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【兆恒機械】關于磨削加工,最重要的20個重點問題答疑

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  • 添加(jia)日期:2020年10月16日

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1、什么是磨削加工?試舉出幾種磨削加工形式。

答:磨(mo)(mo)削(xue)(xue)加工是借助磨(mo)(mo)具的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)作用,除去工件(jian)表(biao)面的(de)(de)多余層,使(shi)工件(jian)表(biao)面質量(liang)達到預(yu)定要求的(de)(de)加工方法。常(chang)見的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)加工形式通常(chang)有:外圓(yuan)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)、內圓(yuan)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)、無心磨(mo)(mo)削(xue)(xue)、螺紋磨(mo)(mo)削(xue)(xue)、工件(jian)平型表(biao)面的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)、成形面磨(mo)(mo)削(xue)(xue)等。

2、什么是磨具?砂輪的組成是什么?其性能由哪些因素決定?

答:凡是用以進行磨削、研磨和(he)(he)拋(pao)光的工具統(tong)稱為(wei)磨具,大(da)部分磨具均由磨料和(he)(he)結合劑制成(cheng)。


砂輪由(you)磨粒、結(jie)合劑和氣(qi)孔(kong)(有時沒有)組成,其性能主要由(you)磨料、粒度、結(jie)合劑、硬度和組織等因素所決定。

3、磨料的種類有哪些?試舉出幾種常用磨料。

答(da):磨料直(zhi)接擔負著切(qie)削工作,應(ying)具有(you)很高(gao)的硬(ying)度、耐熱性和一定的韌性,破碎(sui)時(shi)應(ying)能形成(cheng)尖銳的棱角(jiao)。目前生產中常用(yong)的磨料有(you)氧化(hua)(hua)物(wu)系,碳化(hua)(hua)物(wu)系和高(gao)硬(ying)磨料系三類。常用(yong)磨料有(you)白剛玉、鋯(gao)剛玉、立(li)方碳化(hua)(hua)硼、人造金剛石(shi)、立(li)方氮化(hua)(hua)硼等。

4、砂輪磨損的形式有哪些?砂輪修整的含義是什么?

答:砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)的(de)磨(mo)損(sun)主要包括兩個層(ceng)面(mian):磨(mo)粒損(sun)耗和砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)失效。砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)表(biao)(biao)面(mian)磨(mo)粒的(de)損(sun)耗,可以(yi)分為三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)形(xing)式(shi):磨(mo)粒的(de)鈍化、磨(mo)粒的(de)破碎、磨(mo)粒的(de)脫落。隨(sui)著砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)工作(zuo)時間(jian)的(de)延(yan)長,其切削能力(li)逐漸降(jiang)低,最終不(bu)能正常磨(mo)削、不(bu)能達到規定的(de)加(jia)工精度和表(biao)(biao)面(mian)質量,這時砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)失效。其形(xing)式(shi)有(you)以(yi)下(xia)三(san)種(zhong):砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)工作(zuo)表(biao)(biao)面(mian)變(bian)鈍、砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)工作(zuo)表(biao)(biao)面(mian)堵(du)塞、砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)輪(lun)廓畸變(bian)。


當(dang)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)出現耗損時,要求(qiu)重新修(xiu)(xiu)(xiu)整(zheng)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun),修(xiu)(xiu)(xiu)整(zheng)是(shi)(shi)整(zheng)形(xing)(xing)和修(xiu)(xiu)(xiu)銳的(de)總(zong)稱(cheng)。整(zheng)形(xing)(xing)是(shi)(shi)使砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)具有(you)一(yi)(yi)(yi)定精度(du)要求(qiu)的(de)幾何形(xing)(xing)狀;修(xiu)(xiu)(xiu)銳是(shi)(shi)去除磨粒(li)(li)(li)間的(de)結合(he)劑,使磨粒(li)(li)(li)突出結合(he)劑一(yi)(yi)(yi)定高(gao)度(du)(一(yi)(yi)(yi)般磨粒(li)(li)(li)尺寸的(de)1/3左右),形(xing)(xing)成(cheng)良好的(de)切(qie)削(xue)刃和足(zu)夠的(de)容屑空間。普(pu)通(tong)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)的(de)整(zheng)形(xing)(xing)和修(xiu)(xiu)(xiu)銳一(yi)(yi)(yi)般是(shi)(shi)合(he)二為(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)進(jin)行的(de);超硬磨料砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)的(de)整(zheng)形(xing)(xing)和修(xiu)(xiu)(xiu)銳一(yi)(yi)(yi)般分開。前者是(shi)(shi)為(wei)(wei)了獲得理想(xiang)的(de)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)幾何形(xing)(xing)狀,后者是(shi)(shi)為(wei)(wei)了提高(gao)磨削(xue)鋒利度(du)。

5、外圓與平面磨削時,磨削運動有哪些形式?

