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鄭州晶品超硬工具有限公司
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鄭州晶品分享:【技術(shù)講堂】磨料磨具在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和服務(wù)離不開機(jī)械,環(huán)顧我們周圍可以說機(jī)械無處不在,我們穿的衣服就是紡織機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)出來的,吃的壓榨油要用壓榨機(jī)械設(shè)備,坐的汽車、高鐵也是機(jī)械化制造。機(jī)械工業(yè)的整體實(shí)力是綜合國力的重要組成部分,而機(jī)械加工水平是一個(gè)國家綜合技術(shù)實(shí)力的重要反映。磨料磨具產(chǎn)品被稱之為加工制造業(yè)的“牙齒”,在機(jī)械加工過程中不可或缺,有著無以替代的重要作用。通常普通材料加工,一般車、銑、刨、鉆床就可以完成,一旦碰到新一代的材料,如陶瓷、金屬陶瓷、復(fù)合材料、晶須增強(qiáng)材料和合金鋼等,就只能采用磨削或磨料磨具才能有效完成。每一位機(jī)械加工從業(yè)人員都必須正確認(rèn)識和了解磨料磨具,根據(jù)實(shí)際加工情況合理使用磨料磨具產(chǎn)品。磨料磨具行業(yè)作為機(jī)械加工行業(yè)的重要分支,其從業(yè)人員也需要對磨料磨具產(chǎn)品在機(jī)械加工方面的應(yīng)用有清晰的認(rèn)識。


  磨料磨具產(chǎn)品在機(jī)械加工中主要用于各種零件的切削,各種材料的斷割、修磨、拋光、研磨等。通過磨料磨具加工出的產(chǎn)品,精度高、表面光潔度好;工件不會(huì)產(chǎn)生加工應(yīng)力,形位公差能有效控制。像一般要求較高的特型面、密封面、安裝基準(zhǔn)面以及外觀質(zhì)量等,都要經(jīng)過磨料磨具來完成。冶金行業(yè)一般用于鋼胚表面處理。汽車行業(yè)用于其主關(guān)件曲軸、凸輪、引擎加工及外表面的涂層處理。另外,家具、皮革、廣告裝璜、電器等都不同程度的需要磨料磨具產(chǎn)品去完成。在建筑施工、地質(zhì)勘查、資源開采等行業(yè)也在廣泛應(yīng)用。磨料磨具產(chǎn)品是加工制造業(yè)中較特別的工具,是一種與國家經(jīng)濟(jì)和人們生活密切相關(guān)的基礎(chǔ)行業(yè)。


  機(jī)械加工中要怎樣使用磨料磨具,讓磨料磨具發(fā)揮最大效能呢。首先我們應(yīng)該了解磨料磨具類型和相對適用的材料,目前磨料磨具產(chǎn)品主要有三類:


 。1)普通型,包括剛玉系列和炭化硅、樹脂磨具、陶瓷磨具等;


 。2)涂層磨具,包括砂布、砂紙、砂帶等;


 。3)超硬材料,主要是金剛石,立方氮化及制品。


  機(jī)械加工應(yīng)根據(jù)零件材料來選擇磨料磨具產(chǎn)品:一般材料為碳鋼、合金鋼、鑄鐵、硬青銅等抗張強(qiáng)度高的零件,可選韌性較高的棕剛玉磨具;材料為淬火鋼、高碳鋼、高速工具鋼等硬度較高的零件,可選硬度強(qiáng)的白玉剛磨具;涂層磨具和超硬材料磨具,就零件材料軟硬程度和特殊加工情況來選定,也可根據(jù)材料的性能指標(biāo)調(diào)配磨料、確定磨粒大小、數(shù)量,從而滿足加工需要。


  磨削加工特點(diǎn)


  機(jī)械加工中磨料磨具主要用于磨削加工。磨削的加工特點(diǎn):


