

研究了缓进给磨削的特点,由于在缓进给磨削的机构上磨削动力增大,工件和砂轮接触弧的长度要比一般切入磨削长,不能确保送往磨削区的磨削液充分进给,因而引起温升。为了抑制磨削中的温升,采取了改善磨削区磨削液供给状况的几种措施。
1、进给磨削的特点
缓进给磨削又称蠕动磨削,工作台进给速度va=3~300 mm/min,常与大切深磨削配合。其αp可达
缓进给磨削的优点:①加工效率高,②表面光洁度高,③砂轮磨耗减少等。缓进给磨削的缺点:①磨削温升高,②磨床工作台驱动系统爬行等。缓进给磨削易引起表面烧伤,磨削镍铬合金工件时,烧伤深度可达
解决烧伤的办法是选用软级或超软级、粗颗粒、大气孔砂轮,并进行充分的冷却。
由于缓进给磨削接触弧比一般切入磨削接触弧长,为了有效抑制温升,确保送往磨削区的磨削液充分供给即为关键问题。
2、削液供给方法的改善
将磨削液充分供给到磨削区,其主要的障碍是两股气流(如图1所示),一是高速旋转的砂轮所产生的回转气流;
二是砂轮内部的空气受离心力作用,由砂轮侧面流入而从外圆喷出的气流。改进磨削液供给方法的措施有:1,用隔板阻止回转气流,在隔板后方供给磨削液;2,提高磨削液的供给压力,提高喷嘴的磨削喷出速度,即喷注供液法;3,由于砂轮系多孔体,由砂轮中心附近供给磨削液,在离心力作用下,使磨削液通过砂轮内部,由砂轮外圆流出的中心供液法;4由砂轮外圆通过高压使磨削液浸透到砂轮内部之后,再向磨削区供液。后两种供液方法,即通过砂轮内部供液的方法,其磨削液的过滤要严格,这类方法存在着磨削液向周围飞溅等一些问题,应加防护罩装置。
3、磨削液供给流量和等效厚度的关系
砂轮型号WA6JV
砂轮圆周速度VS=35m/s
吃刀深度as=1.2mm
工件进给速度f=0.1mm/s
此关系是应用磨削液等效厚度测量装置分析隔板和屏蔽的供液效果。所谓磨削液等效厚度是指砂轮与工件之间存在的磨削液,以及渗透到砂轮外周面上的磨削液,以一定的厚度存在于接触面之间的厚度。这个值是根据埋在丙烯树脂试件中的铝箔电极的电流换算后推断的,丙烯树脂试件先与砂轮磨合,在测量过程中不进给,使试件模型保持砂粒微磨削状态。所谓屏蔽是将薄薄一层硅橡胶涂在砂轮的侧面,经过这种处理,涂层部分的渗透率显著下降,从而防止由于离心力作用造成从砂轮侧面流入空气,因而可以抑制由砂轮外圆周喷出的气流。在不采取任何措施相比较,使用隔板和屏蔽等措施,在相同磨削液供给流量的条件下,磨削液等效厚度增大,明显地改善了磨削液的供给状况,屏蔽改善的程度比隔板法要大。若将两者合并使用,效果会更好。丙烯树脂试件的宽度为35mm,磨削宽度为19mm,属于沟槽缓进给磨削状况。
此外,改变磨削方向和砂轮的粒度、硬度等,反复进行测量,得出如下结果:1,在沟槽缓进给磨削时,磨削液的供给,逆磨要比顺磨有利;2,磨粒的粒度越小,砂轮的硬度越疏松,供液状况越好;3,接触弧的长度增大,则磨削等效厚度减小,磨削液不易到达磨削区。
上述结果是采用丙烯树脂材料试件模型的实险结果。如果采用45钢料进行实际磨削,通过埋在工件中的热电偶,对工件的最大温升△Tmax进行测量,如果使用隔板和屏蔽,工件的最大温升降低,其降低的温度的等效厚度增加的程度相对应。总之,利用丙烯树脂试件模型实验所求出的磨削液等效厚度的理论,可以很好地表示实际磨Tmax有下降的趋势,但并非磨削液流量越大,△Tmax就越降低。当流量越过某一限度时,△Tmax便不再降低。
磨削液等效厚度和工件最大温升△Tmax的关系,可以看出,不管怎样使用隔板和屏蔽,磨削液等效厚度和最大温升△Tmax的关系都由一根曲线给出。显然,工件的最大温升△Tmax受磨削液等效厚度所支配,但是,实际上当磨削液等效厚度超过某一值以后,就已经不能认为△Tmax有下降的趋势了。
在砂轮和工件的接触弧上,磨削区产生的磨削热由磨削液带走,现用简单的热传递模型来代替此过程。磨削液以一定的流速通过接触弧时,在磨削液厚度方向上,随着离开工件同砂轮的接触面,磨削液的温度将变低,可以认为,终于在无限远的地方温度相等,到达这个边界的部分称为温度边界层。现增大磨削液的厚度,即使它达到了超过温度边界层的厚度,实际上,在工件冷却方面之所以有效,是因为温度边界层内存在磨削液流,而超过温度边界层部分在冷却方面不起任何作用。现上述热传递模型求磨削液的温度边界层的厚度,对于磨削条件则约为30UM。理论上,一旦磨削厚度超过30UM,工件温度便不再降低了。如果根据实际值,则与温度边界层的厚度相当的值约为100UM,作为规律是一致的。实际上,考虑到磨削液流不是层流而是絮流,采用这种温度边界层的考虑,大体上是妥当的。
综上所述,以隔板、屏蔽法等改善供液状况,即使增大磨削液等效厚度,增大工件冷却的效果亦是有限的,这是由磨削液流温度边界层所决定的。当然,降低同磨削区所产生的热量直接有关的磨削动力是更积极的措施。借助超声波清洗,附去砂轮堵塞气孔的切屑,既能保持砂轮的锋利性,还能将工作和砂轮之间所产生的摩擦热控制在较低的水平。
请注意:
尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规,不发表攻击性言论承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任,新闻留言板管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容。