磨削加工時，影響磨削質(zhì)量，機械加工產(chǎn)生磨削燒傷四大因素
什么叫磨削燒傷？機械加工過程中，在工件的加工區(qū)由于切削熱會使加工表面溫度升高。當溫度超過金相組織變化的臨界點時，就會產(chǎn)生金相組織變化。對于一般的切削加工，切削熱大部份被切屑帶走，影響不嚴重。對磨削加工而言，由于其產(chǎn)生的單位面積上的切削熱要比一般切削加工大數(shù)十倍，故工件表面溫度可高達1000℃左右，必然會引起表面層金相組織的變化，使表面硬度下降，伴隨產(chǎn)生殘余拉應力及裂紋，從而使工件的使用壽命大幅降低，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。綜上，磨削燒傷，就是指由于磨削時的瞬時高溫使工件表層局部組織發(fā)生變化，并在工件表面的某些部分出現(xiàn)氧化變色的現(xiàn)象。
磨削燒傷會降低材料的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強度，燒傷嚴重時還會出現(xiàn)裂紋。磨削燒傷產(chǎn)生時，工件表面層常會出現(xiàn)黃、褐、紫、青等燒傷色，它們是工件表面由于瞬時高溫引起的氧化膜顏色。
一、磨削燒傷定義：磨削時，由于磨削區(qū)域的瞬時高溫(一般為900-1500℃)到相變溫度以上時， 形成零件表層金相組織發(fā)生變化(大多表面的某些部分出現(xiàn)氧化變色)，使表層金屬強度和硬度降低，并伴有殘余應力產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)微觀裂紋，這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。
二、磨削燒傷機理： 當磨削表面產(chǎn)生高溫時，如果散熱措施不好，很容易在工件表面(從幾十um到幾百um)發(fā)生二次淬火及高溫回火。如果磨削工件表面層的瞬間溫度超過鋼種的AC1點，在冷卻液的作用下二次淬火馬氏體，而在表層下由于溫度梯度大，時間短，只能形成高溫回火組織，這就使在表層和次表層之間產(chǎn)生拉應力，而表層為一層薄而脆的二次淬火馬氏體，當承受不了時，將產(chǎn)生裂紋。
三、磨削燒傷的原因：
磨削燒傷處理的影響
a)殘余奧氏體 磨削時殘余奧氏體由于砂輪磨削時產(chǎn)生的熱和壓力而轉(zhuǎn)變，同時可能伴隨出現(xiàn)表面回火和磨削裂紋。殘余奧氏體量應控制在30%以內(nèi)。
b)滲層碳濃度 滲層碳濃度過高，在滲層組織中容易形成網(wǎng)狀碳化物或過多的游離碳化物。由于這種物質(zhì)極硬，在磨削過程中可能出現(xiàn)局部過熱傾向和發(fā)生表面回火。滲層碳濃度過高，會使工件表面產(chǎn)生過多的殘余奧氏體.從而導致燒傷和裂紋。因此，表面碳濃度增加，則降低了磨削性能，一般表面碳濃度應控制在0.75%-0.95%范圍以內(nèi)。
c)碳化物分布及形態(tài) 碳化物分布應均勻，粒度平均直徑不大于lμm;碳化物形態(tài)應為球狀、粉狀或細點狀沿網(wǎng)分布，不允許有網(wǎng)狀或角狀碳化物。
d)脫碳 熱處理時.表面或環(huán)境保護不當會產(chǎn)生表面氧化，這樣在工件上就會產(chǎn)生一層薄的脫碳層，這層軟的脫碳層會引起砂輪過載或過熱，從而造成表面回火。
e)回火 在保證硬度的前提下，回火溫度盡可能高一些，回火時間盡可能長一些。這樣可以提高滲碳淬硬表面的塑性，而且使殘余應力得以平衡或降低.改善表面應力的分布狀況。這樣可以降低出現(xiàn)工件裂紋的機率，從而提高磨削工件的效率。
