表面，使零件在出口處或入口對(duì)被導(dǎo)輪邊沿所刮（2）支比太軟，磨下的切削嵌在支比承面上形成凸出毛刺，在零件表面刻成螺紋線（3）冷卻液不清潔，里面有切屑或砂粒（4）在出口處由于磨量較多，由砂輪邊沿所刮磨成（5）零件中心低于砂輪中心垂直壓力較大，使砂粒與切屑貼在支毛上（6）砂輪磨鈍（7）一次磨下的余量過(guò)多或砂輪修的太粗，在另件表面產(chǎn)生極細(xì)的螺紋線七七.零零件件前前部部卻卻去去一一小小塊塊產(chǎn)生原因（1）前導(dǎo)板突出于導(dǎo)輪的表面（2）砂輪和導(dǎo)輪前端面不在一條直線上，并相差很大。（3）在入口處磨得過(guò)多八八零零件件中中部部或或尾尾部部被被

2、切切壞壞，切切口口有有以以下下幾幾種種。1.切口為長(zhǎng)方形的，如圖產(chǎn)生原因（1）后導(dǎo)板突出導(dǎo)輪表面，阻礙了零件旋轉(zhuǎn)與前進(jìn)面磨削繼續(xù)在進(jìn)作（2）后支墊伸出太長(zhǎng)，磨完的零件未掉下，阻礙了將磨完的零件的旋轉(zhuǎn)與前進(jìn)2切口為之角形的或很多微小的痕跡角形或微形的切口產(chǎn)生原因（1）后導(dǎo)板落后于導(dǎo)輪表面（2）零件中心提高的太高，使零件在出口處跳動(dòng)九九零零件件表表面面光光潔潔度度不不夠夠產(chǎn)生原因（1）導(dǎo)輪傾角過(guò)大，使零件走刀量太快。（2）砂輪修正速度過(guò)快，砂輪表面修正的不光潔（3）導(dǎo)輪修正的太粗注：砂輪未開動(dòng)時(shí)，禁止開放冷卻液，如先幵放冷卻液，為防止故障的發(fā)生，則應(yīng)采取斷續(xù)開車（即、開、關(guān)、開、關(guān)）待冷卻液從四周

3、散發(fā)出后，再開始工作。此表僅作參考，具體操作規(guī)程在實(shí)踐中摸索消除方法（1）調(diào)整前后導(dǎo)板（2）更換表面光滑而硬度較高的支毛（3）更換冷卻液（4）將砂輪邊打成圓角，最后使零件出口處的20公厘左右不進(jìn)行磨削（5）適當(dāng)提高零件中心高度（6）重修砂輪（7）適當(dāng)減少磨量及減慢修正速度消除方法六六零零件件表表面面有有環(huán)環(huán)形形螺螺紋紋線線七七.零零件件前前部部卻卻去去一一小小塊塊（1）把前導(dǎo)板向后移一點(diǎn)（2）更換或修正兩者最長(zhǎng)的一個(gè)（3）減少入口處的磨削量消除方法（1）將后導(dǎo)板適當(dāng)向后移（2）從新安裝支墊消除方法（1）將后導(dǎo)板略向前移（2）適當(dāng)降低零件中心高度消除方法（1）減小傾角（2）降低修正速度，并重新修

4、正砂輪（3）重修導(dǎo)輪八八零零件件中中部部或或尾尾部部被被切切壞壞，切切口口有有以以下下幾幾種種。1.切口為長(zhǎng)方形的，如圖2切口為之角形的或很多微小的痕跡角形或微形的切口九九零零件件表表面面光光潔潔度度不不夠夠注：砂輪未開動(dòng)時(shí)，禁止開放冷卻液，如先幵放冷卻液，為防止故障的發(fā)生，則應(yīng)采取斷續(xù)開車（即、開、關(guān)、開、關(guān)）待冷卻液從四周散發(fā)出后，再開始工作。此表僅作參考，具體操作規(guī)程在實(shí)踐中摸索一一零零件件不不圓圓產(chǎn)生原因消除方法（1）導(dǎo)輪沒(méi)有修圓（1）重修導(dǎo)輪，待導(dǎo)輪修圓為止（通常修到無(wú)斷續(xù)聲為止）（2）磨削次數(shù)少或上道工序橢圓度過(guò)大。（2）適當(dāng)增加磨削次數(shù)（3）砂輪磨鈍（3）重修砂輪（4）磨量過(guò)大或

5、走刀量過(guò)大（4）減少磨量和重刀速度二二零零件件有有棱棱邊邊形形（多多邊邊形形）產(chǎn)生原因消除方法（1）零件中心提高吵夠（1）準(zhǔn)確提高零件中心度（1040為190MM。1050為220MM）（2）零件軸向推力過(guò)大，使零件緊壓擋銷而不能均勻的施轉(zhuǎn)（2）減少導(dǎo)輪傾角到0.5或0.25如果璫不能夠解決時(shí)，便要檢查支電的平衡度。（3）砂輪不平衡（3）平衡砂輪（4）零件中心過(guò)高（4）適當(dāng)降低零件中心高度三三零零件件表表面面的的振振動(dòng)動(dòng)痕痕跡跡（即即零零件件表表面面呈呈現(xiàn)現(xiàn)魚魚斑斑點(diǎn)點(diǎn)及及直直線線白白色色線線條條）產(chǎn)生原因消除方法（1）砂輪不平衡面引起的機(jī)床振動(dòng)（1）仔細(xì)平衡砂輪（2）零件中心提高使零件跳動(dòng)（

