美国TIMKEN轴承论述轴承套圈磨削烧伤因果分析
1.timken轴承套圈在磨加工中,因为磨粒对工件的切削、刻划和冲突作用,使金属外表产生塑性变形,由工件内部金属分子间相对位移产生内冲突而发热;砂轮切削时,相对于工件的速度很高,与工件外表产生剧烈的外冲突而发热,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TIMKEN轴承在磨削区域的瞬时温度较高,通常可达到800~1500℃。假如散热措施欠佳,很容易形成工件外表的烧伤,也就是在工件的表层(一般有几十微米到打败微米)产生二次淬火及高温回火,破坏了工件外表的安排,肉眼能够看出严重的烧伤。外表出现严重的焦黄色或黑色氧化膜,细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,烧伤会减少工件的使用寿命。
2.因为烧伤是磨削区域产生大量的热量而又未及时发出形成的,因而避免烧伤一定要减小热量的产生,加快热量的发出,也就是减小磨削时的内、外冲突,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(冲刷砂轮及工件的冲突、冷却和润滑作用),减小磨削厚度,使金属塑性变形减小,内冲突减小,然后削减磨削热;进步工件转速,工件磨削外表通过磨削区域的时间缩短,可削减磨削热的聚积,从砂轮特性来讲,磨料硬度高,则切削功能好,可减少发热,但磨料硬度不可太硬,结构不能太细,不然磨钝的磨料不易脱落,磨料间微孔易塞实而使砂轮减少切削功能,并增加工件与砂轮的接触面积,在工件外表强烈挤压,冲突导致温度增高。因而为避免烧伤且保证磨料效率、工件精度,在粗磨时间选用硬度低、结构号大的砂轮,选用较大的磨削厚度;在终磨时选用较硬的,结构号较小的砂轮,保证有用修整砂轮,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,易选用较小的进给量,提高工件转速,可有效避免烧伤。
3.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,形成烧伤,此时烧伤沿工件外表呈振纹散布,也叫振纹烧伤。砂轮修整不良、使磨料不尖利,形成烧伤,此时烧伤沿砂轮磨痕散布,也叫划痕烧伤。无心夹具吸力缺乏或支承松动,工件会产生瞬间滑动,会引起烧伤。磨削量不均匀,磨削厚度不一致,会产生部分烧伤。砂轮过硬,进给量过大、工件转速过高(工件速度过高会减少砂轮的切削才能)会使工件外表产生均布烧伤。
4.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,这些都是形成磨削高温的原因,所以冷却液一定要充分有用,砂轮要及时有用修整。像MZ208系列内圆磨床,其砂轮修整得补偿组织一定要牢靠,不然会产生因修整不到砂轮面形成烧伤。因这类机床补偿组织是靠滚子磨擦传动来完成的,不能保证每次都得到相同的补偿量,现在较多的情况是将补偿组织由滚子磨擦组织改为步进电机组织。
5.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,因而,应使砂轮经常维持锋利。对切入磨削来讲,其砂轮维持形状的功能要强,一般用较硬的砂轮,其自锐性较差,所以要经常有用修整,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;另外因为砂轮外表转速不同,形成砂轮磨损程度不均匀,要求其修整作用要好,修正器旋转速度均匀、平稳、补偿组织要牢靠,同时金刚石要锐利,笔尖位置应低于砂轮中心1~2mm,不然在修整时易引起振动,影响修整作用(timken轴承)。