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磨具加工特点和在机械加工行业中的应用

分类: 佛山机械加工 发布: admin 浏览: 日期: 2012年9月22日

  磨具产品在佛山机械加工中主要用于各种零件的切削,各种材料的断割、修磨、抛光、研磨等。通过磨料磨具加工出的产品,精度高、表面光洁度好;工件不会产生加工应力,形位公差能有效控制。像一般要求较高的特型面、密封面、安装基准面以及外观质量等,都要经过磨料磨具来完成。冶金行业一般用于钢胚表面处理。汽车行业用于其主关件曲轴、凸轮、引擎加工及外表面的涂层处理。另外,家具、皮革、广告装璜、电器等都不同程度的需要磨料磨具产品去完成。在建筑施工、地质勘查、资源开采等行业也在广泛应用。磨料磨具产品是加工制造业中较特别的工具,是一种与国家经济和人们生活密切相关的基础行业。

  机械加工中要怎样使用磨料磨具,让磨料磨具发挥最大效能呢。首先我们应该了解磨料磨具类型和相对适用的材料,目前磨料磨具产品主要有三类:(1)普通型,包括刚玉系列和炭化硅、树脂磨具、陶瓷磨具等;(2)涂层磨具,包括砂布、砂纸、砂带等;(3)超硬材料,主要是金刚石,立方氮化及制品。机械加工应根据零件材料来选择磨料磨具产品:一般材料为碳钢、合金钢、铸铁、硬青铜等抗张强度高的零件,可选韧性较高的棕刚玉磨具;材料为淬火钢、高碳钢、高速工具钢等硬度较高的零件,可选硬度强的白玉刚磨具;涂层磨具和超硬材料磨具,就零件材料软硬程度和特殊加工情况来选定,也可根据材料的性能指标调配磨料、确定磨粒大小、数量,从而满足加工需要。

  磨削加工特点

  机械加工中磨料磨具主要用于磨削加工。磨削的加工特点:

  (1)切削速度高,普通外圆磨削时v=35m/s,高速磨削v>50m/s。磨削产生的切削热80%~90%传入工件(10%~15%传入砂轮,1%~10%由磨屑带走),砂轮的散热性差,为避免工件表面烧伤和微裂纹,加工时要采用大量的切削液来降低磨削温度;

  (2)能获得高的加工精度和小的表面粗糙度值,加工精度可达IT6-IT4,表面粗糙度值可达Ra0.8-0.02μm。磨削可以精加工,还可以粗磨、荒磨、重载荷磨削;

  (3)磨削的背向磨削力大,是因为磨粒负前角大,且切削刃钝圆半径rn也较大,导致背向磨削力大于切向磨削力,造成砂轮与工件的接触宽度较大。因此会引起工件、夹具及机床产生弹性变形,影响加工精度。故在加工刚性较差的工件时(如磨削细长轴),应采取相应的措施,防止因工件变形而影响加工精度。

  磨削加工人员应根据零件外型和材料,合理选择磨削设备和磨料磨具。磨削设备一般有内(外)圆磨床、弧形磨床、平面磨床、工具磨床、齿轮磨、数控磨床、抛光机等。磨削设备类型选择主要依据零件加工任务,如:平面用平面磨床、齿轮专用磨床等。磨削设备加工幅度必须满足零件加工尺寸需要。通常,机械加工工艺把磨料磨具产品加工定在最后的精加工,除了有很好的尺寸精度保证,还能避免零件划伤、磕碰等影响质量。故磨床设备精度比一般机床精度要高很多。

  磨料磨具与轴磨削

  机械加工过程分粗、精加工两大部分。粗加工时一般会用高主轴速度、大进给量和快走刀量的机床设备切削完成,主要特点是加工效率高,劳动强度大。粗加工后要留精加工余量,普通用零件加工可在该工序内完成。一些尺寸精度、表面光洁度要求高,以及主关精密件号,必须进行单独的精加工。粗加工往往会让工件产生不同程度的应力和塑性变形,应经过时效后才能进行精加工。工件的精加工又分半精加工和精加工,这部分加工主要通过磨料磨具产品去完成。可见磨料磨具在机械加工中重要性了。

