砂轮磨削出现裂纹的原因
砂轮磨削出现裂纹的原因
砂轮磨削出现裂纹的原因可能包括以下几个方面：
1. 过度受热：在高速旋转过程中，砂轮的摩擦会产生大量的热量，如果不能及时散热，砂轮就会过热，导致内部的结构发生改变，从而产生裂纹。
2. 砂轮质量问题：如果砂轮的质量不过关，材料不均匀或者存在内部缺陷，就容易在使用过程中出现裂纹。
3. 使用过度：砂轮的寿命是有限的，如果过度使用或者使用强度过大，砂轮就会承受过大的力量，从而导致裂纹的出现。
4. 不当使用：如果使用砂轮时，施加的力量不均匀或者施力方向不正，就容易导致砂轮承受不均匀的力量，从而引发裂纹。
5. 砂轮装配不当：如果砂轮安装时未正确安装或者固定牢固，就容易在使用过程中发生晃动或者偏移，从而导致砂轮产生裂纹。
6. 砂轮敲击：如果砂轮在使用过程中受到硬物的敲击或者撞击，就容易引发裂纹的产生。
以上是一些可能导致砂轮磨削出现裂纹的原因，使用砂轮时应注意避免以上情况的发生，确保砂轮的正常使用和寿命。
磨削缺陷分析与解决
磨削缺陷分析与解决 1.产生原因及影响因素 零件的磨削精度指零件在磨削加工后，其形状、尺寸及表面相互位置三方面与理想零件的符合程度。一般说来，形状精度高于尺寸精度，而位置精度也应高于尺寸精度。 磨削加工中的误差主要来源与两方面。一是磨床-夹具-砂轮组成的工艺系统本身误差；二是磨削过程中出现的载荷和各种干扰：包括力变形、热变形、振动、磨损等引起的误差。 而在磨削过程中，使砂轮与工件位置改变以降低磨削精度的主要原因有： ⑴.由磨削力引起的磨床和工件弹性变形； ⑵.磨床和工件的热变形； ⑶.磨床和工件的振动； ⑷.砂轮磨损后其形状、尺寸变化； ⑸.工装、夹具的损坏或变形； ⑹.导轨、轴承和轴等部件的非弹性变形。其中磨削过程中的弹性变形是主要的影响因素，它会使砂轮的实际切入深度与输入切入深度不一致，这一变化是由“砂轮架—砂轮轴承-砂轮轴-工件-工件支承”的弹性系统刚性决定。一般为消除这种原因带来的误差常在行程进给磨削后，停止相互间的进给，仅依靠弹性回复力维持磨削，即光磨阶段（又叫清火花磨削），从而消除残留余量。当然造成磨削误差的其它因素液很多如：工件磨削形状误差，工件热变形，磨粒切刃引起的塑性变形，砂轮的磨损等。 2.对工件的影响： 降低工件使用寿命；降低工件抗疲劳强度；特殊特性的尺寸精度误差易影响工件使用，如轴承孔尺寸的控制，尺寸过小，安装不到轴上；过大，易引起振动，影响轴承使用寿命等。3.解决方法： 增加系统刚性；减少上工序加工留量，以减小磨削厚度，从而减小磨削力降低残留应力；增加光磨时间；及时修整砂轮，及时检查工装、夹具、轴承完好性及电主轴的振动性等；精细的选择砂轮，如挑选细粒度，硬度较大，组织稍紧密的砂轮；选用导热性好的砂轮（如CBN 砂轮）；采用冷却性能优良的磨削液以减少因热变形引起的误差。 二、工件表面粗糙度 1.产生原因及影响因素 表面粗糙度指加工表面具有较小间距和峰谷所组成微观几何形状特征。它是大量磨粒在工件表面进行切削后留下的微观痕迹的集合。它有三种表示方法：轮廓算术平均偏差Ra；微观不平度十点平均高度Rz；轮廓最大高度Ry.由于Ra最能反映表面微观几何特征，它不但跟微观轮廓高度有关，还跟轮廓形状有关，是一个综合指标，所以通常用Ra来判定表面粗糙度。而影响表面粗糙度的主要因素是砂轮工作表面的特性和磨削运动条件。 ⑴.砂轮特性的影响：如砂轮粒度越粗，砂轮单位面积上磨粒数就越少，磨削表面的磨痕就越深，粗糙度越大；砂轮硬度过大，磨钝磨粒不能及时脱落，继续磨削塑性变形增加，表面粗糙度增加；砂轮硬度过软，磨削工作面会过早变形，磨损的不均匀也会使磨削粗糙度变大；另外修整量的大小也有影响，修整量过大会使砂轮表面螺沟复映到工件上，影响粗糙度。⑵.磨削用量的影响：若降低砂轮速度，可减少单位时间参与磨削的磨粒数，则单颗磨粒负荷增加，工件塑性变形隆起增大，因此表面粗糙度增加；若增加工件速度将减少工件单位长度上的磨削磨粒数，使单颗磨粒的磨削厚度和金属切削量增加，也将增大表面粗糙度；磨削深度的增加将会增加塑性变形程度，从而使磨削粗糙度增加。
《金属切削基础原理》第12章[磨削]
