磨床，精密磨床的工藝技術(shù)介紹

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發(fā)表時(shí)間：2014-07-01 00:00

磨床，精密磨床的工藝技術(shù)介紹

本文就影響軋輥磨床磨削質(zhì)量的主要因素：砂輪、磨削冷卻液和幾個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的匹配等工藝問題進(jìn)行闡述并根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)提出最優(yōu)對(duì)策。軋輥磨床是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一種重要生產(chǎn)設(shè)備，主要用于冶金、造紙等行業(yè)，它的磨削機(jī)理具有一般大型外圓磨床特點(diǎn)，但又不同于一般的外圓磨床的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜得多，除砂輪與工件（軋輥）作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）外，還要求砂輪、工件二者作相對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，作一定的徑向相對(duì)位移，而且這個(gè)徑向位移是不同于磨削錐度的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。因此，它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)床工作精度要求也較高。
軋輥磨削精度和表面質(zhì)量除了依靠精良的軋輥磨床工作精度之外，主要還取決于對(duì)特定的加工軋輥選用與之相匹配的砂輪、冷卻液和磨削工藝參數(shù)。
砂輪的選擇
選擇砂輪主要應(yīng)滿足如下要求：精磨時(shí)砂輪磨削時(shí)間要短，損耗要?。痪r(shí)要求砂輪磨削發(fā)熱小，微刃性好，磨削時(shí)不應(yīng)有自勵(lì)現(xiàn)象。
1.磨料的選擇
、對(duì)于淬硬或非淬硬的鋼質(zhì)軋輥選用剛玉砂輪；而冷硬鑄鐵軋輥、橡膠輥、銅軋輥、花崗石輥?zhàn)觿t使用碳化硅砂輪。對(duì)不同材質(zhì)的鋼質(zhì)軋輥還應(yīng)選擇與之相匹配的剛玉砂輪，才能獲得較高的磨削精度和表面質(zhì)量。如合金鋼軋輥選用鉻剛玉（PA）砂輪，耐熱合金鋼軋輥使用鋯剛玉（ZA）砂輪，對(duì)不銹鋼軋輥要采用單晶剛玉（SA）。
2.粒度的選擇
粗磨時(shí)選用粗粒度（24~60）砂輪；精磨時(shí)選用細(xì)粒度（60~100）砂輪；精密磨床磨削時(shí)采用150粒度砂輪；超精磨削或鏡面磨削時(shí)，一般使用微粉（W63~W14）砂輪。
3.硬度的選擇
磨削輥面越硬，砂輪硬度應(yīng)當(dāng)選擇越軟。
（1）如果砂輪磨損太快，說明對(duì)于特定加工的軋輥所選用的砂輪太軟，可采取以下改善措施：
A.提高砂輪的線速度；
B.提高拖板縱向進(jìn)給速度，即工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量增加到砂輪寬度的2/3~3/4；
C.降低軋輥的速度。
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果，說明砂輪太軟，不適用，應(yīng)選擇硬一點(diǎn)的砂輪。
（2）如果磨削輥?zhàn)訒r(shí)，砂輪明顯受阻（吃力）或很臟，鈍化砂粒不易脫落，砂輪易粘著磨屑，磨削輥面出現(xiàn)燒傷、拉毛，則說明選用的砂輪太硬，可采取以下措施改善：
A. 降低砂輪線速度；
B. 提高輥?zhàn)铀俣取?/span>
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果，說明砂輪太硬，應(yīng)選擇軟一點(diǎn)的砂輪。
4.結(jié)合劑的選擇
軋輥輥面除鏡面磨削時(shí)選用樹脂結(jié)合劑的砂輪外，其它磨床磨削類型均以采用陶瓷砂輪為好。
二、磨削冷卻液的選擇

