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手動平面磨床磨削加工中砂輪堵塞機理的研究

砂輪自身對堵塞的影響磨料不同的磨料與工件材料的化學親和力不同，磨削溫度不同，磨削力不同，為了減少堵塞程度 ，不同的工件材料，應選用不同的磨料種類。用剛玉類磨料磨削鐵碳合金，碳在空氣中與氧 氣生成一層很薄的氧化膜，能有效地阻止工件與磨料之間的化學親和作用，但磨削鈦合金， 堵塞則嚴重多了。磨料的熱穩定性對堵塞也有舉足輕重的影響，熱穩定性好的磨料比熱穩定 性差的堵塞輕的多。如用立方氮化硼磨料磨削鈦合金時，磨削效率比用白玉剛磨料砂輪提高 幾十倍。磨料粒度在組織相同的前提下，磨料愈細，砂輪單位周長內磨粒粒度數愈多，愈均勻，氣孔的數目也 愈多，但單個氣孔的體積就愈小，在相同磨削參數下，細砂輪容易堵塞。在半精磨和精磨時，切入次數多，切入量小，溫度低，堵塞輕，常選擇細砂輪。在粗磨時， 切入量大，磨削溫度高，堵塞在孔隙的磨屑、熔結物多，應選擇粗砂輪。粘結劑與硬度砂輪的硬度指磨粒脫落的難易程度，由粘結劑的強度予以保證，它們對砂輪堵塞影響較大。 粘結劑強度愈高，砂輪硬度愈大，磨粒磨鈍量就愈多，磨粒脫落前對工件的劃擦、擠壓愈加 嚴重，磨屑更容易機械地填充到砂輪孔隙中去，砂輪空隙中的磨屑加劇了砂輪對工件材料的 摩擦、擠壓，同時磨屑在這個過程中得以強化，這個過程還伴隨產生更多的摩擦熱，摩擦熱 為粘結性堵塞提供熔結物。因此砂輪硬度越高，堵塞越嚴重。所以在磨削難加工工件材料時 ，應選擇軟一點的砂輪。砂輪組織砂輪組織反映了磨料、粘結劑、氣孔之間的比例關系，組織愈密，氣孔比例就愈小，切削刃 間隔距離也愈小，砂輪更容易堵塞。含有53%磨粒的砂輪比含49.2%磨粒的平均堵塞量要高兩倍，含45%磨粒的砂輪比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半。在磨削難加工材料時應選 擇組織號為7-8級的砂輪。四、磨削條件的影響砂輪線速度砂輪線速度的影響比較復雜，當砂輪從28.8m/s提高到33.6m/s時速度只提高了16%，而堵塞 量增加了三倍。因為砂輪線速度的增加使磨粒的最大切深減小，切屑截面積減小，同 時切削次數和磨削熱增加，使得堵塞量增加。但是當砂輪線速度高到一定程度時(如達到50 m/s以上)，砂輪的堵塞量反而大大下降。因此磨削加工時選擇砂輪速度最好避開20m/s至50m/s這個速度。工件速度實驗表明，工作速度提高一倍，砂輪堵塞量增加三倍。因為工件速度愈高，磨粒負荷愈大， 磨粒切入深度就愈淺，切屑截面積變小，當磨削厚度增大，磨粒鈍化加重，加大砂輪對工件 磨削層的擠壓，相當于砂輪特性變硬，因而會加劇砂輪的堵塞。 
磨削方式在磨削方式上，凡是增大砂輪與工件接觸面積的磨削均會加劇砂輪的堵塞。這是因為砂輪與工件接觸面積大，磨粒切削刃會在同一磨痕上多次劃擦，使工件上磨削層強化加劇，冷卻液 又難以進入磨削區，磨削熱量多、溫度高，為堵塞創造條件，易產生化學粘著性堵塞和嵌入 性堵塞。如端磨比周磨易堵塞，橫向切入磨削比縱向磨削堵塞嚴重。 徑向切入量徑向切入量對砂輪堵塞的影響呈駝峰趨勢。當徑向切入量較小時，(ap＜0.01mm)產生堵塞現 象，隨著切入量的增加，平均堵塞量也增加，當切入量大到一定程度(ap=0.03mm)時，堵塞 量又呈減小趨勢，之后隨著切入量的繼續增加(達ap=0.04mm)時，堵塞量又急劇上升。 磨削液不同的磨削液對磨削效果影響很大，目前通用的乳化液含有大量礦物油和油性添加劑，稀釋 后呈水包油乳白色液體，它的比熱容和導熱系數小，在劇烈摩擦過程中很容易造成砂輪與工 件間的粘附磨損和擴散磨損，使砂輪堵塞，磨削力增大，最后引起磨料過早破碎和脫落，使 磨削比降低。因此，選用優良的磨削液對改善磨削性能有重要作用。
總之，砂輪的粒度、硬度、組織、砂輪的速度、工件的速度、磨削方式、切削深度及磨削液 等是磨削過程中諸現象及磨削結果的重要參數。因此，對影響砂輪堵塞等各種因素進行分析 研究，對磨削用量等參數進行單因素、多因素實驗，建立優化合理的磨削參數并總結出規律 ，是指導生產的一種有效方法，也是磨削加工技術中應該重點研究的內容之一。

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