答:外圓與(yu)平面磨(mo)削時,磨(mo)削運(yun)動(dong)包括主運(yun)動(dong)、徑向(xiang)(xiang)進給運(yun)動(dong)、軸向(xiang)(xiang)進給運(yun)動(dong)和工(gong)件(jian)旋(xuan)轉或直線運(yun)動(dong)四(si)種形(xing)式。

6、試簡述單個磨粒的磨削過程。

答:單個磨(mo)粒的磨(mo)削過程(cheng)大致(zhi)分為(wei)滑擦、刻劃和切削三個階(jie)段。


(1)滑(hua)(hua)擦(ca)(ca)階(jie)段(duan):在(zai)磨(mo)削過(guo)程中(zhong),切(qie)削厚(hou)度由(you)零(ling)逐(zhu)漸增大(da)。在(zai)滑(hua)(hua)擦(ca)(ca)階(jie)段(duan),由(you)于磨(mo)粒切(qie)削刃與工件開始(shi)接觸時(shi)的(de)切(qie)削厚(hou)度acg極小,當磨(mo)粒頂尖角處的(de)鈍圓半徑rn>acg ,磨(mo)粒僅在(zai)工件表面上滑(hua)(hua)擦(ca)(ca)而過(guo),只產生彈(dan)性變形,不產生切(qie)屑。


(2)刻(ke)劃(hua)階段:隨著磨(mo)(mo)粒(li)擠(ji)入(ru)深度的增大(da),磨(mo)(mo)粒(li)與工件表(biao)面(mian)的壓力逐步加(jia)大(da),表(biao)面(mian)層(ceng)也由(you)彈性變(bian)形(xing)過渡到塑性變(bian)形(xing)。此(ci)時擠(ji)壓摩(mo)擦劇烈,有大(da)量熱(re)產(chan)生(sheng),當金屬(shu)被加(jia)熱(re)到臨(lin)界點時,法向熱(re)應(ying)力超過材(cai)(cai)料(liao)的臨(lin)界屈(qu)服(fu)強度,切(qie)削刃(ren)就開始切(qie)入(ru)材(cai)(cai)料(liao)表(biao)層(ceng)中。滑(hua)移使(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)表(biao)層(ceng)被推向磨(mo)(mo)粒(li)的前方和兩側(ce),使(shi)(shi)得磨(mo)(mo)粒(li)在工件表(biao)面(mian)刻(ke)劃(hua)出(chu)溝痕,溝痕的兩側(ce)則產(chan)生(sheng)了(le)隆起。這一階段的特點是:材(cai)(cai)料(liao)表(biao)層(ceng)產(chan)生(sheng)塑性流動(dong)與隆起,因磨(mo)(mo)粒(li)的切(qie)削厚度未(wei)達到形(xing)成切(qie)屑的臨(lin)界值(zhi),而不能形(xing)成切(qie)屑。


(3)切(qie)削(xue)階段(duan):當擠入(ru)深度增大到臨界(jie)值(zhi)時,被切(qie)層在磨粒的擠壓下明顯地沿剪(jian)切(qie)面滑移,形成切(qie)屑沿前刀(dao)面流出,這稱(cheng)為(wei)切(qie)削(xue)階段(duan)。

7、試用J.C.Jaeger解法對干磨削時磨削區溫度進行理論分析。

答:磨削(xue)(xue)(xue)時由(you)于(yu)切削(xue)(xue)(xue)深度較小,接觸弧長也(ye)很小。所以(yi)可以(yi)將(jiang)它視為帶狀熱(re)源(yuan)(yuan)在半無限(xian)體表面上移動來考慮。這就是(shi)J.C.Jaeger解法的前(qian)提。(a)磨削(xue)(xue)(xue)區(qu)面熱(re)源(yuan)(yuan)(b)運動的面熱(re)源(yuan)(yuan)坐(zuo)標(biao)系統 。


磨削接觸弧區AA¢B¢B為(wei)(wei)(wei)帶狀熱源(yuan),其發熱強度為(wei)(wei)(wei)qm;其寬度w與砂輪(lun)直徑(jing)和磨削深(shen)度有關(guan)。熱源(yuan)AA¢B¢B可視為(wei)(wei)(wei)無數線(xian)熱源(yuan)dxi的綜合,取某一(yi)線(xian)熱源(yuan)dxi進行考察,其熱源(yuan)強度為(wei)(wei)(wei)qmBdxi,并沿X方向以速度Vw移動。

8、磨削燒傷的種類及其控制措施有哪些?

