砂輪和磨削參數(shù)DCT工廠現(xiàn)場工程師(監(jiān)理工程師)周鵬文摘：磨削廣泛應用于機械加工行業(yè)。在我廠齒輪軸的熱精加工中經(jīng)常使用磨削。砂輪和磨削參數(shù)的選擇直接影響零件的加工精度。關(guān)鍵詞：磨料粒度粘結(jié)劑硬度組織線速度軸向進給徑向進給一、導言磨削是熱處理后精加工齒輪軸的主要方法。零件的尺寸精度、形狀公差和表面精度主要由砂輪的選擇和機床的加工參數(shù)決定。下面主要分析砂輪規(guī)格參數(shù)和機床加工參數(shù)。二、砂輪的選擇砂輪的特性由以下五個因素決定：磨料、粒度、粘結(jié)劑、硬度和紋理。常用的磨料包括氧化物系統(tǒng)(Al203)、碳化物系統(tǒng)(碳化硅、碳化硅)和高硬度研磨系統(tǒng)(立方氮化硼、金剛石)。下圖顯示了常用磨料的名稱和代碼。CBN砂輪在生產(chǎn)中的應用越來越多。首先，立方氮化硼的硬度略低于金剛石，但其耐熱性(1400)遠高于金剛石(800)，且對鐵的化學惰性高，特別適用于磨削堅硬的鋼。第二，立方氮化硼磨粒的切削刃鋒利，可以減少磨削過程中加工表面材料的塑性變形。因此，磨削表面粗糙度小于普通砂輪。第三，CBN砂輪加工的表層是殘余壓應力，而Al203砂輪加工的表層是殘余拉應力，這是形成表面裂紋的主要原因。如右邊所示。粒度表示磨粒的大小。當磨粒直徑大于40m時，稱為砂粒，當磨粒直徑小于40m時，稱為微粉。磨料粒度對磨削生產(chǎn)率和表面粗糙度有很大影響。粘結(jié)劑的作用是將磨粒粘結(jié)在一起，使砂輪具有必要的形狀和強度，這直接影響砂輪的強度、耐熱性和耐久性。常用的粘結(jié)劑有四種：陶瓷粘結(jié)劑(V)，其特點是化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐水、耐酸、耐熱、成本低，但它易碎。制成的砂輪線速度一般為35m/s。樹脂結(jié)合劑(B)強度高，彈性好。主要用于高速磨削、切削和開槽。但是，使用時要注意切削液的堿含量不能超過1.5%，砂輪不能長時間存放。如果儲存時間過長，可能會變質(zhì)并降低粘合強度。橡膠結(jié)合劑(R)主要用于制造無心磨床的導輪和切割、開槽、拋光砂輪。但它不適用于粗砂輪。金屬結(jié)合劑，通常是青銅結(jié)合劑，主要用于制造金剛石砂輪。硬度是指砂輪的磨粒在磨削力的作用下從砂輪表面脫落的難度。砂輪的硬質(zhì)等級名稱和代碼如下圖所示。在選擇砂輪的硬度時，可以參考以下原則：第一，工件材料越硬，砂輪的硬度越軟；工件材料越軟，砂輪的硬度就越大。第二，當砂輪與工件的接觸面較大時，應選用軟砂輪。內(nèi)圓磨削和端面平面磨削時，砂輪的硬度應低于外圓磨削。磨削薄壁零件和導熱性差的工件時，砂輪的硬度也應選擇得較低。三、精磨和成形磨削，應選用硬質(zhì)砂輪，以保持砂輪必要的形狀精度。四、砂輪的尺寸越大，其硬度越低，以防止砂輪表面組織被磨屑堵塞。五、磨削有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料時，應選擇較軟的砂輪，以免砂輪表面被雜物堵塞。