第十二章磨削 磨削用于加工坚硬材料及精加工、半精加工内圆磨削 外圆磨削 平面磨削普通平面磨削 圆台平面磨削超精磨削加工 第一节砂轮的特性及选择 砂轮由磨料、结合剂、气孔组成特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织决定 一、磨料 分为天然磨料和人造磨料 人造磨料氧化物系刚玉系（A1203） 碳化物系碳化硅系碳化硼系 超硬材料系人造金刚石系立方氮化硼系 二、粒度表示磨粒颗粒尺寸的大小 >63Mm号数为通过筛网的孔数/英寸（25.4MM）机械筛分一般磨粒 V63Mm号数为最大尺寸微米数（W）显微镜分析法微细磨粒 精磨细粒降低粗糙度 粗磨粗粒提高生产率 高速时、接触面积大时粗粒防烧伤 软韧金属粗粒防糊塞 硬脆金属细粒提高生产率 国标用磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示 三、结合剂作用：将磨料结合在一起，使砂轮具有必要的强度和形状 1、陶瓷结合剂（A）常用 由黏土等陶瓷材料配成 特点：粘结强度高、耐热、耐酸、耐水、气孔率大、成本低、生产率高、脆、不能承受侧向弯扭力 2、树脂结合剂（S）切断、开槽 酚醛树脂、环氧树脂 特点：强度高、弹性好、耐热性差、易自砺、气孔率小、易糊塞、磨损快、易失廓形、与碱性物质易反应、不易长期存放 3、橡胶结合剂（X）薄砂轮、切断、开槽、无心磨导轮 人造橡胶 特点：弹性好、强度好、气孔小、耐热性差、生产率低 4、金属结合剂（Q）磨硬质合金、玻璃、宝石、半导体材料青铜结合剂（制作金刚石砂轮）特点：强度高、自砺性差、形面成型性好、有一定韧性 四、硬度在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度分为超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬工件材料硬砂轮软些防烧伤 工件材料软砂轮硬些充分发挥磨粒作用 接触面积大软砂轮精度、成形磨削硬砂轮保持廓形粒度号大软砂轮防糊塞有色金属、橡胶、树脂软砂轮防糊塞
热处理淬火裂纹和磨削裂纹
热处理淬火裂纹和磨削裂纹 齿轮生产中常常产生淬火裂纹及磨削裂纹，最终导致产品报废，所以分析研究裂纹产生的原因、影响因素及其克服的办法是重要而有意义的。 1、淬火裂纹 1.1 淬火裂纹的类型 淬火裂纹的类型，或特征与淬火内应力密切相关（图1）。 图1 淬火裂纹类型及形成裂纹的内应力 其中特别应指出的是最为常见的纵向裂纹和横向裂纹。 （1）纵向裂纹（见图中的左上） 这类裂纹主要发生在淬透工件，以组织应力为主在表面形成拉应力，而且三向应力中切向应力大于轴向应力（图2） （2）横向裂纹（见图中的左上第二图） 这类裂纹主要发生在未淬透工件，最终在表面形成压应力，而在层下相应存在一定的拉应力，而且三向应力中轴向应力大于切向应力（图3） 1.2 淬火裂纹的裂面特征 淬火裂纹的裂痕面无杂色。水淬时可能有红锈斑，油淬时有油渍。 图3 含ω（C）1%，ω（V）0.2%钢圆柱试样（Ф18mm） 自800℃水淬后未淬透的心部大小对残留应力的影响 因为淬火裂纹发生在250℃以下（Ms点以下），因而裂痕面不会有氧化。若裂痕面有氧化或脱碳，则应视为锻造裂纹，或淬火前就存在的裂纹，在淬火后加深、扩大。 1.3 淬火裂纹的影响因素 （1）合金元素 合金元素的影响见图4。C、Cr、Mo及Mn元素含量到一定程度即易引起淬火裂纹，P是最强的影响元素。 （2）钢的淬透性 图5是钢淬裂倾向与淬透性的关系，即随着淬透性的提高，淬裂倾向增大。 （3）钢的Ms点 当钢材的Ms点大于320℃，几乎不产生淬火裂纹（图6），这是因为在比较高的温度发生的马氏体转变立即得到回火，组织应力被降低。 （4）淬火温度 通常，淬火温度越高越容易产生裂纹，然而，此现象与淬火深度亦即工件大小有密切的关系。从图7来分析三种情况： a、第Ⅰ区，小工件 淬火温度越高，淬火裂纹越易发生。这是因为小工件温度越高，心部越容易淬硬，组织应力型占主导，表面拉应力增大。 b、第Ⅱ区，大工件 淬火温度越高，越不容易产生淬火裂纹，这是因为对大工件，心部淬不透，所以其温度越高，能淬硬的心部体积增大，硬度提高，使表面压应力降低，相应，过渡区的拉应力也下降。c、第Ⅲ区，中等尺寸工件 随着淬火温度升高，裂纹的发生率下降，达到某一温度范围便不产生裂纹，温度再度升高，又会产生裂纹，这是因为对中型工件，淬火温度低时成为心部淬不透型（Ⅱ），而温度较高时，工件变成穿透淬火型（Ⅰ）。
磨削烧伤、工件裂纹
