• 产品与技术:磨削不应盲目求快
  • 发布时间:2018-07-23 16:50 | 作者:采集侠 | 来源:网络整理 | 浏览:
  • 普遍认为磨削是一种不可避免的不幸,是一种技艺,而不是一门科学。在任何一个车间,最老的机床通常是磨床,因为财务常常不会认可购置新磨床的合理性。迄今为止,磨床任何生产率的增加都是靠小的磨粒来取得。不同的砂轮在每次修整后,可能生产更多的零件某些进给速度的试验可能生产少一些工件。到目前为止,在同一台磨床上进行某些异乎寻常的改进,能在相同的时间内去除两倍的材料。    近来科研集中到高速加工上,对磨削也是如此,该理论是砂轮真正在有数百把微细的刀具,旋转得越快,切除的材料就越多。我们都读过最初使用圆辕速度达152m/s或更高速度的特殊砂轮的有关研究,需配有高压冷却系统和装甲防护罩。砂轮速度越高磨削区的温度就越高。所以在我们开发高速主轴和砂轮时,还必须开发配备专门喷嘴的高压冷却系统,以克服由高速砂轮引起的空气涡漩。这一切是非常昂贵的,并且要证明在如今利润已经很微小的生产环境中合理应用是困难的。    有谁曾经认为我们可能正在走错了方向呢?过去都谈论过慢速磨削,并且在几年前还做过一些试验。但决没真正弄明白,也许是因为人们对“慢”字的理解问题,以为它是涉及进给速度和生产速度,而不是只指砂轮速度。特别是在圆周速度为5 m/s~12.7m/s范围内,大多数较旧的磨床都不能精确地控制超过的砂轮速度,而且一种高效磨削工艺,就被大大地忽略了。    有一种称作“CoolCut”的新技术。CoolCut不是一种机床,它是一种对现有磨床着手改装的新技术,对改装的磨床在低砂轮速度和大的切除率条件下给以高级的控制。CoolCut对诸如硬质合金、陶瓷和高速工具钢类硬材料特别有用。举一个说明CoolCut能干什么的例子。一台装有CoolCut和在磁性工作台上装有普通虎钳的152mm×457mm普通平面磨床,使用具有特殊树脂复含粘结的、宽1.6mm的金刚石砂轮切入磨削一排有7个槽的工件,用1.27mm的增量切入,磨削深度可达8.89mm。样件是19.05mm见方,6.35mm厚的碳化钨硬质合金刀片,图中列出了每个切深所需的实际磨削时间。    使人想不到的是,这种方法不仅在余量去除率方面与普通磨削方法比较有明显优点,而且在磨完后实现了在砂轮区(工作区)没有热量出现。在上例中,在磨削出的槽之间留下一条宽仅0.25mm的筋条。没有与发热相关联的烧伤、龟裂或裂缝。一家独立的冶金实验室没找出任何损伤。    这种工艺已经与强力磨削作过比较,事实上,有若干相似之处。然而,一般设计的强力磨床比普通机床具有更高的刚性,常用聚合物混凝土增强机床床身并阻尼振动。    此类强力磨削机床能使用普通氧化铝、CBN、陶瓷结合剂或者甚至金刚石砂轮在高速下运行。并且总要配有昂贵的高压冷却液输送与过滤系统。往往连续修整砂轮以保持其形状,采用闭环伺服系统,CNC控制进给速度。在低速磨削场合,使用CBN或树脂结合剂的金刚石砂轮,机床刚性是不太重要的。也不需要高压冷却系统。一个简单的塑料管连接上有小流量冷却液的喷嘴就足够了。进给可以由CNC或液压控制,甚至可用手动操作。    普通磨削过程在切削点上产生热量,就象任何加工过程一样。大量的能量转化为热,在切削位置产生高温。热量传入砂轮、被去除的切屑和工件。过多的热量使砂轮上吸附了许多熔化了的材料颗粒,使其变钝,引起更大的摩擦和更钝。这就是到了该修整砂轮,去除这些颗粒的时候了。对工件的损伤表现为烧伤和龟裂,在用Nital Etch和磁力损伤法检查前,龟裂常常是发现不了的。使用CoolCut方法,在低速下,磨料颗粒更容易渗入工件,产生不大的摩擦。由于消耗的功率转化为切削能,而不是热能,因而切削更有效能。材料被切去,但不变形。在低速操作时,CBN和由特殊配方复合树脂粘接的金刚石砂轮很有效,因为它们能渗入工件表面,没有磨料颗粒的快速摩擦磨损。    CoolCut工作要事先确定砂轮速度,砂轮型式,和要切削的材料之间的关系。在装入CoolCut的机床上,砂轮速度不以每分钟转数标记,而是采用在速度电位计上以递增的方式来标记。例如,用金刚石砂轮切削硬质合金,就把砂轮速度设置到“1”等。偏离这些速度会造成粗劣的磨削结果和砂轮的过度损坏。有专利权的电子驱动砂轮达到适当的临界速度,而且对每一特定的应用都保持适当的进给速度。    实际上CoolCut能配装在任何普通磨床上。在具有良好滑座系统、良好平衡砂轮轴和精心保养的机床上工作效果最好。自动进给系统是外加的,但时常需要改装,以使进给速度增加到原始设计未达到的速度。最好的是电子系统或CNC系统,因为它们提供高精度的控制方式和一致性。在MTS为用户做的最近一次试验中,利用CoolCut技术改装了一台标准型Okamoto 305mm×610mm平面磨床。使用我们的特殊配方制成的金刚石砂轮,MTS公司能在以前按常规磨削相同的进给速度下,将余量去除率提高一倍。而且是在不损害砂轮或工件情况下达到的,实际上产量提高了一倍。材料是有耐磨涂层,硬度为70HRC的铸钢,需要使用金刚石砂轮。    正象我们刚才看到的,更快不总是能更快的完工。有时较慢的速度的反倒可能干得更快。较慢还具有更大的成本效益。如果你仍按常规磨削材料有困难的话,就应考虑慢速磨削这一奇迹。(来源:)

  • 收藏 | 打印
  • 相关内容