6、2）適當(dāng)降低零件中心（3）砂輪磨鈍或砂輪表面修的太光（3）重修砂輪或適當(dāng)增加砂輪修整速度（4）導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)速度太快（4）適當(dāng)降低導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速四四零零件件有有錐錐度度產(chǎn)生原因消除方法（1）由于前導(dǎo)板此導(dǎo)輪母線低的過(guò)多或前導(dǎo)板向?qū)л喎较騼A斜面引起零件前部?。?）適當(dāng)?shù)囊七M(jìn)前導(dǎo)板及調(diào)整前導(dǎo)板與導(dǎo)輪母線平行（2）由于后導(dǎo)板表面與導(dǎo)輪母線低或后導(dǎo)板向?qū)л喎矫鎯A斜而引起零件后部?。?）調(diào)整后導(dǎo)板的導(dǎo)向表面與導(dǎo)輪母線平行，并且在一條線上。（3）由于下列原因而引起零件前部或后部產(chǎn)生錐度根據(jù)零件錐度的方向，調(diào)整砂輪修正中的角度重修砂輪砂輪由修整不正確，本身便有錐度重修砂輪與導(dǎo)輪砂輪與導(dǎo)輪表面已磨損五零零件件中中間間大大

7、兩兩頭頭小小產(chǎn)生原因消除方法前后導(dǎo)板均勻向砂輪一邊傾斜（1）調(diào)正前后導(dǎo)板砂輪修整成腰鼓形（2）修正砂輪，每次修正余量不要過(guò)大砂輪導(dǎo)輪砂輪形狀不正確磨磨削削表表面面出出現(xiàn)現(xiàn)螺螺旋旋紋紋表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)的工件經(jīng)過(guò)磨削區(qū)時(shí)表面形成螺旋形劃傷(圖1)。原因有五點(diǎn): (1) 砂輪的出口端“外凸”。消除的方法是在砂輪修整時(shí)此“外凸”處應(yīng)多修整一些。(2) 托板已經(jīng)碎裂產(chǎn)生銳邊或是表面不光,有拉毛。消除的方法是修磨托板或換新托板。(3) 工件的導(dǎo)出、送進(jìn)的速度不當(dāng)。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)出、送進(jìn)輥?zhàn)拥乃俣?使工件送進(jìn)、導(dǎo)出轉(zhuǎn)速和磨削區(qū)一致。(4) 砂輪結(jié)合劑硬度不均,致使砂輪脫粒不勻。此時(shí)必須更換新砂輪。(5) 砂輪和

8、導(dǎo)輪的軸線相對(duì)位置有偏差。必須按照要求重新找正。2.2. 表表面面有有振振紋紋表現(xiàn)為機(jī)床有振動(dòng)或在磨削過(guò)程中工件產(chǎn)生振動(dòng),致使工件表面產(chǎn)生振紋。原因有七點(diǎn): (1) 砂輪或者其它一些零件不平衡,砂輪的夾緊不正確,致使砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)床產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)重新平衡砂輪、夾盤,在安裝砂輪時(shí),應(yīng)注意使用正確砂輪夾緊方法。(2) 其它機(jī)床或者車輛的振動(dòng)傳至機(jī)床,此時(shí)應(yīng)使機(jī)床或是遠(yuǎn)離這些振源,或是挖防振溝以隔絕和減弱振動(dòng)的傳入。(3) 工件中心太高,砂輪通過(guò)磨削力使工件壓向托板、導(dǎo)輪的分力減小,引起工件不能平穩(wěn)地和托板、導(dǎo)輪保持良好接觸,使磨削產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)將托板降低。(4) 托板安裝不堅(jiān)固,使工件通過(guò)托板時(shí)

9、產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)重新安裝或加固托板。(5) 傳動(dòng)三角帶長(zhǎng)短不一,引起機(jī)床振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)重新調(diào)整三角帶的長(zhǎng)度,或更換。(6) 主軸軸承調(diào)整不當(dāng)或磨損,致使砂輪振動(dòng)。此時(shí)應(yīng)打開軸承調(diào)整螺釘重新調(diào)整軸承的間隙量。(7) 機(jī)床電動(dòng)機(jī)有振動(dòng),導(dǎo)致機(jī)床振動(dòng)。3.3. 表表面面有有不不規(guī)規(guī)則則的的擦擦傷傷( (圖圖2)2)表面有不規(guī)則的擦傷(圖2)的主要原因是冷卻液的問(wèn)題。一是冷卻液不干凈。二是冷卻液性能不好,導(dǎo)致脫落的磨粒或磨屑滯留在磨削區(qū)擦傷工件。若是前者,可更換新的冷卻液或增加冷卻液的過(guò)濾裝置;若是后者,則更換潤(rùn)滑及清潔性能好的冷卻液。4.4. 表表面面燒燒傷傷主要原因是切削處溫度過(guò)高,磨削產(chǎn)生的磨削熱無(wú)