答:根據燒(shao)(shao)傷(shang)外觀(guan)的不(bu)同(tong),有(you)全(quan)面燒(shao)(shao)傷(shang)、斑狀(zhuang)燒(shao)(shao)傷(shang)、線條(tiao)狀(zhuang)燒(shao)(shao)傷(shang)(整個零件表(biao)面有(you)線條(tiao)形燒(shao)(shao)傷(shang))。根據表(biao)層顯微組織變化的性質區分(fen)有(you):回火燒(shao)(shao)傷(shang)、淬火燒(shao)(shao)傷(shang)、退火燒(shao)(shao)傷(shang)。


在磨(mo)(mo)削加工中,產生燒傷的(de)主要原因(yin)是磨(mo)(mo)削區的(de)溫(wen)度(du)過高,為降低磨(mo)(mo)削區溫(wen)度(du)可從(cong)減少磨(mo)(mo)削熱的(de)產生和(he)加速磨(mo)(mo)削熱的(de)傳(chuan)出這(zhe)兩(liang)條途徑入手(shou)。

采取的控制措(cuo)施常有(you):


(1)合理選取磨削用量(liang);

(2)正確(que)選(xuan)擇砂輪;

(3)合理采用冷(leng)卻方式

9、什么是高速磨削?與普通磨削相比,高速磨削有哪些特點?

答:高(gao)速(su)(su)(su)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)是(shi)通(tong)過(guo)提(ti)高(gao)砂輪(lun)線(xian)速(su)(su)(su)度來達到提(ti)高(gao)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)效率和(he)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)質量的(de)工藝(yi)方法(fa)。它(ta)與普通(tong)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)的(de)區別在(zai)于很高(gao)的(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)速(su)(su)(su)度和(he)進(jin)給速(su)(su)(su)度,而高(gao)速(su)(su)(su)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)的(de)定義隨時間(jian)的(de)不同在(zai)不斷推進(jin),60年代以前,磨(mo)(mo)削(xue)(xue)速(su)(su)(su)度在(zai)50m/s時即(ji)被稱為高(gao)速(su)(su)(su)磨(mo)(mo)削(xue)(xue),而90年代磨(mo)(mo)削(xue)(xue)速(su)(su)(su)度最(zui)高(gao)已(yi)達500m/s,在(zai)實際應用中,磨(mo)(mo)削(xue)(xue)速(su)(su)(su)度在(zai)100m/s以上即(ji)被稱為高(gao)速(su)(su)(su)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)。


高速磨削與普通磨削相(xiang)比(bi),它有(you)以(yi)下(xia)特點:


(1)在(zai)保持其它全部參數恒定(ding)情況下,只增(zeng)加(jia)砂輪(lun)速度,將導(dao)致切削(xue)厚度減(jian)小,相應(ying)也減(jian)小作(zuo)用于每(mei)一磨粒上(shang)的切削(xue)力。


(2)若相應于砂輪(lun)速(su)度成正比增(zeng)(zeng)加(jia)工(gong)件速(su)度,切削(xue)厚度可(ke)保(bao)持不(bu)變。在這(zhe)種(zhong)情況下,作用(yong)于每一磨(mo)粒上(shang)的(de)切削(xue)力,以及磨(mo)削(xue)合(he)力不(bu)改(gai)變。這(zhe)樣最大的(de)優點(dian)是,在磨(mo)削(xue)力不(bu)變的(de)情況下,材料去除(chu)率(lv)成比例增(zeng)(zeng)加(jia)。

10、試簡述高速磨削對砂輪和機床的要求。

答:高(gao)速磨削砂輪必(bi)須滿足下(xia)列要求:


(1)砂輪的機械(xie)強(qiang)度必須能承受高速磨(mo)削(xue)時的切削(xue)力;


(2)高速磨削時的安全可靠(kao)性(xing);


(3)外(wai)觀鋒利;


(4)結合劑必須具有很高的(de)耐(nai)磨(mo)性以(yi)減少砂輪的(de)磨(mo)損。


高速(su)磨削對機床的要求:


(1)高(gao)速(su)主軸(zhou)(zhou)及其軸(zhou)(zhou)承:高(gao)速(su)主軸(zhou)(zhou)的軸(zhou)(zhou)承一(yi)(yi)般(ban)采(cai)(cai)用角接觸滾珠(zhu)軸(zhou)(zhou)承。為了降(jiang)低(di)主軸(zhou)(zhou)發熱,提高(gao)主軸(zhou)(zhou)的最高(gao)轉速(su),新一(yi)(yi)代(dai)的高(gao)速(su)電動主軸(zhou)(zhou)絕(jue)大多數均(jun)采(cai)(cai)用油氣潤(run)滑。


(2)高(gao)(gao)速磨床(chuang)除具有普(pu)通(tong)磨床(chuang)的功能外,還需滿足以下特殊要求:高(gao)(gao)動(dong)態精度(du)、高(gao)(gao)阻尼、高(gao)(gao)抗振性(xing)和熱穩定性(xing);高(gao)(gao)度(du)自(zi)動(dong)化和可(ke)靠的磨削(xue)過程。


(3)砂輪(lun)(lun)速(su)(su)度提高(gao)以后,其(qi)動能也隨之增加(jia),如(ru)果(guo)發(fa)生(sheng)砂輪(lun)(lun)破裂(lie),顯(xian)然會給人身(shen)和設備造成比普通(tong)磨削時更大的(de)傷害,為此除要(yao)提高(gao)砂輪(lun)(lun)本身(shen)的(de)強(qiang)度以外,設計專門用于高(gao)速(su)(su)磨削的(de)砂輪(lun)(lun)防護罩是保證安全的(de)重要(yao)措施。

11、高速磨削中砂輪精密修整技術有哪些?