 。1)切削速度高,普通外圓磨削時(shí)v=35m/s,高速磨削v>50m/s.磨削產(chǎn)生的切削熱80%~90%傳入工件(10%~15%傳入砂輪,1%~10%由磨屑帶走) ,砂輪的散熱性差,為避免工件表面燒傷和微裂紋,加工時(shí)要采用大量的切削液來降低磨削溫度;


 。2)能獲得高的加工精度和小的表面粗糙度值,加工精度可達(dá)IT6-IT4,表面粗糙度值可達(dá)Ra0.8-0.02μm.磨削可以精加工,還可以粗磨、荒磨、重載荷磨削;


  (3)磨削的背向磨削力大,是因?yàn)槟チX?fù)前角大,且切削刃鈍圓半徑rn也較大,導(dǎo)致背向磨削力大于切向磨削力,造成砂輪與工件的接觸寬度較大。因此會(huì)引起工件、夾具及機(jī)床產(chǎn)生彈性變形,影響加工精度。故在加工剛性較差的工件時(shí)(如磨削細(xì)長軸),應(yīng)采取相應(yīng)的措施,防止因工件變形而影響加工精度。


  磨削加工人員應(yīng)根據(jù)零件外型和材料,合理選擇磨削設(shè)備和磨料磨具。磨削設(shè)備一般有內(nèi)(外)圓磨床、弧形磨床、平面磨床、工具磨床、齒輪磨、數(shù)控磨床、拋光機(jī)等。磨削設(shè)備類型選擇主要依據(jù)零件加工任務(wù),如:平面用平面磨床、齒輪專用磨床等。磨削設(shè)備加工幅度必須滿足零件加工尺寸需要。通常,機(jī)械加工工藝把磨料磨具產(chǎn)品加工定在最后的精加工,除了有很好的尺寸精度保證,還能避免零件劃傷、磕碰等影響質(zhì)量。故磨床設(shè)備精度比一般機(jī)床精度要高很多。


  磨料磨具與軸磨削


  機(jī)械加工過程分粗、精加工兩大部分。粗加工時(shí)一般會(huì)用高主軸速度、大進(jìn)給量和快走刀量的機(jī)床設(shè)備切削完成,主要特點(diǎn)是加工效率高,勞動(dòng)強(qiáng)度大。粗加工后要留精加工余量,普通用零件加工可在該工序內(nèi)完成。一些尺寸精度、表面光潔度要求高,以及主關(guān)精密件號,必須進(jìn)行單獨(dú)的精加工。粗加工往往會(huì)讓工件產(chǎn)生不同程度的應(yīng)力和塑性變形,應(yīng)經(jīng)過時(shí)效后才能進(jìn)行精加工。工件的精加工又分半精加工和精加工,這部分加工主要通過磨料磨具產(chǎn)品去完成?梢娔チ夏ゾ咴跈C(jī)械加工中重要性了。


  下面我們以軸的磨削加工為例,來了解磨料磨具在機(jī)械加工中的應(yīng)用情況。一般軸是用來傳遞動(dòng)力和作基準(zhǔn)定位,常用軸類材料有35#、45#、50#優(yōu)質(zhì)碳素鋼,類型分光軸、階梯軸、和異形軸。軸的公差等級IT和表面粗糙度Ra要求較高,粗車、半精車削加工不能有效保證,姑需磨削加工。磨削加工時(shí)合理選擇定位基準(zhǔn),對保證零件的尺寸和位置精度有決定性作用。軸的基準(zhǔn)確定:一般在兩個(gè)端面上打中心孔,用采用雙頂針裝夾來保證同軸度⊙、直線度。磨削加工余量通常留0.5mm.