  下面我们以轴的磨削加工为例,来了解磨料磨具在机械加工中的应用情况。一般轴是用来传递动力和作基准定位,常用轴类材料有35#、45#、50#优质碳素钢,类型分光轴、阶梯轴、和异形轴。轴的公差等级IT和表面粗糙度Ra要求较高,粗车、半精车削加工不能有效保证,姑需磨削加工。磨削加工时合理选择定位基准,对保证零件的尺寸和位置精度有决定性作用。轴的基准确定:一般在两个端面上打中心孔,用采用双顶针装夹来保证同轴度⊙、直线度。磨削加工余量通常留0.5mm。具体加工步骤:(1)根据轴的外圆和长度尺寸,挑选加工幅度和行程足够的磨床。(2)根据轴的材料特点,选择合适的磨料磨具。(3)正确安装:以端面中心孔为基准,两端用顶针把轴零件安装到磨床上。顶针不可顶的太紧或太松,以免影响加工质量和发生安全事故。细长轴需装跟刀架来满足加工强度需要。(4)进行磨削加工。主要分半精磨和精磨,加工过程中要严格检验、控制尺寸,仔细观察加工状况,做到胆大细才能顺利完成加工任务。准加工时产生的热量可通过冷却液带走。(5)工件拆卸和后续工作,通过测量确定工件达到生产图纸尺寸、精度要求才能拆卸,避免做无用工。卸下来的合格品和不合格品要分开摆放。摆放时用枕木垫起或专用器具陈放,防止成品加工面磕碰、划伤。

  机械研磨

  磨料磨具在机械加工中的另一种重要应用,就是研磨。机械研磨一般应用于批量较大、要求较高的零件。工件在研磨前要经过精磨等预加工,所留研磨余量一般为0.005~0.03毫米。研磨后加工精度可达IT5~01,表面粗糙度可达0.63~0.01微米。

  研磨可用于加工金属和非金属材料的多种表面,如平面、圆柱面、圆锥面、螺纹、齿面、球面等。研具的硬度应比工件低一些,耐磨性要好,常用材料有灰铸铁、软钢、黄铜、紫铜等。研磨剂为磨料和油脂等调和而成的混合物,有液态、膏状和固态3种。为了减少切削热,研磨一般在低压、低速条件下进行。粗研时压力小于0.3兆帕,速度为20~120米/分;精研时压力为0.03~0.05兆帕,速度为10~30米/分。两个相配的工件,可以配研,两者互为研具,如阀座与阀芯,柱塞与柱塞套等。配研后可以达到很好的气、液密封配合。配研偶件只能成对使用,不具互换性。

  磨料磨具在机械加工一般性应用。包括:(1)零件毛坯的修整和缺损零件的修复,主要使用电砂轮和砂布完成。(2)机械加工中产生的毛刺清除,可用电砂轮(装细砂轮片)、砂布、及油石打磨。(3)公差尺寸和表面光洁度不合格品(需有加工余量)的返修,先用细砂轮去余量,然后再砂纸、油石过一遍。铝材要用细一点的金相砂纸,修孔要用磨头。

  磨料磨具在机械加工中的相关使用还有很多,应用面很广,技术比较成熟。据调查:加工经验和技术素质全面的蓝领工人大量缺乏,从业人员队伍建设迫在眉睫。众所周知,生产力发展归根结底取决人的综合素质提高。立足岗位,加强学习、实践创新、自强不息和坚持不懈的努力,才是每个行业取的长促发展、经久不衰的核心因素。相信在广大磨料磨具和机械加工从业者辛勤劳动下,顺应创新发展潮流趋势,磨料磨具在机械加工中的应用空间会越来越广阔,应用效能会越来越强大,为工业进程发挥越来越重要的作用。

版权:佛山机械加工  来源:http://www.rimafauzi.com

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