微觀結(jié)構(gòu)是指PB 4004060 A 60 L 5 B 35形狀代碼表外部翹曲Dx厚度Hx內(nèi)徑d=60毫米研磨劑(棕剛玉)60碼硬度中等偏軟2組織5樹脂粘合劑最大線速度(m/s)三、磨床參數(shù)選擇磨床加工參數(shù)主要包括砂輪線速度-VC (m/s)、工件線速度-VW (m/s)、徑向進給-fr (mm/str)、軸向進給-fa (mm/r)(如圖所示)。砂輪線速度越高，零件粗糙度越小，工件線速度越高，生產(chǎn)效率越高。但是，工件越容易燒傷，磨削過程中零件振動越嚴重，直接影響零件的形狀公差和粗糙度。下表顯示了研磨過程中常用的研磨量。單個磨粒的最大切削厚度可以由上述公式定性分析：1。當工件速度Vw、軸向進給fa和徑向進給fr增加時，hDgmax將增加；2.當砂輪轉(zhuǎn)速Vc、砂輪直徑dt和砂輪寬度B增加時，hDgmax會減??；3.隨著大粒度(細)砂輪數(shù)量的增加，hDgmax降低。當單個磨粒的切削厚度增加時，作用在磨粒上的切削力也增加，這將影響砂輪的磨損、磨削溫度和加工表面的質(zhì)量等。為了提高磨削質(zhì)量和生產(chǎn)效率，我們采用了高速磨削和強力磨削。高速磨削的機理是隨著砂輪速度的增加，單位時間內(nèi)通過磨削區(qū)的磨粒數(shù)量增加。如果進給速度保持與正常磨削相同，則在高速磨削中每個磨粒的切削厚度變薄，同時每個磨粒的負荷減小。因此，高速磨削具有以下特點：1 .高生產(chǎn)率。如果高速磨削的切削厚度與普通磨削相同，高速磨削可以相應增加進給量，生產(chǎn)率比普通磨削提高30%-100%。2、可以延長砂輪的使用壽命。由于各磨粒所承受的切削載荷減小，各磨粒的磨削時間可以相對延長，從而延長砂輪的使用壽命。3.它可以提高精度，降低磨削表面的粗糙度。隨著每個磨粒的切削厚度變得越來越薄，每個磨粒在穿過磨削區(qū)時在工件表面上留下的磨損痕跡的深度減小。同時，由于速度的增加，由于塑性變形而在研磨表面上形成的凸起的高度也降低了，從而降低了研磨表面的粗糙度。由于切削厚度薄，徑向磨削力Fp相應減小，有利于保證工件(尤其是剛性差的工件)的加工精度。4.提高磨削表面質(zhì)量。高速磨削時，工件的轉(zhuǎn)速需要相應提高，以縮短砂輪與工件的接觸時間，從而減少傳遞給工件的磨削熱，減少或避免燒傷和裂紋現(xiàn)象。強力磨削的機理是普通磨削的軸向進給速度通常為0.033-0.042米/秒(2-2.5米/分鐘)，強力磨削的軸向進給速度為0.000166-0.005米/秒(0.0l-0.3米/分鐘)。這樣，單個磨粒的切削厚度大大減小，因此作用在每個磨粒上的力也減小了。強力研磨的特點：1。由于徑向進給較大，砂輪與工件的接觸弧長比普通磨削要長得多。這樣，單位時間內(nèi)同時參與研磨工作的磨粒數(shù)量隨著徑向進給的增加而增加。因此，可以充分發(fā)揮機床和砂輪的潛力，提高生產(chǎn)效率。2.砂輪不易損壞：強力磨削時，工件縱向緩慢進給，減少磨粒和工件邊緣的沖擊。同時，機床振動減小，加工表面波紋小。3.穩(wěn)定的精度：由于單個磨粒的切削厚度很小，并且每個磨粒上的力很小，所以砂輪的輪廓形狀可以保持一段時間目前，高速高強度磨削已在我廠廣泛應用。DCT360五軸熱后磨削的外徑采用CBN砂輪，使用DANOBAT和JUNKER機床