磨削加工時(shí),根據(jù)工件的形狀、材質(zhì)合理地選擇使用砂輪,可提高磨削表面的質(zhì)量和精度。選擇砂輪時(shí),要綜合考慮砂輪的種類(lèi)、磨料和結(jié)合劑的種類(lèi)以及砂輪的其他要素等。另外,根據(jù)加工表面的精度等來(lái)選擇磨tjl)條件也非常重要。
磨削砂輪:
如果將砂輪表面放大,其狀態(tài)如圖6. 75所幣?梢园l(fā)現(xiàn)在磨粒間有無(wú)數(shù)個(gè)空隙(氣孔),即砂輪是由磨料和結(jié)臺(tái)劑廈氣孔構(gòu)成的。磨粒有尖硬的棱角,可起到切削工件表面材料的切削刃的作用。數(shù)控車(chē)床利用結(jié)合劑使磨粒之間相互結(jié)合。氣孔有排除切屑和輔助冷卻液循環(huán)的作用。數(shù)控車(chē)床以上是構(gòu)成砂輪的三要素。
賡料的種類(lèi)和粒度、結(jié)合劑的種類(lèi)、砂輪的硬度及其組織足影響砂輪性質(zhì)的重要因素,合稱(chēng)為砂輪性質(zhì)的五大要素。磨削時(shí),應(yīng)根據(jù)丁件的材質(zhì)合理地選擇。
磨料的種類(lèi)磨料要選擇具有韌性好、耐磨損、耐熱及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材料。常用的磨料有氧化鋁系列料、碳化硅系列磨料和金剛石。表6 8為常用人造磨料的種類(lèi)及用途。
磨料顆粒的大小用粒度表示。JIS大致分為粗粒、一般研磨用微粒及精研磨用微粒。
粗粒有F4到F220的26種,一般研磨用微粒有F230到F1200的11種,精研磨用微粒有#240號(hào)到#8000號(hào)的18種類(lèi)。一般表示粒度時(shí)常常省略符號(hào)“F”或“#”。數(shù)控車(chē)床表示粒度的符號(hào)中,數(shù)值越小,則粒度越大,反之,數(shù)值越大,則粒度
越小。研磨砂輪中采用的粒度為24號(hào)~220號(hào)。
結(jié)合劑的種類(lèi)結(jié)合劑可以使磨斟問(wèn)相互結(jié)合形成砂輪。常用的結(jié)合劑有:用黏十和長(zhǎng)石燒結(jié)的冉瓷結(jié)合劑,用熱同性樹(shù)脂的粉末成型的樹(shù)脂結(jié)合荊,以及用銅、鎳等金屬通過(guò)粉末冶金或電鍍法使磨料黏結(jié)的金屬結(jié)臺(tái)劑。
硬度表示在磨削力的作用下,抵抗磨粒從砂輪l脫落的程度。硬度分為A~Z的26個(gè)等級(jí),A為最軟.z為最硬。
常用從G級(jí)到P級(jí)的硬度范圍。數(shù)控車(chē)床組織表示砂輪中磨料的疏密程度。數(shù)控車(chē)床組織疏橙的砂輪用于加工較而黏的工件材料或切削用量大的場(chǎng)合。而組織緊密的砂輪用于加工硬而脆的]二件或用于精加工。砂輪組織的代號(hào)為0~14級(jí),其中O為最緊密.14為攝疏松。常用的范圍是5~7級(jí),砂輪的形狀和邊緣對(duì)于砂輪的形狀和邊緣,JIS根據(jù)外圓研磨、無(wú)心研磨、內(nèi)圓研磨、橫軸平面研磨等研磨用途有規(guī)定,如圖6 76所示。
砂輪的選擇首先根據(jù)磨削方式或工件的形狀選擇砂輪的形狀,然后根據(jù)工件的形狀、材質(zhì)及加工表面等要求,選擇磨料的種類(lèi)、粒度、硬度及組織等。
通常,工件材質(zhì)較硬時(shí)應(yīng)選擇硬度較軟的砂輪,當(dāng)要求加工表面的粗糙度值小時(shí),則應(yīng)選擇粒度細(xì)并且組織緊密的砂輪。
磨削原理
磨削加工時(shí),工件及砂輪的大小、磨剴時(shí)砂輪的圓周速度、切r削深度和進(jìn)給速度等對(duì)加工效率及加工表面的精度都有較大影響。
加工裹面的精度因磨削時(shí)的切削深度極小,與工件的速度相比,砂輪的轉(zhuǎn)速非常高t所以切屑很小,切r層形狀如圖6. 77中的ABCD所示。其中AC是切削的長(zhǎng)度,BD是切削深度。
如圖6 78所示,由于砂輪表面的磨粒與磨粒的間距不均勻,導(dǎo)致切削的厚度和長(zhǎng)度都不相同,切削深度也有差異。
又因?yàn)槟チ>喙ぜ母叨炔坏龋鼓チG衈工件的深度也不一致。由此形成微小的凸凹不平的加工表面,使加工表面的表面粗糙度不均勻。
另外,加工面的表面粗糙度除受磨粒的間距和切削深度的影響外,還受磨料的粒度、砂輪的硬度、組織以廈砂輪的圓周速度等磨削條件影響。
磨削加工時(shí),當(dāng)工件的圓周速度為ZO m/min時(shí),工件與砂輪的圓周速度比的標(biāo)準(zhǔn)值為1/100。砂輪的圓周速度降低會(huì)使砂輪的磨損增大,而砂輪圓周速度過(guò)高叉會(huì)導(dǎo)致磨粒磨損加劇,使其鋒利度降低。表6 9是磨削進(jìn)給量的標(biāo)準(zhǔn)值。
磨剮力磨削力與車(chē)削時(shí)車(chē)刀上所受的作用力相同。數(shù)控車(chē)床在砂輪作用面上,磨削力可分解成三個(gè)分力:切線方向上的 主切削力、垂直方向的切深抗力和軸線方向的進(jìn)蟹抗力。