磨削烧伤 1.磨削烧伤的分类磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900 - 1500 C）形成零件层组织发生局部变化， 并在表面的某些部分出现氧化变色，这种现象称为磨削烧伤。磨削烧伤对零件质量性能影响很大，在实际加工过程中应尽量避免。 磨削烧伤有多种不同的分类方法。根据烧伤外观不同，可分为全面烧伤（整个表面被烧伤）、斑状烧伤（表面上出现分散的烧伤斑点）、均匀线条状烧伤、周期线条状烧伤；按表层显微组织的变化可分为回火烧伤、淬火回火烧伤；还可根据烧伤深度分为浅烧伤（烧伤厚度v 0.05mm）、中等烧伤（烧伤层厚度在0.005~0.01mm 之间）、深度烧伤（烧伤层厚度〉0.01mm）。在生产中，最常见的是均匀的或周期的线条状烧伤。 由于在磨削烧伤产生时往往伴有表面氧化作用，而在零件表面生成氧化膜。又因为氧化 膜的厚度不同而使其反射光线的干涉状态不同；因此呈现出多种颜色。所以，人们通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度。对钢件来说，随烧伤的加强，颜色一般呈现白、黄、褐、紫、兰（青）的变化。不同磨削深度下，加工表面的烧伤颜色和氧化膜厚度。 值得注意的是：烧伤颜色仅反映了较严重的烧伤现象，而当零件表面颜色不变时，其表 面组织也可能已发生了烧伤变化，这类烧伤通常不易鉴别，所以对零件使用性能危害更大。 目前，人们为了更好地控制烧伤的程度，已根据表面组织的变化时烧伤进行了分级，一般从 0-8 共分九级，其中，0级最轻，8级烧伤最严重。 1.烧伤产生机理 轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到800?1500 C, 如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，也就是在工件的表层（一般有几十微米到击败微米）发生二次淬火及高温回火，破坏了工件表
浅析平面磨床产生波纹的原因和消除方法
浅析平面磨床产生波纹的原因和消除方法表面波纹是平面磨床磨削加工中的常见问题，它是介于表面粗糙度和形状误差之间的周期性形状误差[1]。既影响美观，又影响使用性能。在某些场合是造成锈蚀和裂纹的祸首，使零件失效。 1影响波纹的主要原因 波纹产生的原因除了砂轮的粒度和修整，砂轮的圆周速度以及工件的纵向运动速度之外，主要是砂轮主轴、轴瓦的
精度和刚度；砂轮及其法兰的静平衡精度、电机转子的动平衡精度和其他原因引起的振动[2]。 1.1砂轮主轴的动平衡精度的影响 从实际工作我们可以看到高速转动的零件容易产生振动，因为高速转动零件由于制造木准确或安装的误差往往造 成高速转动零件的重心偏移，因此就形成了偏心转动，产生了很大的向心力F作用的轴上（见图1）。图l向心力作用示意图F：MCo)2
式中F-向心力(N)M-高速旋转零件质量(kg)e-重心偏移距离(m)旷一角速度(S-I)平磨砂轮主轴、风扇、挡圈、电机转子等因大修解体后，需更换和修整，重新组装易破坏磨头的平衡性。当e值增大时，磨床主轴在高速∞旋转 下将会引起整个磨床振动，破坏了平面磨床运转的平稳性，加工零件就容易产生波纹。 1.2加工或装配上的原因影响
由于加工或装配上的原因使电机转子和定子之问的径向间隙不均匀，如图2所示。即81≠娩影响转子整个磁场的不均匀性。其间隙不均匀度若超过0.05mm，在不均匀的磁场作用下，平面磨床的磨头要产生振动，使零件产生波纹。 图2转子定子装配图 1.3砂轮主轴及其轴瓦精度的影响 砂轮主轴和轴瓦是平面磨床关键部件。砂轮主轴颈几何形
状误差的大小和轴瓦刮研点数的多少，对平面磨床的旋转精度及其平稳性影响很大。当主轴存在较大的几何形状误差时，它与轴瓦的配合间隙势必不均匀，从而造成主轴径向跳动。当轴瓦刮研点数达不到要求时，势必造成轴瓦不圆度误差增大，影响配合间晾的均匀性，也造成主轴的径向跳动增大，从而影响加工质量。 1.4轴瓦的刚度及轴瓦与主轴配合刚度的影响 轴瓦的刚度及轴瓦与主轴的配合刚度，是影响平面磨床平
曲轴磨削开裂分析-赵俊平
