成都工具研究所缓进给磨削与普通磨削相比,磨削深度可达1 30mm,约为普通磨削的10010⑴倍,工件进给速度缓慢,约为5300mm/min,磨削工件经一次或数次行程即可磨到所要求的尺寸和形状精度。缓进给磨削适于磨削高硬度高韧性材料(如硬质合金、耐热合金钢、不锈钢、高速钢等)的形面和沟槽。其加工精度可达25Mm,表面粗糙度可达Ra0.30.16m,加工效率比普通磨削高15倍。
缓进给磨削存在两个特殊问题:单个磨粒承受的磨削力小,砂轮自锐性差,磨屑薄而长,易堵塞和粘附于砂轮表面,使得磨削温升高,造成工件表面的烧伤(特别是在工作台驱动系统爬行时)由于磨削深度大、接触面大使磨削热增大,砂轮与工件接触弧长,使磨削液难以进入磨削区。其原因主要有:砂轮旋转时所引起的空气动力效应:砂轮高速旋转时在砂轮周围产生随同回转的气流,Vs越大,气流的强度也越大。
砂轮气孔对气流的影响:砂轮端面气孔中的空气,由离心力作用流向圆周圆角附近,气孔越大,影响也越大。
砂轮罩的影响:砂轮罩对气流有显著影响,有罩与无罩相比,一般平均气流动压力增加50%.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。由于采用缓进给磨削时砂轮与工件的接触弧长比一般切入磨削时长,为了有效抑制温升,确保送往磨削区的磨削液充分供给是解决问题的关键。
在生产实践中我们通过对喷嘴及砂轮罩结构的改进,使磨削液的供给效果得到了明显的改善。以下分别对广泛应用于缓进给磨削的磨削液浇注法和喷射法供液效果的改善措施进行介绍。
1浇注法供液效果的改善措施浇注法是通过齿轮泵或低压泵(0. 10.2MPa)将磨削液通过喷嘴浇注到切削区的供液方式。这种方法因其简单易行而应用广泛,但其缺点是磨削液不易送到磨削区!响供液效果。通过以下措施可改善浇注法供液效果:安装时使喷嘴尽量靠近磨削区;在砂轮罩或喷嘴上,用隔板阻止回转气流,在隔板后方供给磨削液;磨削流量要充分,一般砂轮每毫米宽度上不少于0.5L/min,高速磨削时为23L/min.同时,随砂轮速度提高,磨削液供应量也相应提高;砂轮罩常使气流增加50%,使供液效果显著降低,此时应尽量使喷嘴位置离开砂轮罩罩口或改进砂轮罩结构。
2喷射法供液效果的改善措施喷射法使用的喷嘴直径很小,喷液压力在1MPa以上。通过提高供液压九增大了磨削液喷射速度,以便将热量迅速带走,并能冲破砂轮高速旋转的气流,使磨削液有效地注入磨削区,以改善磨削效果。
高速磨削时采用喷射法注入磨削液尤其重要。与普通浇注法相比,喷射法可使砂轮寿命提高一倍,金属切除率增加一倍以上。
粉末冶金高速钢的选择与应用宋学全哈尔滨**工具有限公司着机械加工领域的主导地位,其发展简史见表1.表1高速钢发展简史年代主要大事记1870 ~1898英国人Mushet发明应用MrrW自硬工具钢,切削中碳立了高速钢。切削中碳钢速度达20m/min1910确立T1(W18Cr4V)钢成分,切削中碳钢速度达30m/ min1937-美国人Breelor发明W-Mo系高速钢M21939~美国发明高碳高钒高速钢,含钒3-5%,淬回火硬度达67-68HRC耐磨性好,可磨削性差。1958 -1963平衡碳理论提出与应用,美国发明M40系高速钢,硬度达70HRC,如M41,M421965-美国CrucibleSteels公司发明粉末冶金法生产高速钢1970-瑞典Stora-ASEA粉末冶金高速钢投产;电渣重熔高速钢开始用于大截面材生产1980-欧、美、日、俄等国开始生产粉末冶金高速钢;氮化钛涂层用于高速钢切削刀具,寿命大幅提高1990-粉末冶金高速钢实现高合金冶炼新钢种热处理硬度切削技术的发展依赖刀具技术和高速机床技术的进步,刀具与机床的正确选用常起着决定性作用。
采用耐热性更好的新型刀具材料及涂层、合理设计刀具结构与几何参数、选择*佳的切削速度是实现切削加工优化的重要保障。在目前高性能刀具材料如硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼等超硬材料不断发展的同时,高速钢尤其是粉末冶金高速钢,凭借其在强韧性、工艺性及可加工性等方面优良的综合性能,在复杂刀具特别是切齿刀具、拉刀和各类铣刀制造中仍占有明显优势,应用相当广泛。
1高速钢发展及粉末高速钢冶炼工艺特点以切削刀具为主要用途的高速钢已经历了百年的发展历程。19⑴年法国巴黎世界博览会上,美国人Taylor和White成功进行的高速切削演示标志着高速钢的应用拉开了序幕。多年来,高速钢刀具一直占据利用喷嘴上挡板将高速气流隔开,保证磨削液能顺利注入磨削区,同时又可部分防止磨削液飞溅;改进喷嘴结构,采用主喷嘴与辅助喷嘴结构(见)主喷嘴主要将磨削液喷射到磨削区;辅助喷嘴为排列的很多小孔(直径12.5mm)喷射出的磨削液垂直于砂轮表面,以形成阻挡气流的“挡风板”,迫使回转气流改变方向,以保证主喷嘴喷出的磨削液能顺利注入到磨削区内。同时,辅助喷嘴还起到冲洗砂轮的作用,其方向为顺向5*10*时冲洗效果好。
砂轮表面经小孔压力磨削液冲洗后,在防止砂轮堵塞,延长砂轮使用寿命,提高加工工件表面质量,提高金属切除率、金属总切除量和磨削比,以及降低磨削表面温度等方面具有很好的效果,并且其效果随冲洗压力的增加以及辅助喷嘴与砂轮距离的减小而显著增强。
Q乳Q矿A磨削液温升,一般取A=515*cP磨削功率(W)在实际生产中,除了采用上述以隔板屏蔽、改进喷嘴结构等方法改善磨削液供液状况、增大磨削液等效厚度、改善工件的冷却效果外,降低磨削动力是减少磨削区热量的更积极的措施。此外,借助超声波清洗砂轮,既能除去堵塞砂轮气孔的切屑,保持砂轮的锋利性,又能将工件和砂轮之间产生的摩擦热控制在较低的水平。