磨削加工中砂轮堵塞影响因素的试验分析刘海渔(湖南大学机械与汽车工程学院,湖南株洲削时,工件转速、修整速度、冷却方式、磨削厚度等因素对砂轮堵塞的影响。
磨削加工是一种历史悠久、应用广泛的金属切削方法。砂轮在加工韧性金属时,由于气孔的存在,往往出现砂轮的急剧堵塞,导致砂轮寿命缩短。本文将通过。该测量系统由传感器、DS―1堵塞测量仪、LZ记录仪组成。堵塞仪安装在砂轮架上,调整其与砂轮间的间隙为0.2mm,当堵塞颗粒经过堵塞仪的传感器时,由于涡流效应产生一个正比堵塞面积的电压信号,经过堵塞仪处理,测得其输出信号,即可反映堵塞面积的大小。利用金刚石笔修整砂轮后,只要调整传感器与砂轮间的间隙,保证间隙为0.2mm,测量出堵塞物的深度。
3磨削因素水平分析3.1磨削因素水平的确定纵向磨削四个因素为:(1)工件转速;(2)修整速度,(3)冷却方式,(4)磨削厚度。四因素三水平见表1.表1纵向磨削水平表因素工作转速修整速度冷却方式磨削厚度一水平湿磨二水平半湿磨三水平干磨其中湿磨冷却方,冷却液的供应量为25L/min,半湿磨冷却液供应量为12.5L/min,干磨时不供给冷却液。
3.2正交试验法结果分析根据正交试验方法,按照表1数据进行试验,得到表2试验数据。根据表2数据,绘制、图a)a)表明,工件转速增加,磨粒平均切削厚度变薄,其截面也小些,磨屑更容易进入孔穴,所以其堵塞深度和面积随工件转速增加表2正交试验结果计算表1工件转速2修整速度4磨削厚度试验指标试验序号3磨削方式5堵塞深度6测量仪电流(X10M)7堵塞面积湿磨中等半湿磨中等干磨较小半湿磨中等干磨较大湿磨较大干磨较小湿磨较大半湿磨较小一水平试验A5结果总和A6二水平试验B5结果总和B6三水平试验C结果总和C6一水平A5均值A6二水平B5均值B6三水平C6均值C6极差茂和8.50mm/s时的堵塞深度和面积较小,而在5.67mm/s时*大,是因为其导程与使用的46砂轮的沙粒尺寸相当,有*佳容屑空间,此时磨屑进入砂轮孔穴阻力比其余两种速度小,故其堵塞深度和面积*大。
冷却液的增加,堵塞深度和面积也增加,说明冷却液在磨削过程中,不仅带走大量的热量和和磨屑,还使砂轮有效孔穴的容屑能力大大提高,其砂轮耐用度和磨削表面质量都得到相应的改善。主要原因是磨削区的温度的影响,干磨时,磨粒的划擦耕犁在磨削区产生的磨削热,仅靠传导和对流已无法耗散,促使磨削区温度升高,磨粒对磨屑的亲和力增大,以及材料的熔结效应,在磨削径向力的作用下,在沙粒及结合剂周围,产生粘着型为主的堵塞,砂轮的有效孔穴被堵塞,因此堵塞深度和面积小。湿磨时,磨削区的热量和磨屑被冷却液大量带走,磨削区的温度下降较大,由于冷却润滑作用,磨屑进入孔穴阻力小,机械地嵌入在砂轮工作表面的孔穴里,在径向磨削力作用下,一层一层不断填充,堵塞冷却方式磨削因素与堵塞面积物质嵌入深,面积大。半湿磨介于干磨和湿磨之间,磨削区温度比较高,既有粘着型堵塞又有嵌入型堵塞,深度和面积介于干磨与湿磨之间。
d)、d)表明,当切削较薄时,径向磨削力较小,堵塞深度和面积较小,随着磨削厚度的增大,径向磨削力也增大,其堵塞深度和面积也增大。当磨削厚度过大时,磨削热增加明显,堵塞物被熔结在一起,难于进入孔穴深处,在离心力和冷却液作用下容易甩离砂轮,故堵塞深度和面积又减少。
4结论在纵向磨削时,修整速度对砂轮的堵塞深度影响*大,其极差为0.14mm;修整速度对堵塞面积的影响也*大,其极差为10. 10 A);冷却液对砂轮堵塞的影响较大,当供应冷却液充足时,砂轮孔穴容屑能力大大提高,其堵塞填充至孔穴表面,使其微刃改变磨削能力的时间也大大增加,砂轮耐用度也得到提高。