曲轴磨削开裂分析 东风汽车公司工艺研究所 赵俊平 1、 开裂现象 DCI11发动机曲轴要求对轴颈及圆角部位进行感应淬火处理，生产工序为淬火后210℃×2小时回火，数控磨床粗磨和精磨两道磨削。磨削采用CBN 成型砂轮，主轴转速45rpm,砂轮旋转线速度45－60m/S 。在试生产中发现大量开裂现象，具体表现为：淬火之后100%探伤，没有发现裂纹，但是在随后的粗磨之后再探伤，发现约有50%的曲轴在轴肩部位有裂纹，裂纹形态如图1所示。可以判定为磨削裂纹。 2、磨削裂纹 2.1 磨削裂纹的产生 磨削开裂的原因是磨削产生的拉应力超过材料 的断裂强度，内应力的产生则是由磨削热而来。 磨削的过程必然要产生大量的磨削热，磨削热 的一部分可以被冷却液和磨屑带走，另一部分则很 快传入工件的浅表层，迅速将其加热到一定温度。 这一温度可以从几十度到几百度，甚至达到材料的 熔化温度，使工件表层发生磨削变质，即常说的磨削烧伤，所以将这一冷加工工序产生的裂纹划属再热过程开裂的范畴。经淬火低温回火的钢件，磨削后的浅表层受磨削热的影响，发生回火(如图2、图3)，有时温度高于相变温度，出现二次淬火现象，此时次表层被回火。回火导致硬度下降，同时比容降低，比容降低导致体积收缩，又受内 层金属的限制而产生拉应力。另外，受磨削热而膨胀 的浅表层在随后的冷却中受内层金属的限制也会产 生一定的拉应力。这两方面的原因就是磨削拉应力的 来源。 在通常的磨削条件下，磨削变质是产生磨削裂纹 的主要原因。 2.2 磨削裂纹的形态 图1 磨削裂纹外观 图2 磨削烧伤
磨削拉应力有垂直于磨削方向和平行于磨削方向两个方向。通常后者比前者大，所以我们常见到垂直于磨削方向的相互平行的裂纹，如图1的裂纹。当两个方向的磨削拉应力都大于材料断裂强度时出现两个方向的裂纹，即常见的龟裂。平行于磨削方向的裂纹比较少见，但在成型磨的情况下也可偶尔见到。 磨削裂纹通常都比较浅，是典型的表面裂纹， 其深度常小于0.5mm 。但并非较深的裂纹就不是 磨削裂纹，因为磨削裂纹也与其它表面裂纹一样 会发生扩展，形成外宽内窄的裂纹，如图3所示， 有时可以超过1mm 或更深，裂纹扩展的深度和拉 应力的大小有关。 2.3 磨削工艺的影响 影响磨削裂纹产生的磨削工艺很多，砂轮性能、旋转线速度、磨削方式、磨削切深、冷却方式等都会对磨削裂纹产生影响。凡是能够减小磨削热、降低磨削拉应力峰值的磨削工艺参数都可减少开裂。在所有磨削参数中，磨削切深和砂轮性能对磨削热的影响最大，磨削切深增加磨削拉应力峰值显著增加。另外，成型磨的拉应力峰值要高于展成磨，且其值按粗磨－半精磨－精磨一次递减。 影响磨削裂纹产生的磨削工艺主要有以下几方面： 1）砂轮修磨频率 提高修磨频率可以提高砂轮的锋利度，减少磨削热，进而减小磨削开裂。该曲轴磨削采用CBN 成型砂轮，该砂轮的性能比较稳定，不需要经常修磨。 2）磨削切深 对展成磨而言，切削深控制在≤0.02mm 可以有效降低磨削应力的峰值。对于成型磨，切削深则应控制在≤0.005mm 最好。曲轴所用材料含碳量较低，可以将上述参数扩大一倍使用，该曲轴连杆颈磨削工艺采用的切深为轴颈0.01mm ，圆角部位0.04mm ，止推面台阶0.06mm ，显得比较大，这也可以从理论上解释止推面开裂而轴颈和圆角不开裂。 3）磨削方式 成型磨比展成磨的开裂倾向大。 4）砂轮旋转线速度 一定的冷却条件下，过高的线速度会导致磨削热增加，冷却液不易进入磨削区域，容易出现磨削开裂。但提高线速度与提高主轴转速结合可以降低磨削切深，对降低磨削应力的峰值有好处。 所以要根据实际情况选取 图3 磨削裂纹切面
磨削裂纹的产生
磨削裂纹的产生： 磨削时，当工件磨削表面的热应力大于工件材料的强度时，就会产生龟裂，即磨削裂纹。它在工件表面成不规则的网状，其深度约为0.5mm。产生裂纹的主要原因时受热而产生的热应力，部分也由于磨削热度使磨削表面产生残余应力而致裂。它与工件材料性质（如化学成分，脆性，热处理组织）等有关。一般来说，工件材料含碳量越高，脆性越大，就容易产生磨削裂纹。 简单介绍在生产中消除齿轮轴端面磨削炸纹的方法： 1、调砂轮头架半度，使砂轮侧面与工件表面有半度夹角，利于散热。 2、把砂轮侧面修成凹形，使砂轮外圆最宽，减小接触面，也利于散热。 3、减小磨削断面的磨量，缩短加工时间。 4、操作时，手腕用力要柔，使砂轮缓慢接触工件表面，减小瞬间产生的较大磨削热。 5、合理选用冷却液，并充分浇注到磨削面上。 6、磨削完成时，注意光刀，这样即保尺寸，又不易出裂纹。也应注意，天气冷暖，温度高 低，热胀冷缩对裂纹产生也有着重大影响。 