  具體加工步驟:


 。1)根據(jù)軸的外圓和長度尺寸,挑選加工幅度和行程足夠的磨床。


 。2)根據(jù)軸的材料特點(diǎn),選擇合適的磨料磨具。


 。3)正確安裝:以端面中心孔為基準(zhǔn),兩端用頂針把軸零件安裝到磨床上。頂針不可頂?shù)奶o或太松,以免影響加工質(zhì)量和發(fā)生安全事故。細(xì)長軸需裝跟刀架來滿足加工強(qiáng)度需要。


 。4)進(jìn)行磨削加工。主要分半精磨和精磨,加工過程中要嚴(yán)格檢驗(yàn)、控制尺寸,仔細(xì)觀察加工狀況,做到膽大細(xì)才能順利完成加工任務(wù)。準(zhǔn)加工時(shí)產(chǎn)生的熱量可通過冷卻液帶走。


  (5)工件拆卸和后續(xù)工作,通過測量確定工件達(dá)到生產(chǎn)圖紙尺寸、精度要求才能拆卸,避免做無用工。卸下來的合格品和不合格品要分開擺放。擺放時(shí)用枕木墊起或?qū)S闷骶哧惙牛乐钩善芳庸っ婵呐、劃傷?/P>


  機(jī)械研磨


  磨料磨具在機(jī)械加工中的另一種重要應(yīng)用,就是研磨。機(jī)械研磨一般應(yīng)用于批量較大、要求較高的零件。工件在研磨前要經(jīng)過精磨等預(yù)加工,所留研磨余量一般為0.005~0.03毫米。研磨后加工精度可達(dá)IT5~01,表面粗糙度可達(dá)0.63~0.01微米。


  研磨可用于加工金屬和非金屬材料的多種表面,如平面、圓柱面、圓錐面、螺紋、齒面、球面等。研具的硬度應(yīng)比工件低一些,耐磨性要好,常用材料有灰鑄鐵、軟鋼、黃銅、紫銅等。研磨劑為磨料和油脂等調(diào)和而成的混合物,有液態(tài)、膏狀和固態(tài)3種。為了減少切削熱,研磨一般在低壓、低速條件下進(jìn)行。粗研時(shí)壓力小于0.3兆帕,速度為20~120米/分;精研時(shí)壓力為0.03~0.05兆帕,速度為10~30米/分。兩個(gè)相配的工件,可以配研,兩者互為研具,如閥座與閥芯,柱塞與柱塞套等。配研后可以達(dá)到很好的氣、液密封配合。配研偶件只能成對使用,不具互換性。


  磨料磨具在機(jī)械加工一般性應(yīng)用。包括:


  (1)零件毛坯的修整和缺損零件的修復(fù),主要使用電砂輪和砂布完成。


 。2)機(jī)械加工中產(chǎn)生的毛刺清除,可用電砂輪(裝細(xì)砂輪片) 、砂布、及油石打磨。


  (3)公差尺寸和表面光潔度不合格品(需有加工余量)的返修,先用細(xì)砂輪去余量,然后再砂紙、油石過一遍。鋁材要用細(xì)一點(diǎn)的金相砂紙,修孔要用磨頭。


  磨料磨具在機(jī)械加工中的相關(guān)使用還有很多,應(yīng)用面很廣,技術(shù)比較成熟。據(jù)調(diào)查:加工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)素質(zhì)全面的藍(lán)領(lǐng)工人大量缺乏,從業(yè)人員隊(duì)伍建設(shè)迫在眉睫。眾所周知,生產(chǎn)力發(fā)展歸根結(jié)底取決人的綜合素質(zhì)提高。立足崗位,加強(qiáng)學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新、自強(qiáng)不息和堅(jiān)持不懈的努力,才是每個(gè)行業(yè)取的長促發(fā)展、經(jīng)久不衰的核心因素。相信在廣大磨料磨具和機(jī)械加工從業(yè)者辛勤勞動(dòng)下,順應(yīng)創(chuàng)新發(fā)展潮流趨勢,磨料磨具在機(jī)械加工中的應(yīng)用空間會(huì)越來越廣闊,應(yīng)用效能會(huì)越來越強(qiáng)大,為工業(yè)進(jìn)程發(fā)揮越來越重要的作用。

 
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