磨削最大切入深度及其意义
精密加工中磨削工艺参数优化研究

精密加工中磨削工艺参数优化研究近年来,随着制造业的快速发展,精密加工技术成为了关键的生产环节。
而在精密加工中,磨削作为一种常用的工艺方式,其参数优化能够直接影响产品的质量和效率。
因此,磨削工艺参数的优化研究变得尤为重要。
一、磨削工艺的基本原理磨削是利用磨削工具对工件进行加工的一种方法。
其基本原理是通过磨削工具与工件接触时的相互摩擦,将工件表面的材料切削掉,从而达到改变工件形状和表面粗糙度的目的。
磨削工艺中的参数主要包括磨削速度、进给速度、磨削深度、磨削轮形状等。
二、磨削工艺参数优化的意义磨削工艺参数的优化可以在保证产品质量和加工效率的前提下,使磨削过程更加稳定和可控。
通过优化工艺参数,可以减少能源和材料的消耗,提高生产效益,降低生产成本。
三、磨削工艺参数优化的方法1. 实验方法:通过一系列的实验,测量并分析不同磨削工艺参数下的加工结果,根据实验数据寻找最优参数组合。
这种方法能够直观地观察到参数对磨削过程和产品质量的影响,但耗时耗力。
2. 数值模拟方法:利用计算机建立磨削过程的数学模型,通过对模型进行求解和优化,得到最佳参数组合。
这种方法能够减少实验成本,同时提供更多参数变量的优化选择。
3. 人工智能方法:利用人工智能的理论和算法,通过机器学习等方法对大量数据进行分析和处理,从而得到最佳参数组合。
这种方法具有高效、准确的优化能力,但也需要大量的数据和计算资源支持。
四、磨削工艺参数优化的影响因素磨削工艺参数的优化涉及到多个方面的因素,主要包括工件材料特性、磨削工具特性、工件形状和尺寸、加工要求等。
在优化研究中,需要综合考虑这些因素的相互关系和影响,寻找最佳的参数组合。
五、磨削工艺参数优化的应用领域磨削工艺参数的优化研究在各个行业中都有广泛的应用。
例如,在汽车制造领域,通过优化磨削工艺参数可以提高发动机零部件的精度和耐久性;在航空航天领域,通过优化磨削工艺参数可以提高飞机零部件的表面质量和寿命等。
因此,磨削工艺参数的优化研究对于实际生产具有重要的意义。
磨削参数 -回复

磨削参数 -回复磨削参数是指在进行磨削加工时所设置的各种参数,包括磨削速度、磨削深度、进给速度、进给量等。
这些参数的合理设置对于磨削加工的质量和效率有着重要影响。
下面将详细介绍一些常见的磨削参数及其作用。
1. 磨削速度磨削速度是指磨削轮的线速度,通常用m/s表示。
磨削速度的选择应考虑工件材料、磨削轮材料和磨削轮粒度等因素。
磨削速度过高会导致磨削轮容易磨损,磨削质量下降;磨削速度过低则会影响磨削效率。
因此,要根据具体情况选择适当的磨削速度。
2. 磨削深度磨削深度是指每次磨削过程中磨削轮与工件的接触距离,通常用μm表示。
磨削深度的选择应根据工件的材料和尺寸来确定。
磨削深度过大会导致磨削轮过度磨损,磨削质量下降;磨削深度过小则会使磨削效率降低。
因此,需要根据具体情况选择合适的磨削深度。
3. 进给速度进给速度是指磨削轮相对于工件的运动速度,通常用mm/min表示。
进给速度的选择应根据磨削轮和工件的材料、磨削质量要求等因素来确定。
进给速度过高会导致磨削轮与工件之间的磨料剥落不完全,影响磨削质量;进给速度过低则会降低磨削效率。
因此,需要根据具体情况选择适当的进给速度。
4. 进给量进给量是指每次进给的距离,通常用mm表示。
进给量的选择应根据磨削轮和工件的材料、磨削质量要求等因素来确定。
进给量过大会导致磨削轮与工件之间的磨料累积过多,影响磨削质量;进给量过小则会降低磨削效率。