四、影響磨削燒傷的因素
1. 磨削用量
主要包括磨削深度、工件縱向進給量及工件速度。當磨削深度增大時，工件的表明溫度及表層下不同深度的溫度都會隨之升高，磨削燒傷增加，故磨削深度不可過大;工件縱向進給量的增加使得砂輪與工件的表面接觸時間相對減少，散熱條件得到改善，磨削燒傷減輕;增大工件速度雖然使磨削區(qū)溫度上升，但由于熱源作用時間減少，金相組織來不及變化，總的來說可以減輕磨削燒傷。
對于增加進給量、工件速度而導致的表明粗糙度增大，一般采用提高砂輪轉(zhuǎn)速及較寬砂輪來補償。
2. 冷卻方法
采用切削液帶走磨削時的熱量可以避免燒傷，但目前適用的冷卻方法效果較差，原因是切削液未能進入磨削區(qū)。
為了使切削液能較好的進入磨削區(qū)起到冷卻作用，目前采用的主要方法有內(nèi)冷卻法、噴射法、間斷磨削法與古油砂輪等。內(nèi)冷卻法是將切削液通過砂輪空心主軸引入砂輪的中心腔內(nèi)，由于砂輪具有多孔性，當砂輪高速旋轉(zhuǎn)時，強大的離心力將切削液沿砂輪空隙向四周甩出，使磨削區(qū)直接得到冷卻。
3. 工件材料
工件材料硬度越高，磨削發(fā)熱量越多;但材料過軟，則易于堵塞砂輪，反而使加工表面溫度急劇上升。
工件材料的強度可分為高溫強度與常溫強度。高溫強度越高，磨削時所消耗的功率越多。例如在室溫時，45鋼的強度比20crmo合金鋼的強度高65n/mm2，但在600℃時，后者的強度卻比前者高180n/mm2，因此20crmo鋼的磨削加工發(fā)熱量比45鋼大。
工件材料的韌性越大，所需磨削力也越大，發(fā)熱也越多。導熱系數(shù)低的材料，如軸承鋼、高速鋼等在磨削加工中更易產(chǎn)生金相組織的變化。
4. 砂輪的選擇
硬度過高的砂輪結(jié)合力太強，自銳性差，將使磨削力增大，易產(chǎn)生磨削燒傷，故常選用較軟的砂輪。提高砂輪磨粒的硬度、韌性和強度，有助于保持刃尖的鋒利性及自銳性，從而抑制磨削燒傷。金剛石磨料由于其強度、硬度都比較高，而且在無切削液的情況下，它的摩擦系數(shù)也只有0.05，相對而言最不易產(chǎn)生磨削燒傷，是一種理想的磨料。
砂輪結(jié)合劑應為具有一定彈性的材料，如樹脂類。這樣當某種原因使磨削力增大時，磨粒能產(chǎn)生一定的彈性退讓，使切削深度減小;同時由于樹脂的耐熱性差，高溫時結(jié)合性能顯著下降，磨粒易于脫落。這些都有助于避免磨削燒傷。
選用粗粒度砂輪磨削時，既可減少發(fā)熱量，又可在磨削軟而塑性大的材料時避免砂輪的堵塞。
來源：前沿數(shù)控技術(shù)
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于磨削加工的知識技巧了，學習以上的磨削加工時，影響磨削質(zhì)量，機械加工產(chǎn)生磨削燒傷四大因素知識，對于磨削加工的幫助都是非常大的，這也是新手學習數(shù)控專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
本站在轉(zhuǎn)載文章時均注明來源出處，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，未用于商業(yè)用途。如因本站的文章、圖片等在內(nèi)容、版權(quán)或其它方面存在問題或異議，請與本站聯(lián)系(電話：0592-5551325，郵箱：help@onesoft.com.cn)，本站將作妥善處理。
向客服提問磨削加工課程推薦
數(shù)控專業(yè)熱門資料
數(shù)控專業(yè)技術(shù)文檔
推薦閱讀
