浅谈平面磨削中常见问题及解决办法

2014-01-31刘志刚

机电信息 2014年15期

刘志刚

（1.太原理工大学电气与动力工程学院，山西太原030024；2.晋煤金鼎公司，山西晋城048006）

0 引言

在平面磨削的过程中，根据磨削的部位不同，可分为平面磨削和槽磨削；根据磨削时的运动方式，分为直线磨削、弓字形磨削和Z字形磨削；根据控制方式，分为自动磨削和手动磨削。在磨削运动中，砂轮和工件有2种运动方式，即up grinding和down grinding，如图1所示。其中，up grinding产生很多的热量，down grinding产生较少的热量，因为在up grinding中有更多的磨粒参与切削过程。

图1 砂轮和工件的2种运动方式

1 影响磨削的因素

在磨削过程中，有几个重要的影响因素，如图2所示。

图2 影响磨削的因素

2 取得良好磨削效果应遵循的原则

（1）增加砂轮的进给量，材料的去除率增加，产生大的切削力，负载加大，砂轮的磨粒压力加大，有烧伤的危险。减少砂轮的进给量，材料的去除率减小，磨屑是小颗粒，低负载，烧伤的可能性减小，如图3所示。

（2）提高砂轮转速，单位时间内更多的磨粒参与磨削，产生小的磨屑，没有及时排屑，砂轮变硬，烧伤的可能性增加。砂轮速度减小，单位时间内较少的磨粒参与磨削，产生大的磨屑，及时排屑，砂轮变软，不易产生烧伤，如图4所示。

图3 砂轮进给量

图4 砂轮转动速度

（3）直径大的砂轮接触面积更大，砂轮摩擦减少，负载低，砂轮变硬，有烧伤的可能性。直径小的砂轮，工件和砂轮的接触面积小，负载大，摩擦力大，砂轮变软，烧伤可能性减小，如图5所示。

图5 砂轮直径大小

（4）增加冷却液的供给，摩擦减少，负载减小，更有利于磨削，烧伤的可能性变低。减少冷却液的供给，摩擦增大，烧伤的可能性增加。

3 烧伤问题

引起烧伤的可能因素有以下几种，如图6所示。

图6 引起烧伤的因素

（1）80%以上的伤烧问题是由冷却液引起的，包括：不合适的冷却喷嘴和错误的位置；不相适应的冷却液流速；冷却的压力和喷射量；空气引起的泡沫量；不好的过滤系统和脏的冷却液；冷却液的温度太高；冷却液的浓度太低。（2）进给速度和砂轮速度引起的烧伤问题包括：1）工作台面的速度太低；2）有效的磨削深度太深，最好是用down grinding；3）砂轮的转速太高。（3）砂轮引起的烧伤问题包括：1）砂轮的磨粒太细；2）砂轮结构太紧密，没有足够的疏松度；3）砂轮太硬，没有自锐性；4）砂轮的砂粒不易碎。

4 磨削的误差

工件磨削质量的影响因素众多，许多磨削误差不仅取决于加工材料的磨除率，还取决于工件在加工过程中所发生的一些内部变化情况。这些误差用传统的理论无法消除，大多数根本原因也未知，如图7所示。

图7 磨削误差

5 辨识磨削误差及解决措施

磨削误差的原因和解决措施如表1所示。

6 结语

磨削加工一般是金属切削加工的最后一道工序，是保证最后加工尺寸精度及最终表面质量的工序，对工件加工来说至关重要。同时磨削工艺也是一个复杂的过程，任何一个因素（可能是人的因素，也可能是机床本身的因素）都可能导致最终出现不良结果，所以，我们只有充分了解磨削工艺，熟悉磨床，达到人机合一的境界，才能加工出完美的工件。