讨论：磨削热

张国耀 · 发表于 2010-8-5 03:11:34

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大家在现场操作中一直遇到，看一下大家会否有关于对此的认识与理解！
何谓磨削热？
磨削热与车削热有何区别？
磨削热如何引起的？
如何避免更多的磨削热产生？
磨削热过度会有哪些表现？
对于磨削热过度的现象而如何检测？
并且如何避免这些现象的发生？
磨削热也可以称为磨削温度！
参与讨论昭显你的实力、
理论与实践的结合！大家互相交流方可提高。
只看不答不算参与！收获也不会相同！
无论我看法如何都有发言权利！

有心做无心磨 · 发表于 2010-8-5 16:46:31

降低磨削热引起的烧伤，可以通过降低砂轮硬度，降低粒度，加大冷却液流量，砂轮修得粗一点，提高砂轮线速度来解决。通过酸洗来检测烧伤。

cyndi51 · 发表于 2010-8-5 12:44:14

车削时，被加工件的去除量大，因此产生的大部分热量被带走
而磨削的去除量相对较少，磨屑只能带走一小部分的热量，因此，冷却不到位时，极易发生磨削烧伤
另外磨削热的产生是瞬时的，而且呈现阶梯分布，因此检测手段就比较困难，一般都是根据经验来制定工艺

SaintGobain · 发表于 2010-8-9 10:19:30

磨削过程主要是由：滑擦，耕犁和成屑三个部分组成的。三个部分都会产成热量，前两个部分主要是摩擦产生热，只有最后的成屑是切割和摩擦共同产成热量。
车削的热量组成中，摩擦产生的热比较少，主要是切割产生热，有点象磨削中的成屑部分。
我们表示磨削热常用磨削比能来衡量：单位是J/mm3 ,意思是去除每立方毫米的材料消耗了多少焦耳的能量。
磨削比能通常大于30J/mm,danshi

SaintGobain · 发表于 2010-8-10 14:20:03

接着写太多了这个话题培训课程可以讲几天的。。。

磨削比能一般都会大于30J/mm3, 根据我的试验经验，锆刚玉（NZP,ZK40之类的）磨削304SS，DOC：0.04mm时甚至比能可以达到150J/mm3以上，石榴石的更多。相比之下钢铁的熔化能大概在10J/mm3左右。也就是说磨削比能会远远大于熔化能。除了磨屑和传入磨具能带走一小部分（不会超过25％），以外绝大部分都传入工件内部了，会造成各种不同的后果。
以下是主要的几种类型，按照顺序，温度依次升高，温度范围依次降低。
类型 1: 氧化烧伤
类型 2: 热软化
类型 3: 残余应力
类型 4: 再硬化烧伤

SaintGobain · 发表于 2010-8-10 14:26:34

其中氧化烧伤的范围最广，其余几种烧伤发生的同时也往往伴随着氧化烧伤。但是只有氧化烧伤最好判断，可以用眼睛来判断颜色的变化。当没有颜色变化时不代表没有烧伤发生，只能说没有氧化烧伤而已。
工件的烧伤往往是多种烧伤复合而成，例如二次硬化烧伤（淬火烧伤）周围可能伴随着回火烧伤（温度梯度的变化），有兴趣的可以参考下《金属学及热处理》学习一下相变的知识更好理解烧伤的理论。

SaintGobain · 发表于 2010-8-10 14:31:43

残余应力烧伤多指残余拉应力。本人在学校期间用XRD射线衍射法测量过烧伤后的残余应力。但是很难得出有力的结论，残余应力分布有时不连续，用XRD扫描面积很小而且只能指定一个扫描深度。还有残余应力会随着时间的推移迅速释放掉，理论上24小时之内有一定参考价值。当制样的时候，例如用线切割之类的都会造成应力释放，结果不准确。还不能在线测量，十分不方便。

还有一种逐层腐蚀贴应变片的方法，我没用过，但是据我的理解更麻烦更不准确。
最新的方法是用残余奥氏体在线检测仪器，大概合人民币300多万，可以检测残余应力。但是我们单位没舍得钱买，所以列出来仅供参考。
未完待续.....

SaintGobain · 发表于 2010-8-11 08:46:58

残余的张应力是由磨削时产生的表面热膨胀造成的，冷却后表面有张力，一般来说，残余的张应力会降低工具寿命，在最严重的情况下会出现裂缝，裂缝深度和严重程度与温度和工件材质有关，假如当时没有出现裂缝，残余应力会在磨削回火后减轻。

避免热损伤：
总体来说要降低峰值温度和热损伤范围。刚开始提到了“磨削过程主要是由：滑擦，耕犁和成屑三个部分组成的。三个部分都会产成热量，前两个部分主要是摩擦产生热，只有最后的成屑是切割和摩擦共同产成热量。
”所以为了减少磨削能量，使用能量的最大部分来形成碎屑，使用最少的切削和摩擦能量。我认为减少摩擦产生的能量是最关键的。摩擦产生的能量估计要占到85％以上。

