軋輥磨削工藝（1）2007-12-07 12:001砂輪的選擇和使用砂輪是有許多極硬的磨粒經過結合劑粘結而成的切削工具。砂輪表面上的多棱多角的堅硬顆粒稱為磨料，起著切削作用。把磨料粘在一起的粘結材料叫做結合劑。磨料、結合劑之間有許多空隙，起著散熱和容納磨屑的作用。磨料、結合劑和空隙構成砂輪結構的三要素。為了使砂輪能正常磨削，一般砂輪的工作面要經過修整，以形成無數等高的微刃，起磨削作用。在磨削過程中，磨粒的微刃在不斷變化，由峰利而變鈍，鈍化了的磨粒繼續進行磨削，作用在磨粒上的力就不斷增加。有時磨粒所受到的壓力超過結合劑的粘結力，磨粒就會白行脫落；有時磨粒所受到的壓力尚未超過結合劑的粘結力，但足以使磨粒自身蹦碎而形成新的鋒利的刃口。鈍化了的磨?？囁榛蜃孕忻撀洌殖霈F鋒利的磨粒使砂輪保持原來的切削性能，砂輪的這種性能稱為“自銳性”。砂輪的自銳性是砂輪獨有的性能，對磨削的影響極大。處理的好壞將直接影響磨削的質量和生產效率。由于砂輪上每顆磨粒沒有確切的幾何角度，這就使砂輪的選擇顯得比較復雜。一般砂輪的選擇主要是從砂輪的特性著手的。1.1砂輪的特性砂輪的特性包括以下幾個部分：磨料、粒度、結合劑、硬度、組織和強度。每一種砂輪根據其本身的特性，都有一定的適應范圍。所以在磨削加工時，必須根據具體條件，如工件的材料、工件的硬度及加工表面的要求，來選用合適的砂輪。磨料磨料是砂輪的主要部分，它直接擔負切削工作。在磨削時，它要經受劇烈的摩擦、擠壓以及高溫的作用。所以磨料必須具有很高的硬度、耐熱性以及相當的韌性，還要具有比較鋒利的切削刃口。粒度粒度是指磨料顆粒的大小即粗細程度。表示粒度號的方法有兩種：一種是顆粒尺寸大于40微米的磨粒，用篩子篩分的方法測定，粒度號代表的是磨粒所通過的篩網在每英寸長度上所含的孔眼數。如80#粒度是指它可以通過每英寸長度上有80個孔眼的篩網，但不能通過每英寸長度上有100個孔眼的篩網。因此用這種方法表示的粒度號數越大，磨粒越細。另一種是尺寸很小的磨粒，成微粉狀，用顯微鏡測量的方法測定粒度。320#粒度以上的砂輪都屬于這一種。砂輪的粒度對磨削的表面粗糙度和磨削效率有很大的關系，磨削時要合理選擇砂輪的粒度。結合劑-結合劑是將磨粒粘固成各種砂輪的粘結材料。結合劑的種類及其性質將影響砂輪的強度、耐沖擊性、耐熱性和耐腐蝕性等。結合劑對磨削粗糙度和磨削溫度也有一定的影響。常用的結合劑分有機結合劑和無機結合劑兩大類。無機結合劑最常用的是陶瓷結合劑。有機結合劑最常用的是有樹脂結合劑橡膠結合劑兩種。硬度-砂輪的硬度是指結合劑粘結磨粒的牢固程度，也是指磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落下來的難易程度。砂輪硬，就是磨粒粘的牢，不易脫落；砂輪軟，就是磨粒粘的不牢，容易脫落。所以，砂輪的硬度和磨料的硬度不是一個概念。砂輪的硬度對磨削生產率和磨削的表面質量影響極大，因此要選擇適當。如果選的太硬，磨粒子變鈍后仍不能脫落，會使磨削力和磨削熱顯著增加，磨削效率降低，當磨粒還很鋒利時就脫落，這樣就會使砂輪損耗過快，并很快地失去正確的外部形狀，工件的精度難于控制，同時工件的表面也容易被脫落的磨粒劃傷。砂輪的組織-砂輪的組織是表示砂輪的松緊程度的。砂輪的松緊程度與磨粒、結合劑和氣孔三者的體積比例有關。砂輪組織的分類和分級是以磨粒占砂輪體積的百分比來劃分的，工分三種組織狀態和十二個組織號，每個號的組織都按磨粒所占全部體積的百分比表示。砂輪組織級數越低，越緊密，磨粒占砂輪體積的百分比越大，因而磨粒與磨粒之間的氣孔小。相反，磨粒之間的氣孔大。砂輪內部氣孔的大小直接影響磨削加工的聲廠效率和表面質量。氣孔在磨削過程中，除容納磨屑外，還可以將磨削液和空氣帶入磨削區域，以降低溫度，減少工件發熱變形和避免減少燒傷。若砂輪的氣孔大，則單位面積上的磨粒樹木就少，砂輪的輪廓形狀就不容易保持，影響加工表面的粗糙度和精度。強度-砂輪告訴旋轉時，砂輪上任一部分都受到很大的離心力作用，如果沒有足夠的強度，砂輪就會破裂而引起嚴重事故。