因此,需要根据具体情况选择合适的进给量。
5. 磨削液类型及用量磨削液在磨削加工中起到冷却、润滑和清洁的作用,可以提高磨削质量和延长磨削轮的使用寿命。
磨削液的类型应根据工件材料和磨削要求来选择,常见的磨削液有水溶性磨削液、油性磨削液和纯油等。
磨削液的用量应适量,过多会导致磨削液溢出,影响磨削质量和工作环境,过少则会降低冷却和润滑效果。
6. 磨削轮材料和粒度磨削轮材料和粒度的选择直接影响磨削加工的质量和效率。
常见的磨削轮材料有氧化铝、碳化硅和氮化硼等,不同材料适用于不同的工件材料。
主轴最大可定深行程

主轴最大可定深行程主轴最大可定深行程是机械制造过程中的一个重要参数,它决定了加工过程中切削工具能够进入工件的最大深度。
在机械加工中,切削工具通常通过主轴来驱动,实现对工件的切削操作。
主轴最大可定深行程是指主轴在Z轴方向上可以移动的最大距离,也就是切削工具能够进入工件的最大深度。
主轴最大可定深行程对机械加工过程非常重要,它直接影响着加工效率和加工质量。
如果主轴最大可定深行程不足,切削工具无法进入工件足够深的位置,会导致加工效率低下,加工过程中可能需要多次切换工具或调整切削位置,增加了加工时间和成本。
同时,由于切削工具没有足够的切削深度,可能无法完全去除工件上的材料,影响了加工质量和精度。
然而,主轴最大可定深行程也不宜设置过大。
过大的主轴最大可定深行程会增加主轴和切削工具的负荷,可能导致切削过程中的振动和磨损加剧,进而影响切削效果和切削工具的寿命。
此外,过大的主轴最大可定深行程也会增加机床结构的复杂性和成本。
因此,在确定主轴最大可定深行程时,需要综合考虑加工需求、切削工具和机床结构等多方面的因素。
首先,根据实际加工任务确定切削工具进入工件的最大深度。
然后,根据切削工具的尺寸和结构,结合机床的刚性和稳定性等因素,确定主轴最大可定深行程。
在此过程中,可以进行数值模拟和实验分析,评估不同参数值对加工效果和成本的影响。
此外,随着现代制造技术的发展,一些新型的切削工具和加工方式也出现在机械加工领域。
这些新技术往往对主轴最大可定深行程提出了更高的要求。
因此,机械制造企业和研发部门应及时关注新技术的发展,不断优化主轴最大可定深行程的设计,提高机械加工的效率和质量。
总之,主轴最大可定深行程是机械加工中的重要参数,它直接关系到加工效率和质量。
在确定主轴最大可定深行程时,应综合考虑加工需求、切削工具和机床结构等多方面因素,并不断关注新技术的发展,以不断提高机械加工的效率和质量。
磨削机理与磨削几何参数

磨削机理与磨削几何参数磨削是一种常用的金属加工方法,通过磨削可以使工件达到很高的精度和光洁度。
磨削机理和磨削几何参数是影响磨削效果的重要因素。
磨削机理主要包括切削、剥离和抛光三个阶段。
在切削阶段,砂轮的砂粒与工件表面发生摩擦,形成一定的切削力,将工件上的金属颗粒切削下来。
在剥离阶段,砂轮与工件表面发生较大的压力,工件表面的金属颗粒被砂轮剥离掉。
在抛光阶段,砂轮与工件表面摩擦产生热量,使工件表面金属软化并流动,从而得到光洁的表面。
磨削几何参数是指影响磨削过程的参数,包括砂轮直径、砂轮转速、进给速度和切削深度等。
砂轮直径决定了磨削时的切削区域范围,砂轮直径越大,切削区域越大。
砂轮转速决定了砂轮与工件之间的相对速度,速度越高,磨削效率越高。
进给速度决定了切削过程中工件的移动速度,进给速度越大,切削深度越大。
切削深度决定了工件被磨削的厚度,切削深度越大,磨削效果越明显。
在磨削过程中,磨削机理和磨削几何参数相互作用,相互影响。