磨床安全操作规程： 1、工作时要穿工作服，女工要戴安全帽，不能戴手套，夏天不得穿凉鞋进入车间。 2、应根据工件材料，硬度及磨削要求，合理选择砂轮。一般60粒度。新砂轮要用木锤轻 敲检查有否裂纹，有裂纹的砂轮严禁使用。 3、安装砂轮时，在砂轮与法兰盘之间要垫衬纸，砂轮安装后要做两次静平衡。（可说原因） 4、砂轮最高工作速度应符合所用机床的使用要求。高速磨床特别要注意校核，以防发生砂 轮破裂事故。 5、开机前应检查磨床的机械、液压和电气等传动系统是否正常。砂轮、卡盘、挡铁、砂轮 罩壳等是否坚固，防护装置是否齐全。启动砂轮时，人不应正对砂轮站立。 6、砂轮应经过2~5分钟空运装试验，确定正常时才能使用。 7、干磨的磨床在修整砂轮时要带口罩并开启吸尘器。 8、修整砂轮时，金刚笔轴线向下倾斜5°~10°，也就是笔尖要低于砂轮中心1~2mm。以 防金刚石振动面扎入砂轮。 9、不得在加工中测量。测量工件尺寸时，要将砂轮退离工件。 10、磨削带有花键‘键槽等间断工件时，背吃刀量不得过大。 11、外圆磨床纵向挡铁的位置要调整得当，要防止砂轮与顶尖、卡盘、轴肩等部位发生 撞击。当所磨凹槽的宽带与砂轮宽度之差小于30mm时，禁止使用自动纵向进给。 12、使用卡盘装夹工件时，要将工件夹紧，以防脱落。卡盘钥匙用后应立即取下。 13、使用万能外圆磨床的内圆磨具时，其支架应紧固，砂轮快速进退机构的联锁必须可 靠。 14、在头架和工作台上不得放置工件、量具及其他杂物。 15、在平面磨床上磨削高而窄的工件时，应在工件的两侧放置挡块。 16、禁止用一般砂轮磨削工件较宽的端面。 17、禁止在无心磨床上磨削长度较长，而且弯曲没有校直的工件。 18、使用切削液的磨床，使用结束后应让砂轮空转1~2分钟脱水。 19、使用油性切削液的磨床，在操作时应关好防护罩并启动吸油雾装置，以防止油雾飞 溅。
产生齿轮磨削裂纹的影响因素及措施
产生齿轮磨削裂纹的影响因素及措施 摘要：采掘设备中所用齿轮为重载齿轮，为了提高齿轮承载力和耐磨性，通 常轮齿采取渗碳淬火的热处理方式，再经过成型磨齿加工而成。长期以来，在齿 轮加工中存在一个突出的问题——磨削裂纹。本文对产生齿轮磨削裂纹的影响因 素及措施进行分析。 关键词：齿轮磨削；裂纹；影响因素；措施 1齿轮磨削裂纹的形态特征 磨削裂纹特有的征状是裂纹与磨削道痕相垂直，一般情况下磨削裂纹细、密、浅。但在某些情况下（如深层渗碳的齿轮），在成型磨齿机上磨齿时，其磨削裂 纹有会呈现出粗、深、长的特点，出现的磨削裂纹可能与磨削道痕平行分布。在 产生磨削裂纹的齿面必定伴随磨削烧伤，对产生磨削裂纹的齿面经4％硝酸酒精 浸蚀后，由于回火烧伤而呈深黑色，此处硬度明显降低。更严重的经浸蚀后在齿 面黑色区域中间有白色区域，白色区域为磨削过程中产生再硬化（二次硬化）， 此处硬度很高。 2磨削裂纹的形成 对于渗碳淬火硬齿面齿轮，产生磨削裂纹的主要原因是热应力和组织应力在 齿面表层上瞬时剧烈变化，造成表面组织内应力不平衡。（1）磨齿裂纹形成的 内因是齿轮的渗碳淬火质量。齿轮在渗碳淬火过程中，在渗碳层中易形成网状和 过多游离碳化物。这些物质硬度极高，磨削过程中磨削区的温度剧增，容易出现 局部过热导致表面回火，使齿轮内部金相组织发生变化。（2）磨齿裂纹形成的 外因成型磨齿产生的热应力。磨削过程会产生的大量热量，部分被冷却液带走， 部分被传入齿轮齿面的浅表层内，并使浅表层温度快速升高。超过原始回火温度，即会导致回火烧伤。在磨削工况发生较严重异常时（比如变形较大或磨削进给量 大等），齿面温度甚至达到相变温度，经冷却液冷激而导致二次淬火，形成严重 的淬火烧伤，严重时会形成磨削裂纹。
磨削裂纹产生和解决方法