答:目前應用較為成熟的砂輪修(xiu)整技術有:


(1)ELID在線電解修整技術;

(2)電火花砂輪修(xiu)整技術;

(3)杯(bei)形砂輪修(xiu)整技術;

(4)電解—機械(xie)復合整形技術(shu)

12、什么是精密磨削?試簡述普通砂輪精密磨削中砂輪的選擇原則。

答(da):精密磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)是指在精密磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)床上,選(xuan)擇細(xi)粒(li)(li)度砂(sha)輪,并通過對砂(sha)輪的(de)精細(xi)修整(zheng),使(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)(li)具有微刃性和等(deng)高性,磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)后,使(shi)被磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)表面(mian)所留下的(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)痕跡極(ji)其(qi)微細(xi)、殘(can)留高度極(ji)小,再加上無火花磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)階段(duan)的(de)作用,獲得加工精度為(wei)1~0.1mm和表面(mian)粗糙度Ra為(wei)0.2~0.025mm的(de)表面(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)方(fang)法。


普通砂輪(lun)精密磨削中砂輪(lun)的選擇(ze)原則:


(1)砂輪(lun)磨(mo)(mo)料(liao)(liao)精密磨(mo)(mo)削時(shi)所用砂輪(lun)的磨(mo)(mo)料(liao)(liao)以易于產生和保持微(wei)刃及其等高性為(wei)原則。


(2)砂輪(lun)粒(li)度(du)(du)?單從幾何因(yin)素考(kao)慮(lv),砂輪(lun)粒(li)度(du)(du)越細(xi),磨(mo)(mo)削的表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)(du)值(zhi)越小。但磨(mo)(mo)粒(li)太細(xi)時(shi),不(bu)(bu)僅砂輪(lun)易被磨(mo)(mo)屑堵塞,若(ruo)導熱情況不(bu)(bu)好,反而會在加工表(biao)面(mian)(mian)產生(sheng)燒傷等現象(xiang),使表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)(du)值(zhi)增大,因(yin)此,砂輪(lun)粒(li)度(du)(du)常取46#~60#。


(3)砂(sha)輪(lun)結合(he)劑(ji)?砂(sha)輪(lun)結合(he)劑(ji)有樹(shu)脂類(lei)(lei)、金(jin)(jin)屬(shu)類(lei)(lei)、陶瓷類(lei)(lei)等,以樹(shu)脂類(lei)(lei)應用(yong)為(wei)廣。對粗粒度(du)砂(sha)輪(lun),可用(yong)陶瓷結合(he)劑(ji)。金(jin)(jin)屬(shu)類(lei)(lei)、陶瓷類(lei)(lei)結合(he)劑(ji)是目(mu)前精密磨削領域中研究(jiu)的重要(yao)方(fang)面(mian)。

13、超硬磨料砂輪精密磨削的特點是什么?其磨削用量如何選擇?

答:超硬磨(mo)料砂(sha)輪磨(mo)削的(de)主要特點為:


(1)可用來加工各種高硬度(du)、高脆性金屬和非(fei)金屬材料(liao)。


(2)磨削(xue)能(neng)力強,耐(nai)磨性(xing)好,耐(nai)用度高(gao),可(ke)較長時間(jian)保持磨削(xue)性(xing)能(neng),修整次數少(shao),易(yi)于保持粒度;易(yi)于控制加(jia)工尺(chi)寸及實(shi)現加(jia)工自動化。


(3)磨(mo)削(xue)力(li)小(xiao),磨(mo)削(xue)溫度低,從(cong)而可減少內應力(li),無燒傷、裂紋等(deng)缺陷,加(jia)工(gong)表(biao)面質(zhi)量好。金剛石(shi)砂輪磨(mo)削(xue)硬質(zhi)合金時(shi),其磨(mo)削(xue)力(li)只(zhi)有綠色碳化硅的(de)1/4~1/5。


(4)磨削效率高。在加(jia)工硬質合金(jin)(jin)及非(fei)金(jin)(jin)屬硬脆(cui)材(cai)料時(shi),金(jin)(jin)剛石(shi)砂(sha)輪(lun)的(de)金(jin)(jin)屬去除率優于立(li)方氮化硼(peng)砂(sha)輪(lun);但在加(jia)工耐熱鋼、鈦合金(jin)(jin)、模具鋼等材(cai)料時(shi),立(li)方氮化硼(peng)砂(sha)輪(lun)遠高于金(jin)(jin)剛石(shi)砂(sha)輪(lun)