通过合理选择磨削几何参数,可以使磨削机理更好地发挥作用,提高加工效率和加工质量。
例如,在磨削硬度较高的工件时,可以选择较小的切削深度,以减小工件表面的热影响区域,防止表面裂纹的生成。
在磨削精度要求较高的工件时,可以选择较小的砂轮直径和较高的砂轮转速,以提高磨削精度和表面光洁度。
综上所述,磨削机理和磨削几何参数是磨削过程中需要考虑的重要因素。
通过合理选择磨削几何参数,可以使磨削机理更好地发挥作用,提高加工效率和加工质量。
磨削是一种常用的金属加工方法,通过磨削可以使工件达到很高的精度和光洁度。
磨削机理和磨削几何参数是影响磨削效果的重要因素。
磨削机理主要包括切削、剥离和抛光三个阶段。
在切削阶段,砂轮的砂粒与工件表面发生摩擦,形成一定的切削力,将工件上的金属颗粒切削下来。
切削过程中,砂轮表面的砂粒承受着很大的压力,与工件表面的金属发生高速切削,产生较大的切削力和切削温度。
随着砂轮的旋转和进给运动,切削液润滑剂浸润在砂轮与工件之间,冷却砂轮和工件,减小切削温度。
磨削机理与磨削几何参数

(5)副切削刃S′ 前刀面与副后刀面汇交的边缘称为副切削刃。它承担少 量的切削工作,配合主切削刃完成切削工作并最终形成工件上的已 加工表面。
(6)刀尖 刀尖是主、副切削刃的连接部位,或者是主、副切削刃的交点。 大多数刀具在刀尖处磨成 一小段直线刃或圆弧刃,也有一些刀具主、 副切削刃直接相交,形成尖刀尖。
(圆锥或角锥)
球形 尖端球形的圆锥 尖端平面的圆锥
切削刃的形状可直接用显微镜或电子显微镜进行观测,也可以
利用表面轮廓仪描绘尖端的形状;或者间接地测定被磨表面上
的磨削条痕,然后根据磨粒引起的水平分力值进行推定,以获
得切削刃的形状
磨削机理与磨削机和参数
河南工业大 学材料学院
二、磨粒切刃的分布
ω
a
平均切刃间隔ω和连续切刃间隔a
⑥副后角αO’ 副正交平面中测量的副后刀面与副切削平面之 间的夹角称为副后角。
⑦楔角βO 正交平面中测量的前、后刀面之间的夹角称为楔角 βO=90o-(γO +αO)
⑧刀尖角εr 基面中测量的主、副切削刃之间的夹角称为刀尖 角。
ε r =180o-(κr+κr‘)
切削运动 了形成工件表面所必需的、刀具与工件之间的相对运 动。切削运动分为主运动和进给运动。
磨削机理与磨削机和参数
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磨削加工方法分类
磨削加工-无心磨 Centerless-Grinding Operations
磨削机理与磨削机和参数
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磨削加工方法分类
磨削加工
Process Surface
Cylindrical
Characteristics Flat surfaces on most materials; production rate depends on table size and automation; labor skill depends on part; production rate is high on vertical-spindle rotary-table type. Round workpieces with stepped diameters; low production rate unless automated; labor skill depends on part shape.
磨削加工参数-磨削加工的范围有哪些?

