難加工材料磨削用砂輪

1、姓名：姓名：指 導(dǎo) 老師：指 導(dǎo) 老師：難加工材料磨削用砂輪難加工材料磨削用砂輪及其相關(guān)技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)制造工程研究院高延展性高強(qiáng)度可磨性差高硬度磨削效率低難加工材料并不是一成不變的，隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段加工困難的材料在未來也可能成為易加工材料，而其范疇會因出現(xiàn)的新型高性能材料而改變。磨削力大磨削溫度高 加工硬化傾向大由于材料塑性大、韌性高在磨削力的作用下產(chǎn)生大的塑性變形，使晶格扭曲，造成加工硬化(1)磨削時(shí)消耗的變形功多，這些變形功絕大多數(shù)變成熱量，使熱量增多。(2)導(dǎo)熱系數(shù)小切削熱不易傳出而聚集在切削區(qū)。(1)材料硬度高，強(qiáng)度大或者塑性、韌性好，磨削變形抗力大。(2)磨具和切屑接

2、觸長度短，使刃口附近的接觸應(yīng)力增大。難磨材料的特點(diǎn)難磨材料的特點(diǎn)氧化磨損，擴(kuò)散磨損磨具的磨損大增加摩擦塑性高磨削力大磨削溫度高彌散的硬質(zhì)點(diǎn)加工硬化親和作用反磨削作用邊界磨損粘結(jié)磨損彈性大磨削效率低： 磨削過程砂輪很快鈍化或堵塞，因而砂輪的耐用度低。010204034.高溫強(qiáng)度高的材料（鎳基或鈷基耐熱合金）2高硬度材料（硬質(zhì)合金、高釩高速鋼）3化學(xué)活性大的材料（鈦合金）1脆性、韌性和延展性大的材料（陶瓷、不銹鋼、銅鋁合金）難磨材料的類型磨削加工中的特點(diǎn)難加工材料的性質(zhì)選擇相應(yīng)的砂輪參數(shù)研究思路磨料種類，粒度，結(jié)合劑砂輪硬度，砂輪組織，冷卻液，磨削用量難加工材料的組成1324磨屑粘附砂輪,難于切離

3、，磨粒容易磨鈍 磨削力大，磨削溫度高 加工硬化趨勢嚴(yán)重 加工表面容易劃傷工件容易變形1.不銹鋼磨削不銹鋼是指在大氣中或在某些腐蝕性介質(zhì)中具有一定耐腐蝕能力的鋼種。高溫強(qiáng)度高、韌性大磨削特點(diǎn)陶瓷結(jié)合劑，它的防水、耐熱和抗腐蝕性能都很高，能很好地保持切削性能，并具有多孔性，能獲得較高的生產(chǎn)率。由于不銹鋼材料的韌性大，磨屑容易粘附堵塞，所以不宜采用細(xì)粒度的砂輪。粗磨宜采用F36、F46粒度，而精磨可采用F60粒度。粒度結(jié)合劑磨料砂輪的選擇一般采用白剛玉（WA）較為合適。立方氮化硼（CBN）砂輪（粒度120，濃度100%，樹脂結(jié)合劑）磨削效果最好，工件不易發(fā)生燒傷現(xiàn)象，但價(jià)格較貴，修整較困難。 硬度宜

4、選用硬度較低的砂輪，它具有較好的自銳性能。但是砂輪硬度太低時(shí)，磨粒粘結(jié)不牢，在沒有磨鈍以前就脫落，這樣使砂輪的使用壽命大大地縮短。K1-K2最普遍 組織在磨削不銹鋼材料時(shí)，因容易堵塞砂輪，所以一般選用F5F8砂輪組織較為合適。在生產(chǎn)中應(yīng)用大氣孔砂輪較好,磨屑可擠入較大的氣孔內(nèi)，不易劃傷工件冷卻液以采用冷卻性能和洗滌性能良好的乳化液或1號切削液較為合適。 砂輪的選擇1324塑性變形大（大量奧氏體組織） 磨削力大， 加工硬化趨勢嚴(yán)重磨削溫度高磨具壽命短（粘附磨損，擴(kuò)散磨損，化學(xué)磨損）高溫合金又稱耐熱合金。按基體元素又可分為：鐵基，鈷基，鎳基高溫合金，合金強(qiáng)化元素含量越高，越難切削磨削特點(diǎn)2高溫合金

5、鋼材料的磨削 粒度結(jié)合劑磨料砂輪的選擇粗磨時(shí)，可采用白剛玉，精磨時(shí)可采用單晶剛玉。立方氮化硼（CBN）導(dǎo)熱系數(shù)大顯微硬度高，熱穩(wěn)定性好，磨削后表面粗糙度Ra0.630.5m之間。單晶剛玉由于每個(gè)顆粒基本上都是球狀多面體的單晶休，沒有因機(jī)械破碎而形成的裂痕和殘余應(yīng)力，在磨削中單個(gè)磨粒的突然破碎少有良好的硬度與韌性匹配，因此磨削性能良好硬度組織粗、精磨一般選用F46選用陶瓷結(jié)合劑一般選用GK一般選用681324彈性模量小，容易產(chǎn)生彈性形變，消耗于塑性變形的能量大，磨削力大，溫度高化學(xué)活性大，造成磨粒表面嚴(yán)重的擴(kuò)散磨損（磨粒Al，Si向Ti擴(kuò)散）導(dǎo)熱系數(shù)小，工件表面易出現(xiàn)燒傷、裂紋、變形等現(xiàn)象砂輪的

