磨削工艺砂轮磨损修整.pptx

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1、会计学1磨削工艺砂轮磨损修整磨削工艺砂轮磨损修整2磨粒的磨损方式和机理磨粒的磨损方式和机理 机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损 粘附磨损粘附磨损粘附磨损粘附磨损 n n当磨粒切刃处的内应力（包括热应力和机械应力）超过它的断裂强度时就会产生局部破碎，有时当磨粒切刃处的内应力（包括热应力和机械应力）超过它的断裂强度时就会产生局部破碎，有时在磨粒切刃附近发生微破碎，形成新的锋刃；有时则在磨粒深部发生破裂，形成较大的破损。在磨粒切刃附近发生微破碎，形成新的锋刃；有时则在磨粒深部发生破裂，形成较大的破损。n n磨粒表面破碎一般说来对磨削过程的不利影响较小，自锐性，提

2、高砂轮的耐用度。磨粒表面破碎一般说来对磨削过程的不利影响较小，自锐性，提高砂轮的耐用度。n n磨粒破碎的主要因素磨粒破碎的主要因素 ：内聚能密度：内聚能密度Ec/V Ec/V 热传导系数热传导系数 热膨胀系数热膨胀系数 3 3）脱落）脱落 n n在磨削中磨粒所受的力与结合剂对它的把持力，形成一个力偶。当磨粒所受的力大于砂轮结合剂在磨削中磨粒所受的力与结合剂对它的把持力，形成一个力偶。当磨粒所受的力大于砂轮结合剂对它的把持力时，结合剂将发生断裂，使磨粒整体从砂轮中脱落下来。对它的把持力时，结合剂将发生断裂，使磨粒整体从砂轮中脱落下来。n n在普通磨削时少发生这种情况，在超硬磨具、强力磨削和荒磨等

3、工序以及使用软砂轮时，才会产在普通磨削时少发生这种情况，在超硬磨具、强力磨削和荒磨等工序以及使用软砂轮时，才会产生这种现象。生这种现象。第1页/共14页3磨粒的磨损方式和机理磨粒的磨损方式和机理 机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损 粘附磨损粘附磨损粘附磨损粘附磨损 2 2、化学磨损、化学磨损n n磨削时，砂轮与工件的界面现象是非常复杂的。在高速下反复通过高温高压的磨削刃，其接磨削时，砂轮与工件的界面现象是非常复杂的。在高速下反复通过高温高压的磨削刃，其接触面的温升速率可达触面的温升速率可达10810821092109/s/s，切削刃尖端的比压达到了，切削刃

4、尖端的比压达到了104kg/cm2104kg/cm2，物理状态为磨削，物理状态为磨削区的化学反应提供了良好的条件。研究指出磨削区中有四个要素之间可能产生六种交叉的初区的化学反应提供了良好的条件。研究指出磨削区中有四个要素之间可能产生六种交叉的初级化学反应（如图级化学反应（如图6262所示）和十二种次级反应所示）和十二种次级反应 磨磨 料料 工工 件件 材材 料料大气及磨削液大气及磨削液 结结 合合 剂剂第2页/共14页4磨粒的磨损方式和机理磨粒的磨损方式和机理 机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损机械磨损、化学磨损 粘附磨损粘附磨损粘附磨损粘附磨损 3 3 粘附磨损粘附磨损

5、n n在磨削某些金属材料时，金属的切屑会粘附在磨粒的切削刃上，这些粘附物与工件接触时可在磨削某些金属材料时，金属的切屑会粘附在磨粒的切削刃上，这些粘附物与工件接触时可能脱落或进一步粘附，并引起磨粒的破碎或脱落，使工件表面光洁度变得十分粗糙，以及出能脱落或进一步粘附，并引起磨粒的破碎或脱落，使工件表面光洁度变得十分粗糙，以及出现磨削烧伤现磨削烧伤.n n粘附问题最为严重的是刚玉磨料粘附问题最为严重的是刚玉磨料n n粘附的形成因素粘附的形成因素 n n离子半径和电荷的差别离子半径和电荷的差别 n n晶体的结构和点阵参数晶体的结构和点阵参数n n与氧的亲和力以及形成氧化物的自由能与氧的亲和力以及形成

6、氧化物的自由能n n金属氧化物在刚玉中的固体溶解度金属氧化物在刚玉中的固体溶解度第3页/共14页5砂轮的寿命及其判据砂轮的寿命及其判据 n n在磨削过程中，由于砂轮本身的磨损，不断地改变着砂轮工作面的地形。随着磨削时间的延长，砂轮在磨削过程中，由于砂轮本身的磨损，不断地改变着砂轮工作面的地形。随着磨削时间的延长，砂轮的切削能力下降，各种磨削缺陷相继出现，致使磨削加工不能继续进行。此时须修整砂轮，恢复正常的切削能力下降，各种磨削缺陷相继出现，致使磨削加工不能继续进行。此时须修整砂轮，恢复正常磨削状态。磨削状态。n n砂轮在两次修整之间的实际磨削时间称为砂轮在两次修整之间的实际磨削时间称为砂轮的寿