10、法立即排走,造成工件表面燒傷?？赡苁乔邢魃疃冗^(guò)大,切入速度過(guò)快,砂輪過(guò)硬或變鈍,冷卻不夠。解決的辦法為減小切削深度,降低切入速度,選用較軟的砂輪,修整砂輪表面,改進(jìn)冷卻裝置結(jié)構(gòu),使冷卻液最大限度地達(dá)到磨削區(qū),另外可在冷卻系統(tǒng)里增加降溫裝置,增加冷卻液流量。5.5. 工工件件產(chǎn)產(chǎn)生生多多角角形形形形狀狀, ,如如三三角角形形、五五角角形形、七七角角形形等等主要原因是工件旋轉(zhuǎn)不良或毛坯圓度誤差太大造成的。(1) 工件中心高不夠,使砂輪通過(guò)磨削力壓向托板、導(dǎo)輪的分力增加,引起工件和托板間的摩擦力增大,阻止工件轉(zhuǎn)動(dòng),使工件在磨削過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)不良,產(chǎn)生圓度超差。此時(shí)應(yīng)提高工件中心高,但應(yīng)注意,過(guò)高的工件中

11、心高會(huì)使工件在磨削時(shí)產(chǎn)生跳動(dòng),同樣也會(huì)產(chǎn)生加工誤差,嚴(yán)重時(shí)使磨削無(wú)法進(jìn)行。因此應(yīng)注意選擇合適的中心高。(2) 導(dǎo)輪傾角過(guò)大,使工件在加工時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不良。解決的方法就是減小導(dǎo)輪傾角,此時(shí)若要保持進(jìn)給速度不變,則應(yīng)增加導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速。(3) 毛坯的圓度誤差太大,一般情況下毛坯的圓度誤差不能超過(guò)磨削余量的50 %。解決的辦法可以在無(wú)心磨削加工前,增加一道加工,提高毛坯的圓度,或者在無(wú)心磨削時(shí)多通磨幾遍。(4) 導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)不良,致使工件運(yùn)轉(zhuǎn)不良。此時(shí)必須修整導(dǎo)輪,以保持導(dǎo)輪運(yùn)轉(zhuǎn)良好,另外還可檢查調(diào)整導(dǎo)輪軸承,以保持導(dǎo)輪主軸與軸承的良好接觸。6.6. 在在磨磨削削棒棒料料時(shí)時(shí)兩兩端端的的直直徑徑較較其其它它地地方方

12、小小這主要是砂輪或?qū)л喌膭偠炔蛔?在負(fù)荷變化時(shí),引起切削深度改變而造成的。這需要重新調(diào)整砂輪或?qū)л嗇S承。7.7. 薄薄壁壁零零件件出出現(xiàn)現(xiàn)圓圓度度超超差差薄壁零件與實(shí)心零件在同樣的切削條件下,一個(gè)圓度超差,而另一個(gè)不超差。這可以通過(guò)減少切削深度,加大冷卻液流量,使用碳化硅砂輪等辦法來(lái)解決。8.8. 長(zhǎng)長(zhǎng)工工件件零零件件的的軸軸線線不不直直這可能是機(jī)床和送料機(jī)構(gòu)調(diào)整不好及工件加工前本身不直所造成。解決的辦法一是機(jī)床和送料機(jī)構(gòu)均需仔細(xì)地重新調(diào)整。二是工件加工前必須進(jìn)行校直,另外還須作消除應(yīng)力的熱處理,工件在兩次磨削間還必須進(jìn)行校直。三是增加冷卻液流量。在磨削過(guò)程中,工件產(chǎn)生不良形狀還與機(jī)床導(dǎo)板關(guān)系

13、很大。正確調(diào)整導(dǎo)板位置,便不難找到相應(yīng)的解決辦法。產(chǎn)生磨削裂紋的原因是復(fù)雜的，因素很多。如材料的物理性能，化學(xué)成分；鑄造、鍛壓毛坯帶來(lái)的各種缺陷；淬火、氮化等熱處理不當(dāng)?shù)鹊?，都?huì)影響到磨削時(shí)出現(xiàn)裂紋。本文所研究的問(wèn)題，僅限于磨削過(guò)程帶來(lái)的裂紋。為了提高曲軸的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，對(duì)主軸頸和連桿頸進(jìn)行中頻淬火(包括圓角)或氮化等方法進(jìn)行強(qiáng)化。對(duì)于中頻淬火，特別是硬氮化的軸頸，由于磨削方法不當(dāng)，極易產(chǎn)生裂紋。裂紋對(duì)在工作中承受極大負(fù)荷的曲軸來(lái)說(shuō)，是引起曲軸斷裂的致命缺陷，因此，是絕對(duì)不能允許的。解決磨削裂紋的難度很大。一直困擾著一些企業(yè)?，F(xiàn)在一般使用低應(yīng)力磨削法，實(shí)踐證明這是一種有效的方法，但也存在一

