磨削用量時影響磨削裂紋的首要因素,磨削深度和縱向走刀量大,則塑性變形大,切削溫度高,拉應(yīng)力過大,可能產(chǎn)生裂紋;此外,工件材料含碳量高者易裂紋;磨削裂紋還及淬火方式,淬火速度及操作方法等熱處理工序有關(guān)。
為了消除和減少磨削裂紋,必須合理選擇工件材料,合理選擇砂輪;正確制定熱處理工藝;逐漸減少切除量;積極改善散熱條件,加強冷卻效果,設(shè)法降低切削熱。
磨削淬火鋼時,工件表面層由于受到瞬時高溫的作用,將可能產(chǎn)生以下三種金相組織變化:
(1)如果磨削表面溫度未超過相變溫度,但超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度,這時馬氏體將轉(zhuǎn)變成為硬度較低的回火屈氏體活索氏體,這叫回火燒傷。
(2)如果磨削表層溫度超過相變溫度,則馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,這時若無切削液,這磨削表面硬度急劇下降,表層被退火,這種現(xiàn)象稱為退火燒傷。干磨時很容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
(3)如果磨削表面層溫度超過相變溫度,但有充分的切削液對其進行冷卻,這磨削表面層將急冷形成二次淬火馬氏體,硬度比回火馬氏體高,不過該表面呈很薄,只有幾微米厚,其下為硬度較低的回火索氏體和屈氏體,使表面層總的硬度仍然降低,成為淬火燒傷。
磨削燒傷的改善措施
1、合理選擇磨削用量
不能采用太大的磨削深度,因為當磨削深度增加時,工件的塑性變形會隨之增加,攻堅表面及里層的溫度都將升高,燒傷亦會增加;工件速度增加,磨削區(qū)表面溫度會增加,但由于熱作用時間減少,因而可減輕燒傷;
2、工件材料
工件材料對磨削區(qū)溫度的影響主要取決于它的硬度,強度、韌性和熱導(dǎo)率;工件材料硬度、強度越高、韌性越大,磨削時耗功越多,產(chǎn)生的熱量越大,越易產(chǎn)生燒傷;導(dǎo)熱性較差的材料,在磨削時也容易出現(xiàn)燒傷。
3、砂輪的選擇
硬度太高的砂輪,鈍化厚的磨粒不易脫落,容易產(chǎn)生燒傷,因此用軟砂輪較好;選用粗粒砂輪磨損,砂輪不易被磨削堵塞,可減少燒傷;結(jié)合劑對磨削燒傷也有很大影響,樹脂結(jié)合劑比陶瓷結(jié)合劑容易產(chǎn)生燒傷,橡膠結(jié)合劑比樹脂結(jié)合劑更容易產(chǎn)生燒傷。
4、冷卻條件
為降低磨削區(qū)的溫度,在磨削時廣泛采用切削液冷卻;為了使切削液能噴注到工件表面上,通常增加切削液的流量和壓力并采用特殊噴嘴;采用高壓大流量切削液,并在砂輪行安裝帶有空氣擋板的切削液噴嘴,這樣既可加強冷卻作用,又能減輕高速旋轉(zhuǎn)砂輪表面的高壓附著作用,使切削液順利地噴住到磨削區(qū)。
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