資源描述：
《砂輪壽命、表面形貌、磨損及修整課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、砂輪壽命、表面形貌、磨損及修整一、砂輪壽命在磨削過(guò)程中，由于砂輪本身的磨損，不斷地改變著砂輪工作面的狀態(tài)。隨著磨削時(shí)間的延長(zhǎng)，砂輪的切削能力下降，各種磨削缺陷不斷出現(xiàn)，使磨削加工不能繼續(xù)進(jìn)行。此時(shí)，必須修整砂輪，恢復(fù)正常磨削狀態(tài)。砂輪在兩次修整之間的實(shí)際磨削時(shí)間稱為砂輪的壽命。砂輪的壽命是影響磨削加工效果的重要因素，特別是對(duì)于成型磨削尤為重要。砂輪壽命的判據(jù)判定砂輪壽命：一般是根據(jù)砂輪工作面磨損后所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，通過(guò)觀察和測(cè)試進(jìn)行的。砂輪磨損后所產(chǎn)生的磨削現(xiàn)象主要有：磨削過(guò)程產(chǎn)生自激振動(dòng)、工件表面出現(xiàn)再生振紋；磨削噪音的增大；工件表面
2、出現(xiàn)磨削燒傷；磨削力急劇增大或減小；磨削精度下降；磨削表面粗糙度增大。砂輪壽命終結(jié)的形式⑴磨耗磨損型當(dāng)磨粒發(fā)生嚴(yán)重磨耗磨損，在磨粒頂面出現(xiàn)明顯的磨損平面后，砂輪表面平坦光滑。此時(shí)切刃的磨損總面積增大，摩擦加劇，切刃難以切入工件表面。但砂輪硬度偏高，致使磨粒不能及時(shí)產(chǎn)生破碎和脫落。若繼續(xù)使用，會(huì)使磨削力、磨削熱顯著增大，并出現(xiàn)明顯的振動(dòng)和噪聲，不能有效地切除材料，此時(shí)就必須對(duì)砂輪進(jìn)行修整。這種磨耗磨損一般發(fā)生在磨粒硬度偏低、砂輪硬度偏高和磨粒粒度過(guò)細(xì)以及工件材料的抗拉強(qiáng)度較高的情況下。這是在普通磨削條件下加工一般鋼材時(shí)砂輪壽命結(jié)束的最常見
3、原因。⑵砂輪堵塞型磨削加工時(shí)，砂輪表面附著大量切屑，稱為砂輪堵塞。分兩類：一種為侵入型堵塞，即切屑鉆入砂輪表面的空隙中，在磨削鋼材時(shí)容易出現(xiàn)這種形式的堵塞。一種為粘附型堵塞，切屑熔結(jié)在磨粒和結(jié)合劑表面上，把磨粒切刃覆蓋。在磨削非鐵金屬如鈦合金、銅合金、鎂合金等延展性好熔點(diǎn)低的材料時(shí)會(huì)發(fā)生這種粘附型堵塞。當(dāng)砂輪堵塞到一定程度后，其切削能力明顯下降，容易出現(xiàn)明顯的振動(dòng)和噪聲甚至發(fā)生燒傷現(xiàn)象。砂輪堵塞形式和程度主要和工件材料的機(jī)械性能、砂輪特性、磨削用量和切削液類型及供液方式有關(guān)。砂輪壽命終結(jié)的形式⑶脫落型脫落易發(fā)生在砂輪硬度過(guò)軟的場(chǎng)合，即當(dāng)
4、砂輪硬度過(guò)低或磨削條件過(guò)重的時(shí)候，自銳效應(yīng)非常強(qiáng)烈，使砂輪失去正常的幾何形狀，從而使砂輪不能正常工作。此時(shí)砂輪仍能繼續(xù)工作，但砂輪表面的幾何精度和粗糙度已喪失，因此必須恢復(fù)砂輪表面的正確形態(tài)。砂輪壽命終結(jié)的形式二、砂輪表面形貌砂輪表面上磨粒的分布，每個(gè)磨粒的幾何形狀，特別是每個(gè)磨粒顯露出來(lái)的切削刃以及這些切削刃所處的高度等，構(gòu)成了砂輪的表面形貌。磨粒有效切刃間距λs和磨粒切刃尖端距砂輪表面距離Zs都不一定相等，切削過(guò)程中有的切刃是有效的，有的是無(wú)效的，即有效磨粒切削刃和無(wú)效磨粒切削刃。砂輪表面形貌評(píng)價(jià)①磨粒出刃高度低的出刃高度容易造成砂