14、些問(wèn)題。1 1低低應(yīng)應(yīng)力力磨磨削削低應(yīng)力磨削是解決磨削裂紋的較好途徑，目前在國(guó)內(nèi)外使用較為廣泛。低應(yīng)力磨削采用的方法是:選用砂輪的硬度很軟，粒度偏粗，磨削速度低，進(jìn)給量小。在使用極壓磨削液的條件下，可在磨削表面內(nèi)0.025mm處，形成小于120MPa的殘留應(yīng)力，由于應(yīng)力小，且大多為壓應(yīng)力，因此不產(chǎn)生裂紋。低應(yīng)力磨削的工藝參數(shù)見(jiàn)表1。上述表的數(shù)據(jù)是用調(diào)質(zhì)鋼40CrNiMo經(jīng)淬火、回火后，表面硬度Ra50的試件，進(jìn)行平面磨削實(shí)驗(yàn)而得到的結(jié)果。根據(jù)低應(yīng)力磨削原理，曾應(yīng)用于磨削硬氮化的302曲軸，效果較好。所磨主軸頸經(jīng)探傷檢測(cè)，沒(méi)有裂紋。其磨削條件及工藝參數(shù)如下:曲軸材料42CrMn，氮化深度0.5m

15、m，硬度HV450，在M131外圓磨床上磨主軸頸外圓，砂輪為棕剛玉，粒度46，硬度H(軟2)，工件轉(zhuǎn)速120r/min，砂輪速度26m/s，徑向進(jìn)刀量0.003mm，磨削液為硫化油。雖然低應(yīng)力磨削是解決磨削裂紋常用的一種有效辦法，但其效率太低，不適用于大批量生產(chǎn)。而且太軟偏粗的砂輪，對(duì)保證曲軸的精度和粗糙度極為不利，要勤修砂輪，砂輪消耗大，加工成本高。在沒(méi)有砂輪自動(dòng)修整器的情況下，輔助時(shí)間長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率。為此提出了探討高效無(wú)裂紋磨削工藝的課題。2 2磨磨削削應(yīng)應(yīng)力力及及裂裂紋紋產(chǎn)產(chǎn)生生過(guò)過(guò)程程曲軸的機(jī)械加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生殘留應(yīng)力，磨削加工也不例外，有關(guān)研究表明，它的殘留應(yīng)力是由塑變應(yīng)力、熱變

16、應(yīng)力及相變應(yīng)力三部分構(gòu)成。對(duì)于表面淬火的曲軸，特別是硬氮化的曲軸，表面是一層硬殼，硬度為HV420(HR15N82)，硬則脆，脆極易產(chǎn)生裂紋。脆則塑性差，因此硬而脆的表面，產(chǎn)生塑性變形應(yīng)力的可能性很小，可以不考慮。磨削過(guò)程由摩擦、擠壓及切削三過(guò)程組成。磨削過(guò)程中的摩擦和擠壓劇烈時(shí)，它的能量絕大部分將轉(zhuǎn)化為熱能，其中傳入工件的達(dá)到了80%，大量的熱能使磨削區(qū)域的溫度達(dá)到500-800，而磨粒的切削刃與切屑接觸點(diǎn)的溫度，瞬時(shí)值可達(dá)1000，傳入工件的高溫又集中于磨削部位的表層，表層溫度高，里層溫度低，表層及里層受熱膨脹的體積大小因溫度差不能同步，相互之間的牽制作用，形成了熱變應(yīng)力。對(duì)于表面硬度高的

17、軸頸，這是磨削中殘留應(yīng)力的最主要部分。磨削時(shí)的表層溫度若超過(guò)720左右的相變溫度時(shí)，表層組織要發(fā)生相變，不同的金相組織，其體積大小是不同的，體積的增大與縮小，與金相組織的類型有關(guān)，外層金相組織改變而內(nèi)層不變，相互之間的牽制作用，形成了相變應(yīng)力，若將磨削時(shí)的表層溫度控制在720范圍內(nèi)，不產(chǎn)生相變，也就不會(huì)形成相變應(yīng)力。當(dāng)磨削時(shí)表層溫度超過(guò)相變溫度720時(shí)，在溫度劇升和相變的雙重因素作用下，表層的體積向外膨脹，沿周邊伸長(zhǎng)，溫度向內(nèi)層傳遞較慢，里層溫度低，膨脹也慢，它阻礙外層膨脹，使外層在周邊上不能伸長(zhǎng)，造成外層的壓應(yīng)力，這時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂紋。當(dāng)磨削液使工件冷卻時(shí)，表層迅速收縮，這時(shí)里層溫度變化不大，不

