磨床磨削裂纹原因的分析与对策

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磨削裂纹产生的原因及措施

磨削裂纹产生的原因及措施

磨削裂纹产生的原因及措施淬火工件磨削加工过程中,磨削部位容易产生浅、细长、肉眼几乎无法辨别的磨削裂纹,常见的磨削裂纹有三种形状:龟裂或网状裂纹、直线状和弧状。

磨削裂纹产生的原因是:1、热处理热处理过程中,淬火温度高,产生过热组织;回火不充分,存在较大的内应力和较多的残余奥氏体;渗碳件渗碳层中的网状碳化物析出严重等,造成工件在后续磨削过程中产生磨削裂纹。

2、冷却磨削过程中,工件表面瞬间温度高达820℃,冷却不充分时,磨削产生的热量会使磨削表面薄层重新奥氏体化,随后在自身基体的激冷作用下,再次淬火为马氏体,表面层产生附加的组织应力,磨削是交替重复过程,累计的拉应力超过工件表面抗拉强度时,会产生龟裂或网状裂纹。

3、磨削过程中进刀量过大磨削进刀量太大,温度剧烈升高,表层达到约300℃左右,则发生第二次收缩,产生第二种磨削裂纹;与磨削方向基本垂直的、有规则排列条状裂纹。

如果局部严重磨削烧伤出现,则产生弧形裂纹。

4、磨料选择砂轮磨料种类有刚玉、碳化硅、金刚石、氮化硼等,当选择的与工件不匹配时,会产生裂纹。

磨削裂纹的控制措施是:1、正确操作热处理时严格按工艺规程操作;建立磨削加工操作规程,严格控制磨削进刀量,磨削时冷却充分;操作正应注意工作经验的总结。

2、砂轮选择1)尽可能选用锋利的砂轮,切削速度快,磨削效率高,磨削表面不易过热。

2)正确选择砂轮结构和硬度级别,以获得自由磨削效应。

3)陶瓷和金属作粘结剂的砂轮,适用于磨削热较高的场合;树脂粘结砂轮,适用磨削热较小的场合。

脆性较大的粘结剂,磨粒容易脱落,有利于使砂轮保持锐利状态。

4)SiC磨料磨削钢和铁基耐热合金时,产生强烈的化学磨损,刚玉类磨料磨削钢时无此反应。

相反,刚玉类磨料磨削玻璃、硅酸盐类陶瓷涂层时,会产生强烈的化学反应,SiC磨料无此反应。

3、如果已产生磨削裂纹,如果未超过加工余量,可进行多次低温回火,去除磨削应力,再按正确的磨削加工方法加工,磨去裂纹深度进行挽救。

磨床加工问题解决方案(上)

磨床加工问题解决方案(上)

磨床加工问题解决方案(上)一、影响磨床加工表面粗糙度的因素及其改善措施(1)与磨削砂轮有关的因素。

主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。

砂轮的粒度越细,则砂轮单位面积上的磨粒数越多,磨削表面的刻痕越细,表面粗糙度值越小。

但粒度过细,砂轮易堵塞,使表面粗糙度值增大,同时还易产生波纹和引起烧伤。

砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。

砂轮太硬,磨粒磨损后还不能脱落,使工件表面受到强烈的摩擦和挤压,增加了塑性变形,表面粗糙度值增大,同时还容易引起烧伤;砂轮太软,磨粒易脱落,磨削作用减弱,也会增大表面粗糙度值,所以要选合适的砂轮硬度。