5、輪容屑空間不足，使砂輪載荷增加，增大磨削力；磨粒出刃高度過(guò)大，會(huì)增大磨粒的切削深度，造成較深的磨削損傷，加劇砂輪磨損。②靜態(tài)有效磨粒數(shù)砂輪切入深度從零逐漸增大時(shí)，砂輪靜態(tài)有效磨粒數(shù)逐漸增加，當(dāng)增大到一定程度后，其增加趨勢(shì)逐漸變緩。砂輪表面形貌評(píng)價(jià)砂輪表面形貌評(píng)價(jià)③磨粒間距右圖為磨削硅片時(shí)磨粒平均間距隨砂輪切入深度變化趨勢(shì)。切深較小時(shí)，磨粒平均間距隨著砂輪切深的增加而迅速減小，而后減小趨勢(shì)減緩。三、砂輪磨損㈠磨損的形態(tài)與原因⑴磨損的形態(tài)砂輪磨損分磨耗磨損和破碎磨損兩種形式。A代表磨耗磨損，B和C代表了破碎磨損情況，D代表磨粒的脫落。⑵磨損
6、的原因①磨耗磨損工件中高硬度的質(zhì)點(diǎn)會(huì)使磨粒發(fā)生機(jī)械磨損。某些難磨材料磨削時(shí)，這種磨粒磨損的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。②氧化磨損空氣中的氧化對(duì)磨削起促進(jìn)作用。在真空中進(jìn)行的磨削實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)剛玉砂輪磨削低碳鋼時(shí)比在空氣中困難得多。這是由于空氣的對(duì)流使磨削溫度降低且空氣中的氧使工件新生成的表面迅速氧化，形成一層氧化膜，減少了磨屑黏著的可能性，對(duì)于某些磨料，表面會(huì)在高溫下發(fā)生氧化作用，使其逐漸消耗，這種情況為氧化磨損。砂輪磨損③擴(kuò)散磨損磨粒與被磨材料在磨削高溫下接觸時(shí)，元素互相擴(kuò)散，造成磨粒表層弱化而產(chǎn)生磨損。兩緊密接觸的金屬材料，在高溫高壓下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間
7、，在其接觸表面處就會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)散現(xiàn)象且擴(kuò)散是相互的。④塑性磨損在磨削高溫作用下，磨粒也會(huì)因塑性而變形。塑性磨損取決于工件材料的熱硬度。磨削時(shí)，磨粒接觸區(qū)的溫度較高，接近材料的熔點(diǎn)，若切削層在剪切面上的熱硬度大于磨粒接觸區(qū)的熱硬度，則磨粒接觸區(qū)將產(chǎn)生較大的塑性變形而磨損。砂輪磨損⑤熱應(yīng)力破碎磨損在磨削過(guò)程中，磨粒的工作表面在萬(wàn)分之幾秒的時(shí)間內(nèi)升到1000~2000℃高溫，又在磨削液作用下激冷。這種冷熱循環(huán)的頻率與砂輪轉(zhuǎn)速相同。磨粒表面在交變的熱和力的作用下形成很大的熱應(yīng)力，使磨粒表面疲勞開裂甚至破碎。熱應(yīng)力破碎主要取決于磨粒的熱導(dǎo)率大小及磨削
8、冷卻液性能好壞等。如熱導(dǎo)率越小，磨粒表面到內(nèi)部的溫度梯度越大，熱應(yīng)力越大，會(huì)使磨粒受到?jīng)_擊而開裂破碎。砂輪磨損㈡砂輪磨損的特征隨著被磨材料磨除體積的增加，砂輪的磨損逐漸增大；對(duì)砂輪的磨損與金屬材料磨除體積之