18、能同步收縮，里層對(duì)表面極薄層收縮的阻礙作用，形成表層的拉應(yīng)力，使表層開裂，出現(xiàn)裂紋?？傊?，拉應(yīng)力產(chǎn)生裂紋，壓應(yīng)力有利于提高工件的疲勞強(qiáng)度。3 3不不產(chǎn)產(chǎn)生生磨磨削削裂裂紋紋的的工工藝藝途途徑徑從產(chǎn)生裂紋的機(jī)理中可知，產(chǎn)生裂紋的根本原因，是磨削過(guò)程產(chǎn)生了高溫。因此，磨削時(shí)工件不產(chǎn)生高溫，或?qū)⒏邷卦趥魅牍ぜ韺忧皩⑵鋷ё撸瑥倪@兩方面著手，才是解決磨削裂紋的根本途徑。高溫絕大多數(shù)來(lái)源于磨削過(guò)程中的摩擦和擠壓，減少摩擦和擠壓是降低溫度的關(guān)鍵。只有磨粒刃口鋒利時(shí)，磨削過(guò)程是切削過(guò)程占主導(dǎo)地位，摩擦、擠壓很輕微，產(chǎn)生的熱量小，表層溫度自然就低了。只要做到刃口鋒利，并能維持較長(zhǎng)時(shí)間的鋒利。加強(qiáng)潤(rùn)滑，減小摩擦

19、、擠壓，也延長(zhǎng)了鋒利刃口的壽命。當(dāng)刃口鈍化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修整砂輪。基于上述認(rèn)識(shí)，決定從下列五個(gè)方面開展工作。3.1砂輪磨料是關(guān)鍵，選擇合適的砂輪。對(duì)磨料性能的要求是硬度高，抗彎強(qiáng)度大，耐熱性能好(熱穩(wěn)定性好)刃口鋒利，且自銳能力強(qiáng)，耐磨性能高，能長(zhǎng)期維護(hù)刃口鋒利。磨料中棕剛玉價(jià)位低，其性能較差。白玉較好，鉻剛玉、單晶剛玉和微晶剛玉則更好一些。有一些混合磨料性能也能滿足要求。最理想的磨料為立方氮化硼(CBN)各種性能均優(yōu)于剛玉類磨料，其顯微硬度是剛玉的35倍，抗彎強(qiáng)度為其3.5倍，耐磨性能是剛玉的100倍。因此能長(zhǎng)時(shí)間保持刃口的鋒利，不會(huì)產(chǎn)生燒傷和裂紋。但其價(jià)格昂貴，修整困難。通過(guò)試驗(yàn)找到了價(jià)位適中

20、，又能滿足工藝要求的砂輪。3.2要使用自動(dòng)砂輪修整器。必須做到磨一個(gè)軸頸，修一次砂輪，始終保持砂輪刃口的鋒利性。3.3選擇潤(rùn)滑性能好的磨削液，如含極壓成份的切削液，硫化切削油等。在保證工藝要求的前提下，要考慮環(huán)保要求。3.4具有較大壓力和流量的供液裝置。磨削時(shí)能將充分的磨削液送入磨削區(qū)，進(jìn)行高效的潤(rùn)滑、冷卻和清洗，將熱量帶走，降低磨削區(qū)的溫度，并避免砂輪堵塞。3.5具有高效的磨削液過(guò)濾裝置。磨削液中的砂粒，鐵屑等雜質(zhì)，不僅對(duì)曲軸的精度、粗糙度有不利影響，而且它會(huì)破壞潤(rùn)滑膜，成為裂紋源。因此必須將磨削液中的雜質(zhì)過(guò)濾清除。4 4無(wú)無(wú)裂裂紋紋的的高高效效磨磨削削四年前，根據(jù)前述分析和思路，選擇了合適

21、的磨床，完善其功能。進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，從中優(yōu)選出較好的工藝方案，用于批量生產(chǎn)?；窘鉀Q了淬火和硬氮化處理的曲軸，在普通磨削(磨削V=30m/s)和高速磨削(V=50m/s)的條件下無(wú)裂紋。這幾年，已用于各類曲軸的大批量生產(chǎn)。其中，很多曲軸出口國(guó)外，取得了好的經(jīng)濟(jì)效果。以磨削302硬氮化曲軸連桿頸為例，介紹其有關(guān)參數(shù)。使用的磨床是KA5001250CNC-S(德)半自動(dòng)連桿頸磨床，該磨床具有數(shù)控砂輪修整器，磨完一個(gè)連桿頸后，能自動(dòng)修整砂輪一次。使用壓力大、流量大的水泵，三個(gè)噴嘴對(duì)砂輪清洗，潤(rùn)滑冷卻磨削區(qū)。壓力1.5-1.8Mpa。主噴嘴流量10-14L/S，用于砂輪及軸頸外圓的冷卻潤(rùn)滑。每個(gè)支噴