7、命砂轮的寿命。砂轮的寿命是影响磨削加工效果的重要因素，。砂轮的寿命是影响磨削加工效果的重要因素，特别是对于成型磨削尤为重要。特别是对于成型磨削尤为重要。n n判定砂轮的寿命，一般是根据砂轮工作面磨损后所产生的各种现象，通过观察和测试进行的。砂轮磨判定砂轮的寿命，一般是根据砂轮工作面磨损后所产生的各种现象，通过观察和测试进行的。砂轮磨损后所产生的磨削现象主要有：损后所产生的磨削现象主要有：1.1.磨削过程产生自激振动、工件表面出现再生振纹；磨削过程产生自激振动、工件表面出现再生振纹；2.2.磨削噪音的增大；磨削噪音的增大；3.3.工件表面出现磨削烧伤；工件表面出现磨削烧伤；4.4.磨削力急剧增大

8、或减小；磨削力急剧增大或减小；5.5.磨削精度下降；磨削精度下降；6.6.磨削表面粗糙度增大。磨削表面粗糙度增大。n n主要的是由于磨削温度过高而产生的工件表面的热损伤和由于自激振动导致的光洁度和精度的下降。主要的是由于磨削温度过高而产生的工件表面的热损伤和由于自激振动导致的光洁度和精度的下降。第4页/共14页6砂轮寿命终结的形式砂轮寿命终结的形式 n n砂轮正常的工作状态n n在磨削过程中，磨粒产生正常磨损而出现磨损小平面时，造成磨削力上升，使磨粒在磨削过程中，磨粒产生正常磨损而出现磨损小平面时，造成磨削力上升，使磨粒发生破碎产生新的切削刃。这种破碎发生多次后，磨粒的高度降低，使容屑空间缩发

9、生破碎产生新的切削刃。这种破碎发生多次后，磨粒的高度降低，使容屑空间缩小。小。n n磨粒尖端破碎后也导致平面面积加大，使磨削力上升幅度更大，造成磨粒脱落，使磨粒尖端破碎后也导致平面面积加大，使磨削力上升幅度更大，造成磨粒脱落，使新的磨粒裸露。新的磨粒裸露。n n恢复磨具表面的切削能力和容屑空间，使砂轮表面保持锋利的切削刃和良好的切削恢复磨具表面的切削能力和容屑空间，使砂轮表面保持锋利的切削刃和良好的切削状态，获得高的加工质量和磨削生产效率状态，获得高的加工质量和磨削生产效率。第5页/共14页7砂轮寿命终结的形式砂轮寿命终结的形式 n n磨削状态的变化与砂轮的磨削状态的变化与砂轮的磨料性质、粒度

10、、硬度、磨料性质、粒度、硬度、组织有关。粒度、硬度与组织有关。粒度、硬度与磨削状态的关系见图。由磨削状态的关系见图。由图可见，粒度细易发生堵图可见，粒度细易发生堵塞或磨平状态，砂轮硬度塞或磨平状态，砂轮硬度高也同样容易发生类似现高也同样容易发生类似现象。象。硬度硬度粒度号粒度号第6页/共14页8砂轮寿命终结的形式砂轮寿命终结的形式 n n砂轮磨损砂轮磨损 砂轮在磨削一段时间后，由于磨削过程中的磨损、堵塞和脱落，切削性能砂轮在磨削一段时间后，由于磨削过程中的磨损、堵塞和脱落，切削性能大大下降和失去正确的几何形状大大下降和失去正确的几何形状n n砂轮寿命终结的类型砂轮寿命终结的类型 1 1、磨耗磨

11、损型、磨耗磨损型n n当在磨粒顶部出现明显的磨损平面后，砂轮表面平坦光滑。此时，切刃的磨损当在磨粒顶部出现明显的磨损平面后，砂轮表面平坦光滑。此时，切刃的磨损总面积增大，摩擦加剧，切刃难以切入工件表面。但由于砂轮硬度偏高，致使总面积增大，摩擦加剧，切刃难以切入工件表面。但由于砂轮硬度偏高，致使磨粒不能及时产生破碎和脱落。使磨削力磨削热显著增大，并出现明显的振动磨粒不能及时产生破碎和脱落。使磨削力磨削热显著增大，并出现明显的振动和噪音，不能有效地切除金属。砂轮修整。和噪音，不能有效地切除金属。砂轮修整。n n 一般发生在磨粒硬度偏低而工件的硬度偏高、砂轮硬度偏高和磨粒粒度过细以一般发生在磨粒硬度