SaintGobain · 发表于 2010-8-11 08:52:54

一.从成屑的过程来看，增大最小未变形切屑厚度可以降低磨削比能。磨屑厚度公式：........怎么插入WORD编辑的公式啊？？？？？？
根据公式所示，增大磨屑厚度，减小磨削比能可以：1.降低砂轮线速度 2. 增大工件线速度 3. 增大切深
二.减少摩擦过程：1.合适的润滑(使用冷却液) 2.使用锋利的磨料(更脆的磨料) 3.选用高渗透性的磨具(适合碎屑和冷却液循环)
三.减少总体的切削比能（磨削能＝滑擦能＋耕犁能＋切削能）
1.选择使用最少切削能量的磨具 (倾斜的 P vs. MRR曲线)——MRR是材料去除率的缩写
2.选用适当的磨削条件和整形

SaintGobain · 发表于 2010-8-11 09:00:01

附：如何探测磨削造成的裂缝
钢铁的裂缝：磁性检查酸蚀
1.硝酸溶液是最常用的检查烧伤的物质 2.如果表面有残留应力，热的盐酸和硫酸会产生新的裂缝
其它非钢铁的材料 (钢铁和有色金属, 陶瓷和塑料)：1.荧光油或其它渗透剂 2.硝酸和氢氟酸的混合酸对探测裂缝更加敏感，但是会在扩大裂缝的同时损坏表面。

本人只用过稀硝酸检测过普通钢的烧伤（大概是45＃之类，记不清楚了），其余一概没用过，不妄下结论。

张国耀 · 发表于 2010-8-11 21:24:45

一.从成屑的过程来看，增大最小未变形切屑厚度可以降低磨削比能。磨屑厚度公式：........怎么插入WORD编辑的 .../ }5 @+ [% E2 s5 v/ V5 Q% G; g
SaintGobain 发表于 2010-8-11 08:52
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国联002 · 发表于 2010-8-19 18:01:54

磨削热跟磨削液浓度的配比有很大关系

liurui123 · 发表于 2010-9-19 13:54:13

磨削速度要比车削速度高，磨削力也比车削等大的多，由于磨粒和工件表面骤烈的摩擦，因此磨削时会产生大量的热，使磨削区域形成很高的温度，在砂轮与工件接触处的瞬间温度要达800——1000度以上，小部分热量入砂轮、磨屑，大部分热量传入工件。车刀属于单刃刀具，是靠刃磨时调整角度（前角、后角、主偏角、刃倾角、排屑槽）来实现切削（主要是刀尖）的。车削的大部分热量是被切削带走的，切削的颜色看上去有深红的、深蓝的，因为切削的温度也很高，这也是烧伤的结果。
磨削加工实际上是多刃刀具（每一个磨粒相当于一把刀具）同时加工，磨削时进给量较小，切削力也不大，但磨削速度非常高（30——80m/s),因此磨削区域的温度非常高，容易引起工件表面局部烧伤，相当于局部退火。磨削加工热应力会使工件变形，甚至工件表面产生裂纹。
磨削时，别看铁屑都变红了，但带走的热量不多，切屑那么小也不可能带走多的热量，举个列子说明：在砂轮机上磨车刀、铣刀或钻头时，那火花濺到裸露的手上一点事也没有（磨大钻头时，去除量比较多，那火花落到手上就像被蚊子叮了一下），这也是能量太小，而较大的热量被刀具吸收了。

liurui123 · 发表于 2010-9-19 13:59:37

常粗修砂轮，保持锋利。勤加酒精，以达到冷却目的。

chen01581 · 发表于 2010-10-5 11:20:58

1.磨削热就是磨削时砂轮和工件接触摩擦时所产生的热；
2.车削时，被加工件的去除量大，因此产生的大部分热量被带走，而磨削的去除量相对较少，磨屑只能带走一小部分的热量，磨削所产生的热量的80%都被工件带走（磨削区域正常温度为550-800，瞬时最高温度可达1000-1500）；
3.多方面的原因所引起比如：冷却不到位（可根据工件材质选择冷却液）、进给量过大或过猛、工件转速太慢或砂轮转速过快、砂轮选择不当等等；
4.可根据上面所讲进行摸索吧；
5.过度会引起表面烧伤、裂纹、起皮、掉块、严重的会引起崩块甚至断裂；
6.检测多数仅凭肉眼和经验进行确认就足够啦，经验很关键；
7.在第四条里已经做了回答。

chen01581 · 发表于 2010-10-5 11:24:24

1.磨削热就是磨削时砂轮和工件接触摩擦时所产生的热；
2.车削时，被加工件的去除量大，因此产生的大部分热量被带走，而磨削的去除量相对较少，磨屑只能带走一小部分的热量，磨削所产生的热量的80%都被工件带走（磨削区域正常温度为550-800，瞬时最高温度可达1000-1500）；
3.多方面的原因所引起比如：冷却不到位（可根据工件材质选择冷却液）、进给量过大或过猛、工件转速太慢或砂轮转速过快、砂轮选择不当等等；
4.可根据上面所讲进行摸索吧；
5.过度会引起表面烧伤、裂纹、起皮、掉块、严重的会引起崩块甚至断裂；
6.检测多数仅凭肉眼和经验进行确认就足够啦，经验很关键；
7.在第四条里已经做了回答。
这些看起来简单，可不是三五年的磨工造化所能啊

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