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砂輪壽命的判定及磨損原因

2017-02-25

砂輪壽命的判定及磨損原因

在磨削過程中,由於砂輪本身的磨損,不斷地改變著砂輪工作麵的狀態。隨著磨削時間的延長,砂輪的切削能力下降,各種磨削缺陷不斷出現,使磨削加工不能繼續進行。此時,必須修整砂輪,恢複正常磨削狀態。砂輪在兩次修整之間的實際磨削時間稱為砂輪的壽命。砂輪的壽命是影響磨削加工效果的重要因素,特別是對於成型磨削尤為重要。

判定砂輪壽命:

一般是根據砂輪工作麵磨損後所產生的各種現象,通過觀察和測試進行的,砂輪磨損後所產生的磨削現象主要有:磨削過程產生自激振動、工件表麵出現再生振紋;磨削噪音的增大;工件表麵出現磨削燒傷;磨削力急劇增大或減小;磨削

砂輪的磨損及其修整,即砂輪圓周表麵的有效輪廓對加工的影響,這是係統性誤差,尤其在精密磨削時要精細地修整砂輪,設定專門修整程序,以使砂輪能在較長時間內保持精確的輪廓。

砂輪磨損的原因:

A、磨耗磨損

當磨粒發生嚴重磨損,在磨粒頂麵出現明顯的磨損平麵後,砂輪表麵平坦。此時切刃的磨損總麵積增大,摩擦加劇,切刃難以切入工件表麵。但砂輪硬度偏高,致使磨粒不能及時產生破碎和脫落。若繼續使用,會使磨削力和磨削熱顯著增達,並出現明顯的振動和噪音,不能有效地切除材料,此時就必須對砂輪進行修整。這種磨損一般發生在磨粒硬度偏低,砂輪硬度偏高和磨粒粒度過細以及工件材料的抗拉強度較高的情況下。這是在普通磨削條件下加工一般鋼材時砂輪壽命結束的最常見原因。

B、氧化磨損

常見的磨料有氧化物、碳化物和氮化物。氧化物磨料在空氣中穩定,其他磨料的表麵會在高溫下發生氧化作用,逐漸消耗。

C、擴散磨損

是指磨粒與被磨材料在高溫下接觸時,金剛石砂輪的元素相互擴散造成磨粒表層弱化而產生的磨損。兩種材料間元素的相互擴散與材料的化學成分密切相關由於金剛石磨料中碳元素擴散溶解於鐵的能力大於氮化硼磨料中元素擴散溶解於鐵的能力,故金剛石砂輪不宜磨削鋼料。

D、熱應力破損

磨削過程中,磨粒的工作表麵瞬間升至高溫,砂輪又在磨削液作用下急冷,其冷熱循環的頻率與砂輪的轉速相同,從而在磨粒的表麵上形成很大的交變熱應力,使磨粒表麵開裂破碎。熱應力破損主要取決於磨料的導熱參數、線膨脹係數和磨削液的性能。導熱係數越小,線膨脹係數越低。線膨脹係數越大,磨削液冷卻性能越好,則熱應力越大,越易使磨粒受熱衝擊而開裂破碎。各種磨料導熱性能好壞的次序為,金剛石,立方氮化硼,碳化矽,剛玉。

E、塑性磨損

在磨削高溫作用下,磨粒會因塑性變形而磨損。塑性磨損主要取決於工件材料的熱硬度。磨削時,若砂輪的切屑在磨粒前刀麵上的熱硬度大於磨粒接觸區的熱硬度,則磨粒發生塑性磨損。

以上幾種造成砂輪磨損的原因。根據磨料、工件材料及磨削條件的不同,造成砂輪磨損的主要原因也會有所不同。所以,砂輪的合理選擇以及砂輪的修整精度將大大影響工件的輪廓精度。因此,磨削時需要及時對砂輪進行修整。此外,砂輪在初始安裝後需要進行修整,砂輪修整的實質就是對砂輪進行整形和修銳。整形是對砂輪進行微量切削,使砂輪達到所要求的幾何形狀要求,並使磨料尖端細微破碎,形成鋒利磨刃。而修銳是去除磨粒間的結合劑,使磨粒間有一定的容屑空間,並使磨粒刃突出結合劑之外形成切削刃,根據砂輪的磨料和結合劑的不同,采取的修整方法也不同。


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