磨削溫度對磨削效果的影響

2022-12-18 05:27:04 字數 998 閱讀 8392

大量的磨削熱將會軟化工件表面,使其塑性增加,有利於磨屑的形成。但對被磨工件表面質量、磨和工具機等也有不利的影響。對工件的影響主要表現在工件表面質量和加工精度兩

方面。磨削的高溫會使工件表面層金相組織發生變化。當磨削溫度未超過工件的相變溫度時,工件表面層的變化主要決定於金屬塑性變形所產生的強化和因磨削熱作用所產生的恢復這兩個過程的綜合作用,磨削溫度可以促使工件表面層冷作硬化的恢復;如果磨削溫度超過了工件金屬的相變臨界溫度,則在金屬塑性變形的同時,還可能產生金屬組織的相變。

磨削的瞬間溫度過高而且集中在工件表面層的區域性部位,將造成工件表面層金相組織的區域性變化,這種變化叫磨削燒傷。燒傷現象將引起工件表面層機械效能下降,主要是降低工件硬度和耐磨性。磨削燒傷可分為兩類:

第一類是指工件磨削溫度尚未達到工件材料的臨界溫度,僅僅使工件表面層產生回火現象,這時表面層金相組織出現回火層。第二類是指工件磨削溫度超過工件材料的臨界溫度,在通過磨削區時由於急速冷卻而產生二次淬火現象,此時表面層的金組織由回火層和二次淬火形成的索氏狀、託氏體組成。更高的瞬時磨削溫度在磨削過程和冷卻過程中造成工件表面層與母體金屬很大的溫度差,形成很大的熱應力。

如果熱應力超過材料的強度,就會使工件產生磨削裂紋,特別是在工件冷卻過程中,如果表面層與母體金屬有較大的溫度差,那麼表面層就會形成很大的拉應力,並保持位伸殘餘應力,甚至產生表面裂紋。裂紋的存在,哪怕是十分細小的微裂紋,也會極大地降低工件的疲勞強度,大大縮短工件的使用壽命。由以上所述可以看到,影響磨削燒傷的主要因素是磨削瞬間時的高低,而磨削裂紋和殘餘應力的起因則為被磨工件表面層的溫度梯度,這一點在磨削那些導熱係數的抗拉強度低的材料時更應特別注意。

有時在磨削導熱性差的材料時,為了減少溫度梯度,可以用加熱被磨工件的方法來降低磨削溫度的梯度,防止產生磨削裂紋。磨削溫度使砂輪中的磨粒在加工時反覆承受磨削熱所形成的溫度應力,對磨粒的強度和耐磨性都有不利的影響。對樹脂結合劑和橡膠結合劑來講,過高的磨削溫度會導致樹脂和橡膠碳化,加速磨具的磨損。

磨削溫度還會引起磨削區內強烈的化學反應,致使磨粒很快磨損而失去切削的能力。高的磨削溫度會使所用工具機產生熱變形,從而影響工具機精度。

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