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磨削液的作用适用于外圆磨床砂轮润滑冷却

信息来源:本站 | 发布日期: 2023-12-13 12:40:49 | 浏览量:372

摘要:

磨削表面质量、工件精度和砂轮磨损在很大程度上受到磨削热的影响。如果磨削热控制不当,可能导致烧伤、合金元素再沉积、表面物理化学性能变化、应力腐蚀、残余拉应力、表面裂纹、疲劳寿命降低等缺陷。因此,磨削时必须将磨削液注入磨削区,以降低磨削温度。由于磨削液的润…

磨削表面质量、工件精度和砂轮磨损在很大程度上受到磨削热的影响。如果磨削热控制不当,可能导致烧伤、合金元素再沉积、表面物理化学性能变化、应力腐蚀、残余拉应力、表面裂纹、疲劳寿命降低等缺陷。因此,磨削时必须将磨削液注入磨削区,以降低磨削温度。由于磨削液的润滑、冷却和洗涤效果,有利于改善磨损、堵塞和磨削质量。

首先,研磨液的作用和类型

(1)磨削液的作用

1)润滑效果:指磨削液渗入磨粒-工件和磨粒-切屑之间形成润滑膜。由于这种润滑膜的存在,减少了这些界面的摩擦,防止了磨粒切割、刀片摩擦磨损和切屑粘附,从而延长了砂轮的使用寿命。因此,砂轮保持正常磨削,减少了磨削力、磨削热和砂轮损耗,防止了工件的表面状态,特别是加工表面粗糙度的恶化。

2)冷却效果:首先,磨削液能迅速吸收磨削过程中产生的热量,降低工件温度,保持工件精度,防止加工表面状态恶化;其次,使磨削点处的高温磨粒产生急冷,给予热冲击效果,促进磨粒的自锐作用。冷却效果的强度与磨削液的比热容量和磨削液的流量有关。

3)渗透和清晰效果:指磨削液渗透到磨粒-工件、磨粒-碎屑的界面之间,增加这些界面的润滑效果,特别是冲洗孔内积聚的碎屑和磨粒,防止砂轮堵塞。

4)防锈效果:是指磨削液浸泡在工件和机床上时,应保证两者不生锈,因此应在磨削液中加入适量的防锈剂。

磨削液除上述四个主要功能外,还应具有对人体无害、无刺激性、无异味、无霉变、易消泡、储存方便、原料来源丰富、使用方便、价格低廉等优点。

(2)磨削液的种类

磨削液通常分为油基磨削液和水基磨削液。

二、研磨液的供应方法和效果

除了磨削液的类型和组成外,磨削液的供应方法对磨削生产率、工件质量和砂轮磨损也有很大的影响。在磨削过程中,由于高速旋转砂轮周围产生的气流、砂轮内部喷射的气流和砂轮旋转的离心力,磨削液很难进入磨削区。实际达到磨削区的流体很少,大部分只在磨削区外。

因此,为了使磨削液通过气流屏障进入磨削区,往往采用以下供给方式。

1、普通供液法

普通供液法又称烧注法,是使用齿轮泵或低压泵(0.1~0.2MPa)这种方法一般用于通过喷嘴向磨削区提供磨削液的方法。

这种供液方法可以自由改变喷嘴的尺寸和位置,供液装置相对便宜,因此得到了广泛的应用。缺点是磨削液压力小,流速低,受砂轮高速旋转气流屏障阻碍,磨削液渗入磨削区,冷却效果差。

2、喷射供液法

喷射供液法是一种利用管径很小的喷嘴,利用1MPa以上的高压液压向磨削区供液的方法。与普通供液相比,砂轮的使用寿命可延长约3倍,冷却效果显著,使磨削区温度下降,喷射压力越大,磨削区温度越低。

3、穿流供液法

穿流供液法又称砂轮内冷却法。它是一种利用砂轮本身的多孔性,从砂轮的中心提供磨削液的供液方法。由于砂轮旋转离心力的作用,磨削液在砂轮工作时从外周喷出直线进入磨削区。它比普通的供液方法有更好的效果。

穿流供液法用于磨削耐热钢、耐热合金材料和磨削区域的圆和重磨。使用该方法时,必须有主轴装置和中空主轴,将磨削液送至砂轮中心。特别重要的是,为了不堵塞从砂轮周围喷出的通道,必须出去磨削液3μm粒径以上的杂志需要精密的磨削液过滤装置;为了解决雾气氛,必须增加保护装置和措施,防止环境污染,因此液体供应系统的成本非常高。

4、喷雾冷却法

喷雾冷却法是利用压缩空气将研磨液细化为雾状。随着高温气流注入研磨区,这些小液滴在研磨区的高温作用下迅速气化,吸收了大量的研磨热量,提高了冷却性能和效果。为了提高喷雾效果,喷嘴应尽可能靠近研磨区,因为喷嘴附近的温度最低。喷雾冷却时,研磨区应关闭,以免污染环境。

5、浸渍砂轮

浸渍砂轮是将液态固体润滑剂渗透到砂轮间隙中,使固体覆盖在磨粒表面,形成磨粒与切割、磨粒与加工表面之间的润滑效果。常用的固体润滑剂有树脂、石墨、碘化钾、硫磺和二硫化钼。最常用的浸渍方法是利用砂轮孔毛细管自动吸收。

由于砂轮气孔的大小、形状和排列是随机的,因此通道非常复杂。在研究过程中,砂轮气孔被视为典型的直毛细管。

用这种方法浸泡砂轮时,由于砂轮体内的重叠网会形成多孔过滤,固体润滑剂往往只浸泡在砂轮表面,因此浸渍效果不好。为了提高浸渍效果,可采用真空压力浸渍、超声波浸渍和振荡浸渍,使浸渍液渗入砂轮内孔。

6、综合供液法

为了提高冷却润滑效果,在高速高效磨削和难加工材料磨削时,常采用多种供液方法。例如,喷射供液法和穿流供液法相结合,以达到加强热交换的效果。还采用环形喷嘴冷却工件,润滑喷嘴向砂轮和磨削区供液,降低工件整体温度,提高工件尺寸精度。

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