摘 要:鏡麵磨削主要(yào)取決於機床精度、切削用量和砂輪的選擇與修整。文章主要研究在MG1432高精度萬能外圓磨床上,通過在磨(mó)削(xuē)工藝(yì)過程中改變修整砂輪(lún)時工作(zuò)台速度、磨削時工作台速度(dù)、工件線速度和過(guò)餘進給量四(sì)個因素探索對工件粗糙度的影響。其實驗條件為:使用樹脂結合劑白剛玉石墨砂輪;工件為GCr15(HRC60);修整工具為鋒利的單顆粒金剛石(shí)修正筆,最終實現鏡麵磨削的工藝效果。
鏡麵(miàn)磨削是指經磨削後的工件,表麵粗糙度Ra不(bú)大於0.01μm,光如鏡麵,可以清晰成像,故稱鏡麵磨削。
鏡麵磨削主要用於(yú)加工精密軋輥、精(jīng)密線紋尺等需要特別光潔的精密零件(jiàn)的外圓或平麵。磨削圓柱麵的圓度不(bú)大於0.5μm,直線度不大於1μm/300mm;磨削平麵的平麵度不大於3μm/1000mm。工件精度靠機床保證,鏡麵效果要靠工藝保證(zhèng) 。
1、 鏡麵(miàn)磨削的原理
鏡麵磨削是利用砂輪上等高微刃(rèn)進行的精(jīng)密加(jiā)工。大量微刃同時參加磨削,形成光滑表麵,這是形成鏡麵的主要因素。其次是微刃在切(qiē)除切屑後,由於(yú)
磨損而變鈍,在工件表麵上產生(shēng)摩擦、擠壓、壓光和拋光作(zuò)用,這是形成鏡麵的第二個因素。第(dì)三個因素是進行無火花磨削,鏡麵形成過程是反複進行無火花磨削的除去表(biǎo)麵上切削殘留餘量的過程 。
2、 試驗方案
要(yào)使工件磨削後達(dá)到鏡麵效(xiào)果,除機床本身(shēn)的(de)精度、工件的硬度(dù)外。磨削(xuē)參數的選擇是關鍵。本實驗主要考(kǎo)察修整砂輪時工作台速度;磨削時工作台速度;工(gōng)件線速度和過(guò)餘進給量四個因素對工件粗糙度影響(xiǎng)。
2.1 實驗條件
(1)MG1432W 高(gāo)精度萬能外圓磨床
(2)砂輪種類型號精密磨削時: WA F280L400×50×203鏡(jìng)麵磨削時: WA W7K 400×50×203石墨砂輪
(3)工件:GCr15HRC 60~62
(4)鋒利的單顆粒金剛石修正筆
(5)冷卻液(乳(rǔ)化劑):線切割專用工作液。型號:DX(南京中山油品廠)
(6)冷卻液(yè)過(guò)濾裝置
(7)TR300表麵粗糙度形狀測量儀
主要技(jì)術參數:最高分辨率0.000125μm/8μm.殘餘輪廓Ra<0.005μm.示值誤(wù)差< ±5%.示值變動性<3%.
2.2 實驗準備(bèi)
(1)MG1432萬能外圓磨床的空運行:目的是讓機床的(de)各運(yùn)動部件充分運動,使機床達到熱平衡,尤其是工(gōng)作台在低速運動時無爬行現象。
(2)試件:材料GCr15,HRC 60~62、Φ50×100,10件。進行鏡麵磨削之前首先仔細(xì)研磨中心孔去(qù)除(chú)氧化皮並使中心孔的光潔度(dù)達到▽10,並在(zài)普通外圓磨(mó)床上進行粗磨,使各(gè)工件沒有錐度且外徑尺寸(cùn)一致。然後(hòu)在MG1432外圓萬能磨床上磨削。
(3)砂輪的修整規範:用單顆(kē)粒(lì)金剛石修(xiū)正筆修整砂輪時,修(xiū)正(zhèng)筆隨工作台縱向往複運動,在砂輪表麵刻出左右兩個旋向的螺旋線,兩個旋向的螺旋線相互幹涉(牙頂和牙頂重合形成高點、牙底(dǐ)和牙底重合形成(chéng)低點),如果工作台左右兩個方(fāng)向運動速度相等,從微觀(guān)上看砂輪則被修整成(chéng)了橢圓。但是由(yóu)於(yú)磨床工作(zuò)台是用液壓驅動的,所以左右兩個方向運動的速度不可能相等。因此由牙頂重合的高點會呈螺旋(xuán)線排列在砂輪表麵。為了使砂輪有(yǒu)更多的磨粒參加磨削,操縱機床(chuáng)不進刀地光修幾(jǐ)次,去除高點使砂輪更平整 。
砂輪修整的(de)過程就是用(yòng)金剛石把砂輪表麵剝掉(diào)一層的過程(chéng),那麽會有一些磨粒(lì)已經鬆動但並未脫落,在磨削的過程(chéng)中這些磨粒脫落便會劃傷工件表麵。這些劃傷不但影響實驗(yàn)結果,而且在鏡麵磨削的過程中很難去除。所以(yǐ)修整完砂輪之後開大冷卻水衝(chōng)刷砂輪表麵,並用塑(sù)料板或加(jiā)布膠木板在砂輪表麵輕輕地磨,以去除鬆動的磨粒。然後用牙刷仔細刷洗砂輪表麵 。
2.3 實驗結果
各種(zhǒng)因素對工件粗糙度的影響見表1,表2,表3,表4,磨削(xuē)效果見圖1。
表1 工(gōng)件(jiàn)轉速對工件粗糙度的影響
表2 磨削時工(gōng)作台速度(dù)對工件粗糙度的影響
表3 砂輪修正速度對(duì)工件粗糙度的影(yǐng)響(xiǎng)
表4 過於進(jìn)給量對工件粗糙度的影響
圖1 磨削效果樣品圖
3 、結論
在(zài)相同實驗條件(jiàn)下,僅改變工件轉速,其餘(yú)各工藝參數均相同時,工件轉速越小在鏡麵磨削時其表麵光潔度(dù)越高,精度越高。
在相同實驗條件下,僅改變磨削時工作台速(sù)度,其餘各工藝參數均相同時,磨削時工作台速度越小,在鏡麵磨削時其表麵光潔度越高(gāo),精度(dù)越高。在相同實驗條件下,僅改(gǎi)變磨削時砂輪修整速度,其餘各工藝參數均相同時,磨削時砂輪修整速度越小在鏡麵磨削時(shí)其表麵光潔度(dù)越高,精度越高。
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