磨削加工参数-磨削加工的范围有哪些?磨削加工参数磨削加工是一种常用的精密加工方法,其加工参数对加工效果有着至关重要的影响。
以下是常用的磨削加工参数及其单位:1.磨削要素磨削速度v:砂轮旋转运动的线速度,单位为m/s。
工件速度vw:工件运动的线速度,单位为m/min。
轴向进给量fa:对平面磨削而言,指工作台每单行程或双行程后砂轮轴向移动量,单位为mm/单行程或mm/双行程,本“推荐表”采用mm/双行程为单位。
对外圆、内圆磨削而言,指工件每相对于砂轮的轴向移动量,单位为mm/r。
径向进给量fr:砂轮径向切入工件的深度,单位为mm。
Ra:以轮廓算术平均偏差评定的表面粗糙度参数,单位为μm。
B:砂轮宽度,单位为mm。
2.平面磨削平面磨削是一种常见的磨削加工方法。
下表列出了三种不同硬度的钢材在淬火状态下的平面磨削参数:XXX淬火状态(硬度:40~45HRC)类别 Ra fr(mm) fa(mm/双行程) v(m/s) vw(m/min)砂轮粗磨 1.6 0.02~0.04 0.3B 25~30 15~25WA46K 精磨 0.8 0.01~0.015 0.1B 20~25 10~15WA60KGCr15钢淬火状态(硬度:61~65HRC)类别 Ra fr(mm) fa(mm/双行程) v(m/s) vw(m/min)砂轮粗磨 1.6 0.015~0.03 0.3B 15~20 15~25WA46K 精磨 0.8 0.005~0.01 0.1B 15~20 15~25WA60KT10钢淬火状态(硬度:58~64HRC)类别 Ra fr(mm) fa(mm/双行程) v(m/s) vw(m/min)砂轮粗磨 1.6 0.02~0.03 0.3B 25~30 15~25WA46K 精磨 0.8 0.005~0.01 0.1B 20~25 10~15WA60K3.外圆磨削外圆磨削是一种将工件放置于旋转的工作台上,通过砂轮的切削作用来加工工件外圆的方法。
磨削加工中的磨削参数
磨削加工中的磨削参数磨削加工是工业制造中重要的加工方式之一,其广泛应用于汽车制造、航空航天、能源等众多领域。
磨削加工的主要功能是通过磨头或磨轮切削被加工物表面的材料,使其达到所需形状和尺寸。
磨削加工中磨削参数的选取对加工效率和产品的质量均有决定性影响,因此研究和掌握磨削参数的选取方法是磨削加工中的一项重要任务。
1. 磨削参数的种类磨削加工中常用的磨削参数包括磨料种类、磨粒尺寸、磨削速度、磨削深度、进给速度、接触时间等。
其中,磨削速度是指砂轮旋转的速度;磨削深度是指切削的深度,其与磨头的尺寸、磨头硬度、砂轮至被加工物的距离等因素有关;进给速度是指砂轮在被加工物表面穿切的速度,其与旋转速度、磨头形状、被加工物硬度等因素有关;接触时间是指砂轮与被加工物表面接触的时间,在磨削加工过程中,其中一个参数变化都会对加工效果产生影响。
2. 磨削参数的影响因素磨削参数的选取需要考虑多种因素,例如被加工物的性质、粘结材料的类型和砂轮的硬度等。
不同的材料需要选用不同的磨料,并且在磨削加工中还需要考虑材料的韧性、硬度和加工前表面的粗糙度等因素。
例如,在加工较硬的材料时,应使用较细的磨粒,旋转速度和进给速度应适当降低,以避免磨具损坏和加工效率低下。
3. 磨削参数的设计方法在确定磨削参数时,需要进行实验和分析评估,并且需要考虑到实际加工的情况。
在实验中,需要根据被加工物和砂轮的性质等因素,设计不同的实验方案,并且通过观测被加工物表面的状态、测量表面粗糙度和表面变形等指标来对磨削加工效果进行评估。
如果磨削效果不理想,则需要对磨削参数进行调整,并重新进行实验。
此外,为了避免磨削加工中磨削参数的误选所带来的不必要浪费和产品质量的降低,还可以应用计算机辅助加工技术,通过建立数值模型,对磨削参数进行模拟分析和优化设计,从而提高磨削加工的效率和质量。