22、嘴流量6-8L/S，用于圓角及側(cè)面。實(shí)驗(yàn)證明流量過(guò)小或過(guò)大均會(huì)產(chǎn)生裂紋。流量大小，還要根據(jù)工件材質(zhì)和熱處理狀況進(jìn)行調(diào)整。磨削液使用磁性過(guò)濾器和渦旋分離器雙重過(guò)濾系統(tǒng)凈化處理，凈化率可達(dá)到大于99%。砂輪使用剛玉類混合磨料，60粒度，M級(jí)(中1)硬度，高速磨削V=50m/s。其主要參數(shù)與低應(yīng)力磨削的比較見(jiàn)表2。由于使用了高速磨削，其進(jìn)給量又比低應(yīng)力磨削大，生產(chǎn)效率高，是低應(yīng)力磨削的35倍。砂砂輪輪的的選選擇擇及及諾諾頓頓砂砂輪輪介介紹紹2006/7/26 17:50砂輪選擇及諾頓砂輪介紹 砂輪選擇及諾頓砂輪介紹砂輪選擇在磨削中的重要性磨削加工一般作為工件加工的終工序，其任務(wù)就是要保證產(chǎn)品零件能達(dá)

23、到圖紙上所要求的精度和表面質(zhì)量。磨削表面粗糙度與零件精度有密切關(guān)系，一定的精度應(yīng)有相應(yīng)的表面粗糙度。一般情況下，對(duì)尺寸要進(jìn)行有效的控制，則粗糙度Ra值應(yīng)不超過(guò)尺寸公差的八分之一，磨削表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響是：表面粗糙度值越小，則零件的耐磨性，耐蝕性，耐疲勞性越好。反之則相反。因此，在磨削加工中，必須注意降低表面粗糙度。影響磨削加工表面粗糙度的主要工藝因素中砂輪粒度對(duì)其有顯著影響，砂輪粒度越細(xì)，同時(shí)參與磨削的磨粒就越多，則磨削表面粗糙度就越低。一般磨削時(shí)取4680號(hào)粒度的砂輪，精磨時(shí)應(yīng)選用150240號(hào)粒度的砂輪，鏡面磨削時(shí)應(yīng)選用W10W7粒度的樹脂石墨砂輪，可獲得較好的工件表面粗糙度。

24、近年來(lái)隨著新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，高精度磨削技術(shù)的發(fā)展，使磨削尺寸達(dá)到0.10.3m，表面粗糙度達(dá)到0.20.05m，磨削表面變質(zhì)層和殘留應(yīng)力均甚小，明顯提高的加工質(zhì)量。成形磨削，特別是高精度的成形磨削，經(jīng)常是生活中的關(guān)鍵問(wèn)題。成形磨削有兩個(gè)難題：一是砂輪質(zhì)量，主要是砂輪必須同時(shí)具有良好的自礪性和形廓保持性，而這二者往往是有矛盾的。二是砂輪修整技術(shù)，即高效、經(jīng)濟(jì)的獲得所要求的砂輪形廓和銳度。因而為了提高磨削的效率和精度，特別是對(duì)于難加工材料的高效精加工，高效和強(qiáng)力磨削采用了CBN砂輪，使得強(qiáng)力磨突破傳統(tǒng)磨削的限制，生產(chǎn)率成倍提高，有些零件的毛坯不需要經(jīng)過(guò)粗加工，可直接磨削成為成品，這不僅提高了加工效

25、率，同時(shí)還提高了加工質(zhì)量。如SG磨料。它是一種新穎的陶瓷氧化鋁磨料，以純剛玉為原料，將其在水中與氧化鎂之類媒介結(jié)合，產(chǎn)生塊狀膠凝物，干燥之后形成脆性物體。再將其碾碎至所需粒度，在1300到1400到溫度下燒結(jié)而成。其硬度大大高于普通氧化鋁，且韌性好，因此可以在較高速度和較大載荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，金屬磨除率比普通氧化鋁高三倍以上。它最大的優(yōu)點(diǎn)是磨削區(qū)溫度低，砂輪始終具有鋒利的磨削刃，砂輪形狀保持性好、時(shí)間長(zhǎng)。立方氮化硼磨削。它是一種堅(jiān)硬而耐磨的磨料，并具有高的導(dǎo)熱性和耐化學(xué)侵蝕等優(yōu)異的性質(zhì)。最新一代的磨料是以尖銳、高強(qiáng)和可用于無(wú)支撐切削為特征的，這些特征可降低磨削加工過(guò)程中的磨削力，從而減少對(duì)工件的損

26、傷。實(shí)際上，對(duì)磨料合成條件控制得嚴(yán)格與否將會(huì)直接影響到磨粒的最終晶型和包括強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和斷裂特征在內(nèi)的物理性質(zhì)，從而影響到它的使用性能。如De Beers公司生產(chǎn)的四種ABN產(chǎn)品，這四種產(chǎn)品每種都具有自己不同的特性。ABN200是脆性的黑色磨料，主要用于陶瓷粘結(jié)磨削工具和金屬包敷樹脂粘結(jié)的磨削工具。ABN300具有與ABN200相似的強(qiáng)度，但顏色為琥珀色，通常應(yīng)用于金屬和環(huán)氧樹脂粘結(jié)的磨削工具。ABN600為黑色，是一種典型的具有特定晶面的高強(qiáng)立方氧化硼磨料，也是應(yīng)用于金屬和環(huán)氧樹脂粘結(jié)的磨具。ABN800則是最新一代的高強(qiáng)單晶立方氧化化硼材料。ABN800具有與ABN600相似的強(qiáng)度，但是