(5)加(jia)工(gong)成(cheng)本低。金剛石(shi)砂(sha)輪和立(li)方(fang)氮(dan)化硼砂(sha)輪比較昂(ang)貴,但其壽命(ming)長,加(jia)工(gong)效率高,所以綜合(he)成(cheng)本低。


超(chao)硬磨料砂輪磨削(xue)用量選擇:


(1)磨(mo)削(xue)速度非金屬結(jie)合劑金剛(gang)石(shi)(shi)砂輪(lun)的(de)磨(mo)削(xue)速度一般(ban)為12~30m/s。立方(fang)氮(dan)化硼砂輪(lun)的(de)磨(mo)削(xue)速度可(ke)比金剛(gang)石(shi)(shi)砂輪(lun)高得多,可(ke)選(xuan)45~60m/s,主要由于立方(fang)氮(dan)化硼磨(mo)料的(de)熱穩定性(xing)較好。


(2)磨(mo)削深度(du)一(yi)般為(wei)0.001~0.01mm,可根據磨(mo)削方式、磨(mo)粒粒度(du)、結(jie)合劑和冷卻(que)狀況等(deng)具體(ti)情況選擇。


(3)工件速度一般為10~20m/min。


(4)縱向(xiang)進(jin)給速度(du)?一般為0.45~1.5m/min。

14、什么是超精密磨削?試簡述其機理、特點及應用。

答:超精密磨削是指加(jia)工精度達到0.1mm以(yi)下、表(biao)面粗糙度低于Ra0.025mm的(de)砂輪磨削方法(fa),是一種(zhong)亞微米級的(de)加(jia)工方法(fa),并(bing)正向(xiang)納米級發(fa)展,適宜于對(dui)鋼(gang)、鐵材(cai)料及(ji)陶瓷、玻(bo)璃(li)等硬(ying)脆材(cai)料的(de)加(jia)工。


超精密磨(mo)削機理(li):


(1)磨粒可以看作具(ju)有(you)彈性(xing)(xing)支(zhi)承的(de)和大負(fu)前角切削(xue)刃的(de)彈性(xing)(xing)體(ti),彈性(xing)(xing)支(zhi)承為結合劑,磨粒雖有(you)相當硬度,本身受力變形極小,實際上仍屬于彈性(xing)(xing)體(ti)。


(2)磨粒切(qie)削(xue)刃的切(qie)入深度由零(ling)(ling)開(kai)始逐漸增加(jia),到(dao)達最大值后(hou)又逐漸減小到(dao)零(ling)(ling)。


(3)整個磨粒與(yu)工件的接觸過程依次為彈性(xing)區(qu)、塑性(xing)區(qu)、切(qie)削(xue)區(qu)、塑性(xing)區(qu)和彈性(xing)區(qu)。


(4)超精密磨削(xue)(xue)中(zhong),微切(qie)削(xue)(xue)作用、塑(su)性流(liu)(liu)動(dong)、彈性破(po)壞作用和滑擦作用依切(qie)削(xue)(xue)條件的(de)變化而順序出(chu)現。當刀(dao)刃(ren)鋒利,且有一定磨削(xue)(xue)深(shen)度時,微切(qie)削(xue)(xue)作用較(jiao)強;如果刀(dao)刃(ren)不夠(gou)鋒利,或磨削(xue)(xue)深(shen)度太(tai)淺,則會產(chan)生塑(su)性流(liu)(liu)動(dong)、彈性破(po)壞和滑擦。


超精密(mi)磨(mo)削(xue)的特點:


(1)超精(jing)密(mi)磨削是一個系統工程(cheng)。

(2)超硬磨(mo)料砂(sha)輪是超精密磨(mo)削的主要工具(ju)。

(3)超精密磨(mo)削是一(yi)種超微量切除加(jia)工。


超精密磨(mo)削(xue)的(de)應(ying)用:


(1)磨(mo)削鋼(gang)鐵(tie)及其合(he)金等(deng)金屬材料特(te)別(bie)是經(jing)過(guo)淬(cui)火等(deng)處理(li)的淬(cui)硬(ying)鋼(gang)。


(2)可用于磨削(xue)非金屬的硬脆材(cai)料(liao)?例如(ru)陶瓷、玻璃、石英、半導體材(cai)料(liao)、石材(cai)等。


(3)目前主要有(you)外(wai)圓(yuan)磨床(chuang)、平(ping)面磨床(chuang)、內圓(yuan)磨床(chuang)、坐標磨床(chuang)等超精密磨床(chuang),用(yong)于超精磨削外(wai)圓(yuan)、平(ping)面、孔(kong)和孔(kong)系(xi)。


