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             本文從鏡面磨削的概念、對應的磨床要求、磨削方法與加工的可能缺陷4個維度,針對鏡面磨削提出操作性強的加工辦法,一起看看。

             

            什么是鏡面磨削

            磨削加工后工件的表面粗糙度Ra<0.01µm,光如鏡面,可以清晰成像,故稱鏡面磨削,磨削平面的平面度不大于3µm/1000mm。高精密、高附加值零件的表面加工通常需要進行鏡面磨削。


            鏡面磨削用的磨床要具備以下條件

            1.有很高的精度和剛度,并采取減振措施;
            2.砂輪主軸的旋轉精度高于1µm;
            3.砂輪架相對工作臺的振幅小于1µm;
            4.橫向進給機構能精確微動;
            5.工作臺在低速運動時無爬行現象。


            進行鏡面磨削的方法

            1.平衡和修整砂輪

            (1)平衡砂輪。砂輪裝上法蘭后,先進行粗的靜平衡,然后裝在砂輪軸上修整二端面和外圓,最后再進行精確的靜平衡。

            (2)修整砂輪。砂輪修整得好與壞,直接影響到磨削表面的光潔程度,為了降低表面粗糙度值,修整砂輪是關鍵。修整砂輪時應注意以下事項:

            1)一般的精磨余量為0.015~0.02mm,當工件粗磨到Ra0.8,留出精磨余量0.005~0.015mm時(留磨削余量必須根據鋼材性質、硬度來確定,對于硬度高,易磨光的鋼材應適當少留磨削余量),便需進行精修砂輪。

            2)精修砂輪時,先打掉0.1mm左右的厚度,然后用0.02mm的切深修整兩次,再用0.01mm的切深修整三次,最后無切深空行程往復兩次。精修時橫向進給速度均為20~30mm/min。對于軟鋼工件,修磨砂輪時橫向進給慢些好,加工淬火很硬的高速鋼時則相反。

            3)在修整砂輪的同時,必須用足夠的磨削液或其他的冷卻液沖刷在砂輪和金剛石刀的接觸點上,把砂輪碎屑及時沖走,以免影響磨削質量。

            4)精修時用的金剛石刀不需十分尖銳,這是因為砂輪的粒度比較粗。金剛石刀尖頭直徑在0.8mm以內均可。用尖銳的金剛石刀修整時,橫進給速度必須減慢。

            5)新修整砂輪開始使用時,表面粗糙度稍差些,使用一會兒就會穩定下來。

            2.磨削用量

            1)砂輪背吃刀量在0.005 mm左右。根據工件鋼材的性質和硬度適當增減,如硬度高的淬火鋼,背吃刀量過大容易引起燒傷,而軟鋼背吃刀量太小又不易磨光。

            2)橫向進給量的單行程為0.2~0.4mm。橫向進給的速度對表面粗糙度的影響比較大,因為鏡面磨削的砂輪切削能力很差,如果橫向進給速度增大,砂輪表面會遭到破壞,因此不能獲得非常光潔表面。

            3)縱向進給量為12~15 m/min。縱向進給對表面粗糙度的影響比較小,但如果過于緩慢,工件表面會產生波紋或花紋。

            4)無切深光磨。由于鏡面磨削時砂輪切削能力差,工件表面往往會出現刀痕(圓形工件呈月形,矩形工件呈帶形),它反映出工件表面不平直,所以還需作無進給光磨兩分鐘左右。


            鏡面磨削時易產生的缺陷和措施

            平面磨床上進行鏡面磨削,往往會產生一些缺陷,如表面波紋、燒傷、劃痕、花紋和磨痕(絲流)明顯等,針對這些問題,可采取以下措施:

            (1)表面波紋大多數是由于砂輪振動引起的,如軸承間隙過大、主軸偏調、電動機轉子動平衡不良、主軸和軸承間油膜不勻等。另外,砂輪平衡得不好也會產生波紋。如果砂輪平衡得很好,仍有波紋出現,那就必須檢修或調整砂輪及其配合部位,才能徹底消除波紋現象。

            (2)加工硬度高的材料時,砂輪磨削效率差,磨削點會產生高溫,容易燒傷工件(例如,磨削W18Cr4V時,更容易產生燒傷)。為了防止燒傷,磨削點處必須有充足的磨削液。另外,背吃刀量也要適當,不宜過大。最好的方法是降低砂輪的線速度,大約在18m/s左右為宜。在M7120A磨床上采用1440r/min的低速,基本上可消除燒傷現象。砂輪線速度降低后的另一個優點是減少砂輪架振動,隨之也可減小和消除波紋現象。

            (3)鏡面磨削中出現劃痕的情況大致有兩種:一種劃痕沒有規律,這是磨削液不純,帶出來的雜質和磨粒被沖到砂輪和工件之間劃傷的。消除這種劃痕的方法,要求磨削液過濾,一般采用磁性、銅絲網三道過濾;另一種劃痕是一行行像虛線似的,較淺,長短距離大致一樣,這是砂輪磨粒將要脫落時,隨著砂輪旋轉而劃傷的。這時的消除方法是在修整砂輪時,使用充足的磨削液,并將砂輪二端面修成外寬內窄的斜狀。另外,砂輪選擇也要適當,不要太軟,不要用自礪性太好的砂輪。

            (4)鏡面磨時,易出現的花紋形狀有多種形式。產生花紋的因素也很多,其主要原因是振動造成的,其中有砂輪周期性振動,也有外界影響和鄰近機床的振動等,還有砂輪過鈍時,行程不穩時,也會出現花紋。當鄰近機床不開動時進行磨削,這時花紋就不大容易出現了。

            (5)鏡面磨削中的磨痕(絲流)比較明顯時,要去除這種絲流,得改用細粒度砂輪。但使用細粒砂輪時,必須考慮以下幾點:

            1)精修砂輪時金剛石刀要尖銳,磨削液要充足,及時沖走碎屑,以免影響砂輪表面。

            2)磨削用量要適當,防止產生表面燒傷等弊病而影響表面光潔。注意留適當的磨削余量。

            3)砂輪線速度必須降低至15~18m/s。

            4)磨削液經過嚴密過濾,以防劃傷。

            5)在用磨石精修砂輪時,磨石與砂輪的接觸面積不能太小,所用的磨石不能太軟,否則起不到精修砂輪的作用。

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