4. 磨削加工中磨削参数的优化针对特定的磨削加工过程,通过对磨削参数不断调整和优化,可以达到更好的加工效果。
磨削加工参数对工件表面粗糙度的影响
磨削加工参数对工件表面粗糙度的影响磨削加工是一种常见的金属加工方法,可用于加工各种精密工件,如汽车零件、航空零件等。
在磨削加工过程中,磨具和工件之间的摩擦作用会产生热量,使切削区温度升高,从而影响工件的表面质量。
因此,磨削加工参数的选择对工件表面粗糙度有着重要的影响。
首先,磨削速度是影响工件表面粗糙度的关键参数之一。
磨削速度越大,切削区的温度升高越快,容易引起切削区的热损伤,导致表面质量下降。
而磨削速度较慢时,切削区温度变化较小,有利于提高表面质量。
因此,适当选择合适的磨削速度能有效控制工件表面粗糙度。
其次,磨削深度也会对工件表面粗糙度产生影响。
磨削深度越大,磨削过程中材料的去除量越大,从而使工件表面质量变得更粗糙。
因此,当要求工件表面粗糙度较低时,应选择较小的磨削深度。
此外,磨削液的选用也会对工件表面粗糙度产生一定的影响。
磨削液在磨削加工过程中起到冷却、润滑和清洁作用。
若使用的磨削液润滑性能好,能充分降低切削区温度,从而减少热损伤和粘结现象,有利于提高工件表面质量。
但是,在选择磨削液时也要注意,过度使用磨削液有可能会导致磨具过早磨损,从而影响加工效率和成本。
需要注意的是,磨削加工参数的选择并不是孤立的,它们之间存在相互关系。
例如,磨削速度和磨削深度之间的关系是一个复杂的问题。
一般来说,在其他条件相同的情况下,磨削速度越大,磨削深度应选择较小的数值,以保证工件表面质量。
因此,在进行磨削加工时,要综合考虑各个参数之间的关系,确保能够获得满足要求的工件表面粗糙度。
不仅如此,磨削加工参数的选择还需要结合具体的工件材料和形状来进行。
不同材料的切削特性和磨削性能差异很大,在进行磨削加工时,需根据具体情况进行参数调整。
同时,工件的形状也会对磨削加工参数的选择产生影响。
例如,对于大面积的平面磨削,一般可以采用较高的磨削速度和较大的磨削深度,以提高加工效率。
而对于曲面磨削,应适当调整磨削速度和磨削深度,以保证工件表面粗糙度。
简述精密磨削机理
简述精密磨削机理精密磨削是一种高度精确的加工方法,它利用磨削工具对工作物高速旋转的方法,将磨料与工作表面摩擦磨损,从而实现对工件表面附加层的去除,以达到高精度、高光洁度的磨削效果。
下面将从三个方面来简述精密磨削机理。
一、精密磨削参数精密磨削参数包括磨削压力、速度、进给和磨削深度等,它们对于精密磨削效果的影响是至关重要的。
1. 磨削压力:磨削时,磨削压力是对工作物表面施加的力,它对磨料间作用力和摩擦力的影响是非常重要的。
磨削压力过大会引起工件热膨胀等现象,影响加工精度;而过小则会导致磨削效果不佳。
2. 速度:速度是精密磨削中的另一个重要参数,主要影响磨削表面质量和加工效率。
过低的速度会导致磨削表面光洁度不佳,而过高的速度则会使切削力和磨擦力增大,磨削表面的损伤严重。
3. 进给:进给是指磨削工件进给到磨削区内的速度,它对磨削表面的形状和精度有着直接的影响。
过小的进给速度会导致表面粗糙度增大,而过大的进给速度则会降低磨削表面的精度。
4. 磨削深度:磨削深度是指每个磨削轮一次切削能切除的工件材料的厚度,是磨削精度的重要因素之一。
适当的磨削深度不仅能够提高磨削效率,还能保证磨削表面的质量和精度。
二、磨削力在精密磨削中,磨削力起着关键的作用。
磨削力包括切削力和法向力两个方向的力。
切削力是沿着工件表面的力,是磨削过程中摩擦力和切削力的总和。
法向力是垂直于工件表面的力,作用于磨削轮和工件之间的接触面。
