高速磨削
高速磨削的特點及對砂輪和機床的要求
精密磨削
1.什么是精密磨削?普通砂輪精密磨削中的砂輪的選擇原則
精密磨削是指在精密磨床上,選擇細粒度砂輪,并通過對砂輪的精密修整,使磨粒具有微刃性和等高性,磨削后,使被磨削表面所留下的磨削痕跡及其細微、殘留高度極小,再加上無火花磨削階段的作用,獲得加工精度為1~0.1mm和表面粗糙度Ra為0.2~0.025mm的表面磨削方法。
普通砂輪精密磨削中砂輪的選擇原則:
砂輪磨粒精密磨削時所用砂輪的磨料以易于產生和保持微刃及其等高性為原則。
砂輪粒度?單從幾何因素考慮,砂輪粒度越細,磨削的表面粗糙度值越小。但磨粒太細時,不僅砂輪易被磨屑堵塞,若導熱情況不好,反而會在加工表面產生燒傷等現象,使表面粗糙度值增大,因此,砂輪粒度常取46#~60#。
砂輪結合劑?砂輪結合劑有樹脂類、金屬類、陶瓷類等,以樹脂類應用為廣。對粗粒度砂輪,可用陶瓷結合劑。金屬類、陶瓷類結合劑是目前精密磨削領域中研究的重要方面。
2.超硬磨料砂輪精密磨削的特點是什么?其磨削用量如何選擇?
超硬磨料砂輪磨削的主要特點為:
(1)可用來加工各種高硬度、高脆性金屬和非金屬材料。
(2)磨削能力強,耐磨性好,耐用度高。可較長時間保持磨削性能,修整次數少,易于保持粒度;易于控制加工尺寸及實現加工自動化。
(3)磨削力小,磨削溫度低,從而可減少內應力,無燒傷、裂紋等缺陷,加工表面質量好。金剛石砂輪磨削硬質合金時,其磨削力只有綠碳化硅的1/4~1/5.
(4)磨削效率高。在加工硬質合金及非金屬硬脆材料時,金剛石砂輪的金屬去除率優于立方氮化硼砂輪;但在加工耐熱鋼、鈦合金、模具鋼等材料時,立方氮化硼砂輪遠高于金剛石砂輪。
(5)加工成本低。金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪比較昂貴,但其壽命長,加工效率高,所以綜合成本低。
超硬磨料砂輪磨削用量選擇:
(1)磨削速度非金屬結合劑金剛石砂輪的磨削速度一般12~30m/s。立方氮化硼砂輪的磨削速度可比金剛石砂輪高得多,可選45~60m/s,主要由于立方氮化硼磨料的熱穩定性較好。
(2)磨削深度一般為0.001~0.01mm,可根據磨削方式,磨粒粒度、結合劑和冷卻狀況等具體情況選擇。
(3)工件速度一般為10~20m/min。
(4)縱向進給速度?一般為0.45~1.5m/min。
3.什么是超精密磨削?試件數其機理、特點及應用。
答:超精密磨削時指加工精密度達到0.1mm以下、表面粗糙度低于Ra0.025mm的砂輪磨削方法,是一種亞微米級的加工方法,并正向納米級發展,適宜于對鋼、鐵材料及陶瓷、玻璃等硬脆材料的加工。
超精密磨削機理:
(1)磨粒可以看作具有彈性支撐和大負前角切削刃的彈性體,彈性支撐為結合劑,磨粒雖有相應硬度,本身受力變形極小,實際上仍屬于彈性體。
(2)磨粒切削刃的切入深度由零開始逐漸增加,到達最大值后又逐漸減小到零。
(3)整個磨粒與工件的接觸過程依次為彈性區、塑性區。切削區、塑性區和彈性區。
(4)超精密磨削中,微切削作用、塑性流動、彈性破壞作用和滑擦作用依切削條件的變化而順序出現。當刀刃鋒利,且有一定磨削深度時,微切削作用較強;如果刀刃不夠鋒利,或磨削深度太淺,則會產生塑性流動、彈性破壞和滑擦。
超精密磨削的特點:
(1)超精密磨削時一個系統工程。
(2)超硬磨料砂輪是超精密磨削的主要工具。
(3)超精密磨削一種超微量切除加工。
超精密磨削的應用:
(1)磨削鋼鐵及其合金等金屬材料特別是經過淬火等處理的淬硬鋼。
(2)可用于磨削非金屬的硬脆材料,例如陶瓷、玻璃、石英、半導體材料、石材等。
(3)目前主要有外圓磨床、平面磨床、內圓磨床、坐標磨床等超精密磨床,用于超精密磨削外圓、平面、孔和孔系。
(4)超精密磨削和超精密游離磨料加工是相輔相成的。