6、耐用度低，磨削比低鈦合金分為鈦合金：在溫度低于882時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu) 鈦合金：在882以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu) + 鈦合金磨削特點(diǎn)3鈦合金的磨削磨料砂輪的選擇不宜采用剛玉磨料1.磨料中的Al向Ti擴(kuò)散趨勢2.Al2O3和Ti2O3晶體相同點(diǎn)陣參數(shù)相近3.形成固溶物Al2O3 Ti2O34.在水溶性磨削液中，鈦起到觸媒作用，使水中的H2與Al2O3生成Al(OH)3，大大削弱磨料強(qiáng)度比較適合綠碳化硅（GC）砂輪，粘結(jié)少，不易堵塞粒度粗磨宜采用F36、F46，精磨宜采用F46、F60結(jié)合劑陶瓷結(jié)合劑（v）這種結(jié)合劑化學(xué)穩(wěn)定性好，對保持磨具形狀有利。硬度砂輪硬度對磨削效果影響很大，通常取為J,K。

7、組織可采用中等偏疏松的砂輪，組織號為68。1324容易產(chǎn)生振動：外表層高低不平，硬質(zhì)點(diǎn)的彌散分布砂輪耐用度低。磨粒被磨鈍，破碎和砂輪堵塞，在磨內(nèi)圓突出，同一時(shí)間內(nèi)切削次數(shù)多 加工表面容易劃傷磨削溫度高。1.硬質(zhì)點(diǎn)（碳化物硼化物）使耐磨性 大大提高2.噴涂層的導(dǎo)熱率低熱噴涂（焊）合金材料主要有:鐵基，鈷基，鎳基熱噴涂材料磨削特點(diǎn)4熱噴涂（焊）合金材料的磨削 砂輪磨粒的選擇 磨料用于磨削高硬度的等離子噴涂層的磨料有：綠碳化硅、立方氮化硼和金剛石。 棕剛玉、白剛玉和綠碳化硅等普通磨料磨削Ni04涂層(HRC50-50）內(nèi)孔的試驗(yàn)數(shù) 據(jù)見上表。試驗(yàn)結(jié)果表明，對于噴徐層材料，綠碳化硅比棕剛玉、白剛玉等剛

8、玉類磨 料有更好的磨削性能。一般采用F46、F60、F80粒度均可達(dá)到粗糙度Ra=2m，若粗糙度要求更高，則可選擇更大號數(shù)的粒度一般選用中等組織號,如果磨削接觸面較大、砂輪易堵塞時(shí)，可采用疏松組織的砂輪。砂輪硬度的一般選擇原則：磨高硬度的材料選較軟的砂輪， 反之選較硬的砂輪。硬度粒度組織磨削高硬度的熱噴涂材料應(yīng)選軟等級G,H點(diǎn)擊添加文本5新高速鋼的磨削新高速鋼是指在普通高速鋼（W18Cr4V）的基礎(chǔ)上改變其成分組成，并加入適量其它合金元素（V、Si、Nb、Al、Co、Mo等），以改善材料的強(qiáng)度、韌性、熱硬性以及其它物理機(jī)械性能的鋼種，廣泛用作刀具材料。 這些元素一方面可大大提高材料的強(qiáng)度、硬度

9、和耐磨性，但另一方面卻嚴(yán)重影響了材料的可磨削性；其中尤其以釩的影響最大。 釩是一種強(qiáng)烈的碳化物形成元素，在材料熱處理過程形成的難熔的高硬度碳化物，其顯微硬度達(dá)到或超過了剛玉磨料的顯微硬度。因此，利用剛玉磨料非常難以加工。ONETWO磨料：1.硬度必須高于被磨削高速鋼中占比例較大的碳化物的硬度 2.在磨削高溫和劇烈擠壓的過程中，磨料應(yīng)具有較大的強(qiáng)度和韌性粒度：一般粗磨刀具平面時(shí)，選用f46f90；刃磨刀具前后刀面時(shí)選有f80f180。結(jié)合劑：普通磨料選陶瓷結(jié)合劑；立方氮化硼砂輪采用樹脂結(jié)合劑。磨削液：一般選用亞硝酸鈉、硼酸水溶液或蘇打水溶液；采用立方氮化硼砂輪時(shí)，最好選用礦物油.砂輪選擇刃磨:在切削過程中，由于車刀的前刀面和后刀面處于劇烈的摩擦和切削熱的作用之中，會使切削刃變鈍而失去切削能力，只有通過磨才能恢復(fù)刃口的鋒利和正確的刀具角度銅磨削特點(diǎn)a 磨削容易堵塞砂輪b工件表面容易劃傷，粗糙度低c 工件容易變形d磨削效率低鋁6銅、鋁合金的磨削 銅、鋁合金在國防工業(yè)、電子工業(yè)、儀表工業(yè)等部門使用得越來越廣泛，要求也越來越高。這兩種材料均屬于延展性大的材料硬度低(一般為HB40一60）膨脹系數(shù)是碳素鋼的1.53 倍；鋁的熱膨脹系數(shù)是碳素鋼的1.98倍而且