(4)超(chao)精密(mi)磨削和超(chao)精密(mi)游離磨料加工是相(xiang)輔(fu)相(xiang)成(cheng)的。

15、試簡述ELID鏡面磨削的原理及特點。

答(da):ELID鏡(jing)面(mian)磨(mo)削(xue)的(de)原(yuan)理:在(zai)(zai)磨(mo)削(xue)過(guo)程(cheng)中在(zai)(zai)砂(sha)輪(lun)(lun)和工(gong)具電(dian)(dian)極之間(jian)澆注電(dian)(dian)解磨(mo)削(xue)液并(bing)加(jia)以(yi)直流(liu)脈沖電(dian)(dian)流(liu),使作(zuo)為陽極的(de)砂(sha)輪(lun)(lun)金屬結(jie)合(he)劑產生(sheng)陽極溶解效應而(er)被逐(zhu)漸(jian)去除,使不受(shou)電(dian)(dian)解影響的(de)磨(mo)粒突出砂(sha)輪(lun)(lun)表面(mian),隨著電(dian)(dian)解過(guo)程(cheng)的(de)進(jin)行(xing)(xing),逐(zhu)漸(jian)在(zai)(zai)砂(sha)輪(lun)(lun)表面(mian)形(xing)成一層具有絕緣性質的(de)氧化膜(mo),阻止電(dian)(dian)解過(guo)程(cheng)的(de)繼續進(jin)行(xing)(xing),當砂(sha)輪(lun)(lun)的(de)磨(mo)粒磨(mo)損后,鈍化膜(mo)被工(gong)件刮擦去除,電(dian)(dian)解過(guo)程(cheng)繼續進(jin)行(xing)(xing),周而(er)復始,利(li)用(yong)在(zai)(zai)線電(dian)(dian)解作(zuo)用(yong)連續修(xiu)整砂(sha)輪(lun)(lun)來(lai)獲得恒定的(de)磨(mo)粒突出高度(du)。


ELID磨削的特點:


(1)磨(mo)削(xue)過程具有良(liang)好的穩定性;


(2)該修(xiu)整法(fa)使金剛石砂輪(lun)不會過快的磨(mo)耗,提(ti)高了貴重(zhong)磨(mo)料的利用率;


(3)ELID修整法使磨削過(guo)程具有(you)良(liang)好的可控性(xing);


(4)采用ELID磨削(xue)(xue)法(fa),容易實現鏡面磨削(xue)(xue),并可大幅度減少超(chao)硬材料被磨零件的(de)殘留裂紋。

16、什么是緩進給磨削?試用沸騰換熱理論解釋正常緩磨溫度很低卻又易突然燒傷的現象。

答:緩進給(gei)磨(mo)(mo)削(xue)(Creep Feed Grinding)以往國(guo)內有(you)很多種叫(jiao)法,譬(pi)如強力磨(mo)(mo)削(xue)、重負荷磨(mo)(mo)削(xue)、蠕動磨(mo)(mo)削(xue)、銑磨(mo)(mo)等(deng)等(deng),目(mu)前確(que)切(qie)(qie)的名稱(cheng)應(ying)該(gai)是緩進給(gei)深切(qie)(qie)磨(mo)(mo)削(xue),通常簡稱(cheng)緩磨(mo)(mo)。該(gai)項工(gong)藝的顯著特點是進給(gei)速度低,約(yue)是普(pu)通磨(mo)(mo)削(xue)的10-3~10-2倍,譬(pi)如在平(ping)面磨(mo)(mo)削(xue)時(shi)工(gong)件速度可(ke)以低到(dao)0.2mm/s,所以成為“緩”磨(mo)(mo)。但另一(yi)方(fang)面,其一(yi)次切(qie)(qie)深大,約(yue)是普(pu)通磨(mo)(mo)削(xue)的100~1000倍,譬(pi)如平(ping)磨(mo)(mo)時(shi)極限切(qie)(qie)深可(ke)以達到(dao)20~30mm。


根據熱(re)工(gong)領域有關沸騰換熱(re)的(de)理論,對正(zheng)常(chang)緩磨(mo)(mo)溫(wen)度(du)很低卻(que)又(you)常(chang)易(yi)突發燒傷的(de)科(ke)學解(jie)釋。緩磨(mo)(mo)時弧區工(gong)件(jian)表面(mian)與浸沒于池內的(de)被(bei)加熱(re)鎳絲(si)表面(mian)的(de)受熱(re)情(qing)況在(zai)本(ben)質上是一(yi)(yi)致的(de),弧區磨(mo)(mo)削液也(ye)同樣(yang)存在(zai)一(yi)(yi)可發生成膜沸騰的(de)臨界熱(re)流(liu)密度(du)qlim,所謂(wei)正(zheng)常(chang)緩磨(mo)(mo)即(ji)指磨(mo)(mo)削熱(re)流(liu)密度(du)q <>120~130℃以(yi)下(xia)。