27、，可以看到兩者存在著顯著的不同，前者具有尖銳棱角和高熱穩(wěn)定性。 在磨削過(guò)程中，塊狀或圓的磨粒可考慮采用與工件呈較大的負(fù)前角進(jìn)行磨削。而對(duì)尖銳的多角狀的粒子在多數(shù)情況下采用較大的正前角進(jìn)行磨削。因此，在磨削碳化物含量較高的鋼（如某些高速鋼）時(shí)，最好選擇具有負(fù)前角的磨料粒子。當(dāng)加工更硬的強(qiáng)韌材料（如某些高速鋼和表面硬化鋼）時(shí)，具有較大的正前角的尖銳多角狀磨粒具有潛在的優(yōu)勢(shì)。緩進(jìn)給磨削中磨料特征的影響。在磨削過(guò)程中加在單個(gè)磨料粒子上載荷的種類與大小都將影響到磨粒的切削性能，進(jìn)而影響到最佳磨料的選擇。為說(shuō)明這點(diǎn)，進(jìn)行了臺(tái)下的試驗(yàn)：使用端頭半徑為0.5mmr90V型陶瓷粘結(jié)砂輪磨削M2高速鋼，對(duì)兩種AB

28、N600和ABN800磨料進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)法向磨削力、功率和砂輪的磨損進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？梢钥吹?，ABN800法向磨削力較低。當(dāng)進(jìn)給量提高時(shí)，切削率增加，磨削力也同時(shí)提高。但對(duì)于ABN800砂輪，磨削力的提高相對(duì)較小。而磨削功率隨進(jìn)給量的增加而提高的趨勢(shì)與ABN600基本相同。盡管對(duì)于ABN800磨料制成的砂輪測(cè)出的磨削力和能量較低但曲率為0.5mm砂輪端面的磨損也同時(shí)減小。當(dāng)進(jìn)給量從而200mm/min提高到300mm/min時(shí)，三個(gè)參數(shù)增中的相對(duì)百分比，即切削功率提高50%。隨著磨削條件的惡劣程度加劇，具有尖角狀特征的磨粒的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)得更為突出。鎳鉻鋼是一種較難磨削的材料。針對(duì)有尖銳棱角的磨料去屑率高

29、的特點(diǎn)，用陶瓷粘結(jié)的砂輪對(duì)牌號(hào)為718的鎳鉻鋼進(jìn)行磨削試驗(yàn)。對(duì)兩種高強(qiáng)磨料，ABN600和ABN800進(jìn)行了如前的試驗(yàn)?？梢钥吹剑cABN600相比，在工作臺(tái)速度為150mm/min和200mm/min時(shí)，ABN800仍保持它的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)工作臺(tái)速度進(jìn)一步提高到300mm/min時(shí)，兩種砂輪都表現(xiàn)出高的砂輪磨損速率。然而，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)使用尖銳磨料制成的砂輪磨削同樣的材料時(shí)，在150mm/min和200mm/min的兩種速度下，都可以得到合理的砂輪壽命。使用樹脂粘結(jié)的砂輪進(jìn)行M2高速鋼平面磨削試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，用ABN600和ABN800兩種磨料制成的小砂輪的尺寸為125mm6mm。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使

30、用尖銳的磨料的砂輪壽命長(zhǎng)，而磨削功率低。眾所周知，磨削過(guò)程中，在磨料和工件磨削面之間會(huì)產(chǎn)生瞬間界面高溫。試驗(yàn)證明，與常用磨料相比，立方氧化硼產(chǎn)生的界面磨削溫度更低。其中關(guān)鍵原因是立方氧化硼砂輪的比磨削能要比常用磨料的砂輪低。通過(guò)試驗(yàn)，可以看到，隨著切削深度的提高，立方氧化硼砂輪之所以具有低的磨削能，主要得益于立方氧化硼具有高的熱導(dǎo)率。綜上所述，在不同材料和工藝條件的磨削中，合理選用砂輪，可降低磨削加工表面精度，提高磨削加工表面質(zhì)量，能使磨削效率有成倍的提高，取得低成本加工的效果，并且砂輪壽命長(zhǎng)，修整頻率低，金屬磨除率高，磨削力小冷卻效果佳。諾頓砂輪介紹一、磨具磨料： 人類從新石器時(shí)代開始，就采

