套圈磨削烧伤分析与预防措施

套圈磨削烧伤分析与预防措施本文源于：烧伤产生机理轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到800～1500℃，如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，也就是在工件的表层（一般有几十微米到击败微米）发生二次淬火及高温回火，破坏了工件表面的组织，肉眼可以看出严重的烧伤。表面出现严重的焦黄色或黑色氧化膜，轻微的烧伤则要用稀释的酸性溶液来浸蚀才能观察出来，烧伤部位呈黑色。烧伤会降低工件的使用寿命。2.预防烧伤方法由于烧伤是磨削区域产生大量的热量而又未及时散发造成的，因此避免烧伤必须减小热量的产生，加速热量的散发，也就是减小磨削时的内、外摩擦，且使工件得到充分有效的冷却。对冷却液来讲，其成分浓度要合适，流量、压力要充分，确实起到清洗作用（冲刷砂轮及工件的摩擦，冷却和润滑作用）。减少摩擦热的产生，终究是要减少磨削时的内、外摩擦，这要综合考虑以下几方面的因素：减小磨削厚度，使金属塑性变形减小，内摩擦减小，从而减少磨削热；提高工件转速，工件磨削表面通过磨削区域的时间缩短，可减少磨削热的聚积，从砂轮特性来讲，磨料硬度高，则切削性能好，可减少发热，但磨料硬度不可太硬，组织不能太细，否则磨钝的磨料不易脱落，磨料间微孔易塞实而使砂轮降低切削性能，并增加工件与砂轮的接触面积，在工件表面强烈挤压，摩擦导致温度增高。因此为避免烧伤且保证磨料效率、工件精度，在粗磨时刻采用硬度低、组织号大的砂轮，选用较大的磨削厚度；在终磨时选用较硬的，组织号较小的砂轮，保证有效修整砂轮，并选用较小的磨削厚度；对于磨削强度高、硬度高和导热性差的材料，易采用较小的进给量，提高工件转速，可有效避免烧伤。3.烧伤种类在实际生产中有以下具体因素可造成烧伤：（1）工艺系统振动、机床振动和液压系统压力不稳。在振动瞬间会增大磨削量，造成烧伤，此时烧伤沿工件表面呈振纹分布，也叫振纹烧伤。（2）砂轮修整不良、使磨料不锋利，造成烧伤，此时烧伤沿砂轮磨痕分布，也叫划痕烧伤。（3）无心夹具吸力不足或支承松动，工件会产生瞬间滑动，会引起烧伤。（4）磨削量不均匀，磨削厚度不一致，会产生局部烧伤。（5）砂轮过硬，进给量过大、工件转速过高（工件速度过高会降低砂轮的切削能力）会使工件表面产生均布烧伤。平面磨削：平面工序如在立式单头磨床上磨平面时，在正确执行操作规范的情况下，有以下几种因素会引起烧伤。a.砂轮轴窜动，增大瞬间磨削量引起烧伤；此时须紧砂轮轴轴承或更换轴承。b.工作台磁盘跳动或转速不均匀，增大了瞬间磨削量引起烧伤；须检修磁盘减速器的各种组件如蜗轮、蜗杆等、更换磨损件。c.磁盘磁力小或断磁，这会使工件在磁盘上打滑、引起烧伤；检修，应调整充、退磁线路。d.往复行程定位不灵，若行程开关接触不好或往复减速器组件磨损，蜗轮、蜗杆机构不能自锁，会使拖板里冲、撞击、跳动而造成烧伤。通过双端面平面磨床如M7675系列磨床以下原因会造成烧伤：●送料导板磨损，不平直，送料不均匀；●导板与砂轮工作面不平行；●砂轮端面进口太小,使砂轮外缘承担大部分切削量,而砂轮变钝。②外圆磨削无心式外圆磨床如M1083，一般有以下几种特殊情况：●进刀托板爬行、冲刀、使进刀量忽然增大引起烧伤；须调整楔铁、清洗润滑拖板或刮研导板、检修丝杠、丝母，更换磨损件。●火花没调整合适，在入口处磨削过多，前端易烧伤，在出口处磨削过多则工件呈螺旋形痕迹。●进刀量过大或电器元件接触不良，会使热继电器在工件中跳闸，而使灵敏停顿，此时应快速退刀。③内经磨削内径工序在磨削时砂轮与工件的接触弧较长，产生的热量较多；冷却液不易射到磨削区域、散热条件差；排楔困难，易塞实砂轮，这些都是造成磨削高温的原因，所以冷却液必须充分有效，砂轮要及时有效修整。像MZ208系列内圆磨床，其砂轮修整得补偿机构必须可靠，否则会发生因修整不到砂轮面造成烧伤。因这类机床补偿机构是靠滚子磨擦传动来来实现的，不能确保每次都得到相同的补偿量，目前较多的情况是将补偿机构由滚子磨擦机构改为步进电机机构。④沟道磨削对摆头磨削，其砂轮的自锐性要强，一般用橡胶结合剂砂轮，因为在磨削区域的高温下，橡胶结合剂易老化变脆，变钝的磨粒在摆动下易脱落，因此，应使砂轮经常保持锋利。对切入磨削来讲，其砂轮保持形状的性能要强，一般用较硬的砂轮，其自锐性较差，所以要经常有效修整，且冷却液要充分。对外沟工序来讲，是最易引起烧伤的工序，冷却充分尤为重要；另外由于砂轮表面转速不同，造成砂轮磨损程度不均匀，要求其修整效果要好，修正器旋转速度均匀、平稳、补偿机构要可靠，同时金刚石要锐利，笔尖位置应低于砂轮中心1～2mm，否则在修整时易引起振动，影响修整效果。