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砂輪在磨削加工中的應用方法

    導讀:砂輪是磨削的切削工具,它由許多細小而堅硬的磨粒和結合劑粘而成的多孔物體。磨粒直接擔負切削工作,必須鋒利并具有高的硬度,耐熟性和一定的韌性。常用的磨料有氧化鋁(又稱剛玉)和碳化硅兩種。氧化鋁類磨料硬度高、韌性好,適合磨削鋼料。碳化硅類磨料硬度高、更鋒利、導熱性好,但較脆,適合磨削鑄鐵和硬質合金。

    同樣磨料的砂輪,由于其粗細不同,工件加工后的表面粗糙度和加工效率就不相同,磨粒粗大的用于粗磨,磨粒細小的適合精磨、磨料越粗,粒度號越小。

結合劑起粘結磨料的作用。常用的陶瓷結合劑,其次是樹脂結合劑。結合劑選料不同,影響砂輪的耐腐性、強度、耐熱性和韌性等。

磨粒粘結愈勞,就愈不容易從砂輪上掉下來,就稱砂輪的硬度是指砂輪表面的磨粒在外力作用下脫落稱為軟,反之稱為硬。砂輪的硬度與磨料的硬度是兩個不同的概念。被磨削工件的表現較軟,磨粒的刃口(棱角)就不易磨損,這樣磨粒使用的時間可以長些,也就是說可選粘接牢固些額砂輪(硬度較高的砂輪)。反之,硬度低的砂輪適合磨削硬度高的工件。

砂輪在高速條件下工作,為了保證安全,在安裝前應進行檢查,不應有裂紋等缺陷;為了使砂輪工作平穩,使用前應進行動平衡試驗。

砂輪工作一定時間后,其表面空隙會被磨屑堵塞,磨料的銳角會磨鈍,原有的幾何形狀會失真。因此必須修整以恢復切削能力好正確的幾何形狀。砂輪需用金剛石筆進行修整。

磨削是磨床上用砂輪作為切削刀具對工件進行切削加工的方法。該方法的特點是:

(1)由于砂輪磨粒本身既有很高的硬度和耐熱性,因此磨削能加工硬度很高的材料,如淬硬的鋼、硬質合金等。

(2)砂輪和磨床特性決定了磨削工藝系統能作均勻的微量切削,一般ap=0.001~0.005mm;磨削速度很高,一般可達v=30~50m/s;磨床剛度好;采用液壓傳動,因此磨削能經濟地獲得高的加工精度(IT6~iIT5)和小的表面粗糙度(Ra=0.8~0.2um)。磨削是零件精加工主要方法之一。

(3)由于劇烈的摩擦,而使磨削區溫度很高。這會造成工件產生應力和變形,甚至造成工作表面燒傷。因此磨削時必須注入大量冷卻液,以降低磨削溫度。冷卻液還可起排屑和潤滑作用。

(4)磨削時的徑向力很大,這會造成機床一砂輪——工件系統的彈性退讓,使實際深小于名義切深。因此磨削將要完成時,應不進刀進行光磨,以消除誤差。

(5)磨粒磨鈍后,磨削力也隨之增大、致使磨粒破碎或脫落,重新露出鋒利的刃口,此特性稱為“自銳性”。自銳性使磨削在一定的時間內能正常進行,但超過一定工作時間后,應進行人工修整,以免磨削力增大引起振動、噪聲及損傷工件表面質量。

平面磨床的結構與磨削運動

磨床的種類很多,主要有平面磨床,外圓磨床、萬能外圓磨床(也可磨內孔)、齒輪磨床、螺紋磨床,導軌磨床、無心磨床(磨外圓)和工具磨床(磨刀具)等。這里介紹平面磨床及其運動。

1.平面磨床的結構(以M7120A為例,其中:M--磨床類機床;70--臥軸距臺式平面磨床;20--工作臺面寬度為200mmA--第一次重大改進。)

(1)砂輪架--安裝砂輪并帶動砂輪作高速旋轉,砂輪架可沿滑座的燕尾導軌作手動或液動的橫向間隙運動。

2)滑座--安裝砂輪架并帶動砂輪架沿立柱導軌作上下運動

3)立柱--支承滑座及砂輪架。

4)工作臺--安裝工件并由液壓系統驅動作往復直線運動。

5)床身--支承工作臺、安裝其他部件。

6)冷卻液系統--向磨削區提供冷卻液(皂化液)

7)液壓傳動系統--其組成有:

a .動力元件--為油泵,供給液壓傳動系統壓力油。

b.執行元件--為油缸,帶動工作臺等部件運動;

c.控制元件--為各種閥,控制壓力、速度、方向等;

d..輔助元件--如油箱、壓力表等。

液壓傳動與機械傳動相比具有傳動平衡,能過載保護,可以在較大范圍實現無極調速等優點。

2.平面磨削運動

(1)主運動--砂輪的高速旋轉運動。

(2)進給運動

a.縱向進給--工作臺帶動工件的往復直線運動;

b.垂直進給--砂輪向工件深度方向的移動;

c.橫向進給--砂輪沿其軸線的間隙運動


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