磨削裂纹产生和解决方法 平面磨削产生的磨削裂纹（黑色碎点），并不是蓦地裂天形成的，而是零星地显现于工件表面。虽说磨削裂纹，但新手还是难以辨别的。 用特别药品处理的磨削液裂纹并不深，一般深度只有0.05～0.25mm。 磨削裂纹产生的原因可能有以下几种：工件有表层内应力超过了 断裂的极限，即工件由于以前加工磨削或热处理而在表层残留有机械应 力和热应力。由于磨削时磨掉了这刚刚好能保持平衡的应力，导致其残 余应力超过了工件的强度，由些便产生了磨削裂纹。 在全部原因中，“由磨削产生裂纹”是问题的关键所在。最大的 问题就是磨削热产生的应力。由于磨削热，工件表面的局部温度快速上升，这个会进行回火或者其他热处理。由于内部结构的变化和表面的收缩，而在拉应力的作用下产生了裂纹。 1、砂轮的进给量和残余应力之间关系的例子。 ①拉应力随着砂轮的进给气力的加添会渐渐变大，渐渐接近工件 材料的抗拉强度。一旦超过工件材料的抗拉强度时便会产生裂纹。 ②压应力不会变化太大，由于刻度和试验条件的不同所以无法进 行比较，但是几乎不变的是背吃刀量为0.05mm的时候，残留的拉应力 最大，即使切得再深残留拉应力也不会大太大了。一般认为这是磨粒落 的原因。 2、通过更改砂轮的进给量，测量磨削后残余应力的一个例子。 ①砂轮的进给量越大，残余应力存在的深度越深。 ②表面的残余应力作为拉应力在作用磨削方向的同时，还可以以 压力的形式作用于磨削方向的垂直方向，而且向内部越深，应力便会急 剧削减。
③作用于沿磨削方向和垂直方向时，先变成压应力而后蓦地变成与磨削方向一致的拉应力。当达到最大值时渐渐削减，最后成为微小的压应力。 砂轮的硬度和残留拉就力的关系，硬度在G、H、I、J之间，硬度越高，残留的残余应力也就越大。 砂轮的速度（圆周速度）对残余应力的影响。转速（圆周速度）一旦超过去1500m/min，残余应力就会急剧加大。 此外，由于工件的材料不同也有易发生磨削裂纹和不易发生磨削裂纹的差别。
砂轮磨削出现裂纹的原因
砂轮磨削出现裂纹的原因 砂轮是一种常用的磨削工具，广泛应用于机械加工、金属加工等领域。然而，在实际应用中，我们有时会发现砂轮磨削时出现裂纹的情况，这不仅会降低砂轮的使用寿命，还会对工件的加工质量造成影响。本文将从多个方面探讨砂轮磨削出现裂纹的原因。 砂轮材料的质量问题是导致砂轮磨削出现裂纹的一个重要原因。砂轮一般由磨料、结合剂和孔道三部分组成。磨料的质量直接关系到砂轮的磨削效果和寿命。如果磨料中存在杂质或颗粒分布不均匀，就容易导致砂轮在使用过程中出现裂纹。此外，结合剂的选择和配比也会对砂轮的质量产生重要影响。结合剂过硬或过软都会导致砂轮裂纹的发生。因此，在选择砂轮时，应选择质量可靠的产品，确保砂轮材料的质量符合要求。 使用过程中的操作不当也是砂轮磨削出现裂纹的一个重要原因。操作人员在使用砂轮时，如果施加过大的压力或过快的磨削速度，就容易导致砂轮过热，从而引发砂轮裂纹。此外，如果操作人员使用过程中频繁地改变砂轮的切削方向，也会增加砂轮裂纹的风险。因此，在使用砂轮时，应严格按照操作规程进行操作，确保操作的稳定性和规范性。 砂轮的使用环境也会对其产生影响。砂轮在高温、潮湿或腐蚀性环境下使用，都容易导致砂轮表面产生裂纹。高温会使得砂轮结合剂
变得脆性，失去原有的强度和韧性，从而容易出现裂纹。潮湿环境会使砂轮的磨料松动，从而增加砂轮裂纹的风险。腐蚀性环境中的化学物质会侵蚀砂轮表面，导致砂轮强度降低，容易发生裂纹。因此，在使用砂轮时，要注意避免将砂轮暴露在恶劣的环境中，选择合适的使用条件。 砂轮的维护保养也是避免砂轮裂纹的重要措施。砂轮在使用过程中，由于磨削时产生的热量和金属屑的堆积，会使砂轮表面堆积灰尘和金属屑，影响砂轮的正常使用。如果不及时清理砂轮表面的污物，就会增加砂轮在使用过程中产生裂纹的风险。此外，砂轮的存放也需要注意，在存放过程中，要避免砂轮受到外力的挤压或碰撞，以免造成裂纹。 砂轮磨削出现裂纹的原因主要包括砂轮材料质量问题、操作不当、使用环境和维护保养等多个方面。为了避免砂轮裂纹的发生，我们应选择质量可靠的砂轮产品，严格按照操作规程进行操作，避免将砂轮暴露在恶劣环境中，定期清理砂轮表面的污物，并注意砂轮的存放。只有做好这些方面的工作，才能有效地减少砂轮磨削出现裂纹的概率，提高砂轮的使用寿命和工作效率。
磨削裂纹产生机理与防止措施
