内圆磨削加工（转载）

wangyonghui

内圆磨削加工

内圆磨削与外圆和表面磨削是完全不同的。由于孔内加工的砂轮的外形，加工车间必须特别注意砂轮和工件的接触面积，更要注意砂轮与工件之间的关系——砂轮速度，工件速度，砂轮轴的刚性和其他操作因素。 ! T# K& t1 X6 A8 z0 P' z( v     大多数的车间都以为对一个特定的工件来说，选择正确的内圆磨削砂轮只与要磨削的材料有关。然而在很多情况下，这是错误的，Saint-Gobain Abrasives的一位应用工程师Bill Bednarski说。 . E" R% a0 L8 x  k: [; y     试想一家车间使用32A氧化铝砂轮(一种非常锋利的单晶体磨粒)来磨削硬质工具钢，然后用同样规格的砂轮来进行内部磨削操作。就会看到震颤和磨削过热的现象。另外为了保证砂轮正常的工作，操作员在加工一个零件时就必须对砂轮做好几次修整。另一方面，如果车间使用25A砂轮(更加易碎的磨粒等级J级，软两级)来进行内圆磨削就会消除震颤和磨削过热，砂轮修整次数也减少到一个零件一次。     但Bednarski说在为内圆磨削选择磨粒和等级时，除了要磨削材料及其硬度外，还有其他几项因素是车间必须考虑的，磨削去除量，磨削精度和表面光洁度，接触面积，砂轮尺寸，工件速度，砂轮速度和操作因素以及磨削系统的刚性。 工件的材料 * r# l- A" u; v9 w     工件材料的硬度等级和应力裂纹主要影响了磨粒的选择，尺寸和砂轮的等级。硬质材料会抵抗磨粒的渗入而使砂轮很快变钝。因此，更加坚硬的工件材料，更多的操作者会选择更软等级的易碎磨粒砂轮。软等级砂轮的磨料磨粒边钝后会掉下来，暴露出新的磨削颗粒。 8 [  c' `+ y2 @2 l下面是几种给定材料的磨料选择 1 {  Z. i6 j9 J8 r/ [ % e; Q+ Q$ E: x* N    氧化铝或CBN磨料砂轮用于高抗拉强度材料，例如碳钢，合金钢和高速钢。 ' V+ W- `9 a( Q    碳化硅或金刚石磨料砂轮用于低抗拉强度的材料，例如铸铁，软青铜和铝，以及硬质合金。 0 x6 A0 E+ M3 l! K5 z+ B& _' G" c     金刚石砂轮用于非金属材料，例如高密度陶瓷，碳化硼，碳化钙和硼硅酸玻璃。 $ C# J+ A0 Y  ~7 r8 B 按照断裂特性可以分为三种碳化铝磨料： 5 E5 \2 q& D2 a2 [- R- t7 d    深色、耐用氧化铝(57A)和单晶体氧化铝(32A)用于钢制零件的一般内部磨削。     白色、易碎氧化铝(38A)非常适合特硬钢的干磨削或轻磨削，因为它的冷却和自修整作用。(当磨削压力增大后易碎磨料会断裂，暴露出锋利的切边) + R7 i; w  Y8 b  L( }+ I. \) L - P5 A4 m8 j5 N' [! z    粉色氧化铝(25A)磨削特性与38A很相似并且显示出很好的外形保持特性。 - `1 K/ U4 M9 |. |. v7 I$ W 8 t' s9 [1 f2 ]- H    另外，53A是黑色氧化铝和白色氧化铝的混合，其特性界于57A 和38A之间。 0 e! N  ?* \* y9 z! B 5 P4 z* e8 U% V' ]! R7 f磨削量，磨削精度和表面光洁度 / _4 W/ c3 m  M 9 {9 v. F, }! m7 v    按常规，粗糙的磨粒用于高磨削率，因为这样的砂轮通常允许大的磨削量。但是，如果工件材料是硬制钢或一些其他很难渗入的合金，则应该使用略微精细的磨料，由于与工件有更多的磨削点，砂轮会更加快速的进行磨削。     为保持尺寸精度，非磨削砂轮是很重要的。非磨削砂轮有相当小的压力，并且在精密加工时是非常重要的影响因素。例如，一个内圆需要0.005英寸到0.008 英寸的圆角半径，砂轮磨料尺寸应当为100到150。在光洁度操作中，通常是更好的光洁度需要更加精细的磨料尺寸和冷却磨削砂轮。冷却磨削可以使磨削热产生的变形减小到最少，并且可以快速和一致的生产精密零件。 ' \0 [+ n5 {4 d) F, `" V, k 接触面积 1 F' g. Q( h9 `# z) t      与外圆磨削相比，内圆磨削具有更加大的接触面积。尤其在小孔磨削时，因此需要使用比孔略小的砂轮。与工件的接触面大必须使用相对软等级的砂轮，并具有开式结构以提供充足的磨屑清理空间。 - ]: ?( ^  X! |0 @# c; i      关于砂轮的尺寸，过大的砂轮会有低压力和变钝的问题。过大尺寸的砂轮还会阻止冷却液，导致磨削区域非常低的磨屑去除。相反，一个砂轮如果太小就不能有效率的工作，因为没有足够大的磨削面积，并且由于工作在过大压力下会过度磨损。通常，当砂轮的尺寸磨损至原有尺寸的70%时就需要更换他们了。 0 d- }. h6 N2 n工件和砂轮的转速以及操作因素      工件相对砂轮旋转越快，更大的力会加在砂轮上，两者中软的一者会起作用。相反，当砂轮尺寸增加时，施加在砂轮的力会减小，相对硬的砂轮的起作用。对Bednarski来说，典型的砂轮速度大约在8,500 sfpm,但可分布于4,500 到 12,500 sfpm。 砂轮转速因素      如果可以的话，保持正确的圆周速度并使用不变的表面速度。 : q% i3 q7 z8 |! n0 A1 w) R: E, D      sfpm = 砂轮 rpm ×砂轮×0.2618      小的砂轮转速会起到“软作用”，而快的砂轮速度会起到“硬作用” * L) m2 ~1 I7 Z+ o4 t     工件速度的经验法则 9 K4 L& T) f  V0 _ / t2 _; D6 Z5 p, S4 V4 J- l) Q1 l3 _2 m     工件速度与砂轮速度的比率应当在25:1和65:1之间。 + z) i# q, S0 F& C     对于材料硬度为Rc50或者更小：sfpm砂轮= sfpm工件÷ 30。 & Y$ n, a; z3 _" D      对于材料硬度为Rc51或者更大：sfpm砂轮= sfpm工件 ÷ 55。 操作因素 & P7 d- X+ E, D" e" r/ y/ b      对硬度为Rc50或更软的材料来说，横进给率起点为：粗切率使用0.00015 英寸到0.00010英寸的每工件砂轮旋转的去除率。光洁切除率采用0.00005 英寸到0.00003英寸。      对硬度为Rc51或更高的材料来说，横进给率起点为：粗切率使用0.00010 英寸到0.00005英寸的每工件砂轮旋转的去除率。光洁切除率采用0.00005 英寸到0.00003英寸。 ' c/ l4 Y3 ?" ]/ E5 _2 p ) h' t. w, T; q' h     震荡率通常为75ipm到125ipm。起点，使用0.2×砂轮宽度× rpm工件 8 @) A- o3 e; D1 i( n; l* J% _3 X 磨削系统刚性 7 Z5 a6 q7 b; f, A" C3 q     成功的磨削系统需要刚性，选择合适的砂轮轴或主轴是非常必要的。要确定正确的砂轮轴，加工车间必须考虑砂轮磨损。在允许砂轮磨削工件和被修整的前提下选择最短的。 6 c! T2 S* Q6 |& x0 e2 m2 _ ; h) Q3 q$ Y: g' Z6 C4 b1 T, j      关于砂轮轴的长度与砂轮轴直径的比率，使用尽可能最短的砂轮轴长度和最大的砂轮轴直径。 4 j" T+ \$ l0 q$ K. C, L      比率小于3:1会产生可靠的性能和最短的加工时间。       比率界于3:1 到 6:1通常作为边界选择。 6 t2 K1 @# `) l0 f9 \: ^ - Q9 h# l5 X9 G2 H      比率大于6:1会导致诸如饶度、锥度、震颤和长的加工时间。

gangsanji63

好帖啊!但看不懂~顶了

xvyeppz

不错,不错,如果我接杆是硬质合金的呢?

用心

谢谢楼主分享！我一般都用弹簧钢做接杆

1203763477

还没看完 新手学习中 拜谢啊