先进磨削方法简介
1.高速磨削
普通磨床的砂轮速度为30—35m/s。
当砂轮速度高于45或50m/s以上时,称为高速磨削。
(1)高速磨削机理:砂轮速度提高后,使单位时间内通过磨削区的磨粒数增加。
若进给量保持与普通磨削时相同,则高速磨削时每颗磨粒切削厚度变薄,同时使每颗磨粒的负荷减小。
(2)高速磨削有如下特点:
①生产率高。
生产率比普通磨削高30%—100%。
②砂轮使用寿命可提高。
由于每颗磨粒上所承受的切削负荷减小,则每颗磨粒的磨削时间可相对延长,因此可提高砂轮的使用寿命。
③可提高精度和减小磨削表面的粗糙度。
由于每颗磨粒切削厚度变薄,每颗磨粒在通过磨削区时,在工件表面上留下的磨痕深度减小。
同时,由于速度提高,使磨削表面由于塑性变形而形成的隆起高度也减小,因此可减小磨削表面粗糙度。
有利于保证工件(特别是刚性差的工件)的加工精度。
④改善磨削表面质量。
在高速磨削时,需要相应提高工件转速,使砂轮与工件的接触时间缩短,这样使传至工件的磨削热减少,从而减少或避免产生烧伤和裂纹的现象。
2.强力磨削
强力磨削就是以大的径向进给量(可达十几毫米)和缓慢的纵向进给量进行磨削。
(1)强力磨削的机理:
普通磨削的纵向进给速度通常为0.033—0.042m/s(2—2.5m/min),而强力磨削的纵向进给速度则为0.000166—0.005m/s(0.0l一0.3m/min)。
这样就使单个磨粒的切削厚度大为减小,因而作用在每个磨粒上的力也减小。
(2)强力磨削的特点:
①生产效率高:由于采用缓速纵向进给和大的径向进给,这样就可在铸、锻毛坯上直接磨出零件所要求的表面形状及尺寸。
同时由于径向进给大,砂轮与工件的接触弧长要比普通磨削时的接触孤长大得多,单位时间内同时参加磨削工作的磨粒数目随着径向进给量的增大而增加。
因此,能充分发挥机床和砂轮的潜力,使生产效率得以提高。
②扩大磨削工艺范围:由于径向进给量很大,对毛坯加工能一次成形,所以能有效地解决一些难加工材料的成型表面的加工问题。
③不易损伤砂轮:强力磨削时,工件作缓慢的纵向进给,这样便减轻了磨粒与工件边缘的冲击。
同时也减少了机床的振动,已加工表面的波纹小。
④精度稳定:由于单个磨粒的切削厚度小,每个磨粒上所受的力也小,因而能在较长的时间内保持砂轮的轮廓形状,所以被磨削零件的精度比较稳定。
⑤磨削力和磨削热大:大的径向进给,使同时参加工作的磨粒数增加。
这样虽然大大地提高生产率,但也增大了切削力和切削热。
因此进行强力磨削时必须充分供应切削液,以降低磨削温度,保证磨削表面质量。
3.砂带磨削
砂带磨削具有下列几个特点:
(1)设备简单:砂带磨削设备一般都比较简单,砂带安装在压轮(接触轮)和张紧轮上,由回转运动实现切削运动;工件自传送带送至支承板上方的磨削区,实现进给运动,经过砂带磨削区即完成加工任务。
(2)生产效率高:砂带磨削的生产效率很高,比铣削的生产效率高10倍;如以切除同样金属余量的加工时间作比较,则铣削、拉削或砂轮磨削比砂带磨削要多4—10倍。
(3)加工质量好:砂带磨削的粗糙度,一般达到及Ra0.63—0.16μm(▽7—▽9),加工精度也比较高。
(4)能磨削复杂形面:砂带具有一定的柔曲性,能磨削复杂形面的工件。
砂带成形磨削的应用比较广泛,如导弹头外形、航空喷气发动机叶片的复杂形面等精密加工。
4.超精密磨削与镜面磨削
超精密磨削已成为对钢铁材料和半导体等硬脆材料进行精密加工的主要方法之一。
镜面磨削的必要条件是使用具有高刚度、高回转精度的主轴和微量进给机构的磨床,细心平衡的均质砂轮和精密修整使磨粒尖端变平的砂轮表面。
参考资料:。