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不銹鋼的磨削加工

1 前言

不銹鋼零件為達(dá)到表面質(zhì)量和加工精度要求塘娶,通常采用磨削加工方法拄央。由于不銹鋼韌性大云钻、導(dǎo)熱系數(shù)小索廊、彈性模量小舒搬,故在磨削加工中常存在如下問題:
  1. 砂輪易粘附堵塞;
  2. 加工表面易燒傷政辕;
  3. 加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重疤信;
  4. 工件易變形。
不難看出淹遵,砂輪和磨削液的選擇直接影響磨削效率和加工精度口猜。本文對影響粘附堵塞和表面粗糙度的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

2 實(shí)驗(yàn)條件和方法

試件材料選用1Gr18Ni9Ti,其機(jī)械性能:σb=530MPa透揣、σ=40%济炎、硬度HB=187.試件尺寸直徑φ50mm、長300mm辐真、φ50外圓表面精車须尚,兩端面打中心孔。實(shí)驗(yàn)在MGB1420外圓磨床上進(jìn)行侍咱,砂輪為P400×40×203,磨削方式為外圓縱向磨削耐床,為提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)楔脯,觀察平均效應(yīng)撩轰,消除隨機(jī)因素的影響,同時(shí)盡量保持磨削條件基本不變昧廷,通過改變砂輪的粒度钧敞、硬度、磨料蛙陆,更換磨削液、磨削用量來考查對磨削效果的影響摄李。
表1 粘附率%
砂輪粒度 磨削深度(mm)
0.01 0.02 0.03 0.04
36 10 32 22 33
46 42 44 43 45
60 43 65 - -
80 89 85 - -
表2
砂輪粒度 磨削深度(mm)
0.01 0.02 0.03 0.04
H 18 17 16 16
J 22 21 20 21
K 36 36 38 38
L 42 44 43 45

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

  1. 砂輪的粒度對粘附率的影響
    選用的白剛玉买鹊、硬度K、粒度分別為36墅萌、46筑卑、60、80號(hào)的四個(gè)砂輪肄酬,對試件進(jìn)行外圓縱向磨削陈售,磨削長度為600mm,檢測粘附率川麦,結(jié)果如表1所示:
    從表1中可以看出,砂輪越細(xì)伦颠,粘附越嚴(yán)重善歌,這是由于磨粒之間存在著空洞,磨削時(shí)切屑可存于空洞中侮杆;而砂輪越細(xì)吸哩,空洞越小,砂輪很快失去容屑空間疮蹦,造成堵塞诸迟。
  2. 砂輪硬度對粘附率的影響
    選用磨料為白剛玉、粒度46,硬度分別為H愕乎、J阵苇、K、L級(jí)的砂輪感论,對試件進(jìn)行磨削绅项,磨削行程600mm,檢測粘附率。結(jié)果如表2所示:
    從表2中可以看出笛粘,砂輪硬度越高趁怔,粘附越嚴(yán)重。這是由于硬度低的砂輪薪前,磨粒在磨削力作用下润努,易于從砂輪表面脫落,形成新的容屑空間示括,不易堵塞铺浇。
  3. 磨料對粘附率的影響
    常用砂輪磨料有白剛玉和綠碳化硅兩種,實(shí)驗(yàn)表明叛始,兩種磨料對粘附率的影響祷消,差別不大,綠碳化硅可稍減輕粘附現(xiàn)象绣坛,原因是性脆而鋒利约落。
  4. 磨削液對表面粗糙度的影響
    分別使用乳化液三種,無機(jī)鹽磨削液和油基磨削液巢的,加入硫确铛、氯等極壓添加劑,觀察加工后工件的表面粗糙度嘴符,磨削液的流量為20L/min巨揪、磨削行程為600mm,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
    表3
    磨削液 表面張力
    ×10-3N/m
    極壓添加劑 表面粗糙度Ra
    μm
    乳化液 36.8 Cl 2.8% 7.2
    39.8 S 2.8% 13.4
    57.9 0 11
    無機(jī)鹽磨削液 38.7 S 1.0% 16.1
    油基磨削液 32.3 Cl 0.8% 14.2

    由表3可以看出,表面張力小涂嫡,含有極壓添加劑秒牙,磨削獲得的表面質(zhì)量好。合理使用磨削液抬泛,能改善散熱條件攻臀,磨削液能將磨削屑和脫落的磨粒沖掉,同時(shí)在金屬表面形成油膜测砂,起潤滑作用茵烈,降低工件表面粗糙度。
  5. 磨削用量對粘附率的影響
    工件轉(zhuǎn)速砌些、進(jìn)給量及磨削深度對加工影響不大呜投,從表1、2也可以看出存璃,磨削深度的改變仑荐,對粘附率影響很小。

4 結(jié)論

  1. 磨削不銹鋼時(shí)纵东,減小砂輪的粘附阻塞是提高磨削效率的重要因素粘招,加工中要經(jīng)常修整砂輪,保持切削刃的鋒利偎球。
  2. 磨削不銹鋼的砂輪選用自銳性好的砂輪是主要目標(biāo)洒扎,一般選用硬度低的砂輪效果好,但也不能選擇硬度太低衰絮,否則磨粒未磨鈍就脫落驹播。推薦選用J級(jí)。
  3. 為減小磨削時(shí)砂輪的粘附阻塞增珠,應(yīng)選用粗粒度的砂輪谓虽。粗磨時(shí)用36、46號(hào)粒度弓并,精磨時(shí)選用60號(hào)粒度笤簸。
  4. 磨削不銹鋼時(shí),采用GC砂輪可提高磨削效率远丸。
  5. 磨削液選用必須兼顧潤滑和清洗兩種作用沛愕,供給充足,可選用表面張力小喜毅,含極壓添加劑的乳化液姑享,可獲得高的表面質(zhì)量。
  6. 磨削用量的選擇可根據(jù)加工余量確定笼糙。
  7. 實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),砂輪的組織和結(jié)合劑對不銹鋼的磨削過程有一定的影響,目前受實(shí)驗(yàn)手段限制拳喘,有待進(jìn)一步研究苫昌。


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