磨削裂纹产生机理与防止措施 简介：磨削加工在机械制造行业中广泛地被应用，经热处理淬火 的碳素工具钢和渗碳淬火钢零件，在磨削时与磨削方向基本垂直的表面 常常显现大量的较规定排列的裂纹——磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更紧要的是还直接影响零件的质量。一、磨削裂纹的产生机理磨削 裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时零件表面的温度可能高达820～840℃或更高。淬火钢的组织是马氏体和肯定数量的残余奥氏体，处于膨胀状 态（未经回火处理尤为 关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量 磨削加工在机械制造行业中广泛地被应用，经热处理淬火的碳素 工具钢和渗碳淬火钢零件，在磨削时与磨削方向基本垂直的表面常常显 现大量的较规定排列的裂纹——磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更 紧要的是还直接影响零件的质量。 一、磨削裂纹的产生机理 磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时零件表面的温度可能高 达820～840℃或更高。 淬火钢的组织是马氏体和肯定数量的残余奥氏体，处于膨胀状态（未经回火处理尤为严重）。假如将其表面快速加热至100℃左右并快 速冷却时，必定将产生收缩，这是第一次收缩。这种收缩仅发生在表面，其基体仍处于膨胀状态，从而使表面层承受拉应力而产生微裂纹，这是 第一种裂纹。当温度升至300℃时，表面再次产生收缩，从而产生第二 种裂纹。马氏体的膨胀收缩随着钢中含碳量的加添而增大，故碳素工具 钢和渗碳淬火钢产生磨削裂纹尤为严重。 淬火钢中的残余奥氏体，在磨削时受磨削热的影响即发生分解， 渐渐变化为马氏体，这种新生的马氏体集中于表面，引起零件局部体积 膨胀，加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，连续磨削则简单加速 磨削裂纹的产生；此外，新生的马氏体脆性较大，磨削也简单加速磨削
磨床加工产生螺旋纹原因及改善方法
故障１：工件表面产生螺旋纹 加工的工件表面出现螺旋纹，其特点是有规律性，条纹连续不断，随着工作台移动速度的改变，螺旋线的螺距将发生改变，沿车轴轴向用手指轻搓磨削面．略有高低不平感；金属颜色比没有的地方浅而发白Ｃ见图１）。 图１螺旋纹 故障２：修整砂轮扎刀 当修整砂轮不进给时，来回移动工作台，会突然出现扎刀现象。 ２．产生故障的原因
（１）砂轮的因素。 （２）工作台运动不平稳或液压系统中进人空气产生爬行 （３）进给机构微调精度不高或不稳定。 （４）磨床精度刚性和运动的平衡性因素： ①工作台的直线往复运动精度（移动时直线性和倾斜）Ｄ②主轴的运动精度（径向圆跳动和轴向窜动）。（Ｄ主轴轴承间隙过大，磨削时受径向力的作用砂轮主轴产生偏转现象．使砂轮边缘接触工件造成螺旋纹＾④各部件之间的相互位置精度等。 ３．排除及调整检测方法 （１）拆下砂轮查看砂轮锥面孔与主轴的接触面积在８０％以上，无损伤。砂轮做静平衡调整。 （２）检查液压系统的总压力值为１．５ＭＰ＾润滑压力分别为ＩＭＰａ、０．８ＭＰａ。各浮力的压力值分别为０．１５￣０．２０ＭＰａ。均为正常值，所有液压元件无损伤、无泄漏，各接触面（导轨）无损伤，润滑良好，工作台分别做低速、中速及高速运动均无爬行现象。 （３）拆下砂轮架后防护装置，将磁力表座吸在床身上，用千分表打在砂轮架上导轨后端，检测微进给量是否与千分表的数值一致，多次检测进给机构完好（４）在磨床精度中，床身导轨的直线度和平行度是其他精度的基础，所以必须先检测床身导轨的直线度。初步检测方法如图２所示，在解体前，在工作台中间放一个随机所附的桥板，桥板
中间与工作台移动方向平行和垂直各放一个合像水平仪，移动工作台，在最大磨削长度的两端和中间三个位置检验。初步检测床身直线度超差。 调整：先拆除工作台，清洗Ｖ形和直线导轨配研修刮５００ｍｍ的Ｖ形铁和５００ｍｍ平尺，使他们的接触面不小于１４-１５点／ｃｍ２，修刮完成后，搭建简易的３００ｍｍ的桥板检测床身的直线度（见图３）。 图2 初步检查床身直线度
齿轮零件磨削烧伤的危害、检测和预防
