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磨削裂纹

提高工件转速可以防止烧伤.
烧伤的主要几个原因及解决方法:
1.砂轮太硬选择稍软的砂轮
2.背吃刀量大减少背吃刀量,增加光磨时间
3.切削液不充足切削液要充分
4.粗磨烧伤过深进给量要小,切削液要充分
5.磁力不足,工件停转调整磁力
6.工件转速过低调整工件转速
7.砂轮主轴振摆大检修主轴
8.金刚石不锐利反转金刚石,以锐利尖角修整,或换金刚石
9.砂轮修整不好重新修整,稍放慢修整速度
10.定时支承磨损情况,如果磨损过大,会产生支承烧伤.
11,检查工件和砂轮电机扭矩选用是否足够,不足工件会产生短暂停留,会产生竖条烧伤.
另外提醒一点:
工件转速过高和过低都会产生烧伤,只有在合理范围内才是效果最佳的.
磨削烧伤机理:
当磨削表面产生高温时,如果散热措施不好,很容易在工件表面(从几十um到几百um)发生二次淬火及高温回火。

如果磨削工件表面层的瞬间温度超过钢种的AC1点,在冷却液的作用下二次淬火马氏体,而在表层下由于温度梯度大,时间短,只能形成高温回火组织,这就使在表层和次表层之间常山拉应力,而表层为一层薄而脆的二次淬火马氏体,当承受不了时,将产生裂纹。

预防磨削烧伤的措施
1.尽量减少磨削时产生的热量。

2.尽量加速热量的散发。

以上摘自邢镇寰吴宗彦主编的《轴承零件磨削和超精加工技术》。

砂轮工件转速比,最好是在60:1
可以尝试使用大气孔或者小气孔的砂轮。

主要在以下几方面分析调整:
1.磨削回跳时是否可能撞砂轮;
2.磨削进给速度,一般粗磨1.0-1.5MM/MIN.,精磨0.3-0.6mm/min.,光摩0.1mm/min;
3.工件转速,在可能的情况下尽可能快一些,以利于散热;
4.砂轮转速,适当调慢;
5.冷却液的浓度;
6.冷却液的喷溅流量及喷溅部位。

1)损伤的原因
(1)热处理的影响
a)残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变,同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。

残余奥氏体量应控制在30%以内。

b)渗层碳浓度渗层碳浓度过高,在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。

由于这种物质极硬,在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。

渗层碳浓度过高,会使轮齿表面产生过多的残余奥氏体.从而导致烧伤和裂纹。

因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。

c)碳化物分布及形态碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于lμm;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物。

d)脱碳热处理时.表面或环境保护不当会产生表面氧化,这样在齿面上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热,从而造成表面回火。

e)回火在保证硬度的前提下,回火温度尽可能高一些,回火时间尽可能长一些。

这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性,而且使残余应力得以平衡或降低.改善表面应力的分布状况。

这样可以降低出现磨齿裂纹的机率,从而提高磨齿效率。

f)变形应尽可能减少热处理变形.这样可以减小磨齿余量。

若热处理变形过大,如果磨齿操作不是在齿圈径向圆跳动最大处开始磨削,则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的,从而导致烧伤及裂纹。

(2)磨削条件的影响磨齿时砂轮的切削速度很高,砂轮与轮齿的接触面积又很小,产生的热量可能在接触区域形成很高的温度,从而导致磨齿损伤。

a)磨齿余量磨齿余量过大会产生过多的磨削热,从而导致磨齿损伤。

应尽可能减小磨齿余量,为此必须:
①减少热处理变形。

②淬火后按齿田精确找正,然后加工定位基准,以便齿面余量分布均匀。

③磨前采用硬质合金滚刀半精滚齿,去除热处理变形,
b)切削规范磨齿时产生的热量大致与砂轮单位时间内切除的金属量成正比,因此为了避免磨齿损伤,必要时适当减少切深,降低展成进给量或纵向进给量。

c)砂轮
①砂轮的选择渗碳钢硬度高,砂粒易磨钝,为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。

宜选择组织较软的砂轮。

组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑.避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。

在保证齿面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去除量比率。

②砂轮的平衡及修整砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态。

砂轮必须及时修整以保持其锋利。

影响砂轮修整频次的因素很多.包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等。

修整砂轮的金刚石支座必须牢固。

若金刚石表面上有0.5-0.6m m的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换。

③严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙。

砂轮传动带松紧调整合适。

d)冷却液磨削上艺中,冷却的控制是一个重要因素。

①冷却必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;
②保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫,
③防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以
控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器
2)磨齿损伤的检查
(1)可采用硝酸腐蚀法检查烧伤。

(2)磨齿后必须检查是否产生裂纹。

可用下列方法之一进行检查:
a)磁粉探伤,
b)荧光渗透探伤,
c)着色渗透探伤。

3)磨齿损伤对承载能力的影响
齿面的烧伤和裂纹,在轮齿承受脉冲负荷时将影响其疲劳强度和使用寿命,甚至造成齿轮早期失效。

烧伤将导致齿面过早地磨损。

沿齿长方向的裂纹会导致齿根疲劳断齿,这是绝对不允许的。

沿齿高方向的裂纹会导致单方向断裂。

这种裂纹是最常见的。

当裂纹深度较浅时.可采用硬质合金滚刀将裂纹去除,再重新磨齿。

当沿齿高方向和沿团长方向的裂纹同时出现时,可能形成网状裂纹,它会导致齿面剥落.这当然是绝对不允许的。

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