砂輪所受的離心力與砂輪線速度的平方成正比例，所以當砂輪線速度增大到一定數值時，離心力就會超過砂輪強度所允許的數值，使砂輪碎裂。因此，砂輪的強度通常用安全線速度來表示。安全線速度比砂輪碎裂是的速度低的多，在這個速度下正常工作，可以保證生產安全。各種砂輪，按強度高低，都規定了安全線速度，并注雜砂輪上或說明書中，供使用者選擇。1.2砂輪的選擇砂輪對磨削過程的影響是多方面的，其中包括加工精度、表面粗糙度和生產效率。為了獲得良好的磨削效果，正確選擇砂輪十分重要。選擇砂輪時主要考慮下列一些因素：工件材料的物理性能（強度、硬度、韌性等）；工件的加工精度和表面粗糙度的要求;工件的形狀和尺寸；工件的磨削量；磨削方式和磨床的性能；冷卻液的種類；由于影響選擇砂輪的因素非常復雜，要提出對各種加工條件都適應的具體方法,實際上是不可能的,因此,在實際生產過程中，應該從具體情況出發加以分析,選擇比較合適的砂輪。在前面粗糙度的介紹中已經強調，軋輥磨削僅僅保證粗糙度Ra值，并不能滿足軋制工藝要求，必須用特定的砂輪，按規定的磨削工藝磨出的軋輥，才能保證鋁箔軋制的需要。由于軋輥的表面硬度很高，磨削的時間比較長，所以砂輪的消耗量比較快。為了保證連續工作，砂輪就要有足夠的儲備。另一方面，砂輪受結合劑的影響，存放時間不能太長，砂輪結合劑不同，存放的時間也不同。陶瓷結合劑的砂輪可存放兩年，樹脂結合劑的砂輪存放期為一年。在選用砂輪時應注意另一個問題就是要保證砂輪的性能穩定，同一國歌型號（相同的磨料、結合劑、組織、硬度）的砂輪，生產廠家不同，磨削效果也不一樣，在更換砂輪供應商時應該特別注意。在砂輪粒度選擇時也應注意，日本、歐洲、美國的砂輪粒度型號相同，但砂粒尺寸的平均直徑標準并不一樣。1.3砂輪的檢查和安裝砂輪的檢查和安裝是一項重要細微的工作。因為砂輪工作時圓周速度很高，而一般砂輪又呈脆性，如果安裝不當，就可能造成嚴重事故，或者使砂輪失去平衡而引起震動，影響磨削精度和磨床精度。安裝砂輪之前，首先要仔細檢查砂輪是否有裂紋，方法是將砂輪吊起，用木棰輕敲聽其聲音。沒有裂紋的砂輪發出清脆的聲音，有裂紋時則聲音嘶啞。有裂紋或聲音嘶啞的砂輪應禁止使用。大孔徑的砂輪，一般都用法蘭盤裝夾。砂輪內孔與法蘭盤軸頸部分應有適當的間隙，一般為0.1-0.5mm。如果發現砂輪內孔與法蘭盤軸頸配合過緊，可以修刮砂輪內孔，不可用力壓入，以免使砂輪碎裂。如果太松，砂輪中心與法蘭盤的中心偏移太大，砂輪將會失去平衡。這時，必須在法蘭盤外徑與砂輪內孔之間均勻的墊上一層硬紙片加以消除。如果砂輪內孔比法蘭盤外徑大的太多，則應中心配制法蘭盤或更換砂輪。砂輪的兩個平面和法蘭盤之間安裝時要墊上1-2mm有彈性的紙板，紙板的直徑要比法蘭盤的直徑稍大一些。緊固螺栓時，不可用力過猛，一般要按對角順序逐步擰緊螺栓，使砂輪受力均勻。軋輥磨削工藝（2）2007-12-07 12:011.4砂輪的平衡砂輪在制造過程中，會因形狀精度不好和砂粒分布不均而存在不平衡。砂輪不平衡熱鬧后是由于砂輪中心與回轉軸線不重合而引起的。在新砂輪的外圓上能使砂輪平衡的重量，稱為砂輪的原始不平衡度。砂輪的原始不平衡度是評定砂輪質量的指標之一。為了使砂輪精確而平穩地工作，砂輪必須經過平衡校正。不平衡的砂輪作高速旋轉時，將產生迫使砂輪偏離軸心的離心力，引起磨床振動，使軋輥表面產生振痕，主軸振動，會使軸承加快磨損，嚴重的會使砂輪碎裂。直徑大于125mm的砂輪都要進行平衡校正。砂輪的平衡一般是指靜平衡。鏡平衡是在平衡架上進行的。平衡架使用時必須處于水平位置。靜平衡的指標，是指砂輪在平衡架上水平任何位置上都能保持靜止狀態。調整靜平衡的方法是：根據砂輪的不平衡情況，適當調整砂輪法蘭盤上環形槽內的平衡塊位置，使砂輪的中心與它的回轉中心重合。砂輪在使用過程中要經常修整使用面，每次修整后都會產生新的微量不平衡，為此，砂輪在每次修整后都要進行動平衡，高精度的軋輥磨床都有砂輪動平衡裝置。