法向力的大小和方向对于精密磨削过程中的磨削力影响极大。
三、磨削热在高速磨削过程中,由于磨削面与切削刃瞬间之间的摩擦和接触,会引起加工界面的热变形和变色。
因此,控制磨削热的积累是保证精密磨削效果的关键。
合适的工作液和降低磨削温度的措施(如降低表面温度、改善切削液的散热、提高磨削速度等)都可以在一定程度上减少磨削热对加工质量的影响。
总之,了解各种精密磨削参数与机理的相互关系,才能够更好地运用磨削工艺,提高精密磨削的效率和质量。
磨削用量影响
背吃刀量ap(切削深度)指:垂直于进 给速度方向的切削层最大尺寸。 一般 指工件上已加工表面和待加工表面间的 垂直距离。对于圆柱体工件的切削加工, 指是的已加工表面和待加工表面的直径 差的1/2,即单边切削深度。 切削宽度等于切削刃的工作长度。 磨削背吃刀量ap对表面层残余力的性质 和数量有很大影响。
1,背吃刀量很小时(0.005),塑性变形起主要作用 削表面形成压缩残余应力。 2,ap加大量,塑性变形加剧,磨削热增大,热因素的作 用其主导作用表面层产生拉伸残余应力.。继续增大, 拉伸应力增大。 3,ap>0.025mm,尽管磨削温度很高,但因工业铁的含 碳量极低,不可能出现淬火现象,此时塑性变形因素起 主导作用,表层金属的拉伸残余应力减小。 4,ap很大时,表层金属呈现压缩残余应力状态。
ห้องสมุดไป่ตู้
结论:一般来说,工件材料的强 度越高、导热性越差、塑性越低, 在磨削时表面金属产生拉伸残余 应力的倾向就越大。=
T8强度高 材料的变形阻力大,磨削时发热量也大。
T8导热性 磨削热容易集中在表面金属层 差 T8塑性低 热因素的作用明显,表面金属产生拉伸 残余应力的倾向比磨削工业铁大。
5,提高砂轮速度,磨削区温度增加,而每颗磨粒所切除 的金属厚度很小,此时热因素的作用增大,塑性变形因 素的影响减小,表面金属产生拉伸残余应力的倾向增大。
磨削工业铁
• =增大工件的回转速度和进给速度,将使 砂轮与工件热作用的时间缩短,热因素的 影响逐渐减小,塑性变形因素的影响逐渐 加大。这样,表层金属中产生拉伸残余应 力的趋势逐渐减小,而产生压缩残余应力 的趋势逐渐增大。
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磨削最大切入深度及其意义
摘要:基于外圆磨削与内圆磨削的实际过程,分析了磨粒的最大切入深度与砂轮、工件之间的影响关系。
并通过几何关系对磨粒的最大切入深度进行公式推导,得出最大切入深度g 的理论计算公式,并分析得出最大切入深度g 的影响因素及其重要的指导意义。
推导结果表明:磨粒的最大切入深度与工件的线速度、砂轮线速度、连续切刃间隔、砂轮直径、比磨除率等有着密切关系。
在实际工厂生产中有重要意义。
关键词:最大切入深度;外圆磨削;连续切刃间隔
0.前言
磨削时,磨床上相应的机构控制着砂轮,使它与工件接触,逐渐切除工件与砂轮相互干涉的部分,形成被磨表面。
影响磨削加工过程的因素有很多,为了实现在磨削中的最优控制,就需要研究磨削加工过程中的输入参数和输出参数之间的相互关系,也就是研究磨削加工过程的基本规律。
表征的参数有很多,在此主要研究的是磨削几何参数。
磨削几何学参数主要包括连续切刃间隔、磨粒的最大切入深度和切屑弧长(砂轮接触弧长)。
其中磨粒的最大切入深度对磨削加工有着重要意义,在此仅进行最大切入深度的研究。
1.切削的尺寸
在磨削过程中,作为切削的最小单元——磨粒,以高速运动和本身的形状对工件进行干涉,其结果是在工件表面划出形状尺寸各异的或相互错开或相互重叠的许多微小刻痕,由于这些刻痕深度不一,所以未变形磨屑的厚度和大小不同。
磨削时的未变形磨屑形状可以看作图1—1所示的曲边三角形鱼状体
【1】。
