降低磨削溫度的生產(chǎn)試驗(yàn)與應(yīng)用

韓金華

（南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，江蘇南通226010）

降低磨削溫度的生產(chǎn)試驗(yàn)與應(yīng)用

韓金華

（南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，江蘇南通226010）

通過(guò)分析磨削加工中磨削溫度的影響因素，并進(jìn)行了一些磨削加工試驗(yàn)，獲得了一定的磨削加工參數(shù)，為降低磨削溫度、提高磨削加工表面質(zhì)量提供了可靠依據(jù)。

軋輥；磨削；磨削溫度

磨削加工與切削加工相比，磨粒刃口鈍，形狀不規(guī)則，分布不均勻。磨削過(guò)程是包括切削、刻劃和拋光作用的綜合復(fù)雜過(guò)程。磨削加工由于磨削速度很高，磨削厚度很小，磨削刃很鈍，所以磨除單位體積磨削層所消耗的功率約為切削加工方法的10～20倍。磨削所消耗能量的大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使磨削區(qū)溫度升高。

磨削溫度是指磨削過(guò)程中磨削區(qū)域的平均溫度[1]。磨削溫度除了影響磨粒的磨損、磨屑與磨粒的粘附外，主要影響工件表面的硬度和抗磨損能力，嚴(yán)重時(shí)甚至引起磨削燒傷和磨削裂紋，使工件報(bào)廢[2]。

磨削溫度主要與砂輪磨削深度（徑向進(jìn)給量）、磨削速度（砂輪圓周線速度）、工件進(jìn)給速度（工件圓周線速度）和磨削液使用有關(guān)。為了降低磨削溫度，最大限度地提高磨削加工表面質(zhì)量，獲取最佳磨削工藝參數(shù)，我們分別進(jìn)行磨削試驗(yàn)和分析。

1 磨削速度（砂輪圓周線速度）及其影響

（1）試驗(yàn)條件：

1）砂輪磨料：白剛玉（WA）；

2）砂輪粒度：80目；

3）磨削表面：軋輥外圓；

4）工件材料：9SiCr合金工具鋼（淬火并低溫回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：工件圓周線速度20 m/min；縱向進(jìn)給量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）潤(rùn)滑冷卻：20%乳化液；

7）磨削設(shè)備：M1432A普通外圓磨床。

（2）試驗(yàn)內(nèi)容：

改變磨削速度，分別進(jìn)行軋輥外圓磨削加工試驗(yàn)。

（3）試驗(yàn)結(jié)果：

軋輥外圓磨削后，表面硬度變化見(jiàn)表1。

表1 磨削速度對(duì)磨削表面質(zhì)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示：磨削速度增大，工件表面硬度下降也增大。即降低磨削速度，有利于降低磨削溫度。

2 工件進(jìn)給速度（工件圓周線速度）及其影響

（1）試驗(yàn)條件：

1）砂輪磨料：白剛玉（WA）；

2）砂輪粒度：80目；

3）磨削表面：軋輥外圓；

4）工件材料：9SiCr合金工具鋼（淬火并低溫回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂輪圓周線速度）15 m/s；縱向進(jìn)給量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）潤(rùn)滑冷卻：20%乳化液；

7）磨削設(shè)備：M1432A普通外圓磨床。

（2）試驗(yàn)內(nèi)容：

改變工件進(jìn)給速度（工件圓周線速度），分別進(jìn)行軋輥外圓磨削加工試驗(yàn)。

（3）試驗(yàn)結(jié)果：

軋輥外圓磨削后，表面硬度變化見(jiàn)表2.

表2 工件進(jìn)給速度對(duì)磨削表面質(zhì)量的影響

3 磨削深度（徑向進(jìn)給量）及其影響

（1）試驗(yàn)條件：

1）砂輪磨料：白剛玉（WA）；

2）砂輪粒度：80目；

3）磨削表面：軋輥外圓；

4）工件材料：9SiCr合金工具鋼（淬火并低溫回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂輪圓周線速度）15 m/s；工件圓周線速度20 m/min；縱向進(jìn)給量2 m/min；

6）潤(rùn)滑冷卻：20%乳化液；

7）磨削設(shè)備：M1432A普通外圓磨床。

（2）試驗(yàn)內(nèi)容：

改變磨削深度，分別進(jìn)行軋輥外圓磨削加工試驗(yàn)。

（3）試驗(yàn)結(jié)果：

軋輥外圓磨削后，表面硬度變化見(jiàn)表3.

表3 磨削深度對(duì)磨削表面質(zhì)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：磨削深度越大，工件表面硬度下降越大。即降低磨削深度，可明顯降低磨削溫度。

4 潤(rùn)滑冷卻介質(zhì)及其影響

（1）試驗(yàn)條件：

1）砂輪磨料：白剛玉（WA）；

2）砂輪粒度：80目；

3）磨削表面：軋輥外圓；

4）工件材料：9SiCr合金工具鋼（淬火并低溫回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂輪圓周線速度）15 m/s；工件圓周線速度20 m/min；縱向進(jìn)給量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）磨削設(shè)備：M1432A普通外圓磨床。

（2）試驗(yàn)內(nèi)容：

改變?nèi)榛簼舛?，分別進(jìn)行軋輥外圓磨削加工試驗(yàn)。

（3）試驗(yàn)結(jié)果：

軋輥外圓磨削后，表面硬度變化見(jiàn)表4.

表4 乳化液濃度對(duì)磨削表面質(zhì)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果證明：采用的乳化液濃度越大，工件表面硬度下降越小，磨削溫度越低，磨削效果越好。

5 結(jié)束語(yǔ)

在磨削加工淬火合金工具鋼9SiCr鋼軋輥外圓時(shí)，適當(dāng)降低磨削速度，增大工件進(jìn)給速度，盡量降低磨削深度，并采用濃度高的乳化液，可有效降低磨削溫度，提高磨削加工表面質(zhì)量。

[1]余承輝.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009.

[2]陸劍中、孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

Production Test and Application of Reducing Grinding Temperature

HAN Jin-hua
（Department of Machincal and Electron，Nantong Shipping College，Nantong Jiangsu 226010，China）

The analysis of the influencing factors of the grinding temperature in grinding，and grinding experiment，obtained the certain grinding machining parameters，in order to reduce grinding temperature，improve grinding surface quality and provide reliable basis.

TG580.6

A

1672-545X（2017）03-0270-02

2016-12-15

韓金華（1962-），男，江蘇南通人，本科，講師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。

Key worlds：roller；grinding；grinding temperature