HERKULES軋輥磨床的動平衡裝置，是安裝在砂輪主軸的砂輪一側，用電流表來顯示調整精度，（電流表的顯示值來源于裝在砂輪架上的一個振幅傳感器）動平衡的調整值應小于1uA。砂輪動平衡是靠主軸內平衡裝置小半徑上的平衡量，來平衡砂輪半徑上的不平衡量，它的平衡能力是有限的。所以，即使裝有砂輪動平衡的軋輥磨床，新砂輪在使用前都必須要進行靜平衡才能使用。1.5砂輪的修整砂輪的修整直接關系到軋輥的表面質量和生產效率。因此，砂輪修整十分重要。用砂輪修整工具將砂輪工作面已磨鈍的表面修去，以恢復工作面的切削性能和正確幾何形狀的方法，叫做砂輪修整。在磨削帶有凸度的軋輥時，為了消除砂輪磨削痕跡，砂輪修整時必須對砂輪兩個硬角進行處理，砂輪的表面也可以修整成圓弧形。砂輪修整用的金剛筆上的金剛石，它的大小和形狀對砂輪休整的結果有一定的影響。對于砂輪直徑400mm以上的砂輪，金剛石應不小于1.5克拉，使用變鈍了的金剛石要注意調換角度。2磨削液的作用軋輥磨削時，由于軋輥材料變形的內摩擦與砂輪和軋輥材料的外摩擦，將產生大量的磨削熱，在磨削區內最高溫度有時可達1000左右。磨削產生的高溫可使軋輥表面燒傷、產生裂紋。因此，磨削時的冷卻是非常重要的。磨削液能起以下作用：（1）冷卻作用-通過磨削液的熱傳導作用，能有效地改善散熱條件，帶走絕大部分磨削熱，降低磨削區域的溫度。冷卻作用的大小與磨削液的種類、性能、用量、和使用方法有關。磨削液的傳導熱系數越大，冷卻作用就顯著。如水的散熱能里就比油強的多。（2）潤滑作用-磨削液滲入到磨屑、磨粒與軋輥的接觸表面之后，粘附在金屬表面上形成潤滑膜，能減少磨粒和軋輥之間的摩擦，減輕磨屑與磨粒的粘結現象，從而提高軋輥表面的質量和砂輪的壽命。由于接觸表面上的壓力較大，純礦物油不易滲到磨削區，因此，一般磨削液中都加入一些硫、氯、磷等極壓添加劑。這些添加劑與鋼、鐵表面接觸后能迅速發生化學變化。產生新的化合物（硫化鐵、氯化鐵等），吸附在金屬上，能顯著提高潤滑效果。（3）清洗作用-磨削液可以將磨屑和碎裂而脫落的磨粒沖洗掉，防止軋輥磨削表面劃傷。（4）防銹作用-在磨削液中加入防銹添加劑后，能在金屬表面上形成保護膜，使軋輥和磨床免受氧化作用，起到防銹作用。根據磨削液的作用，磨削液應該滿足下列要求：、磨削液的化學成分要純，不應含有毒性的雜質。磨削液的酸度PH值應呈中性，以免腐蝕軋輥、磨床和刺激人的皮膚；不易變質；不易燃燒，不易揮發；透明度好，便于觀察磨削情況；不腐蝕砂輪結合劑。陶瓷結合劑不受磨削液的侵蝕，樹脂結合劑易受堿性磨削液的侵蝕，橡膠結合劑易受油質磨削液的侵蝕。3軋輥磨削的準備從軋機上卸下來的軋輥，要冷卻到室溫才能磨削（必要時也可以用磨削液冷卻軋輥）。3.1軋輥磨削前要用頂尖使軋輥對中，然后用支架找正。目的是使軋輥的垂直、水平母線與砂輪的中心線保持平行，保證軋輥磨削精度。在找正過程中，由于下支承點不是處在垂直位置，所以調整起來比較難。在找正過程中應采用兩個檢測點，同時檢測軋輥在垂直方向和水平方向的位移，這樣才能更快更準確的找正。找正時要考慮軋輥兩端的直徑差，并在調整時加上差值。3.2軸向定位在找正軋輥后，要在兩個頂尖和軋輥之間各放上一個特制塑料塊，是墊塊在頂尖和軋輥之間輕松轉動，防止軋輥在磨削中產生軸向移動。3.2軋輥磨削軋輥磨削一般分為三個階段：即粗磨、中磨、精磨。粗磨以去掉軋輥表面硬化層和可見缺陷為主要目的。粗磨要求在短時間內盡可能磨掉多余的表層，原則上是強力磨削，所采用的砂輪粒度較大，磨削的表面粗糙度也比較粗。粗磨時砂輪的走刀速度為砂輪寬度的2/3。由于粗磨時砂輪的損耗較大，為提高磨削效率、保證軋輥磨削輥型和表面粗糙度的均勻一致，操作時要經常觀察電流表，使磨削在相對恒定的電流下進行。中磨是為了去掉粗磨的走刀痕跡，并為精磨準備好輥形。精磨是為了得到軋輥最終理想的表面粗糙度。對于中軋和精軋用軋輥，一般要根據軋制工藝的要求用不用的砂輪來磨削，選擇合適的砂輪非常重要。精磨時砂輪的走刀速度為砂輪寬度的1/5。要想得到軋輥的理想表面粗糙度，砂輪和軋輥的轉數與砂輪進刀量的匹配要得當。