12、偏低而工件的硬度偏高、砂轮硬度偏高和磨粒粒度过细以及工件材料的抗拉强度较高（如钢材）情况。及工件材料的抗拉强度较高（如钢材）情况。2 2、砂轮堵塞型、砂轮堵塞型 砂轮表面附着大量切屑砂轮表面附着大量切屑n n嵌入型堵塞嵌入型堵塞 磨削钢材时磨削钢材时n n粘附型堵塞粘附型堵塞 切屑熔结在磨粒及结合剂表面上，把磨粒切刃覆盖。在磨削非铁金切屑熔结在磨粒及结合剂表面上，把磨粒切刃覆盖。在磨削非铁金属如钛合金、铜合金、镁合金等延展性好、熔点低的金属材料时常发生这种粘属如钛合金、铜合金、镁合金等延展性好、熔点低的金属材料时常发生这种粘附型堵塞。磨削力、磨削热增加，以致工件表面发生烧伤现象附型堵塞。磨削力

13、、磨削热增加，以致工件表面发生烧伤现象 振动和噪音，重振动和噪音，重新修整新修整 3 3、脱落型、脱落型n n磨粒的脱落使得自锐效应非常剧烈，使砂轮失去正确的几何形状，产生强烈的磨粒的脱落使得自锐效应非常剧烈，使砂轮失去正确的几何形状，产生强烈的自激振动、磨削精度严重下降，工件表面粗糙度增大，须对砂轮进行修整。自激振动、磨削精度严重下降，工件表面粗糙度增大，须对砂轮进行修整。n n砂轮硬度偏低，粒度偏粗，组织过松的，磨削用量过大砂轮硬度偏低，粒度偏粗，组织过松的，磨削用量过大第7页/共14页9评价砂轮磨削性能的指标评价砂轮磨削性能的指标1 1、磨削效率磨削效率磨削效率磨削效率n n磨除率磨除率

14、磨除率磨除率(Z)(Z)单位时间内磨除的工件的体积或重量，单位为单位时间内磨除的工件的体积或重量，单位为“mm3/s”mm3/s”或或“g/s”g/s”。n n比磨除率（比磨除率（ZZ）比磨除率即磨具的单位宽度在单位时间所磨去的比磨除率即磨具的单位宽度在单位时间所磨去的工件体积来表示，符号为工件体积来表示，符号为ZZ，单位为，单位为mm3/mmsmm3/mms。n n加工的工件数量加工的工件数量 生产实际中磨削效率的高低常用每小时生产实际中磨削效率的高低常用每小时(或每个或每个工作班工作班)加工的工件数量来表示，包括工件的装卸和其他辅助时间加工的工件数量来表示，包括工件的装卸和其他辅助时间在内

15、，并不完全反映砂轮的磨削效率，仅可作为一个粗略的估计在内，并不完全反映砂轮的磨削效率，仅可作为一个粗略的估计和相对的比较。和相对的比较。2 2、砂轮耐用度砂轮耐用度砂轮耐用度砂轮耐用度 n n砂轮修整后从开始磨削到不能继续正常磨削而需要再次修整时为砂轮修整后从开始磨削到不能继续正常磨削而需要再次修整时为止这一段时间内所磨除的金属量。止这一段时间内所磨除的金属量。n n砂轮耐用度一般可用单位宽度总磨除量砂轮耐用度一般可用单位宽度总磨除量(Vt)(Vt)表示表示 第8页/共14页10评价砂轮磨削性能的指标评价砂轮磨削性能的指标3 3、磨具的寿命磨具的寿命磨具的寿命磨具的寿命 n n当磨削条件相同时

16、砂轮耐用度也可以用砂轮在两次修整之当磨削条件相同时砂轮耐用度也可以用砂轮在两次修整之间的实际磨削时间来表示间的实际磨削时间来表示 n n实际生产中也常常用砂轮在两次修整之间磨削的工件数目实际生产中也常常用砂轮在两次修整之间磨削的工件数目来表示。来表示。4 4、磨削比磨削比磨削比磨削比 磨耗比磨耗比磨耗比磨耗比 5 5、工件表面层质量工件表面层质量工件表面层质量工件表面层质量 n n 粗糙度、表面精度及表面层的烧伤和裂纹粗糙度、表面精度及表面层的烧伤和裂纹 第9页/共14页使用时，直接删除本页！使用时，直接删除本页！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！第10页/共14页使用时，直接删除本页！使用时，直接删除本页！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！第11页/共14页使用时，直接删除本页！使用时，直接删除本页！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！精品课件，你值得拥有精品课件，你值得拥有！第12页/共14页14End第13页/共14页