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關于高速磨削和精密磨削中的一些問題答疑

關鍵詞 磨削 , 砂輪|2019-01-24 10:06:22|技術信息|來源 網絡
摘要 1、什么是高速磨削?與普通磨削相比,高速磨削有哪些特點?答:高速磨削是通過提高砂輪線速度來達到提高磨削效率和磨削質量的工藝方法。它與普通磨削的區別在于很高的磨削速度和進給速度,而高...

       1、什么是高速磨削?與普通磨削相比,高速磨削有哪些特點?

       答:高速磨削是通過提高砂輪線速度來達到提高磨削效率和磨削質量的工藝方法。它與普通磨削的區別在于很高的磨削速度和進給速度,而高速磨削的定義隨時間的不同在不斷推進,60年代以前,磨削速度在50m/s時即被稱為高速磨削,而90年代磨削速度最高已達500m/s,在實際應用中,磨削速度在100m/s以上即被稱為高速磨削。

       高速磨削與普通磨削相比,它有以下特點:

       (1)在保持其它全部參數恒定情況下,只增加砂輪速度,將導致切削厚度減小,相應也減小作用于每一磨粒上的切削力。

       (2)若相應于砂輪速度成正比增加工件速度,切削厚度可保持不變。在這種情況下,作用于每一磨粒上的切削力,以及磨削合力不改變。這樣最大的優點是,在磨削力不變的情況下,材料去除率成比例增加。

       2、試簡述高速磨削對砂輪和機床的要求。

       答:高速磨削砂輪必須滿足下列要求:

       (1)砂輪的機械強度必須能承受高速磨削時的切削力;

       (2)高速磨削時的安全可靠性;

       (3)外觀鋒利;

       (4)結合劑必須具有很高的耐磨性以減少砂輪的磨損。

       高速磨削對機床的要求:

       (1)高速主軸及其軸承:高速主軸的軸承一般采用角接觸滾珠軸承。為了降低主軸發熱,提高主軸的最高轉速,新一代的高速電動主軸絕大多數均采用油氣潤滑。

       (2)高速磨床除具有普通磨床的功能外,還需滿足以下特殊要求:高動態精度、高阻尼、高抗振性和熱穩定性;高度自動化和可靠的磨削過程。

       (3)砂輪速度提高以后,其動能也隨之增加,如果發生砂輪破裂,顯然會給人身和設備造成比普通磨削時更大的傷害,為此除要提高砂輪本身的強度以外,設計專門用于高速磨削的砂輪防護罩是保證安全的重要措施。

       3、高速磨削中砂輪精密修整技術有哪些?

       答:目前應用較為成熟的砂輪修整技術有:

       (1)ELID在線電解修整技術;

       (2)電火花砂輪修整技術;

       (3)杯形砂輪修整技術;

       (4)電解—機械復合整形技術

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       4、什么是精密磨削?試簡述普通砂輪精密磨削中砂輪的選擇原則。

       答:精密磨削是指在精密磨床上,選擇細粒度砂輪,并通過對砂輪的精細修整,使磨粒具有微刃性和等高性,磨削后,使被磨削表面所留下的磨削痕跡極其微細、殘留高度極小,再加上無火花磨削階段的作用,獲得加工精度為1~0.1mm和表面粗糙度Ra為0.2~0.025mm的表面磨削方法。

       普通砂輪精密磨削中砂輪的選擇原則:

       (1)砂輪磨料精密磨削時所用砂輪的磨料以易于產生和保持微刃及其等高性為原則。

       (2)砂輪粒度?單從幾何因素考慮,砂輪粒度越細,磨削的表面粗糙度值越小。但磨粒太細時,不僅砂輪易被磨屑堵塞,若導熱情況不好,反而會在加工表面產生燒傷等現象,使表面粗糙度值增大,因此,砂輪粒度常取46#~60#。

       (3)砂輪結合劑?砂輪結合劑有樹脂類、金屬類、陶瓷類等,以樹脂類應用為廣。對粗粒度砂輪,可用陶瓷結合劑。金屬類、陶瓷類結合劑是目前精密磨削領域中研究的重要方面。

       5、超硬磨料砂輪精密磨削的特點是什么?其磨削用量如何選擇?

       答:超硬磨料砂輪磨削的主要特點為:

       (1)可用來加工各種高硬度、高脆性金屬和非金屬材料。       

       (2)磨削能力強,耐磨性好,耐用度高,可較長時間保持磨削性能,修整次數少,易于保持粒度;易于控制加工尺寸及實現加工自動化。

       (3)磨削力小,磨削溫度低,從而可減少內應力,無燒傷、裂紋等缺陷,加工表面質量好。金剛石砂輪磨削硬質合金時,其磨削力只有綠色碳化硅的1/4~1/5。

       (4)磨削效率高。在加工硬質合金及非金屬硬脆材料時,金剛石砂輪的金屬去除率優于立方氮化硼砂輪;但在加工耐熱鋼、鈦合金、模具鋼等材料時,立方氮化硼砂輪遠高于金剛石砂輪

       (5)加工成本低。金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪比較昂貴,但其壽命長,加工效率高,所以綜合成本低。

       超硬磨料砂輪磨削用量選擇:

       (1)磨削速度非金屬結合劑金剛石砂輪的磨削速度一般為12~30m/s。立方氮化硼砂輪的磨削速度可比金剛石砂輪高得多,可選45~60m/s,主要由于立方氮化硼磨料的熱穩定性較好。

       (2)磨削深度一般為0.001~0.01mm,可根據磨削方式、磨粒粒度、結合劑和冷卻狀況等具體情況選擇。

       (3)工件速度一般為10~20m/min。

       (4)縱向進給速度?一般為0.45~1.5m/min。

       6、什么是超精密磨削?試簡述其機理、特點及應用。

       答:超精密磨削是指加工精度達到0.1mm以下、表面粗糙度低于Ra0.025mm的砂輪磨削方法,是一種亞微米級的加工方法,并正向納米級發展,適宜于對鋼、鐵材料及陶瓷、玻璃等硬脆材料的加工。

       超精密磨削機理:

       (1)磨粒可以看作具有彈性支承的和大負前角切削刃的彈性體,彈性支承為結合劑,磨粒雖有相當硬度,本身受力變形極小,實際上仍屬于彈性體。

       (2)磨粒切削刃的切入深度由零開始逐漸增加,到達最大值后又逐漸減小到零。

       (3)整個磨粒與工件的接觸過程依次為彈性區、塑性區、切削區、塑性區和彈性區。

       (4)超精密磨削中,微切削作用、塑性流動、彈性破壞作用和滑擦作用依切削條件的變化而順序出現。當刀刃鋒利,且有一定磨削深度時,微切削作用較強;如果刀刃不夠鋒利,或磨削深度太淺,則會產生塑性流動、彈性破壞和滑擦。

       超精密磨削的特點:

       (1)超精密磨削是一個系統工程。

       (2)超硬磨料砂輪是超精密磨削的主要工具。

       (3)超精密磨削是一種超微量切除加工。

       超精密磨削的應用:

       (1)磨削鋼鐵及其合金等金屬材料特別是經過淬火等處理的淬硬鋼。

       (2)可用于磨削非金屬的硬脆材料?例如陶瓷、玻璃、石英、半導體材料、石材等。

       (3)目前主要有外圓磨床、平面磨床、內圓磨床、坐標磨床等超精密磨床,用于超精磨削外圓、平面、孔和孔系。

       (4)超精密磨削和超精密游離磨料加工是相輔相成的。

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