31、用天然磨石打磨用具。伴 隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明，磨具磨料開始進(jìn)入機(jī)械制造領(lǐng)域，并成為不可替代的工藝方法越來(lái)越大量使用，是獲得高精度產(chǎn)品的重要手段。締屬于圣戈班集團(tuán)的NORTON（諾頓）品牌，創(chuàng)建于一八八五年，是世界最早從事磨具磨料研究、生產(chǎn)的專業(yè)工廠，一百多年來(lái)傾心為用戶提供保證磨削質(zhì)量，提高磨削效率、降低制造成本的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，是全球最大的磨具磨料制造商。在中國(guó)五十年代出版的工具書中都可以見(jiàn)到該品牌的介紹，從圣戈班NORTON在國(guó)內(nèi)設(shè)廠生產(chǎn)后，是目前在中國(guó)大陸能買到的最佳性價(jià)比的國(guó)外品牌。 NORTON陶瓷結(jié)合劑產(chǎn)品介紹： 1、磨料種類（1）剛玉類磨料： A棕剛玉砂輪：適用于硬度較低的碳素鋼、合金鋼、

32、可鍛鑄鐵工件的普通磨削，如外圓磨、平面磨和無(wú)心磨,也可用于切斷、打磨等場(chǎng)合。WA（38A）白剛玉砂輪: 用于硬度較高的合金鋼、高速鋼、淬火工件的普通磨削，也多用于齒輪磨、螺紋磨、成型磨場(chǎng)合。AWA（19A）棕、白剛玉混合磨料：適用于硬度中等的碳素鋼、合金鋼工件的普通磨削。既可保證工件的表面粗糙度，又具有一定有磨削效率。SA（32A）單晶剛玉：適用于高速鋼、奧氏體不銹鋼、鈦合金等高硬度、高強(qiáng)度金屬材料的磨削。 ASA（23A）單晶剛玉和棕剛玉的混合磨料：適用于球墨鑄鐵、冷激鑄鐵類材料的高效磨削，也用于軸承鋼的普通磨削。PA（25A）鉻剛玉，用于工具鋼、不銹鋼、淬火工件的內(nèi)圓磨、工具磨、仿型磨及高

33、光潔度磨削。（2）碳化硅類磨料： GC（39C）綠色碳化硅 C （37C）黑色碳化硅碳化硅適用于鑄鐵、硬質(zhì)合金、有色金屬的磨削, 也可用于玻璃、石材等非金屬材料的磨削。（3）SG磨料 SG磨料是圣戈班開發(fā)的經(jīng)特殊引晶凝膠系統(tǒng)燒結(jié)而成，帶有革命性的新一代氧化鋁磨料，具有硬度高，韌性好，鋒利度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。與普通剛玉磨料相比，SG具有磨耗比高，保形性強(qiáng)，工件表面加工質(zhì)量好，砂輪修整量小，磨削效率高等優(yōu)越性。SG砂輪特別適用于航空航天用合金、工具鋼、淬火工件、硬鉻、硬鑄鐵等的磨削。因SG磨料價(jià)格較貴，通常SG可以根據(jù)不同場(chǎng)合的磨削要求，以一定比例同白剛玉（或其它剛玉磨料）進(jìn)行混合制成砂輪，以達(dá)到磨削效果

34、和砂輪成本的最佳組合。 2、磨料粒度粒度是用來(lái)表示磨料顆粒幾何尺寸的大小。其選擇 依據(jù)主要是加工工件所需的表面粗糙度，同時(shí)也需要考慮其他一些因素（如磨削效率、村料特性等）。以外圓磨為例，常用粒度與表面粗糙度有下面的大致關(guān)系：粒度36465460708090100 粗糙度Ra1.6 Ra0.8 Ra0.4 Ra0.2 粗粒度的磨料適用于磨削: 1)材質(zhì)較軟,延伸率大以及類似軟鐵和有色金屬等材料。 2)進(jìn)給量大，磨削效率要求高的場(chǎng)合。 3)表面粗糙度要求不高的場(chǎng)合。 4)磨削接觸面大的場(chǎng)合。 細(xì)粒度的磨料適用于磨削： 1）硬度較高以及類似高碳工具鋼，硬質(zhì)合金一類的金屬材料和玻璃等脆性材料。 2）表面粗糙度及精度要求高的場(chǎng)合。 3）磨削接觸面小的場(chǎng)合。 4）工件半徑或孤度小的場(chǎng)合。 3、硬度 E F G H I J K L M N O P Q R 軟硬砂輪的硬度是指磨料之間的結(jié)合度，砂輪中結(jié)合劑量的多少?zèng)Q定了砂輪的硬度高低。用戶需要根據(jù)具體的磨削（如進(jìn)刀量、粗糙度、材質(zhì)）要求來(lái)靈活選擇砂輪的硬度。一般砂輪硬度選擇的原則是： 較軟的硬度 1）進(jìn)刀量大的粗磨。 2）磨削接觸面大的場(chǎng)合。 3）材質(zhì)較硬的工件，如高硬度工具鋼和硬質(zhì)合金等。 4）工件抗熱性能差，嚴(yán)防表面燒傷。 較硬的硬