砂轮的修整质量与所用修整工具、修整砂轮的纵向进给量等有密切关系。

砂轮的修整是用石除去砂轮外层已钝化的磨粒,使磨粒切削刃锋利,降低磨削表面的表面粗糙度值。

另外,修整砂轮的纵向进给量越小,修出的砂轮上的切削微刃越多,等高性越好,从而获得较小的表面粗糙度值。

(2)工件材质有关的因素。

包括材料的硬度、塑性、导热性等。

工件材料的硬度、塑性、导热性对表面粗糙度有显著影响。

铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮,比较难磨。

塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落,导致磨削表面粗糙度值增大。

(3)加工条件有关的因素。

包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。

磨削用量有砂轮速度、工件速度、磨削深度和纵向进给量等。

提高砂轮速度,就可能使表层金属塑性变形的传播速度跟不上磨削速度,材料来不及变形,从而使磨削表面的表面粗糙度值降低示。

工件速度增加,塑性变形增加,表面粗糙度值增大。

磨削深度和纵向进给量越大,塑性变形越大,从而增大了表面粗糙度值。

砂轮磨削时温度高,热的作用占主导地位,因此切削液的作用十分重要。

采用切削液可以降低磨削区温度,减少烧伤,冲去落的砂粒和切屑,以免划伤工件,从而降低表面粗糙度值。

但必须选择适当的冷却方法和切削液。

此外,对于外圆磨床、内圆磨床和平面磨床,其机床砂轮的主轴精度、进给系统的精度和平稳性、整个机床的刚度和抗振性等,都和表面粗糙度有密切关系。

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因
平面磨床是一种常见的机械加工设备,用于磨削工件表面以获得所需的精度和光洁度。

然而,在磨削过程中,工件表面可能会出现纹路,影响其质量和性能。

那么,这些纹路是如何产生的呢?
首先,平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因可以归纳为以下几点:
1. 磨削力不均匀:在磨削过程中,由于磨削力分布不均匀,可能会导致工件表面出现凸起或凹陷,从而形成纹路。

2. 磨削轮磨损:平面磨床使用的磨削轮也会随着使用时间的增加而磨损,当磨削轮磨损严重时,可能会导致工件表面出现纹路。

3. 磨削液不当:磨削液在磨削过程中起着冷却、润滑和清洗的作用,如果磨削液的配比或质量不当,可能会导致工件表面出现纹路。

4. 工件材料不均匀:如果工件材料内部存在缺陷或不均匀性,可能会在磨削过程中导致表面出现纹路。

以上是平面磨床磨削工件表面纹路产生的一些常见原因。

为了避免这些问题的发生,需要注意以下几点:
1. 确保磨削力均匀分布:在使用平面磨床进行磨削时,应尽量避免出现磨削力不均匀的情况,可以通过调整工件和磨削轮之间的距离、调整磨削参数等方式来实现。

2. 定期更换磨削轮:为了保证平面磨床的正常运转和工件表面的质量,应定期更换磨削轮,避免使用过度磨损的磨削轮。

3. 选择合适的磨削液:在使用平面磨床进行磨削时,应选择适合的磨削液,并按照要求进行配比和更换,避免因磨削液不当而导致工件表面出现纹路。

4. 选择优质材料:在进行平面磨床加工时,应选择优质的工件材料,并进行必要的检测和处理,以保证材料内部不存在缺陷或不均匀性。

总之,平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因是多种多样的,需要我们在实际操作中认真分析和处理,才能获得满意的加工效果。

磨床磨削裂纹原因的分析与对策

磨床磨削裂纹原因的分析与对策

磨床磨削裂纹的产生原因分析与对策分析磨削裂纹的产生原因,与磨削前各加工过程所产生的缺陷,如材料表层中存在网状碳化物、非金属夹杂、组织疏松、成分偏析、晶界上的淬火变形等有关;裂纹通常与烧伤同时出现。

当工件表层的残余拉应力超过材料的抗拉强度时,就会产生磨削裂纹。

磨削裂纹的产生原因和减小磨削裂纹的方法如下:1、正确选用砂轮,例如可采用颗粒较粗、较软、组织较疏松的砂轮;保证修整后砂轮的锋利。

2、保证磨削时的冷却条件,设法使冷却液能有效地渗透到工件的磨削区中。

3、合理选择磨削用量,例如提高工件的转速,采用较小的径向进给量等。

磨削时如果磨削工艺参数选择或操作不当,工件表面温度达到150~200度时表面因马氏体分解,体积缩小,而中心马氏体不收缩,使表层承受拉应力而开裂,产生的裂纹会与磨削方向垂直,裂纹相互平行。

