针对特殊材料的磨削砂轮研制.doc

针对特殊材料的磨削砂轮研制.doc针对特殊材料的磨削砂轮研制
针对特殊材料的磨削砂轮研制
引言
某设备上一种特殊的机械零件采用一种特殊金属材料(成份类似弹簧钢)制成,设计形状为薄壁圆盘状,圆盘直径约Φ100mm,厚度约1mm,设计尺寸和形位公差精度要求较高。其中薄壁圆盘零件材料成分类似弹簧钢(含Mn),特点是硬度高,韧性大,弹性好,较难产生塑性变形。该材料硬而粘,磨削性不好,而且加工工艺采用切磨的方式,磨削时砂轮与工件接触面积较大,磨削力很大,砂轮脱粒也很快,因而砂轮的工作条件比较恶劣,使用普通砂轮较难保证大批量、连续生产的要求。
为了提高工件合格率,提高加工效率,并适当延长砂轮使用寿命,进行了磨削该工件专用砂轮的研制工作,并经实验验证该专用砂轮研制的可行性,解决了原砂轮使用寿命短,磨削效率低的问题,并成功应用于大批量生产加工中。
1 专用砂轮的研制
砂轮分类及选用原则
砂轮也叫固结磨具,是采用结合剂将磨料固结为要求的形状(大多数为圆形,中部有通孔),并有一定强度的固结磨具。一般由结合剂、磨料和气孔组成,此三种组成长称为砂轮的三要素。按照结合剂不同分类常有陶瓷结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮和橡胶结合剂砂轮。砂轮在制造过程中是在磨料中加入不同的结合剂,经压坯、干燥和焙烧等工序制成的内部有很多气孔的物体。由于原材料和制造工艺的不同,砂轮的加工性能有很大差别。砂轮的特性主要优磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。具体选用原则如下:
磨料的选择
最常用的磨料是棕刚玉(A)和白刚玉(.收集整理玉(PA)等。白刚玉适宜于制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢等;绿碳化硅砂轮磨粒锋利、导热性好,适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。
粒度的选择
用粗粒度砂轮磨削时,生产效率高,工件表面粗糙,用细粒度砂轮磨削时,工件表面质量好,而效率较低。
一般平蘑、外圆磨和无心磨选用36#-46#。
硬度的选择
磨削软材料时要选用较硬的砂轮,磨削硬材料则选用软砂轮。
结合剂的选择
陶瓷结合剂是一种无机类型的结合剂,化学性能非常稳定,这种结合剂制造的砂轮磨削效率较高、磨削损耗较小,能很好地保持砂轮的几何形状和尺寸,因而应用范围较广,是一种非常常用的结合剂。适用于磨削加工普通碳钢、合金钢、不锈钢等。但是,陶瓷结合剂砂轮脆性较大,容易损坏,不能受剧烈震动。一般只能在线速度为35m/s内磨削加工情况下使用。树脂结合剂则是一种有机类型的结合剂,使用它制造的砂轮强度很高,并且具有一定弹性,耐热性低,自锐性好,不易损坏,因而可制作工作速度高于50m/s的砂轮和很薄的特殊用途的砂轮。
大气孔砂轮的选择
大气孔砂轮在磨削加工时具有不堵塞、耐用度好和切削力大等优点。适用于软金属、塑料和皮革等非金属材料的粗、精磨削加工。同时由于空隙比较大,利于热量的散发,它还具有散热快的特点,所以在磨削加工一些热敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中有良好的效果,得到了比较广泛的应用。大气孔砂轮的生产范围是:磨料一般选用碳化物和刚玉等,磨料粒度(36#-180#),气孔尺寸(-)。
工艺简介
磨削过程是砂轮***与工件相互作用,磨削中磨粒与工件材料之间的作用既包括磨粒与工