21世(shì)紀是新材料快速(sù)發展的時代,大量新材料的出現對企業產品加工的精度、質量也有了更高的要求,金屬材料加工中對於磨(mó)削加工的需求增長越來越高(gāo),超出了其他新傳統加工(gōng)方法。磨削加工的需(xū)求有增無(wú)減,當然(rán)磨削加(jiā)工中對於磨粒尺寸、形狀要求等(děng)都有著較大影響,比如加(jiā)工鋁型材和加工韌性金屬(shǔ),對於磨床和砂輪的要(yào)求就會有所(suǒ)不同,所以針(zhēn)對(duì)不同材料進(jìn)行磨削,首先要分析材料特性,製定適合的方案,選擇合適的輔助設施,有針對性的進行磨削過程中的(de)技術改進,這對於金屬加工質(zhì)量來說是十分有必要。
1 材料分析
鋁合金7075主(zhǔ)要含(hán)有鋅元(yuán)素。也屬於航空(kōng)係列,是鋁鎂鋅(xīn)銅合金,是可熱處理合金,屬於(yú)超硬鋁合金,有良好的耐磨性。7075鋁板是經消除(chú)應力的,加工後不會變形(xíng)、翹(qiào)曲。所有超大超厚的7075鋁(lǚ)板全部(bù)經超聲(shēng)波探測,可以保證無砂眼、雜質。7075鋁板的熱導性高,可以縮短成型時間,提高工作效率。主要特點是硬(yìng)度大7075是(shì)高硬(yìng)度、高強度的鋁合金,常用於製(zhì)造飛機(jī)結構及期(qī)貨(huò)。它要求強度高、抗(kàng)腐(fǔ)蝕性能強的高應力(lì)結構件、模具製造。空心杆鋁合(hé)金7075:Φ12×520,一(yī)端有螺紋30長,一段螺紋13長,要求表麵光潔(jié)度(dù)Ra0.2以下。材料磨削要滿足粗(cū)糙度、圓度、圓柱度、直徑公差、凸度等技術要求外,還必須無明顯表麵缺陷。對於前幾項技(jì)術要(yào)求的控製相對較容易,而表麵缺陷(xiàn)的控製難度很大。
2 設備(bèi)和輔助材(cái)料選擇(zé)
有兩種設(shè)備可(kě)供選擇,M1040無心磨床以及TYC-12型高精度無心(xīn)磨床,根據材料長度直徑,我們選擇(zé)TYC-12型高精度無心磨床,選擇這(zhè)款設備的理由是因為他的機床結構(gòu)的(de)穩定性,以(yǐ)及他的(de)一個進給精度靈敏(mǐn)性。砂輪(lún):砂輪我選擇的(de)是GC80的,他適合於做精(jīng)磨工藝,一般(bān)性的(de)表麵光潔度能夠穩定在Ra0.1以內(nèi)。硬度,組織等屬於公司常規規格。潤滑(huá)液:采用普通柴油+潤滑油基相調和,使它們之間互補,達到冷卻及充分潤滑之作用。具體(tǐ)勾兌比例可根據實際擁有密度而定。
輔助設施(shī):采用公司最新型設計托架,選擇硬度適中的導板,並對其摩擦麵光潔度進(jìn)一步修整,以防止工件旋轉摩擦引起的暗痕。磨削角度(dù)以及調整都按常規路線走,並(bìng)無(wú)其(qí)他特別之(zhī)處,在(zài)經過了幾個小(xiǎo)時的研磨實驗,對(duì)於砂輪修整,如何防(fáng)止工件表麵刮痕並提高光潔度等問題,取得了很好的效果,並且綜合了磨削(xuē)過程中的一些(xiē)問題及解決方案(àn)。其中有部分需要注意及解決(jué)的問題提供給大家參考。
3 7075材料磨削技術關鍵