当磨削温度在200度以上时,表面由于产生索氏体或托氏体,这时表层发生体积收缩,而中心则不收缩,使表层拉应力超过脆断抗力而出现龟裂现象。

4、工件表面渗层碳浓度过高,会使工件表面产生过多的残余奥氏体.从而容易导致产生烧伤和裂纹。

因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。

5、碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于0.001m;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物。

6、热处理时.表面或环境保护不当会产生表面氧化,这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热,从而造成表面回火,工件磨削时容易出现裂纹。

7、如果冷却不充分,磨削时零件表面温度有时可能高达820~840度或更高,则由于磨削形成的热量足以使表面薄层重新奥氏体化,并再次淬火而形成淬火马氏体,表面形成二次淬火的金相组织。

此外,磨削形成的热量使零件表面温度升高极快,这种组织应力和热应力导致磨削表面出现磨削裂纹。

8、使用金刚滚轮修整砂轮的内滚道磨床加工的零件有裂纹,还与配置的金刚滚转速、转向、金刚石的粒度、磨损情况、修砂轮时电主轴的转速、修砂轮时与滚轮磨合停留的时间等因素有关。

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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磨削烧伤裂纹的产生及控制

磨削烧伤裂纹的产生及控制

磨削烧伤裂纹的产生及控制文章简述了磨齿的原理和方法,主要研究磨削裂纹的形态及产生裂纹的原因,及提出提高含碳量从标准的0.8%~0.9%提高到1%~2%。

并从热处理和冷加工方面,如工艺参数、冷却介质、工作环境,磨具等方面提出一系列防止磨齿裂纹的措施。

标签:磨削烧伤;裂纹;塑性变形;磨削余量;磨削用量磨齿是齿轮精加工的一种方法,磨齿不仅能纠正齿轮预加工产生的各项误差,而且能加工淬硬的齿轮,加工精度高。

1 磨齿的原理和方法锥砂轮磨齿原理。

在这里我们提到的都是指外齿轮,锥砂轮磨齿是按照齿轮和齿条的啮合原理进行的。

砂轮相当于假象齿条上的一个齿,齿轮的节圆沿齿条的节线作纯滚动。

被磨齿轮装在头架的主轴上,沿节线一面作横向往复移动,一面通过传动机构使被磨齿轮随主轴绕自身轴线作反复转动,被磨齿轮的移动和转动必须保持一定的相对关系,齿轮旋转一转,其移动距离应等于被磨齿轮节圆的圆周长,这样就可以磨出要求的渐开线齿形。

在磨斜齿轮时,砂轮和齿轮的相对运动相当于斜齿条的啮合原理进行的。

斜齿条的倾斜角等于斜齿轮的螺旋角,砂轮往复运动的斜线和齿轮轴线之间的夹角也应等于这一倾斜角;砂轮锥面的角度应等于斜齿条的法向齿形角。

磨完一个齿槽后,应进行分度磨下一个齿槽,工件的分度运动是当工件从一端展成到另一端时,进行一次分度,也可以进行双行程分度,即当工件展成一个往复后,进行一次分度。

为了磨出齿轮整个宽度上的齿面,砂轮还必须沿齿轮轴向进行往复运动。

2 磨齿烧伤裂纹的产生我们公司使用从德国引进的数控磨齿机,这种磨齿机的生产效率低于其他磨齿机,可以同时磨削轮齿的两面,砂轮刚性好,磨削用量也较大,所以难免产生磨削烧伤、裂纹。

