砂带磨削中磨削表面的微观不平度表现

    2018-12-13 09:38:39 次阅读

    磨削表面的微观不平度主要取决于以下三个方面: ① 磨粒划痕残留的波峰、波谷,这主要受砂带上磨粒的几何尺寸关系(粒度、磨粒分布、高度偏差等)影响。② 工艺系统的振动。③ 在磨削温度作用下的金属塑变和微熔,这些微熔和软化的金属在被割下或挤压过程中,被涂附于已加工表面上,使粗糙度加大。

    1)砂带

    在同一磨削速度下,随粒度变细,粗糙度降低,因为细磨粒加工中产生的划痕及隆起相应地小。另外,同一粒度的磨粒在不同寿命期,粗糙度也不一样。

    砂带基材的柔性对粗糙度也有影响。柔性越大的砂带所达到粗糙度越低。用动物胶黏剂的砂带所加工的 Ra值比合成树脂粘剂砂带加工的小。砂带接头增厚和变硬也会使粗糙度增大。所以精细抛光时选用柔软平整、厚度均匀的砂带为好。

    2)接触轮的影响

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    接触轮的硬度(即邵氏硬度)与砂带磨削的粗糙度成直线关系,接触轮越硬,加工表面粗糙度越大;反之则越小。

    一般来说,接触轮直径越大,加工时接触面积越大,加工表面粗糙度越小。接触轮表面是否开槽、开槽的角度及尺寸对粗糙度的影响是:光滑表面接触轮比开槽表面接触轮所加工的零件粗糙度更小,接触轮的不平衡和圆度误差会造成磨削时的振动,使加工表面粗糙度增大,故接触轮的动平衡和外圆修整是获得低粗糙度加工表面的重要措施。

    3)磨削液的影响

    使用磨削液是改善砂带磨削表面粗糙度的重要手段之一。粘度越大的润滑油所获得的表面粗糙度越低。含油类的磨削液比水溶液对粗糙度的降低更有利。在较低的砂带速度时,使用不同的磨削液表面粗糙度几乎没多大差别。然而当砂带速度提高时,磨削液对表面粗糙度的影响就非常显著了。食用油比其他合成液对改善粗糙度更有利。

    4)磨削用量的影响

    磨削用量不仅关系到砂带的磨削效率,同时对加工表面粗糙度也有很大影响。选取适当的磨削用量,不仅可以得到较低的表面粗糙度,而且还能获得较高的磨削精度和较高的生产效率等综合效果。磨削用量主要是指砂带速度、工件速度、迟到深度、进给速度等。

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    随砂带速度的提高,单位时间内进入磨削区的磨粒数增多,单颗磨粒切削深度变小,金属表面变形小,同时又缩短工件与磨粒的接触时间,减少了金属因磨粒耕犁形成的隆起高度以及热塑性变形,因而粗糙度值随之减少。

    随进给量增大,系统振动加大,表面曹刘面积也增加,从而导致加工表面粗糙度增大。当进给量达到一定程度时,表面粗糙度随进给量的增加急剧增大,因而砂带在精磨时必须采用较小的进给量。

    磨削深度对表面粗糙度的影响相对较小。随着磨削深度增加,粗糙度略有增大。这是因为粗糙度值与磨削深度相比要小得多,但磨削深度增加会造成砂带磨损加剧,磨削能力降低进而引起系统震动,粗糙度增大。

    工件速度的变化对粗糙度的影响也类似于磨削深度的影响。工件速度低时,粗糙度值较小。

    综上所述,选择砂带磨削用量应考虑磨削效率和表面质量两方面的要求。

    5)其他影响

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    磨削方式的不同也会影响表面粗糙度。顺磨比逆磨的粗糙度值小,自由式磨削比接触轮式磨削小。

    砂带磨粒的植砂密度对表面粗糙度也有影响,这与砂带磨削速度的影响类似。相同粒度的密植型砂带比疏植型砂带磨削表面粗糙度小。

    机床方面,整个磨削工艺系统的稳定,磨头会转精度和动平衡等因素都是砂带磨削获得较低粗糙度的先决条件。这是选择和使用砂带磨削必须首先考虑的问题。

    此外,磨削过程中砂带的横向振动对表面粗糙度也有较明显的影响。随着振动频率的增高,表面粗糙度降低。这是因为横向振动使砂带磨削时表面形成复杂而又不重复的磨削轨迹,即网状纹路,有利于降低表面粗糙度。通常情况下加横向振动后可降低表面粗糙度 30%左右。

    总之,单层磨粒砂带不能通过修正而改变其切刃形状和性能,而只能在相对较小范围内控制其加工表面粗糙度。所以选择砂带时应根据工件加工前的原始表面粗糙度和最终要求的粗糙度,用不同的粒度的砂带组合,逐级改善表面粗糙度。这是提高表面质量又不影响加工效率的有效途径之一,多磨头砂带磨床的砂带配制就是按照这一原则进行。

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