也(ye)就是(shi)(shi)說,緩(huan)(huan)(huan)磨(mo)時無論切深多大(da),無論是(shi)(shi)1mm、10mm還(huan)是(shi)(shi)20mm、30mm,只要(yao)滿(man)足(zu)正(zheng)常緩(huan)(huan)(huan)磨(mo)條(tiao)件弧(hu)區工(gong)(gong)件表(biao)面溫(wen)度(du)都不會超(chao)過120~130℃,這也(ye)正(zheng)是(shi)(shi)緩(huan)(huan)(huan)磨(mo)工(gong)(gong)藝不同于普(pu)通(tong)磨(mo)削(xue)的(de)優勢(shi)所在(zai)。但是(shi)(shi)緩(huan)(huan)(huan)磨(mo)的(de)這一(yi)突出的(de)工(gong)(gong)藝優勢(shi)實(shi)際上(shang)也(ye)很容易因熱(re)流密(mi)度(du)的(de)失控(kong)而喪(sang)失殆盡。磨(mo)削(xue)熱(re)流密(mi)度(du)q除(chu)與(yu)材料性(xing)質、切除(chu)用(yong)量等諸多因素有關外,很大(da)程(cheng)度(du)上(shang)還(huan)取決于砂(sha)(sha)輪表(biao)面的(de)鋒(feng)利程(cheng)度(du),因此(ci)在(zai)原來是(shi)(shi)正(zheng)常的(de)緩(huan)(huan)(huan)磨(mo)過程(cheng)中,熱(re)流密(mi)度(du)也(ye)很容易隨砂(sha)(sha)輪鈍化增加而突破臨(lin)界值,事實(shi)上(shang)正(zheng)常與(yu)否(fou)有時也(ye)可能僅是(shi)(shi)一(yi)線之(zhi)隔,只要(yao)一(yi)旦滿(man)足(zu)了條(tiao)件q ≥ qlim,弧(hu)區工(gong)(gong)件表(biao)面就會因磨(mo)削(xue)液進入成膜(mo)沸騰狀態(tai)而導致(zhi)突發燒傷。

17、緩進給磨削中如何進行連續修整?連續修整的優點有哪些?

答:所謂連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整系指(zhi)邊磨(mo)(mo)削(xue)邊將砂輪(lun)再成形(xing)和(he)修(xiu)銳(rui)的(de)(de)(de)方法。采(cai)用連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整方法時(shi),金剛石修(xiu)整滾(gun)輪(lun)始終與砂輪(lun)接觸。為(wei)了(le)實現(xian)磨(mo)(mo)削(xue)過程中的(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整砂輪(lun)與連(lian)(lian)(lian)續(xu)補(bu)償(chang)的(de)(de)(de)動態(tai)過程,必須(xu)采(cai)用專門的(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整磨(mo)(mo)床(chuang)。連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整的(de)(de)(de)動態(tai)過程如(ru)圖2所示,初始的(de)(de)(de)砂輪(lun)直(zhi)徑為(wei)ds1, 工件直(zhi)徑為(wei)dw1,金剛石修(xiu)整滾(gun)輪(lun)直(zhi)徑為(wei)dr,磨(mo)(mo)削(xue)時(shi),若(ruo)工件半徑以vfr的(de)(de)(de)速度(du)(du)變(bian)小,由于連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整的(de)(de)(de)緣(yuan)故,砂輪(lun)就(jiu)應以v2 = vfr + vfrd的(de)(de)(de)速度(du)(du)切入(ru)磨(mo)(mo)削(xue)工件,修(xiu)整滾(gun)輪(lun)則應以v1 = 2vfrd+ vfr的(de)(de)(de)速度(du)(du)切入(ru)修(xiu)整砂輪(lun),這(zhe)樣就(jiu)使修(xiu)整滾(gun)輪(lun)與砂輪(lun)的(de)(de)(de)位置發生了(le)變(bian)化。因此,連(lian)(lian)(lian)續(xu)修(xiu)整砂輪(lun)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)床(chuang)必須(xu)可以對這(zhe)些幾何(he)參數進行相關調整。


連續修整的優點很多(duo),例(li)如:


1)減去了(le)剛好(hao)等于修(xiu)整時(shi)間(jian)的磨削時(shi)間(jian),提高了(le)磨削效率(lv);


2)最(zui)長(chang)磨(mo)(mo)削長(chang)度不再取(qu)決于砂輪的磨(mo)(mo)損,而(er)取(qu)決于磨(mo)(mo)床可利用(yong)的磨(mo)(mo)削長(chang)度;


3)比磨(mo)(mo)(mo)削能降(jiang)低(di),磨(mo)(mo)(mo)削力及磨(mo)(mo)(mo)削熱均降(jiang)低(di),而且(qie)在(zai)磨(mo)(mo)(mo)削過程(cheng)是穩定的。

18、什么是砂帶磨削?試簡述砂帶的構成及特點。

答:砂帶(dai)(dai)磨(mo)削是根(gen)據(ju)工(gong)(gong)件(jian)形(xing)狀以相應的(de)接觸方(fang)式使運動著的(de)砂帶(dai)(dai)與工(gong)(gong)件(jian)接觸而進行磨(mo)削的(de)一(yi)種工(gong)(gong)藝方(fang)法。