為了避免輥頸發熱和軋輥出現振動，粗磨和中磨時軋輥專署不宜太高。精磨的關鍵在于控制表面粗糙度，既要達到軋制工藝要求又要保證軋輥的表面粗糙均勻一致。要做到這一點，就要求磨床操縱手從粗磨到精磨的全過程中，平衡有效地控制軋輥的橫向進刀量和軋輥的縱向走刀量，合理選擇軋輥的轉數和砂輪的轉數。軋輥制造技術和軋輥磨床的現代化，為軋輥磨削提供了良好的條件，但是，并非有了兩好的軋輥和現代化的軋輥磨床，就一定能夠磨出合格的軋輥。要保證每對軋輥都能完全滿足軋制和工藝的要求，最終還要靠技術熟練的軋輥磨床操縱手來精心細致的操作。切削用量的選擇2007-12-07 12:04切削用量的選擇切削速度,進給量和切削深度三者稱為切削用量.它們是影響工件加工質量和生產效率的重要因素.車削時,工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度,以v(m/min)表示.其計算公式:v=dn/1000(m/min)式中:d工件待加工表面的直徑(mm)n車床主軸每分鐘的轉速(r/min)工件每轉一周,車刀所移動的距離,稱為進給量,以f(mm/r)表示;車刀每一次切去的金屬層的厚度,稱為切削深度,以ap(mm)表示.為了保證加工質量和提高生產率,零件加工應分階段,中等精度的零件,一般按粗車一精車的方案進行.粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量,使工件接近要求的形狀和尺寸.粗車以提高生產率為主,在生產中加大切削深度,對提高生產率最有利,其次適當加大進給量,而采用中等或中等偏低的切削速度.使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下:切削深度ap=0.81.5mm,進給量f=0.20.3mm/r,切削速度v取3050m/min(切鋼).粗車鑄,鍛件毛坯時,因工件表面有硬皮,為保護刀尖,應先車端面或倒角,第一次切深應大于硬皮厚度.若工件夾持的長度較短或表面凸不平,切削用量則不宜過大.粗車應留有0.51mm作為精車余量.粗車后的精度為IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般為12.56.3m.精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求,生產率應在此前提下盡可能提高.一般精車的精度為IT8IT7,表面粗糙度值Ra=3.20.8m,所以精車是以提高工件的加工質量為主.切削用量應選用較小的切削深度ap=0.10.3mm和較小的進給量f=0.050.2mm/r,切削速度可取大些.精車的另一個突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求.減上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點.(1)合理選用切削用量.選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留面積,使Ra值減小.(2)適當減小副偏角Kr,或刀尖磨有小圓弧,以減小殘留面積,使Ra值減小.(3)適當加大前角0,將刀刃磨得更為鋒利.(4)用油后加機油打磨車刀的前,后刀面,使其Ra值達到0.20.1m,可有效減小工件表面的Ra值.(5)合理使用切削液,也有助于減小加工表面粗糙度Ra值.低速精車使用乳化液或機油;若用低速精車鑄鐵應使用煤油,高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件,一般不使用切削液.頂尖安裝工件2007-12-07 12:06頂尖安裝工件較長的(長徑比L/D=410)或加工工序較多的軸類工件,常采用兩頂尖安裝.工件裝夾在前,后頂尖之間,由卡箍(又稱雞心夾頭),撥盤帶動工件旋轉