磨(mó)屑形成磨削過程一個複雜多因(yīn)素(sù)、多變量(liàng)共同作用過程,其目通過切除一定量工件材料獲得較(jiào)高(gāo)表麵質量精度。砂帶磨削技術作為一種(zhǒng)磨(mó)削和拋光相結合的新工藝,因(yīn)其(qí)具有加(jiā)工效率高、冷態磨削、磨削速度穩(wěn)定、磨削精度高和磨(mó)削成本低等優點,被認為是一種優質、高效、低耗和用途廣泛的加工方法。它是(shì)采用砂帶這一特殊形式的(de)磨削工具,借助(zhù)接觸輪(lún),並在一定壓(yā)力下,使砂(shā)帶與輪轂表麵連續接觸(chù)以實現磨削加工(gōng)。砂輪一個由磨料、結合劑經壓坯、幹燥、燒(shāo)結而成疏鬆體,其單個磨粒就一把微小(xiǎo)切削刃(rèn),有很大負前角刃口鈍圓半徑。磨削方(fāng)式磨削方式上,凡增大(dà)砂輪與工(gōng)件(jiàn)接觸(chù)麵積磨(mó)削均會加(jiā)劇砂輪堵塞。這因為砂輪與(yǔ)工件接觸麵積大,磨粒切削刃(rèn)會同一磨痕上多次劃擦(cā),使工件上磨削層強化加劇,冷卻液又難以(yǐ)進入磨削區,磨削熱量多、溫度高,為堵塞創造條件,易(yì)產生化(huà)學粘著性堵塞嵌入性堵塞。如端磨比周磨易堵塞,橫(héng)向切入磨削(xuē)比縱(zòng)向磨削堵塞嚴重。徑向切入量徑向切入量對砂輪堵塞影響呈駝峰趨勢。
砂輪在磨鈍過(guò)程當中進行修整,開始磨削的工件(jiàn)表麵必定有磨傷刮痕,如果到精磨,則造(zào)成不良品產生。解決方法:可取(qǔ)與砂輪硬度相匹配磨削之材料,長度自(zì)選,直徑大小相差等同工件便可。在砂輪當中按(àn)正常磨削工藝磨削3~5次,盡量在保證磨削區正常情況下調整磨量。此動作是將砂輪在修整時未完(wán)全脫落之沙粒清理幹淨,使工件在精磨之時可直接磨削。毋須半徑磨。冷卻液在磨削過(guò)程當中會摻雜進鋁屑,但回流(liú)至冷卻水箱(xiāng)之後漂浮在最上層,且因為油型冷卻液的特點(diǎn),在靜止時間較短的情況(kuàng)下鋁屑不會全部浮起,部分較小鋁屑仍舊摻雜在裏麵,在循環過程當中會(huì)對工件表麵光潔度產生影響。解決方法:因為本次磨削是屬(shǔ)於樣品加工,冷卻液使(shǐ)用時(shí)間以小時計算,故此問題不明顯,但據觀察發現,批量加工中,此問(wèn)題如果不解決徹底必將對工件表麵光潔度產生較大影(yǐng)響。傳統模式紙帶過濾機,普通冷卻水(shuǐ)箱都達不到此(cǐ)效果。
采用普通式試冷卻,冷卻區域等同於砂輪寬度,此工件長度520mm。故工件(jiàn)在磨出(chū)之(zhī)時將有500mm的長度會一直摩擦(cā)於導板(bǎn)及導板。(工件長度較短則此問(wèn)題不明顯)會產生少許不規則白(bái)色流星帶(在燈光下(xià)較容易看到)。解決方法:將導板及導板表麵光潔度提高,加(jiā)長冷卻區域,在工件(jiàn)出口磨(mó)削部位保證冷卻液能充分(fèn)產生潤滑效果,可(kě)以防止此類問題出現。此樣品加工之後直線(xiàn)為0.002mm,圓度0.002mm,個人感覺效(xiào)果還是很不錯的,光潔度因(yīn)為還要做實驗,所以現在無法(fǎ)斷定最後能不能達到要求。
4 結語
總之,鋁合金的磨削要製定適合(hé)的方案,選擇合適的輔助設(shè)施,有針對性的(de)進行磨削過程中的技術改進,比如改進(jìn)砂(shā)輪速度、工(gōng)件速度、磨削方式、切削深度及磨削液等磨削過程諸現象及磨削結果重要(yào)參數。因此,對影響磨削過程的(de)各種因素(sù)進行(háng)分析研究,對磨削用量等參數進行單因素(sù)、多因素實驗(yàn),建立優化合理磨削參數並總結出規律,可以大大提高(gāo)金屬加工質量。
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