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數(shù)控外圓磨床工程技能中心詳解磨削力與磨削熱的技能方案

一、磨削力。

①.磨削力的來(lái)源和分解。

磨削時(shí)有巨細(xì)相等、方向相反的力效果在砂輪和工件上，這個(gè)在磨削過(guò)程中發(fā)生的力稱為磨削力（切削力）。

磨削力主要由兩部分組成：磨粒在切除金屬時(shí)要使被切金屬發(fā)生很大的塑性變形，而構(gòu)成得到切削力；磨粒和工件外表之間在切削時(shí)發(fā)生的磨削力。

②.磨削力對(duì)加工的影響。

磨削時(shí)磨粒以負(fù)前角切削，刃口圓角半徑R往往要比背吃刀量要大，故磨粒對(duì)工件的徑向擠壓力很大，一般Fp=(2～3)FC。由于較大的徑向力效果，使機(jī)床～工件～砂輪組成的工藝系統(tǒng)發(fā)生較大的彈性變形，然后影響磨削精度。

如工件由于徑向力和切向力的效果發(fā)生變形，其軸心相對(duì)移動(dòng)為e，會(huì)形成工件的直徑差錯(cuò)。

二、磨削熱。

1. 磨削熱及其傳導(dǎo)。

磨削時(shí)，砂輪對(duì)工件外表的劇烈摩擦，使磨削局部區(qū)域的瞬間溫度到達(dá)1000℃以上。

磨削火花，就是磨屑在空氣中氧化、燃燒的現(xiàn)象。磨粒與工件間的摩擦以及金屬層的塑形變形能量悉數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，故磨削熱及其傳導(dǎo)可用下式表明：

Q=Q摩擦+Q變形=Q工件+Q磨屑+Q砂輪+Q介質(zhì)

2.磨削熱對(duì)加工的影響。

①. 形成工件外表燒傷：在瞬間高溫效果下工件表層可能被燒傷。

所謂燒傷，一般是淬硬工件外表的金屬材料在磨削熱效果下發(fā)生不均勻的退火。所以工件外表硬度下降，然后影響到零件的使用性能和壽數(shù)。

②. 工件外表剩余應(yīng)力和裂紋：當(dāng)磨削區(qū)的溫度到達(dá)使金屬材料的金相安排發(fā)生改變（簡(jiǎn)稱相變）時(shí)，使金屬表層發(fā)生金相安排改變，并發(fā)生應(yīng)力。當(dāng)局部應(yīng)力超過(guò)工件材料的強(qiáng)度時(shí)，工件外表就發(fā)生裂紋。

③. 影響工件的加工精度：磨削熱會(huì)使工件發(fā)生熱膨脹變形，影響工件的形狀精度和尺寸精度。

④.減小磨削熱的辦法。

A. 根據(jù)工件的材質(zhì)，合理選用砂輪要素。

砂輪的硬度對(duì)磨削熱有較大影響。當(dāng)干磨或工件與砂輪接觸弧長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，為了避免燒傷，可選用較軟的砂輪，以發(fā)揮砂輪的自銳性。

在磨削量特別大的情況下，可選用大氣孔砂輪，不易阻塞，切削力強(qiáng)且散熱快。

B. 采取杰出的冷卻辦法，如選用適宜的切削液或高壓冷卻均可使冷卻條件得到改進(jìn)。目前對(duì)大批量出產(chǎn)的磨床，采用切削液調(diào)溫設(shè)備使切削液在常溫下冷卻工件。

C. 合理選用磨削用量。當(dāng)砂輪的圓周速度進(jìn)步時(shí)，單顆磨粒的磨屑厚度減小，但砂輪與工件外表間的摩擦次數(shù)添加，磨削熱也相應(yīng)添加，工件外表容易燒傷。

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