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砂轮在磨削加工中的应用方法

    导读:砂轮是磨削的切削工具,它由许多细小而坚硬的磨粒和结合剂粘而成的多孔物体。磨粒直接担负切削工作,必须锋利并具有高的硬度,耐熟性和一定的韧性。常用的磨料有氧化铝(又称刚玉)和碳化硅两种。氧化铝类磨料硬度高、韧性好,适合磨削钢料。碳化硅类磨料硬度高、更锋利、导热性好,但较脆,适合磨削铸铁和硬质合金。

    同样磨料的砂轮,由于其粗细不同,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,磨粒细小的适合精磨、磨料越粗,粒度号越小。

结合剂起粘结磨料的作用。常用的陶瓷结合剂,其次是树脂结合剂。结合剂选料不同,影响砂轮的耐腐性、强度、耐热性和韧性等。

磨粒粘结愈劳,就愈不容易从砂轮上掉下来,就称砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落称为软,反之称为硬。砂轮的硬度与磨料的硬度是两个不同的概念。被磨削工件的表现较软,磨粒的刃口(棱角)就不易磨损,这样磨粒使用的时间可以长些,也就是说可选粘接牢固些额砂轮(硬度较高的砂轮)。反之,硬度低的砂轮适合磨削硬度高的工件。

砂轮在高速条件下工作,为了保证安全,在安装前应进行检查,不应有裂纹等缺陷;为了使砂轮工作平稳,使用前应进行动平衡试验。

砂轮工作一定时间后,其表面空隙会被磨屑堵塞,磨料的锐角会磨钝,原有的几何形状会失真。因此必须修整以恢复切削能力好正确的几何形状。砂轮需用金刚石笔进行修整。

磨削是磨床上用砂轮作为切削刀具对工件进行切削加工的方法。该方法的特点是:

(1)由于砂轮磨粒本身既有很高的硬度和耐热性,因此磨削能加工硬度很高的材料,如淬硬的钢、硬质合金等。

(2)砂轮和磨床特性决定了磨削工艺系统能作均匀的微量切削,一般ap=0.001~0.005mm;磨削速度很高,一般可达v=30~50m/s;磨床刚度好;采用液压传动,因此磨削能经济地获得高的加工精度(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)由于剧烈的摩擦,而使磨削区温度很高。这会造成工件产生应力和变形,甚至造成工作表面烧伤。因此磨削时必须注入大量冷却液,以降低磨削温度。冷却液还可起排屑和润滑作用。

(4)磨削时的径向力很大,这会造成机床一砂轮——工件系统的弹性退让,使实际深小于名义切深。因此磨削将要完成时,应不进刀进行光磨,以消除误差。

(5)磨粒磨钝后,磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落,重新露出锋利的刃口,此特性称为“自锐性”。自锐性使磨削在一定的时间内能正常进行,但超过一定工作时间后,应进行人工修整,以免磨削力增大引起振动、噪声及损伤工件表面质量。

平面磨床的结构与磨削运动

磨床的种类很多,主要有平面磨床,外圆磨床、万能外圆磨床(也可磨内孔)、齿轮磨床、螺纹磨床,导轨磨床、无心磨床(磨外圆)和工具磨床(磨刀具)等。这里介绍平面磨床及其运动。

1.平面磨床的结构(以M7120A为例,其中:M--磨床类机床;70--卧轴距台式平面磨床;20--工作台面宽度为200mmA--第一次重大改进。)

(1)砂轮架--安装砂轮并带动砂轮作高速旋转,砂轮架可沿滑座的燕尾导轨作手动或液动的横向间隙运动。

2)滑座--安装砂轮架并带动砂轮架沿立柱导轨作上下运动

3)立柱--支承滑座及砂轮架。

4)工作台--安装工件并由液压系统驱动作往复直线运动。

5)床身--支承工作台、安装其他部件。

6)冷却液系统--向磨削区提供冷却液(皂化液)

7)液压传动系统--其组成有:

a .动力元件--为油泵,供给液压传动系统压力油。

b.执行元件--为油缸,带动工作台等部件运动;

c.控制元件--为各种阀,控制压力、速度、方向等;

d..辅助元件--如油箱、压力表等。

液压传动与机械传动相比具有传动平衡,能过载保护,可以在较大范围实现无极调速等优点。

2.平面磨削运动

(1)主运动--砂轮的高速旋转运动。

(2)进给运动

a.纵向进给--工作台带动工件的往复直线运动;

b.垂直进给--砂轮向工件深度方向的移动;

c.横向进给--砂轮沿其轴线的间隙运动


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