平行砂輪常用于工件外圓及平面磨削加工,目前市場主流平行砂輪主要有樹脂結合劑、陶瓷結合、金屬結合劑類型砂輪,但在超精密磨削時主要用到陶瓷結合劑和樹脂結合劑兩種。
精密磨削時,由于對表面粗糙度要求非常高,工作表面出現的磨削痕跡往往能用肉眼觀察到,今天我們就產生這類異常的原因及常用解決方案歸納分享。
一、表面出現交叉螺旋線痕跡
出現這種痕跡的原因主要是:由于砂輪的母線平直性差,存在凹凸現象,在磨削時,砂輪與工件僅是部分接觸,當工件或砂輪數次往返運動后,在工件表現就會再現交叉螺旋線且肉眼可以觀察到。
這些螺旋線的螺距與工件臺速度、工件轉速大小有關,同時也與砂輪軸心線和工作臺導軌不平行有關,
(一)螺旋線形成的主要原因有以下幾條:
1.砂輪修整不良,邊角未倒角,未使用冷卻液進行修整;
2.工作臺導軌導潤滑油過多,致使工作臺漂浮;
3.機床精度不好;
4.磨削壓力過大等;
(二)螺旋線形成的具體原因有以下幾條:
1.V形導軌剛性不好,當磨削時砂輪產生偏移,只是砂輪邊緣與工作表面接觸;
2.修整砂輪時工作臺換向速度不穩定,精度不高,使砂輪某一邊緣修整略少;
3.工件本身剛性差;
4.砂輪上有破碎太剝落的砂粒和工件磨削下的鐵屑積附在砂輪表面上,為此應將修整好的砂輪用冷卻水沖洗或刷洗干凈;
5.砂輪修整不好,有局部凸起等。
二、表面出現魚鱗狀
表面再現魚鱗狀痕跡的主要原因是:由于砂輪的切削刃不夠鋒利,在磨削時發生“啃住”的現象,此時振動較大。造成工件表面出現魚鱗狀痕跡的具體原因有:
1. 砂輪表面有垃圾和油污物;
2. 砂輪未修整圓;
3. 砂輪變鈍,修整不夠鋒利;
4. 金剛石緊固架不牢固,金剛石搖動或金剛石質量不好不尖銳;
5. 砂輪硬度不均勻等。
三、工作面拉毛
表面再現拉毛痕跡的主要原因是:由于粗粒度磨粒脫落后,磨粒夾在工件與砂輪之間而造成。
件表面在磨削時被拉毛的具體原因有:
1.粗磨時遺留下來的痕跡,精磨時未磨掉;
2.冷卻液中粗磨粒與微小磨粒過濾不干凈;
3.粗粒度砂輪剛修整好時磨粒容易脫落;
4.材料韌性有效期或砂輪太軟;
5.磨粒韌性與工件材料韌性配合不當等。
四、工件表面有直波形痕跡
將磨過的工件垂軸心線截一橫斷面并放大,可看到其周邊近似于正弦波。
使其中心沿軸心線無轉動平移,正弦波周邊的軌跡便是波形柱面,亦稱這為多角形。
產生直波形的主要原因是:砂輪相對工件的移動或者說砂輪對工件磨削的壓力發生周期性變化而引起振動的原故。這種振動可能是強迫振動,也可能是自激振動,因此工件上的直波頻往往不止一種。
產生直波形痕跡的具體原因有:
1.砂輪主軸間隙過大;
2.砂輪硬度太高;
3.砂輪靜平衡不好或砂輪變鈍;
4.工件轉速過高;
5.砂輪主軸軸承磨損,配合間隙過大,產生徑向跳動;
6.砂輪壓緊機構或工作臺“爬行”等。
針對上述常見問題,結合多年來砂輪磨削研究的經驗總結,為大家整理出來一些常用的預防方案:
1.注意保持砂輪平衡;
①新砂輪需經過兩次靜平衡;
②砂輪使用一段時期后,如果又出現不平衡,需要再做靜平衡;
③砂輪停車前,先關掉切削液,使砂輪空轉進行脫水,以免冷卻液聚集在下部而引起不平衡;
2.根據工件材料性質,選擇合適的砂輪硬度;
3.及時修整砂輪;
4.合理選擇修整用量或翻身重焊金剛石,或對金色剛石琢磨修尖;
5.適當降低工作轉速,修研中心孔;
6.改在規格較大的磨床磨削。如受設備條件限制而不能這樣做時,可降低磨削深度和縱向進給量及把砂輪修得鋒利些;
7.按機床說明書規定調整軸承間隙;8.調整頭架主軸軸承間隙。