砂(sha)帶主要是由(you)(you)基體(ti)(ti)、結合劑(ji)和(he)(he)(he)磨料(liao)三部(bu)分組成(cheng)。基體(ti)(ti)是磨粒的(de)(de)支持體(ti)(ti),可以(yi)由(you)(you)紙(zhi)、棉布和(he)(he)(he)化(hua)學纖維(wei)制(zhi)成(cheng)。常用的(de)(de)結合劑(ji)有(you)動物(wu)膠、合成(cheng)樹脂和(he)(he)(he)兩(liang)者(zhe)混合的(de)(de)結合劑(ji)。常用的(de)(de)結合劑(ji)有(you)動物(wu)膠、合成(cheng)樹脂和(he)(he)(he)兩(liang)者(zhe)混合的(de)(de)結合劑(ji)。動物(wu)膠耐熱性(xing)很低(di),粘結強度也低(di),且不耐磨削液的(de)(de)侵蝕,只(zhi)能(neng)用于(yu)干磨;合成(cheng)樹脂粘結劑(ji)具有(you)粘結強度高,耐磨性(xing)高,適合于(yu)制(zhi)造(zao)(zao)高速重(zhong)負(fu)荷的(de)(de)砂(sha)帶。制(zhi)造(zao)(zao)砂(sha)帶的(de)(de)磨料(liao)有(you)標(biao)準(zhun)電剛(gang)(gang)(gang)玉、白色(se)的(de)(de)和(he)(he)(he)含鉻的(de)(de)電剛(gang)(gang)(gang)玉、單晶電剛(gang)(gang)(gang)玉、氧(yang)化(hua)鋁、二氧(yang)化(hua)鋯(gao)、綠色(se)的(de)(de)和(he)(he)(he)黑色(se)的(de)(de)碳化(hua)硅等(deng)。

19、砂帶磨削有哪幾種分類方法?砂帶磨削中易出現哪些問題?

答:砂帶(dai)磨削(xue)按磨削(xue)方式(shi),可分為閉式(shi)砂帶(dai)磨削(xue)和(he)開(kai)式(shi)砂帶(dai)磨削(xue)。砂帶(dai)磨削(xue)按砂帶(dai)與工件(jian)接觸(chu)形式(shi),可分為接觸(chu)輪式(shi)、支承板(ban)式(shi)、自由接觸(chu)式(shi)和(he)自由浮動(dong)接觸(chu)式(shi)。


砂帶磨削中易出現(xian)的問(wen)題:堵塞、粘蓋、磨鈍。另外,砂帶在使用過程中還經常出現(xian)頻繁斷裂(lie),磨痕等(deng)現(xian)象。

20、什么是超聲波振動磨削?試簡述超聲波振動磨削的機理及特點。

答:超(chao)聲波磨(mo)削是在磨(mo)削過程中利(li)用砂(sha)輪(lun)(或(huo)工(gong)件)的(de)(de)強迫(po)振動進行磨(mo)削的(de)(de)一(yi)種工(gong)藝方法。


超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)振(zhen)動磨削(xue)的(de)機(ji)理:當(dang)啟動超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)發(fa)生器(qi)(qi)(qi)磁(ci)化(hua)(hua)電源時(shi),供給(gei)鎳磁(ci)致伸縮式換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)(qi)一定(ding)的(de)超(chao)聲(sheng)(sheng)頻(pin)電流及磁(ci)化(hua)(hua)用直流電流,在(zai)(zai)換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)(qi)線(xian)圈內產生交變(bian)的(de)超(chao)聲(sheng)(sheng)頻(pin)磁(ci)場和恒(heng)定(ding)的(de)極化(hua)(hua)磁(ci)場,使換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)(qi)產生同頻(pin)的(de)縱向機(ji)械振(zhen)動能(neng),同時(shi)傳遞給(gei)變(bian)幅桿(gan)(gan),并將振(zhen)幅放大到預定(ding)值(zhi),推動諧(xie)振(zhen)刀桿(gan)(gan)進(jin)行(xing)振(zhen)動切(qie)削(xue)。換(huan)(huan)能(neng)器(qi)(qi)(qi)、變(bian)幅桿(gan)(gan)、刀桿(gan)(gan)均與(yu)發(fa)生器(qi)(qi)(qi)輸出(chu)的(de)超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)頻(pin)率處于諧(xie)振(zhen)狀(zhuang)態,形成一個諧(xie)振(zhen)系(xi)統,其(qi)固定(ding)點(dian)都應(ying)在(zai)(zai)位移節點(dian)上。


特點:超(chao)聲(sheng)波磨削(xue)加工中能保持磨粒鋒利,防止容屑堵塞(sai),一般比(bi)普(pu)通(tong)磨削(xue)降低(di)切削(xue)力30%~60%,降低(di)切削(xue)溫度(du),提高加工效率1~4倍。此外(wai),超(chao)聲(sheng)振動磨削(xue)還具有結(jie)構緊(jin)湊、成本低(di)、易推(tui)廣(guang)應用等優點。