这两种常见现象均属于磨齿工序的表面质量问题,它是由齿轮的材料、热处理的方式和磨削三个方面的原因所产生的现象。

从表面上看这一问题与生产效率相矛盾,然而没有质量就没有效益,这是我们都清楚的,众所周知的。

所以它是对应统一的关系。

磨齿过程中,裂纹主要是金属晶体产生塑性变形。

磨削裂纹产生的原因是磨削力过大

磨削裂纹产生的原因是磨削力过大

磨削裂纹产生的原因是磨削力过大、冷却不充分,工件表面温度过高,而导致工件表面烧伤或产生淬火组织,并以下参数选择有关:1.与砂轮的选择有关,渗碳淬火件宜采用硬度较的的磨轮。

可选用棕刚玉砂轮,粒度为80-100,硬度为K-M,陶瓷5-6粘结剂。

2.冷却必须充分。

3.进刀量应尽量小,一般一次磨量不宜超过0.02mm(单边)。

磨削裂纹有两类:一类是磨削热使工件温度升高至180℃左右(与回火第一阶段相对应),裂纹与磨削进给方向垂直且呈平行线状,这种裂纹叫做第一类磨削裂纹;另一类是磨削热使工件温度升高到250~300℃左右(与回火第二阶段相对应),裂纹呈网状,这种裂纹叫做第二类磨削裂纹。

检查磨削裂纹可以利用热酸蚀法,这时的显微组织为屈氏体或索氏体。

磨削热是在砂轮与钢的接触和挤压摩擦条件下产生的,因此,砂轮的种类和粒度以及钢种均对磨削热产生影响。

钢件硬度越高,硬质碳化物数量越多或导热系数越低,越易产生较多的磨削热而使工件温度升高。

含碳量高且含有铬和钼的合金钢也易产生大量的磨削热使工件温度升高。

①材料缺陷:材料本身存在严重的非金属夹杂物(如硫和磷)和碳化物偏析等内部缺陷(一般不超过2.5级)。

例如,硫在钢中以FeS的形式存在,FeS与Fe形成易溶共晶体,其中熔点为985℃,分布与晶界。

由于材料局部含硫较多,具有热脆性,当高温淬火时,由于材料热应力和组织应力的变化,则会因这种热脆性而导致开裂。

②碳和合金元素的影响。

淬火马氏体是碳在a铁中的过饱和固溶体,过高的碳量增加了马氏体组织中碳的过饱和度,增大了马氏体组织应力,降低了组织的塑性,导致淬火层脆性增加,引起工件开裂。

试验证明,含碳量不同的材质所制成的试样,经表面淬火后出现以下情况:含碳量0.54~0.46%的50MnSi和5CrMnMo。

裂纹敏感性较强,棱角、尖角几乎都有裂纹;含碳量0.45~0.46%的50钢和50Mn要好些,但也有少量裂纹,而含碳量0.38~0.45%的40Cr和42CrMo的试样,经一次淬火均未发现裂纹,仅在重复淬火时才出现裂纹。

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因平面磨床是一种经典的金属加工设备,能够高效、精密地处理各种形状的工件。