（1）磨削冷卻液的作用
A.冷卻作用
由于磨削區(qū)域無數(shù)磨削點(diǎn)的瞬時(shí)高溫形成熱聚集現(xiàn)象，在磨削和冷卻過程中，被磨輥?zhàn)訕O薄一層表面與輥?zhàn)觾?nèi)部造成很高的溫度差，形成磨削熱應(yīng)力。如果磨削熱應(yīng)力超過輥?zhàn)硬牧系膹?qiáng)度，輥?zhàn)颖砻婕磿?huì)產(chǎn)生裂紋；如果磨床磨削溫度超過輥?zhàn)硬牧系呐R界溫度，則輥面發(fā)生磨削燒傷。因此，在磨削過程中要求始終供給充足的冷卻淮，將已產(chǎn)生的磨削熱迅速?gòu)哪ハ鲄^(qū)域帶走。
B.清洗作用
細(xì)微的磨屑鑲嵌在硝輪空隙中，破壞了砂輪的微刃性，降低了砂輪的磨削性能，并容易劃傷輥?zhàn)颖砻?。因此，要求磨削冷卻液表面張力低、流動(dòng)性好、滲透性強(qiáng)，在磨削區(qū)域起到良好的清洗作用，沖走磨屑和脫落的砂粒，保持砂輪的磨削性能。
C.防銹作用
磨削冷卻液所含的防銹添加劑是一種極性很強(qiáng)的化合物，它在金屬表面形成保護(hù)膜或與金屬化合形成鈍化膜，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸而起防銹作用。
（2）常用磨削冷卻液
A.皂化液：潤(rùn)滑性較好，防銹性差，冷卻性能一般，使用周期短。
B.化學(xué)磨削冷卻液：防銹性、冷卻性較好。一般化學(xué)液中均含有亞硝酸鈉，故有一定危害性。
C.新型磨削液：目前國(guó)內(nèi)國(guó)外不斷開發(fā)新型的環(huán)保的磨床磨削液，無臭味，冷卻、清洗性能優(yōu)異，防銹防蝕效果好，但價(jià)格較高。
三、軋輥磨削工藝
（1）砂輪速度
粗、精磨鋼質(zhì)軋輥25~35m/s
粗、精磨冷硬鑄鐵軋輥20~25m/s
超精磨削、鏡面磨削時(shí)15~20m/s
（2）工件（軋輥）速度
粗磨時(shí)30~50m/min
精磨時(shí)15~30m/min
精密拋光磨削時(shí)10~15m/min
當(dāng)磨削細(xì)長(zhǎng)輥?zhàn)訒r(shí)應(yīng)采用低速，尤其是磨床磨削輥身尺寸小的光壓延輥時(shí)，工件軋輥的速度小于10m/min。
（3）拖板縱向進(jìn)給速度
粗磨時(shí)240~600m/min；或取工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量約為砂輪寬度的2/3~3/4。
精磨時(shí)80~200m/min；或取工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量約為砂輪寬度的1/4~1/2。
（4）拖板每往復(fù)行程橫進(jìn)給量
粗磨時(shí)橫進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)軋輥的硬度和磨削輥面的直徑而定，一般取0.03~0.05mm/往復(fù)行程。對(duì)于材料硬、輥頸大的軋輥，應(yīng)減小橫進(jìn)給量。
精磨時(shí)0.005~0.01mm/往復(fù)行程。
精密拋光磨削時(shí)0.002~0.005mm/往復(fù)行程。
（5）操作工藝注意事項(xiàng)。
A.按特定的工件選擇砂輪，并作砂輪平衡和修整。
B.精磨軋輥時(shí)，上班后機(jī)床應(yīng)開車空運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，待機(jī)床熱平衡穩(wěn)定和液壓油排凈空氣后，再時(shí)行磨削加工，便于穩(wěn)定磨削精度。
C.在整個(gè)磨削過程中，特別是超精磨削和拋光鏡面磨削時(shí)，保證供給充分的、清潔的冷卻液，避免磨削燒傷、表面劃痕等磨削缺陷的產(chǎn)生。
D.對(duì)于精度要求高的輥?zhàn)?，在無進(jìn)給光磨時(shí)，可以采取一邊磨削，一邊使輥子慢速范圍內(nèi)不斷變換轉(zhuǎn)速，以減少或打亂機(jī)床各種頻率的振動(dòng)對(duì)磨床磨削圓度和磨削波紋的影響，提高軋輥磨削質(zhì)量。