未变形磨屑厚度对磨削过程有着较大的影响,它不仅影响着磨屑与磨粒之间的接触面积和作用在整个磨粒上的力,也影响到比磨削能(单位剪切能)的大小及磨削区的温度,从而造成砂轮的磨损以及对加工表面完整性的影响。
本文将给出最大切入深度的理论公式推导过程,这是实验及生产过程中数据处理的基础。
图1—1 磨削时未变形磨屑形状
2.磨粒最大切入深度与其他因素的关系
由图2—1可见单颗粒最大切入深度g的大小对磨削加工的力和热有着直接的影响,进而影响着工件的加工质量、砂轮的耐用度、磨削效率以及比磨削能的消耗。
图2—1 磨粒最大切入深度与其他因素的关系
本文以外圆磨削为例,对磨粒的切入深度进行几何分析,图2为外圆切入磨削的示意图。
假设在磨削过程中,磨屑未发生变形,则其理想状态下的形状近似于一个细长的三角棱锥,即为图中阴影部分所示。
图2-2 磨粒的最大切入深度
该图中,CA是砂轮表面上一个切刃磨削过的痕迹,CB是该切刃后的连续切刃的轨迹。
CA和CB两条轨迹线所包围的部分CAB即作为未变形磨屑被切除。
从未变形磨屑的形状来看,磨粒的各个瞬间切入深度均不相同。
深度从0开始逐渐增大,在达到最大切入深度——AH后又急剧减小。
砂轮在回转的同时,工件以一定速度回转,磨粒在工件上的轨迹近似是一条摆线。
砂轮外周圆弧与此曲线近似,我们假定认为这两条曲线相等,则磨粒的最大切入深度g为
(式2-1)
连续切刃间隔为a ,则
(式2-2)
由图中几何关系可知:
(式2-3)
由于砂轮切入深度t比砂轮和工件的直径ds和dw小得多,因此可做如下近似计
(式2-4)
由于α、β都很小,则求解方程组(式2-3)得:
内圆磨削时上式中的1/dw为负号;平圆磨削时1/dw为0。
因此,综合外圆、内圆和平面磨削方式,其单颗磨粒的最大切入深度g为【3】:
(砂轮转速Vs;工件速度Vw;前一个有小磨粒的切削轨迹CA;后一个有小磨粒的切削轨迹CB;未变形切屑CAB;未变形切屑CAB的最大厚度AH;砂轮速度和工件速度的夹角θ;磨粒与工件干涉时砂轮和工件转过的圆心角分别
是α、β;砂轮与工件的干涉深度t。
)
3.磨粒的最大切入深度的指导意义
ⅰ 当VW增大,VS减少时,g将增大。
单颗磨粒的切削力也增大,对于软砂轮而言,会引起磨粒脱落加快,或对于硬砂轮来说,则会加快磨粒的钝化速度,从而使磨具的寿命减少。
ⅱ 最大切屑厚度与连续切刃间隔a成正比。
粒度粗而硬度低的砂轮其a值较大,g也就较大。
ⅲ 砂轮和工件的尺寸也影响着g的大小,当使用小直径的砂轮磨削大直径的工件时, g将变大
ⅳ 当磨削参数相同时g将依内圆,平面,外圆的顺序变大磨削效率提高ⅴ g与成正比,即与比磨除率()有相同的变化趋势,但随着t的增大,g和比磨除率Z′都会增大,但增大速率不同,Z′快速增长,而g的增幅较小。
这为在成型磨削中保持砂轮地表形态和保持较高的磨除率提供了指导方向。
缓进给磨削工艺就是在此基础上开发出来的。
比磨除率Z′——砂轮的单位宽度在单位时间内磨除的工件材料体积。
4.结论及展望
本文在全面总结国内外的相关文献的基础上,针对磨削中磨粒的最大切入深度作出了详细的推导过程,并对推导出公式进行了分析,体现了该公式在生产过程中的重要意义。
如果要很好的控制磨粒在磨削过程中的最大切入深度,最直接的方法就是改变砂轮和工件的线速度来达到目的。
但同时要注意的是软砂轮在提高转速后,磨粒脱落会更快,消耗的也就更快。
另外要注意的是当切入深度较小,砂轮线速度较大时,未变形磨屑厚度减薄,磨削力变化趋势减弱,磨削力小、在磨削温度耦合作用下,导致工件表面粗糙度值减小。
因此,
在高速下可以适当加大磨削深度,提高磨削效率。
综上,在实际的生产过程中,要充分调节好各个磨削的几何参数才能达到最好的磨削效果和磨削效率。