然而,磨削工件表面会产生一定的纹路,影响工件的美观度和功能性。

本文将探讨平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因,并探讨如何减小或消除这种影响。

首先,平面磨床的磨削过程本身就是一个破坏性的过程,需要加入一定的摩擦力和磨料,以便磨削掉工件表面的不平整部分。

这一过程会在工件表面留下一定的痕迹和纹路,这些痕迹和纹路即为工件表面的纹路。

其次,削切参数的不同也可能导致工件表面纹路的产生。

如切削深度、进给速度、磨料种类和磨轮转速等参数的不同会使磨削质量产生差异,从而产生表面纹路。

特别是当切削深度比较大或磨轮转速较大时,更容易产生明显的表面纹路。

此外,工件材料的不同也是有可能造成表面纹路的产生的原因之一。

对于硬度较高的工件材料,其表面容易产生显著的裂痕、屑痕、微裂纹等,这都会在磨削过程中表现为表面纹路。

怎样减小或消除平面磨床磨削工件表面纹路的影响呢?其一是选择合适的削切参数。

掌握恰当的进给速度、磨轮转速、补偿和修磨等参数,可减轻磨削过程的破坏性,从而减小表面纹路的产生。

其二是使用更优质的磨料和磨轮,在磨削过程中能够更好地磨削掉工件表面的不平整部分,减小表面纹路的产生。

其三是使用高精度平面磨床,对后续纹路处理有一定帮助。

总之,平面磨床磨削工件表面纹路的形成原因多种多样,从摩擦力到参数选择、磨料质量的选择,以及工件材料的硬度等各个方面都需要注意。

合适的削切参数和优质的磨削设备是减小或消除表面纹路的重要保证。

除了上述措施,还有一些其他的方式可以减小或消除平面磨床磨削工件表面纹路的影响。

第一种方法是使用合适的夹具,以便充分支撑和固定工件。

如果工件不稳定或夹具不够坚固,就会在磨削过程中导致工件表面的晃动或震动,从而产生表面纹路。

第二种方法是通过调整磨削方向来减少表面纹路的产生。

如在相邻的两次磨削中,更改磨削方向以避免重复的磨削路径,这样能够减轻表面纹路的产生。

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磨床磨削裂纹的产生原因
分析与对策
分析磨削裂纹的产生原因,与磨削前各加工过程所产生的缺陷,如材料表层中存在网状碳化物、非金属夹杂、组织疏松、成分偏析、晶界上的淬火变形等有关;裂纹通常与烧伤同时出现。

当工件表层的残余拉应力超过材料的抗拉强度时,就会产生磨削裂纹。

磨削裂纹的产生原因和减小磨削裂纹的方法如下:
1、正确选用砂轮,例如可采用颗粒较粗、较软、组织较疏松的砂轮;保证修整后砂轮的锋利。

2、保证磨削时的冷却条件,设法使冷却液能有效地渗透到工件的磨削区中。

3、合理选择磨削用量,例如提高工件的转速,采用较小的径向进给量等。

磨削时如果磨削工艺参数选择或操作不当,工件表面温度达到150~200度时表面因马氏体分解,体积缩小,而中心马氏体不收缩,使表层承受拉应力而开裂,产生的裂纹会与磨削方向垂直,裂纹相互平行。

当磨削温度在200度以上时,表面由于产生索氏体或托氏体,这时表层发生体积收缩,而中心则不收缩,使表层拉应力超过脆断抗力而出现龟裂现象。

4、工件表面渗层碳浓度过高,会使工件表面产生过多的残余奥氏体.从而容易导致产生烧伤和裂纹。

因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。

5、碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于0.001m;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物。

6、热处理时.表面或环境保护不当会产生表面氧化,这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热,从而造成表面回火,工件磨削时容易出现裂纹。

7、如果冷却不充分,磨削时零件表面温度有时可能高达820~840度或更高,则由于磨削形成的热量足以使表面薄层重新奥氏体化,并再次淬火而形成淬火马氏体,表面形成二次淬火的金相组织。

此外,磨削形成的热量使零件表面温度升高极快,这种组织应力和热应力导致磨削表面出现磨削裂纹。

8、使用金刚滚轮修整砂轮的内滚道磨床加工的零件有裂纹,还与配置的金刚滚转速、转向、金刚石的粒度、磨损情况、修砂轮时电主轴的转速、修砂轮时与滚轮磨合停留的时间等因素有关。

9、滚轮和砂轮的参数还会影响到零件的光洁度和裂纹的产生。

砂轮磨削工件时的转速太快,工件的光洁度会提高,但是工件滚道容易磨黑和产生裂纹,反之,工件的滚道线痕会比较粗糙,光洁度不好;同样,修砂轮时如果滚轮的转速不变,只改变砂轮的转速,同样会有类此的效果。

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