• 简述磨削力和磨削热
  • 发布日期:2018-05-06浏览次数:631

磨削

一、磨削力

1、磨削力的来源和分解

    磨削时有大小相等、方向相反的力分别作用在砂轮和工件上。这个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:磨粒在切除金属时要使被切金属产生很大的塑性变形,而形成得到切削力;磨:凸ぜ?砻嬷?湓谇邢魇辈??哪ハ髁。

2、磨削力对加工的影响

    磨削时磨粒以负前角切削,刃口圆角半径R往往要比背吃刀量要大,故磨粒对工件的径向挤压力很大,一般Fp=(2~3)Fc。由于较大的径向力作用,使机床-工件-砂轮组成的工艺系统产生较大的弹性变形,从而影响磨削精度。如工件由于径向力和切向力的作用产生变形,其轴心相对移动为e,会造成工件的直径误差。

   由径向力引起的工艺系统变形,往往使实际背吃刀量与砂轮进给刻度盘上所示的树值有差别。因此,合理的磨削循环是在进给后要停留一下,以消除由径向力产生的变形,这种不进给的磨削称光磨或者无火花磨削。当磨削细长轴时,由径向力作用,工件被磨成鼓形。砂轮的特性、砂轮的磨削宽度、工件材料、磨削用量(ap、f)对径向力有很大影响。

二、磨削热

1、磨削热及其传导

磨削时,砂轮对工件表面的剧烈摩擦,使磨削局部区域的瞬间温度达到1000℃以上。磨削火花,就是磨屑在空气中氧化、燃烧的现象。磨粒与工件间的摩擦以及金属层的塑形变形能量全部转化为热能,故磨削热及其传导可用下式表示:Q=Q摩擦+Q变形=Q工件+Q磨屑+Q砂轮+Q介质

2、磨削热对加工的影响

a 造成工件表面烧伤:在瞬间高温作用下工件表层可能被烧伤。所谓烧伤,一般是淬硬工件表面的金属材料在磨削热作用下发生不均匀的退火。于是工件表面硬度降低,从而影响到零件的使用性能和寿命。严重烧伤的工件表面肉眼就能看出,表面呈现一层焦黄色或焦黑色的氧化膜。轻微烧伤的工件表面呈淡黄色。磨削导热性能差的材料,如轴承钢、耐热合金钢等,zui容易产生烧伤。

b 工件表面残余应力和裂纹:当磨削区的温度达到使金属材料的金相组织发生变化(简称相变)时,使金属表层产生金相组织变化,并产生应力。当局部应力超过工件材料的强度极限时,工件表面就产生裂纹。

c 影响工件的加工精度:磨削热会使工件产生热膨胀变形,影响工件的形状精度和尺寸精度。

3、减小磨削热的措施

a 根据工件的材质,合理选用砂轮要素,使磨削性能达到zui佳化。

砂轮的硬度对磨削热有较大影响。当干磨或工件与砂轮接触弧长较长时,为了避免烧伤,可选用较软的砂轮,以发挥砂轮的自锐性。在磨削量特别大的情况下,可选用大气孔砂轮,不易堵塞,切削力强且散热快。

b 采取良好的冷却措施,如选用合适的切削液或高压冷却均可使冷却条件得到改善。目前对大批量生产的磨床,采用切削液调温装置使切削液在常温下冷却工件。

c 合理选用磨削用量。当砂轮的圆周速度提高时,单颗磨粒的磨屑厚度减。??奥钟牍ぜ?砻婕涞哪Σ链问?黾,磨削热也相应增加,工件表面容易烧伤。

    工件速度提高虽然使磨削热有所增加,但因为减小了工件在磨削区域的接触时间,对散热有利。故粗磨时工件速度应适当高些;背吃刀量对磨削热的影响zui大。如采用精细修整的砂轮用较大背吃刀量磨削,易产生烧伤现象。

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