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由外圆磨床工程技术中心详细阐述了磨削力和磨削热的技术方案

   数控外圆磨床磨削是一项系统工程。如果只有砂轮和磨床能通电磨削工件,那就真的不难了。如果我们想把研磨问题弄清楚,就需要参与整个研磨系统并分解它。

  一。磨削力。

  (1)研磨力的来源和分解。

  磨削时,有大小相等、方向相反的力作用于砂轮和工件上。在磨削过程中产生的力称为磨削力(切削力)。

  磨削力主要由两部分组成:切削金属时被磨粒切削的金属的塑性变形,形成切削力;切削时磨粒与工件表面之间的磨削力。

  (2)磨削力对加工的影响。

  磨削时,磨粒以负前角切削,刃口圆度半径R一般大于后刀。因此,磨粒对工件的径向挤压力很大,一般为fp=(2-3)fc。由于径向力较大,机床、工件和砂轮组成的加工系统产生较大的弹性变形,影响了磨削精度。

  当工件在径向力和切向力的作用下发生变形时,其轴线相对于E的相对运动会引起工件直径误差。

  由于径向力引起的加工系统变形,使得实际回切量与砂轮进给盘上显示的树形值不同。因此,合理的研磨周期是在进料后停止,以消除径向力引起的变形。这种无进给磨削称为光滑磨削或无火花磨削。在磨削细长轴时,工件在径向力的作用下被磨削成鼓形。

  砂轮的特性、砂轮的磨削宽度、工件材料和磨削参数对径向力有很大的影响。

  二。磨削热。

  1。磨削热及其传导。

  磨削时,砂轮与工件表面的严重摩擦使磨削区域的瞬时温度达到1000℃以上。

  磨削火花是碎屑在空气中氧化燃烧的现象。磨粒与工件之间的摩擦和金属层的塑性变形能都转化为热能,因此磨削热及其传导可以表示为:Q=Q摩擦+Q变形=Q工件+Q碎屑+Q砂轮+Q介质

  2。磨削热对加工的影响。

  (1)工件表面烧伤:在瞬间高温作用下,工件表面可烧伤。

  所谓烧伤,一般是指金属材料在磨削热作用下,在淬火工件表面不均匀退火。因此,工件表面硬度降低,影响零件的使用性能和寿命。

  严重烧伤的工件表面肉眼可见,表面有一层烧焦的黄色或黑色氧化膜。

  轻微烧伤的工件表面呈黄色。轴承钢、耐热合金钢等导热性差的磨削材料,最容易造成烧伤。

  (2)工件表面残余应力和裂纹:当磨削区温度达到金属材料金相组织变化(简称相变)点时,金属表面发生金相组织变化和应力。当局部应力超过工件材料的强度极限时,工件表面会出现裂纹。

  (3)影响工件加工精度:磨削热会引起工件热膨胀变形,影响工件形状精度和尺寸精度。

  (4)降低磨削热的措施。

  a.根据工件的材料质量,合理选择砂轮元件,可优化磨削性能。

  砂轮的硬度对磨削热有很大的影响。当工件与砂轮干磨或长接触弧时,为了避免烧伤,可选用软砂轮来进行砂轮的自磨。

  当磨削量较大时,可选用不易堵塞、切削力强、散热快的气孔砂轮。

  b.良好的冷却措施,如选择合适的切削液或高压冷却,可以改善冷却条件。目前,对于批量生产的磨床,采用切削液温度调节装置,使切削液在室温下冷却工件。

  c.合理选择磨削参数。当砂轮圆周速度增大时,单个磨粒的磨粒厚度减小,但砂轮与工件表面的摩擦次数增加,磨削热随之增加,工件表面容易烧伤。

  工件转速的增加增加了磨削热,但减少了工件在磨削区的接触时间,有利于散热。因此,粗磨时工件速度应适当提高。

  返料对磨削热影响最大。如果用更大的刀背进刀研磨精磨砂轮,很容易造成烧伤。