齿轮零件磨削烧伤的危害、检测和预防 作者：许红平鲁建锋吴伟明徐嘉军 来源：《专用汽车》 2019年第1期 齿轮类零件作为机构中的重要零部件，在渗碳淬火后往往要进行磨削加工。在磨削加工工 艺中，砂轮与零件的接触区会因摩擦产生大量热量，而大部分热量会通过传导进入零件浅表层，容易导致表层金相组织的变化。若磨削参数设置和砂轮选择不当，在加工的过程中，会引起表 层金相组织改变，并出现较大的残余应力，形成“磨削烧伤”。 零件磨削烧伤会使零件表层的耐磨性、耐腐蚀性和接触疲劳强度降低，使用寿命大大降低，严重的情况下会出现裂纹，从而引发质量问题。 本文通过研究淬火类齿轮的磨削烧伤现象，总结和分析了磨削烧伤的种类和危害，提出了 针对不同种类烧伤的不同检测方法，并在此基础上探讨了磨削烧伤的预防措施。 1．磨削烧伤的种类 齿轮零件磨削加工的过程中，接触区域的瞬时高温(可达looooc)使得零件表面的金相组织 产生局部变化。根据磨削烧伤表面组织结构的不同，可以将磨削烧伤分成两类。 1.1回火烧伤 当磨削接触区表面层温度显著超过马氏体转变温度，而低于相变临界温度Acl的时候，零 件表面马氏体产生回火，转变成硬度较低的索氏体和屈氏体，这种烧伤称为“回火烧伤”，如 图l(a)所示。此时该表面的硬度一般为HRC51～57。 1.2二次淬火烧伤 淬火钢的马氏体组织在7500C～8000C以上的磨削高温下转变成奥氏体。如果冷却速度较低，则会重新变为马氏体，零件表层比原淬火硬度稍有提高，一般在HRC63左右。但此变质层性能 稳定性较差，脆性较高，二次淬火烧伤区域周围通常伴有一圈严重的回火层，如图1(b)所示。 2．磨削烧伤和磨削裂纹 磨削烧伤的变质层内存在较大的残余应力，当残余应力超过材料的极限强度时，容易导致裂纹的出现。磨削烧伤不一定伴随磨削裂纹出现，但是磨削裂纹通常都伴随磨削烧伤产生。磨 削裂纹的方向一般与砂轮的轴向进给方向垂直，如图2(a)所示。 齿面存在裂纹后，润滑油会侵入裂纹。当齿轮啮合时，齿面的压力使得裂纹内的油压升高，对裂纹存在挤胀的作用，导致齿面剥落甚至出现轮齿断裂的现象，如图2(b)所示。 3．磨削烧伤的危害 磨削烧伤除了容易引发磨削裂纹，其本身的危害还主要包含以下几个方面： a．较轻的磨削烧伤情况下，零件在使用一定时间后，表层硬度发生下降，软化层明显加深，使用寿命与无磨削烧伤的零件相比会缩短3～5年。
砂轮安全
砂轮的安全管理要求 砂轮又称“磨轮”，是由磨料、结合剂经压坯、干燥、焙烧而成的多孔疏松体，是磨床上用的切削工具。工作时，把砂轮夹紧在磨床主轴上，随主轴作旋转的主体运动和进给运动，对工件进行磨削加工。按其形状有圆盘形、碗形、杯形、筒形、双斜边形、双面凹形等。 砂轮破碎的原因砂轮破碎导致碎片高速飞出伤人，后果严重，构成磨削事故的主要危险源。由于砂轮组织结构的特点(虽含有众多坚硬锋利的磨粒，但本身的强度比较低)，增加了破碎的机会。造成砂轮破碎主要有以下几种原因： (1)砂轮的自身缺陷。如裂纹、缺口或制造的质量问题导致砂轮强度减弱。 (2)使用不当。常出现的问题是砂轮转速过高，超过安全使用的额定转速，或磨削进给量过大，造成工件与砂轮的作用力超出砂轮的承受力； (3)砂轮安装方法不正确，两侧装卡力不平衡，产生过剩应力，或因固定不牢，在使用中松脱。 (4)被加工件夹紧不可靠，受力后撅起，跑偏，与砂轮发生撞击。 (5)运输和储存不当，受到较大的震动和冲击，或受潮、冻、高温及与有害物质接触，造成砂轮内部组织破坏。 针对以上原因，应从生产、运输、检验、安装、使用和防护诸方面采取措施，保证砂轮安全。 砂轮安全速度砂轮的安全速度是指砂轮外圆周面上的圆周线速度。砂轮的安全速度是砂轮工作中所允许的最大圆周线速度。砂轮在小于或等于安全速度工作时，砂轮不会被离心力所破坏，工作是安全的。如果超过安全速度工作时，离心力就有可能超过结合剂的黏结能力，使砂轮有发生破碎的危险。由于砂轮的危险性较大，因此规定的砂轮安全速度远较砂轮危险的临界速度为低，以确保生产安全。砂轮的安全速度是根据其形状及结合剂材料而确定的。如普通平形砂轮，采用陶瓷结合剂的安全速度规定为35m／s，而用树脂结合剂的规定为40m／s。一般常用砂轮在其侧面都标注有规定的安全速度。 砂轮静平衡方法砂轮的重心如果和它的回转轴线不重合，就会产生偏重，旋转时，由于其离心力不等而引起所谓的砂轮不平衡。引起砂轮不平衡的原因很多，如外圆与内孔不同心、两端面不平行、各部分密度不均匀以及安装时装偏等。砂轮的不平衡将会导致砂轮的振动，加快轴承的磨损，降低磨削工件表面的光洁度，严重的不平衡还可能由于离心力超过砂轮的结合强度而导致砂轮破碎。 为了使砂轮能够稳定、平衡地进行磨削工件，确保生产安全，一般磨床用砂轮直径大于150m时，就需要进行砂轮静平衡试验。砂轮的静平衡试验方法是： (1)按规定的方法和要求将砂轮安装好之后，套装在试验静平衡的心轴上。 (2)将平衡架放在平整的地面上，然后用水平仪检查和调整导轨的水平度，以达到规定的要求。